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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufvulkanisieren von vorvulkanisierten Laufstreifen, insbesondere mit hohen Profilen, z. B. für Geländereifen, auf Reifenkarkassen unter Zwischenlegen einer unvulkanisierten Bindeplatte und Abdecken der Profile, der Bindeplatte und der Karkasse mit einer luftdichten Gummihülle oder Teilen einer solchen, Erzeugen eines Druckgefällees zwischen dem Äusseren und dem Innere ! 1 der Hülle zum Entfernen der gasförmigen Bestandteile unter der Hülle über vorgesehene nach aussen führende Kanäle und Einführen in einen für die Vulkanisation entsprechend temperierten Druckraum.
Bei einem bekannten Vulkanisationsverfahren kann der Fall eintreten, dass die Profilierung des Laufstreifens einen ungleichmässigen Druck auf den Bindegummi ausübt. Dieser ungleichmässige Druck auf den Bindegummi entsteht dadurch, dass die Hülle über den Profilausnehmungen eine Brücke bildet und der auf dieser Brücke lastende Druck sich nur auf die Profilkanten überträgt. Letztere übertragen diesen konzentrierten Druck auf den Profilfuss, der auf einer plastischen, noch nicht vulkanisierten Schicht ruht, welche dadurch ungleichmässig belastet wird und nach Stellen ausweicht, die keinen Druck aufweisen. Durch dieses Ausweichen wird die gesamte Profilierung geändert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden bei Beginn der Vulkanisation die Profilhohlräume mit gasförmigen oder flüssigen Medien unter Druck gesetzt, der in geringem Masse unter dem ausserhalb der Hülle herrschenden Druck liegt. Das Verfahren ist vor allem geeignet für schmale, tiefe Profile, in die die Hülle nicht eindringen kann, z. B. normale Strassenprofile. Bei einem Verfahren ohne diese zusätzliche Massnahme hat die Praxis jedoch gezeigt, dass sich Schwierigkeiten beim Abführen der gasförmigen Bestandteile ergeben haben. Auch hat sich die Hülle infolge magelhafter Elastizität verschiedentlich nicht bis in den ProfUgrund angelegt, sondern in diesem einen Luftsack gebildet, der ein Reduzieren des Anpressdruckes nach sich zog. Dadurch vulkanisiert der Bindegummi porös und verfliesst nicht.
Mit solchen Fehlern behaftete Reifen können den Beanspruchungen nicht standhalten ; sie sind Ausschuss.
Das Erzeugen des Druckgefälles zwischen dem Äusseren und dem Inneren der Hülle kann, wie die bekannten Verfahren ausweisen, durch Erzeugung eines Vakuums innerhalb der Hülle oder eines Überdruckes auf die Aussenseite der Hülle bzw. durch Vakuum bzw. Druck gemeinsam vorgenommen werden. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass weder das eine noch das andere ausreicht, um die Hülle zum Sichanlegen im Profilgrund zu veranlassen ; stets bleiben etwa 20% gasförmige Bestandteile zurück. Diese Luftreste sammeln sich in den Profiltiefen und verhindern die fehlerfreie Vulkanisation.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Unsicherheiten zu beseitigen und ein Anliegen der Hülle bis in den Profugrund zu sichern. Aufgabengemäss soll dadurch sichergestellt werden, dass der Bindegummi nicht porös vulkanisiert, sicher verfliesst und ein einwandfreies Verschweissen der einzelnen Teile gesichert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die hohen Profile eines Laufstreifens, dessen Innenseite unterhalb jedes Profilstollens in Laufrichtung eine geradlinige Schnittlinie aufweist und in Reifenquerrichtung mit etwa gleicher Krümmung wie die Karkassenoberfläche ausgebildet ist, einzeln oder in Gruppen aneinandergereiht mit einer Hülle, die sich bis zum tiefsten Punkt des Proflgrundes mit einem für das Verfliessen des Bindegummis erforderlichen Druck anlegt, überdeckt und im Profilgrund ein Ableitungskanal nach aussen für die gasförmigen Bestandteile vorgesehen.
Die richtige Hüllenspannung, die mit der Tiefe des Profilgrundes auf dem jeweiligen Reifen variiert, wird angeglichen durch Verwendung einer an sich bekannten, hochelastischen Gummizusammensetzung und durch die Stärke des Kautschukfelles, wobei auch mehrere Felle übereinander aus verschiedenen Werkstoffen eingesetzt werden können.
In den Druckraum, in welchen die Reifen eingesetzt werden, wird anfangs Luft von etwa 1 bis 2 atü eingepresst, die nach Feststellung der Dichtheit der Hüllen der eingebrachten Reifen durch die Vulkanisation verursachendes heisses Wasser von etwa 5 atü ersetzt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht eine von Reifenflanke zu Reifenflanke über die Lauffläche reichende Teilhülle mit verstärkten, unter ihrem auf den Reifenflanken anliegenden Rand angeordneten ringförmigen Kanten vor, die in Arbeitsstellung durch Vergrössern ihres Durchmessers eine Vorspannung erhalten und einen mechanischen, dichten Abschluss am Reifen hervorrufen.
Unter diese vorgespannten Kanten der Teilhülle ist eine den Reifenfuss und die Innenfläche des Reifens abdeckende Hülle bei an d cssi tztgenannten Flächen notwendig werdenden Reparaturen einzuschieben. Die Hüllen sind aus einer oder mehreren Lagen gleichen oder verschiedenen Werkstoffes, wie z. B. Kautschukfellen,
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Wichtig ist erfindungsgemäss, dass die gasförmigen Bestandteile auch an den tiefsten Stellen des Profilgrundes abgeleitet werden, damit sich dort kein Luftsack bilden kann, der das planmässige, geregelte Verfliessen des Bindegummis im und unter dem Profilgrund stören würde. Daher wird seitlich eine Ringscheibe unter der Hülle angeordnet, n deren Kanten durch Überbrückung der unteren Ecken mit der Hülle Ableitungswege für die gasförmigen Bestandteile freigehalten sind und/oder deren Rückseite mit umlaufenden Kanälen und radialen Verbindungskanälen versehen ist. Die Ringscheibe kann aus einem wärmehemmenden Werkstoff, z. B. Asbest, hergestellt sein, um eine Übervulkanisation zu verhindern.
Ein besonderes vorteilhaftes Verfahren, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ergibt sich, wenn der in
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der Hülle oder Teilhülle eingeschlossene Reifen in einen Druckraum eingehängt wird, der anfangs mit Luft von etwa 1 bis 2 atü gefüllt wird, um zu prüfen, ob die Anordnung dicht ist, und diese Luft dann anschliessend durch heisses Wasser von etwa 5 atü zu ersetzen. Dieses Austauschverfahren kann z. B. geregelt werden, indem ein als Überdruckventil von 2 atü ausgebildetes Auslassventil am Druckraumdeckel eingesetzt wird. Vorgeschaltet wird ein als Schwimmerventil ausgebildetes Rückschlagventil. Vor dem Schwimmerventil wird eine Abzweigung vorgesehen, die in einem auf 5 atü eingestellten Überdruckventil mit anschliessendem Ablauf endet. Der Luftdruck wird also vom Überdruckventil von 2 atü gehalten.
Strömt das Druckwasser mit 5 atü ein, entweicht die Luft so lange, bis das Wasser das Schwimmerventil automatisch absperrt. Ein höherer Druck als 5 atü kann sich jedoch nicht entwickeln, da das Wasser bei steigendem Druck durch die Abzweigung und das auf 5 atü eingestellte Überdruckventil abläuft.
Bei diesem Wechsel von Luft auf Wasser wird es sich nicht vermeiden lassen, dass im inneren Hohlraum des Reifens Luft zurückbleibt, welche zusammengedrückt würde. Um keine Luftreste im Reifen zu belassen, wird eine biegsame Luftableitung bis zum höchsten Punkt innerhalb des Reifens geführt. Diese Leitung kann durch das Gestell nach der Aussenseite des Druckraumes geführt werden, wobei gegen das Eindringen des Wassers in diese Leitung ebenfalls entsprechende Vorkehrungen durch Ventile od. dgl. getroffen werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Schnitt in der Reifenlängsrichtung durch zwei hohe Profile und durch den zwischen ihnen gebildeten Profilgrund, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Stollensegment mit zwei hohen Profilen, Fig. 3 einen Querschnitt durch die obere Hälfte einer Teilhülle in Ruhestellung, wie sie in Fig. 4 in Arbeitsstellung gezeigt ist, Fig. 4a einen Querschnitt durch einen Reifen, der in eine ganze Hülle (aussen und innen) eingeschlossen ist, Fig. 4b einen Querschnitt durch das rechte obere Viertel eines Reifens, das mit der linken Hälfte der Fig. 4a zusammen die obere Hälfte eines Reifens mit einer Teilhülle und einer zweiten, eingeschobenen Teilhülle darstellt, Fig.
5 einen Querschnitt durch den Teil eines Druckraumes mit einem eingesetzten Reifen als Beispiel der Anordnung, Fig. 6 eine Schrägansicht eines Teiles einer Ringscheibe.
In den Zeichnungen bezeichnet-l-die Karkasse des Reifens, auf der der Bindegummi-2-- aufgetragen ist, darüber sind die Profile 3zum Aufvulkanisieren auf diese Karkasse--l--aufgelegt.
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Reifenquerrichtung etwa die gleiche Krümmung wie die Karkasse aufweisen. Infolge der ebenen Fläche--4-- legt sich der Profilfuss in seiner Mitte zuerst auf und bewirkt ein Druckgefälle von dieser Stelle zu den ProfIlgründen --5-- hin, wo die Luft abgeführt wird.
In Fig. 1 ist das Abfliessen der Luft durch kleine Pfeile dargestellt, die zu den Profilgründen--5-hinweisen. An den tiefsten Punkt des Profilgrundes-5-anschliessend ist ein Ableitungsweg-6-für die etwa restliche Luft zu einem Profileinschnitt-7--, in welchem keine Vulkanisation stattfindet, vorgesehen (in Fig. l gestrichelt eingezeichnet). Die Luft kann jedoch auch nach aussen abgeführt werden.
Über die Profile-3--, den Bindegummi-2-und die Karkasse-l-wird eine Hülle-9--
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Bindegummis-2-Kanäle-13 und 14-bilden, durch die die gasförmigen Bestandteile abgeführt werden. Werden Profile aufgelegt, die zu mehreren mit einer Gummihaut-19-verbunden sind, so können in dieser Haut Löcher --33-- zur Abführung der Luft vorgesehen werden. Die Löcher-33-und die Profileinschnitte-P-- sind durch Rillen --7'- miteinander verbunden.
Des weiteren können in der Ringscheibe --12-- sowohl Rundkanäle--31--als auch in beliebigen Abständen Verbindungskanäle --32-- von den rundlaufenden Kanälen-31-zu den aus den Kanten gebildeten Ableitungswegen-13 und 14-ausgespart sein (Fig. 6).
Die Spannung der Teilhülle wird z. B. erzeugt durch die Herstellung der Hülle aus flachem Werkstoff, der
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Schliessspannung erhöhen. An der Hülle können Anschlüsse --30-- oder Ventile für Schlauchleitungen vorgesehen sein.
Die Verstärkungskanten--16--bieten insofern einen weiteren Vorteil, als eine Teilhülle--17--, die z. B. auch das Innere des Reifens mit abdeckt, nachträglich unter die Verstärkungskanten eingeschoben werden kann und von letzteren luftdicht abgeschlossen wird.
Als Druckraum, in welchem die für die Vulkanisation erforderliche Temperatur und der notwendige Druck erzeugt wird, kann vorteilhaft ein Druckkessel --20-- verwendet werden, in dem der Druck trocken durch Druckluft oder feucht durch Dampf oder auch durch Einführen von heissem Wasser erzielt wird.
Ein besonderer Vorteil wird erzielt, wenn der Druckraum --20-- erst mit Luft von 1 bis 2 atü angefüllt wird, zur Überprüfung der Dichtigkeit der eingebrachten eingehüllten Reifen, und anschliessend diese Luft durch heisses Wasser von 5 atü zwecks Einleitung der Vulkanisation ausgetauscht wird unter Abführen der Luft über ein
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Überdruckventil--A--von etwa 2 atü. Durch Vorschalten eines automatischen Entlüftungsventils--B--vor das auf 2 atü eingestellte Überdruckventil-A-erfolgt der Druckaustausch von Luft auf Wasser vollkommen selbsttätig im Kessel. Damit in dem Kessel kein Überdruck entstehen kann, ist in eine Abzweigung der Leitung vor dem Entlüftungsventil ein auf 5 atü eingestelltes Überdruckventil-C-eingebaut.
Vorteilhaft ist es, in den Druckraum-20-z. B. ein Gestell --21-- einzusetzen, auf dessen Armen 22--die zu vulkanisierenden Reifen eingehängt werden. Die Unterseiten der Hüllen werden dann über Schläuche-23-mit einem Balg-24-im Innern des Gestells --21-- verbunden, der wieder über eine Leitung --25-- und ein Regulierventil --26-- mit der Aussenluft, mit saug- oder sonstigen Geräten verbunden werden kann.
Der im Innenraum--29--des Reifens verbleibende unvermeidliche Luftrest wird über einen Leitungsstutzen--27--mit Schlauchverlängerung, der bis zum höchsten Punkt im Innenraum--29--des Reifens geführt ist, nach aussen abgezogen. Die Leitungsstutzen-27-sämtlicher Reifen im Kessel werden durch den Gestellarm--22--geführt oder der Gestellarm selbst wird als Leitung benutzt.
Alle restlichen Luftrückstände, insbesondere innerhalb der Reifenoberteile, die nicht entweichen können, werden so durch Entlüftungsventile und Verbindungen bis zu der höchsten Stelle innerhalb der Lufträume im Reifen abgeführt, so dass eine gleichmässige Durchheizung des Reifens garantiert ist und alle Fehler in Form von lokalen Unterheizungen ausgeschlossen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufvulkanisieren von vorvulkanisierten Laufstreifen, insbesondere mit hohen Profilen, z. B. für Geländereifen, auf Karkassen unter Zwischenlegen einer unvulkanisierten Bindeplatte und Abdecken der Profile, der Bindeplatte und der Karkasse mit einer luftdichten Gummihülle oder Teilen einer solchen, Erzeugen eines Druckgefälles zwischen dem Äusseren und dem Inneren der Hülle zum Entfernen der gasförmigen Bestandteile unter der Hülle über vorgesehene, nach aussen führende Kanäle und Einführen in einen für die
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eines Laufstreifens, dessen Innenseite unterhalb jedes Profilstollens in Laufrichtung eine geradlinige Schnittlinie (4) aufweist und in Reifenquerrichtung mit etwa gleicher Krümmung wie die Karkassenoberfläche ausgebildet ist, einzeln oder in Gruppen aneinandergereiht mit einer Hülle (9,10),
die sich bis zum tiefsten Punkt des Profilgrundes (5) mit einem für das Verfliessen des Bindegummis erforderlichen Druck anlegt, überdeckt werden und dass im Prof : dgrund (5) ein Ableitungskanal (6) nach aussen für die gasförmigen Bestandteile vorgesehen ist.