DE2116298A1

DE2116298A1 - Aufblasbarer Lagenumschlagbalg für Reifenkonfektioniermaschine

Info

Publication number: DE2116298A1
Application number: DE19712116298
Authority: DE
Inventors: Virgil Estill Akron; Lauer jun. Walter William Canton; Ohio Henley (V.St.A.)
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DE2116298B2; LU62891A1; BR7101951D0; ZA711747B; US3671358A; ES194181U; JPS536188B1; GB1296168A; ES194181Y; ES196917Y; FR2089014A5; ES196917U; CA940436A

Description

Or» Ir.g. Walter Ablte
Df» Dieter F. Morf
Dr. Hans -A. Braunt

2. April I97I

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THE GENERAL TIRE 4 RUBBER COMPANY One General Street, Akron, Ohio 44309» V. St. A.

Aufblasbarer Lagenumschlagbalg für» Reifenkonfektioniermaschine

Die Erfindung betrifft Reifenkonfektioniermaschinen, bei welcnen Lagenumschlagvorrichtungen verwendet werden, die einer Reifenaufbautrommel zugeordnet sind, und insbesondere auf Vorrichtungen mit aufblasbaren Bälgen zum umschlagen der Ränder der Lagen an den Trommeischultern auf die Fiäcne einer Reifenaufbautrommel, um nicht dennbare Wulstkerne, die vorher auf aen Scnultern angeordnet worden sind, einzuschliessen.

Viele gegenwärtig in Gebraucn befindliche Reifenkonfektioniermascninen mit mechanisierten Lagenurnscnlag-

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vorrichtungen sind mit ringförmigen aufblasbaren LagenumschlagbäIgen ausgerüstet. Ein solcher Balg wird· gewöhnlich an jedem Ende einer drehoaren, radial Gennbaren Aufbautrommel angeordnet. Der Durchmesser der Trommel in ihrem nicht erweiterten Zustand und derjenige der noch nicht aufgeblasenen Bälge sind gewöhnlich im wesentlichen gleich und die ringförmigen Ränder der Karkassenlagen, die um die Aufbautrommel herum angeordnet sind, erstrecken sich über die Enden der Trommel hinaus auf die Oberfläche jedes Umschlagbalges. Nachdem die Karkasse aufgebaut worden ist,

wird die Aufbautrommel erweitert, um Schultern zum Aufbringen der nicnt dennbaren .Vulstkerne gegen die ringförmigen Teile der Karkasaenlagen an den Trommelschultern zu erhalten. Nach dem Aufbringen der Wulstkerne werden die Umschlagbälge aufgeblasen, so daß diese die Ränder der auf sie aufgelagerten Lagen nach oben und um jeden der Wulstkerne herumbewegen. Gewörinlich sind irgendwelche Mittel vorgesenen, welche an der ,Rückseite jedes aufgeblasenen Balges angreifen, um den Balg mit den Lagenrändern oder -Enden auf die Trommeloberflache überzuschieben, um dadurch das Einschliessen der Wulste innerhalb der richtigen Karkassenteile des Reifens zu vervollständigen. Für eine ausführlichere Beschreibung einer solcnen Maschine mit Lagenumschlagbälgen wird auf das USA-Patent 3.171.76S verwiesen.

sich aus dem vorgenannten Patent ergibt, stellen Form und Aufbau des Umschlagualges oder -ochlauches wichtige Faxtoren oar, welche dessen Ausdennungseigenschaften beeinflussen. Die meisten für diesen Avieck verwendeten bälge bzw. Schläucne sind aus cordversrärk tem elastomerem iMaterial hergestellt. Im oesondecen bestenen die Bälge gewöhnlich aus einer inneren aus-

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kleidung eines luftundurchlässigen Elastomeren und aus einer äusseren Oberflächenschicht aus einem anderen Elastomeren und zwiscnen beiden befindlicnen gummierten Lagen von Verstärkungsfaden. Vorzugsweise werden mindestens zwei solche Cordgewebelagen verwendet, wobei die Cordfäden mit einem kleinen Winkel zur Achse des Schlauches schräggestellt sind. Ausseraem erstrecken sich die Cordfäden einer Gewebelage mit gleichen jedoch entgegengesetzten Winkeln zu den Cordfäden in einer benachbarten Lage. Diese Bälge werden gewöhnlich in der Weise aufgebaut, dai6 die verschiedenen Lagen aufeinandergeschichtet werden und der zusammengesetzte Gegenstand unter Druck auf seine endgültige Form oder Kontur vulkanisiert wird.

Die Form eines typischen Umschlagualges umfaßt einen ringförmigen Aussenwandteil, desse'n axiale Lnden axial nach innen gebogen sind, um zwei Innenwandteile zu bilden. Die Innenwandteile enden mit ringförmigen Flanschen, welche undennbare Wulstkerne enthalten, die den Reifenwülsten etwas ähnlich sind. Diese Wulstflansche sicnern den* Schlauen an einem starren ringförmigen Träger, der sicii mit der Reifenaufbautrommel dreht. Die beiden „Vulstflanschteile befinden sicn nebeneinander und-sind mit Bezug auf die Kitte des Schlaucnes benachbart dessen "Innenbord"-Teil versetzt, welches derjenige Teil des Scnlauches ist, der aem ünde der Aufbautrommel am näcnsten liegt. Umfassendere Angaben über die vulkanisierte Foriu eines typiscnen Umschlagbalges ist ebenfalls in dem erwähnten USA-Patent 3.171.76 9 entnalten.

Obwohl diese allgemeine Art von Balg in seiner Leistung ziemlich zufriedenstellend war, oestehen im Zusamir.ennang

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mit ihm noch einige Probleme. Diese Probleme können entweder unmittelbar oder mittelbar dem Aufbau des Balges und der Art und Weise seiner Herstellung zugeschrieben werden.

Wegen des mehrschichtigen Aufbaus, der ein Aufeinanderschichten und/oder Aufkalandrieren notwendig macht und infolge der Verwendung von Lagen aus gummiertem Cordgewebe wird der Schlauch an verschiedenen Stellen gespleißt. Eine gespleißte Verbindung ist immer eine Ursache für eine Besorgnis bei einem hergestellten Gegenstand und besonders oei einem elastomeren Bauelement, das wiederholte beträchtliche Biegevorgänge erfährt. Ferner können Spleißverbindungen verunreinigt werden, was ein vorzeitiges Ablösen eines Teils des Balges zur Folge haben kann, wodurch er nutzlos wird.

Ein Balg der beschriebenen Art erfordert gewöhnlich zwei oder mehrere verschiedene Guminimaterxalien, was einen nicht unerheblichen Kostenfaktor darstellt. Ferner muß die Verträglichkeit der verschiedenen Materialien berücksichtigt werden,um sicherzustellen, daß das Formen des Schichtgebildes zu einer einwandfreien Vereinigung zu einer baulichen Einheit führt.

Die Abmessungen eines Umschlagbalges hängen von der Grosse der Aufbautrommel ab, mit der sie verwendet werden sollen. Da die Bälge so vulkanisiert werden, daß sie die nicht aufgeblasene Form einnenmen, in welcner sie verwendet werden sollen, d.h. so gefaltet, daß sie die vorerwähnten äusseren und inneren .i?andteile bilden, geschieht das Vulkanisieren und Formen gewöhnlich in Preßformen bzw. Innendruckformen. Bekanntlich

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sind enge Maßtoleranzen bei einer Arbeitsweise der beschriebenen Art schwieriger zu erzielen als Dei anderen Arten von Foriaungs- oder Preßformvorgangen, wie z.B. beim Spritzgußverfanren. ODWohl die Maßgleichmässigkeit Dei Bälgen von der in dem USA-Patent 3.171.769 bescnriebenen Art nicnt ideal ist, hat eine Ungleichmässigkeit nicht zu grossen Problemen bei grösseren Bälgen gefünrt. Maßgleicnmässigkeit wird jedoch von Bedeutung, wenn solche 3älge zur Verwendung mit kleineren Trommeln (d.h. Trommeln mit einem Durchmesser von etwa 25 cm oder weniger) hergestellt werden. Es wurde festgestellt, daß eine Maßungleiehmässigkeit eine nachteilige Wirkung auf die Ausdehnungseigenscnaften kleinerer Bälge hat. Das Umschlagen von Lagen unter Verwendung eines Balges der Deschriebenen Art hat daher für Kleine Aufbautrommeln, wie sie ueispielsweise beim Aufbau von Industriereifen (z.B. Reifen für kleine Anhänger, HuDtransporter, Schubkarren usw.) verwendet werden, Keine verDreitete Anwendung gefunden.

Die ernstesten Probleme bei Bälgen der Deschriebenen Art entstehen vielleicht aus Strukturfehlern der in diesen verwendeten Cordgewebelagen. Die periodiscnen Spannungen und Beanspruchungen, welche dürcn das Aufblasen und'Ablassen eines typischen Balges verursacht werden, können eixie Ermüdung und einen Bruch einzelner Cordfäden zur Folge haben, wodurch der Balg völlig unbrauchbar gemacht wird. Ferner verursacht das wiederholte Aufblasen und Ablassen eine "Säge"-.TiirKung zwischen den gekreuzten Cordfäden benachbarter Lagen. Diese Wirkung ist beim Aufblasen Kleinerer Bälge stärKer. akut. Dies ist dadurch bedingt, daß die "prozentuale Dennung", axe bei kleineren Bälgen erforderlich ist, ge-

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wohnlich viel grosser als diejenige der grösseren Bälge. Unter "prozentuale Dehnung" ist der Unterschied zwiscnen dem maximalen Durchmesser, der durch den Balg im aufgeblasenen Zustand erreicht wird und seinem Durchmesser im abgelassenen Zustand, ausgedrückt als Prozentsatz seines Durchmessers im nicht aufgeblasenen Zustana, zu verstehen, beispielsweise dehnt sich zum Umschlagen Dei einer vierzölligen Trommel, bei der der Durchmesser im aogelassenen Zustand etwa 100 mm (etwa 4") Deträgt, der Balg beim Lagenumschlag auf etwa 2 30 mm (etwa 9") im Durchmesser), was einer Dehnung von etwa 125 % entspricht. Ein Balg mit einem Durchmesser von etwa 395 mm (etwa 15 ") dehnt sich auf maximal etwa 6 35 mm (etwa 25"), was einer Dehnung von etwa 67 % entspricht. Cordverstärkte Bälge sind daher für kleinere Grossen offensichtlich ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Umschlagbalges für eine Reifenkonfektioniermaschine von verbesserter Art, die zur Verwendung in einem breiteren Bereich von Reifenaufbautrommelgrössen als Bisher gebaut v/erden kann.

Ferner soll durch die Erfindung ein Umschlagbalg für eine Reifenkonfektioniermascnine geschaffen werden, bei dem keine gespleißten Verbindungen, keine Corafäden und keine besonderen Wulstbauformen vorgesenen sind und der aus einem einzigen elastomeren Vulkanisat zusammengesetzt ist.

Weiter soll durch die Erfindung ein Umschlagbalg aus unverstärktem Gummi geschaffen werden, der bauliche Eigenscnaften besitzt, die seine Gestaltung zur prak-

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tischen Verwendung mit kleinen ReifenaufbautrommeIn für Industriezwecke ermöglichen.

Desgleichen soll ein Umschlagbalg für eine Reifenaufbautrommel geschaffen werden, die baulich einfach und billig in der herstellung ist und eine Dauerbiegefestigkeit besitzt, die gleich der vieler gegenwärtig in Gebrauch befindlichen-Bälgen oder besser als diese ist.

Die vorstehenden und weitere Ziele der Erfindung, die sich aus dem Nachfolgenden ergeben, werden durch die Schaffung einus Umschlagbalges aus unverstärktem Gummi erreicnt, der durch Falten einer besonders gestalteten preßgeformten Hülse gebildet wird. Die Hülse oestent aus einer elastomeren Masse, die für bestimmte gewünschte Eigenschaften besonders ausgewählt ist, welche, vorzugsweise im Spritzgußverfahren, um eine LängsSymmetrieachse preßgeformt wird. Die Hülse hat eine im wesentlichen gleichmässige Querschnittsdicke längs einer zu ihrer Symmetrieachse senkrecnten Ebene. Die Endteile der iiülse sind nacn innen gekrümmte flanschartige Ringe von verdecKtem Querschnitt. Die axiale Erstreckung der Hülse ist durch einen ringförmigen· äusseren Balgwandteil von grösserem Durchmesser gekennzeichnet, der sich üoer einen ringförmigen Falteteil zu einem inneren »Jandteil von kleinerem Durchmesser verringert. Ein aufblasbarer Umschlagbalg wird in einfacher Weise dadurch gebildet, daß der innere balgwandteil mit Bezug auf den äusseren xialgwandteil längs eines ringförmigen Falteteils nach innen gefaltet wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist eine bevorzugte Aus-

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führungsform der Erfindung dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Scnnitt längs der Achse der preßgeformten Hülse, die zur Bildung des erfindungsgemässen Umschlagbalges gefaltet werden kann;

Fig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Hülse»

Fig. 3 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht im Schnitt ebenfalls längs der Achse der in Fig. 1 dargestellten Hülse, welche mit näheren Einzelheiten einige der Hauptkonturen der Hülse zeigt;

Fig. H eine Teilansicht im Längsschnitt einer Reifenaufbautroirjnel mit Umschlag vorrichtungen in Form von Bälgen, die aus Hülsen geformt worden sind, welche der in Fig. 1 dargestellten Hülse ähnlich sind, und "°

Fig. 5-11 eine Folge von Ansienten, welche einen typischen Umschlagvorgang an dem einen Ende einer Reifenaufbautrommel unter Verwendung eines erfindungsgemässen Balges zeigen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den verschiedenen An sichten der Zeichnungen beschrieben, in Vielehen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeicnnen. Die Beschreibung ist anfänglich auf die Einzelheiten einer Hülse gerichtet, wie sie in Fig. 1-3 dargestellt ist, -welche leicat

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in der erfindungsgemässen Weise zur.Bildung eines Lagenumschlagbalges für eine Reifenkonfektioniermaschine gefaltet werden kann»

Die allgemein mit 10 bezeichnete Hülse erstreckt sich

längs einer Achse A, wobei alle Teile der Hülse längs dieser Achse ringförmig symmetrisch sind. Die axiale Erstreckung der Hülse 10 ist,'wie in Fig. 1 und 3 ersichtlich, durch einen sich axial erstreckenden ring-förmigen Teil 20 von "grösserem Aussendurchmesser" und einen sich axial erstreckenden ringförmigen Teil 30 von "kleinerem Aussendurchmesser" gekennzeichnet. Wie sich aus Fig. 1-3 ergibt, verjüngen sich die Aussenflächen 22 und 32 der Teile 20 und 30 etwas über ihre axiale Länge. Die Aussendurchmesser der Teile 20 und 30 sind daher veränderlich. Die Kennzeichnung des Teils als von "grösserem Aussendurchmesser¹¹ und des Teils als von "kleinerem Aussendurchmesser" bedeutet, daß alle Aussendurchmesser des ringförmigen Teils 20 grosser als irgendeiner aller Aussendurchmesser des ringförmigen Teils 30 sind. Die Verjüngung der Flächen 22 und 32 ist aus nachfolgend näherbeschriebenen Gründen ein bevorzugtes Merkmal. Die jeweiligen Aussendurchmesser können jedoch erfindungsgemäß auch konstant sein.

Der Teil 20 von grösserem Aussendurcnmesser wird nachfolgend als der "äussere Balgwandteil" der Hülse 10 bezeichnet, während der Teil 30 von kleinerem Aussendurchmesser als ein "innerer Balgwandteil" bezeichnet wird. Diese Bezeichnungen spiegeln die Funktion der Teile 20 und 30 wieder, nachdem die Hülse 10 zur Bildung eines erfindungsgemässen Umschlagbalges gefaltet worden ist.

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Die Hülse 10 wird-auf die in Fig. 1 gezeigte Form preßgeformt und weist am vorderen Ende des äusseren Balgwandteils 20 eine Krümmung 2t auf, die sicn nach innen und axial erstreckt und mit einem kreisförmigen flanscnartigen Ring 26 endet, der eoeiifalls symmetrisch um die Achse A angeordnet ist. Das rückwärtige Ende des Teils 30 ist mit einer ännlicnen, sich axial und nach innen erstreckenden Krümmung 3H versehen, die mit einem flanschartigen Ring 36 endet, welcher ebenfalls zur Achse A symmetrisch ist. Das hintere Ende des äusseren Balgwandteils 20 besteht aus einem Stück mit dem vorderen Ende des inneren Balgwandteils 30, mit dem es durch einen ringförmigen Falteteil bzw. eine Verbindungsstelle 15 verbunden ist.

Die Vergleichsverhältnisse der Querschnitts dicke der verschiedenen Teile der Hülse sind von Bedeutung. Beispielsweise sind die flanschartigen Endringe 26 und 36 mit einer grösseren Querschnittsdicke geformt als irgendeiner der übrigen Teile der Hülse. Die Querschnittsdicke der Krümmungen 24 und 34, des inneren Balgwandteils 30 unddss vorderen ytfandabschnitte 23 des äusseren Balgwandteils 20 ist annänernd gleicn und stellt vorzugsweise die Mindestquerschnittsdieke der Hülse dar..

Wie in Fig. 1 und insbesondere in Fig. 3 ersichtlich, weist der äussere öalgwandteil 20 drei Wandabschnitte 23, 27 und 29 auf, welche durch den Grad der Verjüngung der Innenfläche 21 des Teils 20 unterscheidbar sind. Der* Wandabschnitt 23 ist von gleichbleibendem Querschnitt, bis er den Punkt 25 erreicht, an welchem sich die Innenfläche 21 mit einem zunehmenden V/inkel zu verjüngen beginnt. Der Wandabschnitt 2? ist daher von .ver-

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anderlichem Querschnitt. Diese zunehmende Verjüngung setzt sich fort, so daß die Querschnittsfläche des Teils 20 bis zu einer ringförmigen Stelle 28 grosser wird, an welcher die Querschnittsdicke des Teils 20 einen Höchstwert erreicht. Der Wandabschnitt 29 ist von gleicnbleibendem Querschnitt und setzt sich bis zum Falteteil 15 fort, an welchem der Querschnitt auf den des inneren Balgwandteils 30 abnimmt» Die Dicke der Wand 33 des inneren Balgwandteils 30 bleibt in der axialen Richtung bis zum Erreichen des flanschartigen Ringes 36 konstant. Die Wand 29 des Teils 20 hat eine grössere Querschnittsdicke als die Wand 23, um gewisse gewünschte Dehnungseigenschaften zu erzielen, die nachfolgend erläutert werden. Eine plötzliche Änderung in der Dicke von derjenigen der Wand 23 zu der der Wand 29 ist unerwünscht, so daß die Wand 27 einen veränderlichen Querschnitt haben muß.

Die Hülse 10 wird vorzugsweise so preßgeformt, daß die Querschnittsdicke längs irgendeiner Ebene senkrecht zur Achse A gleichmässig ist. Dieses Merkmal der Hülse 10 ist wichtig, Om die gewünschten Vorteile zu erzielen. Wegen dieses ausdrücklichen Erfordernisses soll die Hülse 10 auf die in Fig. 1 gezeigte Form durch einen Vorgang preßgeformt werden, mit welchem die notwendige komplizierte Maßkontrolle erreicht werden kann. Eine solche komplizierte Formgebung wird durch ein Spritzgußverfahren ermöglicht, welches die bevorzugte Art und Weise zum Formen der hülse 10 ist. Dies ist der Hauptgrund, warum die Aussenflache der Hülse 10 (d.h. die Flächen 22 und 32) mit einer Verjüngung vorgesehen sind. Diese leichte Verjüngung wird bevorzugt, um das Entfernen der Hülse 10 aus einer Spritzguiäform zu erleich-

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tern, ohne daß eine bauliche Trennung der Spritzgußform notwendig ist.

Die Hülse. 10 besteht ganz aus einem ausgewählten elastomeren Vulkanisat, Mit anderen Worten, die Hülse 10 besteht nur aus .Gummi, da sie keine Verstärkungscordfäden oder andere Verstärkungsstrukturen, wie Wulstringe, enthält, wie sie gewöhnlich bei Montageflanschen 26 und 36 vorgesehen sind. Da die Hülse 10 einen Lagenumschlagbalg für eine Reifenkonfektioniermaschine bilden soll, wird das Vulkanisat für die Hülse unter Berücksichtigung des vorgesehenen Zwecks sorgfältig ausgewählt.

Wegen des wiederholten Aufblasens und Ablassens muß ein Umschlagbalg die etwas esoterische Eigenschaft einer "hohen Dauerbiegefestigkeit" bzw. hohen Biegewechselkeit besitzen. Die Dauerbiegefestigkeit eines gegebenen Vulkanisats kann für einen besonderen Verwendungszweck als "hoch" betrachtet werden und für einen anderen als "niedrig". Die Dauerbiegefestigkeit wird gewöhnlich durcn die Zahl der "Lastspiele" ausgedrückt. Ein Vulkanisat, das wiederholt eine besondere Art ßiegevorgang eine gegebene Anzahl von Malen erleidet, bevor ein Bruch eintritt, hat dann eine Dauerbiegefestigkeit von dieser Anzahl von' Lastspielen. Das Lastspiel für einen typischen Umschlagbalg umfaßt einen AufblasVorgang, das Umschlagen und einen Ablaßvorgang für jeden konfektionierten Reifen. Die Dauerbiegefestigkeit eines Umschlagüalges kann daher entweder durch die Zahl der Lasi^iele oder durch die Zahl der Reifen, welcne unter Verwendung des Balges gebaut werden bestimmt werden. Im allgemeinen kann die vorangehend beschriebene Kompliziert gestaltete Hülse mit einer aussergewönnlich honen Dauerbiegefestig-

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keit im Vergleich zu einem typischen cordverstärkten Balg hergestellt werden» wenn die verwendeten Elastomere sorgfältig gewählt werden. Es ist schwierig, irgendeine der herkömmlichen Festigkeitseigenschaften von Vulkanisaten in eine bestimmte Beziehung zur Dauerbiegefestigkeit zu bringen. Im Falle der erfindungsgemässen Umschlagbälge wurde jedoch festgestellt, daß ein Vulkanisat, das eine Kombination bestimmter Mindesteigenschaften besitzt, wahrscheinlich eine zufriedenstellende Dauerbiegefestigkeit hat. Diese Mindesteigenschaften sind (bei optimaler Vulkanisation):

Spannung bei 300 % Dehnung

(Modul von 300 %) 91 kp/cm² (1300 psi)

Zugfestigkeit 126 kp/cm² (1800 psi)

Dehnung ^% 350 %

Ein Vulkanisat, das eine oder, mehrere der obigen Eigenschaften mit einem Wert besitzt, der wesentlich niedriger als der angegebene ist, würde wahrscheinlich eine ungeeignete Dauerbiegefestigkeit für die erfindungsgemässen Zwecke haben.

Ein mehr subjektives Kriterium steht für die Wahl eines Vulkanisats von hoher Dauerbiegefestigkeit zur Verfügung, Gummiarten, welche die Eigenschaft der "Kristallisation" haben, wenn sie gedehnt werden, erweisen sich gewöhnlicn als von hoher Dauerbiegefestigkeit, Typiscne Beispiele solcher Gummiarten sind Neopren, Naturkautschuk- und Polyuretnankautschukarteii.

Eine weitere wichtige Eigenschaft bei der Wahl eines ge-

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eigneten Balgvulkanisats ist dessen bleibende Verformung. Ausser einer hohen Dauerbiegefestigkeit soll das gewählte Vulkanisat eine geringe bleibende Verformung haben. Dieses Erfordernis gewährleistet, daß der Balg nicht nach einer bestimmten Zahl von Lastspielen "wächst".

Das Zusammendrücken eines Vulkanisats verändert dessen ursprünglicne Abmessungen. Bei der Wegnahme der Druckkraft hat das Vulkanisat das Bestreben, zu seinen ursprünglicnen Abmessungen zurückzukehren. Der Betrag der Rückführung auf seine ursprünglichen Abmessungen ausgedrückt als %-Satz der Änderung in den Abmessungen, welche durcn den Druck verursacht wird, wird als "Zusammendrückbar keit" des Vulkanisats bezeichnet. Es gibt menrere bekannte genormte Prüfverfahren zur Bewertung der Zusammendrückbarkeit von Vulkanisaten. Ein Test, der weitgenend zur Bestimmung der Zusamiiiendrückbarxeit Anwendung gefunden hat, ist der ASTH-Test No. 395-67. Bei der "Methode B" dieses Tests wird eine Probe 7 Tage lang bei einer Temperatur von 70⁰C (15 8°F) ζ us ammenge drüKt. Ein Vulkanisat mit einem Zusammendrückbarkeitswert von 50 \ oder höher bei dem angegebenen Test und Verfahren wird für die Zwecke der Erfindung als niedrig betrachtet.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen sind Beispiele typischer Gummiarten und Gummimiscnungen, die sich zum Preßformen in Umschlagbälge aus unverstärktem Gummi als geeignet erwiesen haoen, Neopren und Mischungen vorwiegend aus Neopren, riaturkautscnuk" und Mischungen vorwiegend aus Naturkautschuk sowie einige besonders zusammengesetzte Polyurethan-Kautschukarten. Im besonderen hat

sich eine Masse aus 85 Gewichtsteilen Neopren je 100 Gewicntsteilen Gummi und 15 Gewichtsteilen SBR je 100 Gewicntsteilen Gummi als aussergewöhnlich erwiesen. Ferner war ein Balg aus unverstärktem Naturkautscnuk sehr erfolgreich. Die praktische Verwendung von Polyurethan ist wegen der Kosten etwas prohibitiv.

Wie sich aus Fig. 1-3 ergibt, liegt es bei der preßgeformten Kontur der Hülse 10 baulicn nahe, daß sie längs der Verbindungsstelle 15 so gefaltet wird, daß der innere Balgwandteil 30 sich innerhalb der Innenfläche 21 des äusseren Balgwandteils 20 befindet und sich längs diesem erstreckt. Wenn die Hülse so gefaltet wird, sind die Flansche 35 und 26 gleichachsig und nebeneinander angeordnet.

In Fig. 4 sind zwei Hülsen 10 in der angegebenen Weise gefaltet dargestellt, so daß sie zwei Umschlagbälge bilden, die auf starren ringförmigen Trägern 4 2 an jedem Ende der Reif enaufbautrommel, welcne allgemein mit 50 bezeichnet ist» angeordnet sind. Die besonderen Einzelheiten der Aufbautrommel sind für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung» so daß sie hier nicnt beschrieben sind.

In Fig. 4 sind die starren ringförmigen Träger 4 2 als bestehend aus einem Hauptträgerkörper 44, zwei voneinander in Abstand befindlichen Montageringen 4 5 und 47, die mit der Innenfläcne des riauptkörperteils 44 und einem dalg-Trägerringkörper 4S dargestellt, der zwischen je einem Ringpaar 45 und 47 gehalten wird. Die Ringe 45 und 47 bilden zusammen mit dem Ringkörper 4p ringförmige Haltenuten 48 zur Aufnahme der Flansche 26 und 36 für jede gefaltete Hülse 10. Die Luft zum Aufblasen der Bälge

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kann zweckmässig durch öffnungen in den Ringkörpern 4 zugeführt werden, welche Öffnungen allgemein mit 5 2 bezeichnet sind. Die voranstehend ßeschrieöönen Einzelheiten der Ausbildung der ringförmigen Träger 42, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind, sind natürlich nur beispielsweise gegeoen, so daß sie keinen Teil der Erfindung bilden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, bildet die gefaltete Hülse 10 daher einen Umschlagbalg aus unverstärktem Gummi mit einem inneren Wandteil 30, welcher dem Umfang des Trägers 42 unmittelbar benacnbart ist, und einem äusseren Wandteil 20, dessen Länge für die Gesamtlänge des Balges bestimmend ist. Der nach innenliegende Teil 54 der äusseren Balgwand 20 kann mit VorSprüngen 55 zum Erfassen der Lagen beim Umschlagen ausgebildet sein. Der zum Preßformen der Hülse 10 verwendete Hohlraum kann so gestaltet werden, daß diese VorSprünge 55 ernalten werden. Zum Falten der Hülse 10, um einen Balg von der in Fig. 4 gezeigten Form zu ernalten, kann der äussere Wandteil 20 natürlich so gestaltet werden, daß er über eine Hälfte der axialen Gesamtlänge der Hülse 10 umfaßt. Mit anderen Worten, die axiale Länge des Teils ist geringer als die axiale Länge des Teils 2:0, «o cafö, wenn der feil 30 in den Teil 20 gefaltet wird, die jFlansche 36 kurz vor den Flanschein 25 liegen. Wie sien weiter aus Fig.. 4 ergibt, kommt die verdickte W.and 29 des Teils 20 nach dem Falten der Hülse 10 an dem nach aus sen lie gen den Teil 56 eies Balges zu iLiegen,

Fig. 5-11 zeigen einen typischen F^lteVorgang unter Verwendung eines Ralg«s aus un verstärk tem 0uinmi, pep Umschlagyqrgang ist im »esentjlicijen der gleiene wie ii\ 4mm Viorgeinannteii JiigÄ-pateiit 3,J?J.Ί69

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Hierbei ist zu erwähnen, daß die vorangehend beschriebenen besonderen Merkmale der Hülse 10 in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform Deschrieben sind. Beispielsweise ist die Gestaltung des äusseren Balgwandteils 20 mit einer verdickten V/and 29 vorgesehen, um besonders erwünscnte Ausdehnungseigenschaften zu erzielen. Wenn solche Eigenschaften nicht gewünscht werden, braucnt der Querschnitt des Teils 20 nicht veränderlich zu sein, wie in Fig. 1 - ¹I gezeigt. Mit an-r deren Worten, es kann der aus sere Balgwandteil 20 von gleichbleibendem Querschnitt sein, wie allgemein in der Arbeitsfolge der Figuren 5 - 11 gezeigt.

In jeder dieser Figuren ist der Umschlagbalg allgemein mit 10' bezeichnet, der äussere Wandteil mit 20', der innere Wandteil mit 30' und der ringförmige Falteteil mit 15', wobei die V/andstärke des Teils 20', wie erwähnt, veränderlich oder nicht veränderlich sein kann.

In Fig. 5 ist eine Karkasse 2 auf die Trommel 50 aufgebracht gezeigt und die Oberflächensegmente 5 der Trommel 50 sind erweitert dargestellt, so daß eine Wulstkern-Aufnahmeschulter 7 erhalten wird. Der Wulstkern wird durch einen axial hin- und herbeweglichen Ring 4 gehalten, dessen Innendurchmesser geringfügig grosser als der Aussendurchmesser des Balges 10 ist, wenn dieser abgelassen ist. In Fig. 6 ist der Ring U axial nach innen bewegt, um den Wulstkern 3 gegen die Karkasse 2 an der Schulter 7 zu halten, dargestellt. In Fig. 7 ist der Ring 4 in eine "Ruhe "-Stellung zurückgefünrt, und Luft wird in den Balg 10' eingeülasen, wie durch Pfeile B angegeben. In Fig. 7 ist ferner erkennbar, dab das Umschlagen der Enden der Karkasse 2 um den Wulstkern

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begonnen hat.

Unmittelbar vor dieser Maßnahme in der Arbeitsfolge (d.h. in der in Fig. 7 gezeigten Arbeitsstufe) kann eine veränderliche Wandstärke des Teils 20' von öedeutung sein. Die anfängliche Ausdehnung bewirkt eine axiale Verkürzung des Balges 10*. Wenn die Wand des äusseren Teils 20' in der Nähe des nach aussen liegenden Teils 56' dicker gemacht ist, ist sie weniger biegsam als der dem nach innen liegenden Teil 54 benachbarte Wandabschnitt. Infolge dieses Unterschiedes in der Flexibilität, bewegt sich der nach innen liegende Wandabschnitt schneller von der Trommel 50 axial weg als der nach aussen liegende Teil des Balges sich nach innen bewegt. Diese Wirkung führt zu einem geringfügig verzögerten, axial nach auss.en gerichteten Zug an den Karkassenenden. Unmittelbar nach dem Eintritt der Luft in den Balg 10' kommt die Karkasse 2 an der radial am weitesten nach innen liegenden Seite des Wulstkerns 3 zur Anlage. Nachfolgend bringt der axial nach aussen gerichtete Zug der Karkasse 2 diese in dichte Anlage an der axial inneren Seite des /Julstkerns 3. Durch die weitere Ausdennung wird die Kontur des aufgeblasenen Balges 10' dem in Fig. 7 gezeigten angeglicnen. beim Fortahreiten der Ausdehnung des Balges 10^! nimmt dieser eine Ringform an, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß der innere Balgwandteil 30' vom Umfang des Trägers 4 2 abgehoben wird. Der Wulstkern 3 ist nunmehr im wesentlichen längs drei von seinen vier Seiten von der Karkasse 2 umgeben. Der Ringkörper 4, der mit einem kurzen ringförmigen Vorsprung 8 versehen ist, wird nochmals axial nach innen bewegt, so daß er am Balg 10' angreift, um diesen auf die Fläcne

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der Trommel SO zu drücken, wie in Fig. 9 gezeigt. Hierauf kehrt der Ringkörper H wieder in seine Runestellung zurück, so daß der Balg 10* auf die in Fig.10 gezeigte ringförmige Kontur abgelassen werden und schließlich den vollständig abgelassenen Zustand, wie er in Fig. 11 dargestellt ist, einnehmen kann. Wie weiter in Fig. 11 ersichtlich ist, hat die Karkasse 2 nun den Wulstkern 3 zur Vervollständigung des Umschlagvorgangs vollständig eingehüllt.

Wie erwähnt, sind mit der Verwendung von Bälgen aus unverstärktera Gummi, die in der vorangehend beschriebenen erfindungsgemässen ütfeise geformt worden sind, mehrere wichtige Vorteile verbunden. Es gibt keine Spleißverbindungen irgendwelcher Art bei dem Umschlagbalg aus unverstärktem Gummi. Es ist nicht erforderlich, Cordfäden oder eine andere Verstärkung zur Stabilisierung des Aufbaus des Balges zu verwenden. Es besteht keine Notwendigkeit zur Verwendung einer Vielfalt von verschiedenen Gummimaterialien, da der Balg ganz aus. einer einzigen Gummimasse bestent. Wegen der Umfangsgleichmässigkeit der Wandstärke läßt sicn ein ringförmig gleicnmässiges Aufblasen und Ablassen erzielen. Die Gefahr von Ausbauchungen, die gewöhnlich durch in der ümfangsricatung ungleiehmässige Teile verursacnt" werden» ist dauer nicirt vorhanden, jüa keine Cordfäden verwendet werden und infolge der strukturellen Gleiehmassigkeit des Balges läßt sich eine wesentlich erhöhte Dauerbiegefestigkeit erzielen,

iJocfo ausgeprägter ist die Erhöhung der Dauerbiegefestigkeit:, wenn erfindnffigsgeavässs Umscnlagiaälge für Reifenkonfekticmienaaschinea für kleine laadustriereifen verwendet werden, Bälge₃ die aus üülsen aus einer er-

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findungsgemässen unverstärkten Naturkautschukmasse hergestellt worden waren und mit einer vierzölligen Aufbautrommel verwendet';wu^;rdejv_y/:hal3eh "zwischen 20 bis 40 000 umschlagvorgangen standgehalten, wänrend ähnlich bemessene in der bisherigen Weise hergestellte cordverstärkte .Bälge bereits nach 20 Umschlagvorgängen versagten, bei der erwähnten geringen Grosse beträgt die höchste" Dä?uerD±egefest£gkeit 'für die ffieisrterf -eoF'd^ -'■ > verstärkten ^:iBäTgebei etwa"500Ö

In diesem^;-2usammerihafig^List zu erwähnen, daß -sieh vorsireheiiden Angaben n'ur^r auf Bevorzugte Ausfunruhgs^ formen der^rErfindurig beziehen und daß bestimmte naheliegende Abänderungen und Abweichuhgen innerhalb das ^! KaHmerfs öer"Erfindung vorgesehen werden'köhnehi ^: ' *

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Claims

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Pate η t a η Sprüche¹;

Hülse aus unverstärktem Gummi, die um eine Längsachse zur Verwendung als aufblasbarer Umschlagbalg für eine Reifenkonfektioniermaschine geformt worden ist und eine im wesentlichen gleichmässige Querschnittsdicke längs irgendeiner zu der erwähnten Längsachse senkrechten Ebene durch die Hülse hat, gekennzeichnet durch

A) einen äusseren Balgwandteil von grösserem Aussendurchmesser, welcher über eine Hälfte der axialen Länge der Hülse bildet und

B) einen inneren Balgwandteil von kleinerem Aussen- · durchmesser,

C) einen ringförmigen Falteteil, der sich zwischen ofen ßalgwandteilen erstreckt und aus einem Stück mit diesem besteht, und

D) einen flanschartigen Ringteil an jedem Ende der Hülse, wobei jeder dieser Ringteile

1) eine grössere Querschnittsdicke mit Bezug auf alle anderen Teile der Hülse hat.

2. Gummihülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese um die erwähnte Längsachse so geformt ist, dafi die Aussenfläche des äusseren Balgwandteils sich zu dem Falteteil hin verdickt und die Aussenfläche des inneren Balgwandteils sicn von dem Falteteil weg'

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verjüngt.

3. Guminihülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsdicke der äusseren 3algwand sich in einer axialen Richtung so verändert, daß ein gewänlter axialer Abscnnitt benachoart dein Falteteil dicker als der übrige axiale Abschnitt derselben ist.

4. Hülse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsdicke der äusseren Balgwand sich in einer axialen Richtung so verändert, daß ein axialer Abschnitt benachbart dem Falteteil dicker als der restliche axiale Abschnitt derselben ist.

5. Hülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsdicke des inneren Wandteils über seine axiale Länge im wesentlicnen konstant ist.

6. Hülse nach Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet, daß die Querschnittsdicke des inneren Wandteils über seine axiale Länge im wesentlicnen konstant ist.

7. Lagenumschlagvorrichtung für eine Reifenkonfektioniermaschine mit einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurcn gekennzeichnet, <iaß dieser

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Balg aus einer Hülse aus unverstärktem Gummi nach Anspruch 1 besteht, die längs des ringförmigen Falteteils derselben so gefaltet ist, daß der innere Wandteil innerhalb des äusseren Wandteils sitzt.

Lagenumschiagvorrichtung für eine Reifenkonfektioniermaschine mit einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurch gekennzeicnnet, daß der Balg aus einer Hülse aus unverstärktem Gummi nach Anspruch 2 besteht, die längs des ringförmigen Falteteils 0erselben so gefaltet ist, daß der innere Wandteil innerhalb des äusseren Wandteils sitzt.

9. Lagenumschiagvorrichtung für'eine Reifenkonfektioniermaschine mit einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg aus einer Hülse aus unverstärktem Gummi nach Ansprucn 3 besteht, die längs des ringförmigen Falteteils derselben .so gefaltet ist, daß der innere Wandteil innerhalb des äusseren Wändteils sitzt.

10. Lagenumschiagvorrichtung für eine Reifenkonfektioniermaschine mit einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg aus einer hülse aus unverstärktem Gummi nach Ansprucn 4 bestent, die längs des ringförmigen Falteteils derselben so gefaltet ist, daß der innere Randteil inner-

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halb des äusseren Wandteils sitzt.

11. Lagenumsehlagvorrichtung für eine Reifenkonfektioniermaschine mit einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurch gekennaeichnet, daß der Balg aus einer Hülse aus unverstärktem Gummi nach Anspruch 5 besteht» die längs des ringförmigen Falteteils derselben so gefaltet ist, daß» der innere viandteil innerhalb des äusseren Wandteils sitzt.

12. Lagenumschlagvorrichtung für eine Reifenkonfektioniermaschine mit, einem starren ringförmigen Träger und einem auf diesem angeordneten aufblasbaren ringförmigen Balg, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg aus einer Hülse aus unverstärktem Gummi nach Anspruch 6 besteht, die längs des ringförmigen Falteteils derselben so' gefaltet ist, daß der innere Wandteil innerhalb des äusseren Wandteils sitzt.

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