Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen
Es sind Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen mit einer die Reifenrohlinge aufnehmenden, mehrteiligen Form sowie Einrichtungen zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings bekannt.
Die Innenbeheizung erfolgt dabei zumeist durch eingelegte Heizschläuche, denen ein Heizdruckmittel, wie Dampf, Heissluft oder ein Heissluft-Dampf-Gemisch sowie gegebenenfalls eine Heizflüssigkeit zugeführt wird. Die Aussenbeheizung erfolgt entweder in sog. Einzelheizern oder in Autoklaven. Die Beheizung des Autoklaven oder die Durchfiihrung der Heizung in Einzelheizern, die eine nachteilig grosse und teure Presse erforderlich machen, erfolgt von aussen mit Dampf oder ebenfalls Heissluft bzw. einem Heissluft-Dampf-Gemisch oder einer Heizflüssigkeit.
Bei einer derartigen Form der Beheizung ist eine lange Aufheizzeit und damit Vulkanisationszeit notwendig, bis in dem Reifenrohling die notwendige Vulkanisationstemperatur erreicht wird. Letzteres ist insbesondere deshalb der Fall, weil die Form in der Presse nicht ganz von dem heizmittelführenden Raum umhüllt sein kann, wodurch Wulstteil und Lauffiä- che weniger günstig beheizt werden als die Seitenteile.
Ausserdem geht ein grosser Teil der zur Heizung verwendeten Wärme bei den Heizpressen durch Abstrahlung, bei Autoklaven beim Öffnen derselben verloren.
Es ist vorgeschlagen worden, bei Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen, die aus einer die Reifenrohlinge aufnehmenden, mehrteiligen Form und Mitteln zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings bestehen, die Beheizung mit Hochfrequenz vorzunehmen, so dass eine Beheizung durch dielektrische Verluste im zu vulkanisierenden Reifenrohling entsteht. Eine derartige Beheizung erfordert einen verhältnismässig grossen gerätemässigen Aufwand und ist darüber hinaus nicht hinreichend gleichmä ssig, zumal der Reifenrohling wesentlich unterschiedliche Wandstärken, beispielsweise in der Lauffläche und an den Seitenwandungen, aufweist. Letzteres gilt insbesondere für Reifenrohlinge von Reifen für Erdbewegungsmaschinen, die der Vulkanisation besondere Schwierigkeiten bereiten und beispielsweise einen Durchmesser von 2,5 m bei 0,75 m Breite besitzen.
In anderen Zweigen der Technik, nämlich bei der Herstellung von Schaumgummi, ist es bekannt, die Vulkanisationstemperatur durch Infrarotbeheizung zu erzeugen. Zur Vulkanisation von Reifenrohlingen hat man eine Infrarotbeheizung jedoch bisher nicht verwirklichen können. Doch ist eine Strahlungsheizung zur Vulkanisation bei bereits vulkanisierten Reifen bekanntgeworden, bei denen nachträglich, z. B. auf -den Profilen, zusätzliche Vulkanisationsarbeiten durchzuführen waren. Die Praxis arbeitet daher im allgemeinen nach den eingangs beschriebenen Verfahren mit Beheizung der Form von aussen in Autoklaven oder Einzelheizern mit den zugehörigen Pressen und mit Innenbeheizung durch Heizschläuche. Die Praxis hat daher die eingangs erwähnten erheblichen Nachteile bis heute in Kauf genommen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen so auszubilden, dass unter Verzicht auf Aussenbeheizung in Autoklaven oder Einzelheizern unter wesentlicher Verkürzung der Vulkanisationszeit hochqualitative Vulkanisationen von Reifenrohlingen ausgeführt werden können.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vulkanisation von Reifenrohlingen mit einer die Reifenrohlinge aufnehmenden, mehrtelligen Form sowie mit Mitteln zur Innen- und Aussenbeheizung des Rohlings. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Innenbeheizung und zur Erzeugung des Innendrucks im Reifenrohling ein Heizschlauch und zur Aussenbeheizung ein die Fom von aussen mindestens zum Teil umfassender Strahlungsheizmantel vorgesehen sind, wobei Strahlungsheizmantel und Form relativ zueinander bewegbar sind.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ein Strahlungsheizmantel-Segment längs des Formumfanges rotierbar angeordnet, wobei es also lediglich ein Segment der Form abdeckt. Die Intensität der Strahlungsheizung kann dabei der zu bestrahlenden unterschiedlichen Stärke des Vulkanisationsgutes und der Ausbildung des Rohlings angepasst werden. Das Strahlungsmittel kann Infrarotstrahlung, aber auch jede andere geeignete Strahlung sein.
Bei einer zweiten Ausführungsform umgibt ein Heizmantel die gesamte Form, wobei er über seinen gesamten Umfang oder nur über einen Sektor mit Heizkörpern versehen sein kann. Vorzugsweise sorgt man dafür, dass der Mantel mehrere, der unterschiedlichen Materialstärke des Vulkanisationsgutes entsprechende, regelbare Heizzonen aufweist und letztere für sich regelbar, z. B. ein- und ausschaltbar, sind. Dabei können vorteilhaft die Guttemperatur ermittelnde Temperaturfühler vorgesehen und eine Regelvorrichtung angeordnet sein, die nach den so ermittelten Werten die Heizzonen steuert. Im allgemeinen wird man die Temperaturfühler in der Form, und zwar an ihrer Innenseite vorsehen. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten zur Anordnung der Temperaturfühler durchführbar, z. B. kann der Heizschlauch mit Temperaturfühlern versehen sein.
Um auf einfache Weise den Mantel in Heizzonen einzuteilen, empfiehlt es sich, bei einem Mantel, der in Umfangsrichtung des zu vulkanisierenden Reifenrohlings rotiert, die Strahlungsheizkörper, die z. B. rohrförmig ausgebildet sind, ebenfalls in Umfangsrichtung verlaufend anzuordnen und die Heizkörper den Seitenflächen, den Laufflächen und der Wulst des Reifenrohlings zuzuordnen, wobei ihre Anzahl für die Seitenflächen und die Umfangsflächen verschieden sein kann. Man könnte auch die Strahlungsheizkörper so anordnen, dass sie schräg zur Umfangsrichtung verlaufen und bei ihrer Rotation folglich Gebiete des Vulkanisationsgutes bzw. der Form überstreichen. Es kann vorteilhaft sein, nicht nur die einzelnen Heizzonen nach den ermittelten Temperaturen zu regeln, sondern ausserdem die Rotationsgeschwindigkeit des Mantels nach diesen Temperaturen einzustellen.
Es empfiehlt sich ferner, dass die Heizkörper Reflexionsspiegel aufweisen und letztere verstellbar sind.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass unter wesentlicher Vereinfachung des vorrichtungsmässigen Aufwandes gegegenüber den üblichen Vorrichtungen zur Vulkanisation von Reifenrohlingen hochwertige Vulkanisationsprodukte erzeugt werden können, da infolge der Anpassung der Beheizung an die Reifenrohlingsstärken eine gleichmässige Beheizung erzielt wird, wozu vor allem auch die Relativbewegung zwischen Form und Reifenrohling beiträgt, welche die an sich von einzelnen Strahlungsstellen ausgehende Strahlung so ausgleicht, dass überall die zur optimalen Vulkanisation erforderlichen Vulkanisationstemperaturen erreicht werden und folglich die Vulkanisation unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden kann.
Von besonderem Vorteil ist, dass in an sich bekannter Weise zu Beginn der Vulkanisation die Strahlungstemperatur zur Aufheizung der Form wesentlich höher gewählt werden kann als der Vulkanisationstemperatur des Reifenrohlings entspricht, wodurch kurze Aufheizzeiten entstehen, die den gesamten Vorgang der Vulkanisation erheblich abzukürzen gestatten. Endlich lässt sich die wirkliche, im Rohling herrschende Vulkanisationstemperatur durch Einstellung der Strahlungsheizung leicht regeln.
Im einzelnen lässt sich die Vorrichtung nach der Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. Sie wird beispielsweise anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 mit aufgeschnittener Haube sowie
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung und
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Strahlungsmantel der Fig. 3 in geöffneter Stellung.
In den Fig. 1 und 2 ist die untere Hälfte der selbsttragenden Vulkanisationsform 1, 4 auf einer Tragsäule 17 befestigt. Die obere Hälfte ist mit Hilfe einer Transporteinrichtung abnehmbar. Der Reifenrohling 2 wird mit seinem Heizschlauch 3 in die Formunterhälfte 4 eingelegt und danach die Formoberhälfte 1 mit einer Transporteinrichtung aufgelegt. Die Form selbst ist durch Spannverschlüsse 5, 6, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme pneumatischer Einrichtungen, fest verschlossen. Um die Form herum ist ein Strahlungsheizmantelsegment 9 angeordnet, das also lediglich einen Sektor der Form umgibt. Der Strahlungsheizmantel wird von einem Zahnkranz 12 getragen, der um die Tragsäule 17 herumgeht und auf den Rollen 13 läuft.
Der Antrieb des Zahnkranzes 12 erfolgt über ein Zahnrad 14, welches durch ein Kegelradgetriebe 15 von einem Elektromotor 16 mit Wechselgetriebe 21 angetrieben wird. Die Figur zeigt fernerhin die Zuführungsleitungen 7 zur Einführung eines Heizmittels für den in den Reifenrohling 2 eingelegten Heizschlauch 3 sowie Temperaturfühler 11 in der Formunterhälfte 4. Der mittels des Scharniers 10 aufklappbare Strahlungsmantel 9 wird zweckmässigerweise elektrisch beheizt, wobei die Intensität der Infrarotstrahlung entsprechend der unterschiedlichen Querschnittsstärke des Reifens 2 eingestellt wird. Die gesamte Vorrichtung ist durch eine Haube 18 abgedeckt, die in eine Dichtungsnut 22 hineinragt und durch Dichtungsmittel 23, 24 längs dieser Nut abgedeckt ist.
Die Haube besteht beispielsweise aus Blech 18 mit einer Auskleidung aus Aluminiumfolie und gegebenenfalls mit einer Isolierstoffunterlage 20 zur Verhinderung von Wärmeverlusten. An der Haube befindet sich eine Öse 19 zum Einhängen der Haube 18 in einen Kran.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist die untere Hälfte der in den Figuren dargestellten selbsttragenden Form l01a als Vulkanisationsform für die Vulkanisation von Reifenrohlingen 102 auf einer Tragsäule 103 befestigt. Die obere Hälfte 101b ist mit Hilfe einer nicht gezeichneten Transporteinrichtung abnehmbar. Der Reifenrohling 102 ist mit seinem Heizschlauch 104 in die Formunterhälfte 101a eingelegt, danach ist die Formoberhälfte 101 b mit der Transportvorrichtung aufgesetzt worden. Die Formen 10la, l0lb selbst sind durch Spannverschlüsse, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme pneumatischer Einrichtungen, fest verschlossen.
Um die Form herum ist ein Mantel 105 angeordnet, der in diesem Beispiel die gesamte Form cola, 101 b umfangrnässig umgibt. Der Mantel 105 ist durch Abstützungen 106 getragen, die ihrerseits auf ein Kugellager 107 aufgesetzt sind. Der Aussenring des Kugellagers ist als Zahnkranz 108 ausgebildet. Der Antrieb erfolgt über den Motor und das Vorgelege 109.
Die Zuführungsleitungen 110 zur Einführung eines Heizmittels in den Heizschlauch 104 des Reifenrohlings 102 sind durch die Tragsäule 103 der Form hindurchgeführt.
Der aufklappbare Strahlungsheizmantel 105 ist elektrisch beheizt. Wie insbesondere Fig. 4 erkennen lässt, laufen Heizkörper 111 in Form von Rohren in Umfangsrichtung, und zwar über einen Sektor des Mantels. In Fig. 3 sind einzelne Zonen I, II, III, in denen die Heizrohre 111 in unterschiedlicher Anzahl angebracht sind, erkennbar. Die Zonen umfassen die Wulst, die Seitenflächen des Reifenrohlings sowie seine Laufflächen. Diese Zonen sind für sich regelbar, z. B. für sich ein- und ausschaltbar. Die Ein- und Ausschaltung erfolgt über eine Regelvorrichtung auf Grund der Vulkanisationstemperaturen, die mit Temperaturfühlern 112 gemessen werden, die in Fig. 1 im rechten Teil an der Form angebracht sind. Die Regelvorrichtung ist im einzelnen nicht beschrieben und arbeitet in üblicher Weise mit einem Thermostat.