DE2531383A1

DE2531383A1 - Presse zum vulkanisieren von kautschukgegenstaenden

Info

Publication number: DE2531383A1
Application number: DE19752531383
Authority: DE
Inventors: Achille Gallizia; Federico Squerti
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1975-07-14
Publication date: 1976-01-29
Also published as: IT1017245B; JPS5111867A; FR2278482A1; AR206349A1; BR7504289A; GB1510353A

Description

W. 26678/75 12/se

Industrie Pirelli S.p.A, Mailand (Italien)

Presse zum Vulkanisieren von Kautschukgegenständen.

Die Erfindung bezieht sich auf Formpressen, die zum Vulkanisieren von Kautschukgegenständen verwendet werden, und insbesondere auf Verbesserungen in der Ausführung von Pressen für die Herstellung von Kautschukgegenständen.

Bekanntlich weisen solche Pressen eine Form, die in zwei oder mehr Teile unterteilt ist, deren Enden jeweils einer oberen bzw. einer unteren Fläche (Preßplatte) zugeordnet sind, eine Heizeinrichtung und, falls erforderlich, einen oder mehrere Mechanismen für die relative Verschiebung der genannten Pressenflächen auf im Hinblick auf das Einführen des Gegenstandes zwischen die Formteile oder seine Herausnahme.

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Die Heizeinrichtung kann eine Ausführung mit Dampfkammer, eine Heißplattenausführung oder eine Ausführung sein, bei der die Erhitzung mittels elektrischer Energie erfolgt.

Bei Dampfkammerausführungen sind Hohlräume in jedem Teil der Form und rund um die Sitze zur Aufnahme des Gegenstandes vorgesehen.

Bei der Heißplattenausführung sind Hohlräume in einer Platte vorgesehen, die dem Fuß oder der Unterseite jedes Formteiles zugeordnet ist und in direkter Berührung mit diesem steht.

In allen genannten Fällen werden Dampf hoher Temperatur oder elektrische Energie dazu verwendet, die Wärme zuzuführen, die für das Vulkanisieren des innerhalb der Form angeordneten Gegenstandes erforderlich ist.

Bei den oben genannten Formpressen ist eine kontinuierliche Wärmeisolierung zwischen den erhitzten Flächen der Form bzw. der Heißplatte und den Flächen der Presse vorgesehen. Diese Wärmeisolierung ist erhalten durch Schaffung einer kontinuierlichen Schicht aus Isoliermaterial, um Wärmeströmung von der Form zu den Pressenflächen und ein Erhitzen der Pressenelemente zu verhindern.

Der Betätigungsmechanismus hat die Aufgabe, die Teile der Form gegenseitig anzunähern oder auseinanderzubewegen. Am Ende der gegenseitigen Annäherung übt der Betätigungsmechanismus einen starken Druck auf die Teile der Form aus, um mittels vollkommenen Schließens die Bildung eines Austriebs, eines Grates od.dgl., der von dem Gegenstand vorsteht, zu verringern.

Wie es auf diesem Gebiet der Technik bekannt ist, muß dieser Austrieb, Grat od.dgl., durch welchen hindurch gegebenenfalls in der Form vorhandene Luft austreten kann, soweit wie möglich verringert oder ver-

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kleinert werden, um irgendeine Vergeudung von Kautschuk und nachfolgende Arbeitsvorgänge einer Fertigbehandlung des Gegenstandes zu vermeiden.

Bei den oben erwähnten Vulkanisierpressen sind die Kräfte, die von der Form auf die obere und die untere Pressenfläche, die beträchtlich größere Abmessungen haben, übertragen werden, auf eine begrenzte Zone dieser Pressenflächen konzentriert, was in Verlauf der Zeit zu einer Verformung führt, zufolge welcher die Endflächen sich einander nähern, während die mittleren Zonen das Bestreben haben, sich voneinander zu trennen. Es ist zu verstehen, daß unter diesen Bedingungen die Wärmeisolierung zwischen der Form und den genannten Pressenflächen wiederholten Beanspruchungen unterworfen wird.

Leider haben die Isoliermaterialien, die gegenwärtig verwendet werden, beispielsweise Asbest, der geeignete Bindemittel enthält, oder mit Glasfasern kombinierte Phenolharze, obwohl sie gute Wärmeisolierungseigenschaften haben, keine guten mechanischen Eigenschaften, so daß sie reißen, brechen od.dgl. und dauerhafte Verformung erleiden können, wodurch gewisse Nachteile hervorgerufen werden.

Tatsächlich können ein Reißen oder Brechen oder eine dauerhafte Verformung der kontinuierlichen Isolierschicht abgesehen davon, daß sie geringe jedoch kontinuierliche Warmeabstrahlung hervorrufen, zu einer Änderung der ursprünglichen Dicke des Isoliermaterials in gewissen Zonen führen und als weitere Konsequenz zu einer Änderung der ursprünglichen Passung zwischen der Formfläche und den Flächen der Presse führen.

Es ist offensichtlich, daß eine solche geänderte Passung zu einem unregelmäßigen Schließen der Form führt mit der Folge unangemessener Austriebs- bzw. Gratbildung, Tatsächlich ist, wenn die parallele Lage zwischen den

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Flächen, die für ein gutes Ergebnis des Formungsvorganges notwendig ist, geändert ist, ein vollkommenes Schließen der Form nicht mehr gewährleistet, und der Austrieb, Grat od.dgl. hat nicht mehr, wie es erwünscht ist, gleichmäßige Kontur und minimale Dicke.

Um die oben genannten Nachteile zu beseitigen, könnten die den Verformungen unterworfenen Pressenelemente widerstandsfähiger ausgeführt werden. In einem solchen Fall ergibt sich jedoch der Nachteile beträchtlich höherer Kosten für eine zweckentsprechende Gestaltung der gesamten Pressenausführung.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Formpresse der genannten Art so auszuführen, daß die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Demgemäß ist ein Gegenstand der Erfindung eine Presse zum Vulkanisieren von Kautschukgegenständen, und diese Presse umfaßt eine Form, die in zwei oder mehr Teile unterteilt ist, eine obere Pressenfläche und eine untere Pressenfläche, deren jede einem Endteil der Form zugeordnet ist, eine Einrichtung zum Erhitzen der Form, und einen Betätigungsmechanismus für relative Bewegung der Pressenflächen. Gemäß der Erfindung ist eine solche Presse dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Abstandseinrichtung aufweist, die eine Luftschicht zwischen den Flächen der Presse und den erhitzten Flächen der Form bildet.

Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform ist die Abstandseinrichtung an Stellen angebracht, die einen symmetrischen Abstand von der Achse der Presse haben. Das Verhältnis zwischen dem symmetrischen Abstand der Abstandseinrichtung von der Pressenachse und der Gesamtabmessung der Form liegt im Bereich zwischen o,5 und 0,8. Insbesondere weist die Abstandsexnrichtung hohle Metallzylinder auf.

Durch die Erfindung wird eine beträchtliche kon-

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struktive Verbesserung bei Vulkanisierpressen erhalten, da die Verwendung der hohlen Metallzylinder - oder anderen Abstandsmittel beispielsweise in Form von Profilteilen - zwischen den Flächen der Presse und der Form einerseits zu einer beträchtlichen mechanischen Verstärkung der Wärmeisolierung führt, wie sie bisher niemals erhalten werden konnte, und andererseits bei geeigneter Höhe der Zylinder oder der anderen Abstandsmittel ermöglicht, eine Zwischenluftschicht zu erhalten, deren Grad der Wärmeisolierung besser ist als der Grad der Wärmeisolierung der bisher verwendeten Isoliermaterialien.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Presse. Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Presse gemäß Fig. 1, wobei die Form in geschlossenem Zustand dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht mit einem Abstandszylinders. Fig. k zeigt verschiedene Profilteile, die für die Abstandseinrichtung verwendet werden können. Fig. 5 ist eine waagerechte Schnittansicht analog

der Fig. 3.

Fig. 6 ist eine der Fig. 5 ähnliche Schnittansicht in der Ebene zwischen der oberen Pressenplatte und dem benachbarten Forinteil. Die Presse gemäß der Erfindung umfaßt eine Form, die in zwei oder mehr Teile unterteilt ist, deren Endteile mit 3 und 4 bezeichnet sind, deren jeder mit einer oberen Pressenfläche 5 bzw. einer unteren Pressenfläche

6 zusammenarbeitet. Die Presse umfaßt weiterhin eine Heizeinrichtung 12, 13 und einen Betätigungsmechanismus

7 für relative Bewegung zwischen den Pressenflächen 5 und 6.

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Die Formteile 3 und k weisen Jeweils eine Ausnehmung 8, 9 bzw. lo, 11 auf, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei geschlossener Form 2 ein Ringraum geschaffen ist, dessen äußere Gestalt der Außenfläche des zu formenden Gegenstandes entspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zu vulkanisierende Gegenstand ein Reifen.

Die Heizeinrichtung kann von unterschiedlicher Ausführung sein, sie kann beispielsweise eine Dampfkammerausführung 12, 13 sein. Die Dampfkammern 12 und 13 sind über nicht dargestellte Rohre mit einer Wärmequelle verbunden und sie werden mit Dampf hoher Temperatur gefüllt, um Wärme über die Masse der Form 2 auf den in dem Formhohlraum 8 bis 11 enthaltenen Reifen zu übertragen.

Der Betätigungsmechanismus 7 weist einen Stempel l6, der mit der oberen Pressenfläche 5 verbunden und durch eine nicht dargestellte hydraulische Steuereinrichtung gesteuert ist, und eine Mehrzahl von Säulen 17» l8, 19 und 2o auf zur Führung der oberen Pressenfläche 5 bei ihrer Verschiebung relativ zu der unteren Pressenfläche 6, die an einem Fundament 21 befestigt ist. Die Presse weist weiterhin eine Abstandseinrichtung auf zwischen den Pressenflächen 5» 6 und den erhitzten Flächen der Form 2, um eine Erhitzung derjenigen Elemente der Presse zu verhindern, die mit der Vulkanisierung direkt nichts zu tun haben.

Es ist zu verstehen, daß die Abstandseinrichtung verschiedene Ausführungen haben kann, vorausgesetzt, daß sie in der Lage ist, eine Luftschicht zwischen den Flächen 5 und 6 der Presse und den erhitzten Flächen der Form 2 zu bilden.

Es ist weiter zu verstehen, daß für die Luftschicht eine Dicke ausgewählt werden kann derart, daß der beste Grad an Wärmeisolierung zwischen der Form 2 und den

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Pressenflächen 5 und 6 erhalten wird. Insbesondere ist gefunden worden, daß die Höhe der Abstandseinrichtung bzw. der durch diese Einrichtung gebildete Abstand wenigstens einen Millimeter beträgt, um gute Wärmeisolierung zu erhalten.

Bezüglich der Anordnung der Abstandseinrichtung ist festzustellen, daß die verschiedenen Teile von ihr in mit Bezug auf die Achse der Presse symmetrischer Anordnung vorgesehen sind, und daß insbesondere in ein und derselben Richtung das Verhältnis zwischen dem symmetrischen Abstand der Abstandseinrichtung von der Pressenachse und der Gesamtabmessung der Form zwischen o,5 und o,8 liegt.

Die erwähnte Anordnung wurde aus der Betrachtung abgeleitet, daß das Schließen der Form zu Kräften führt, die gleichmäßig auf den oberen und den unteren Formteil 3 bzw. k übertragen werden, und daß der Abstand zwischen den Abstandseinrichtungen, der unter der bestimmten Last zu der kleinsten Auswölbung führt, gerade der oben angegebene Abstand ist.

Um selbst geringe Wärmeausbreitung durch Wärmeleitung von der Form zu den Pressenflächen 5» 6 über die Abstandseinrichtung zu verhindern, ist diese weiterhin gegenüber den Berührungsflächen durch geeignete Isoliermittel wärmeisoliert, um hohen Beanspruchungen zu widerstehen.

Um weiterhin geringfügiges Einstellen der Teile der Presse mit Bezug auf die Pressenflächen 5i 6 im Fall ungenauen Zusammenbaus zu ermöglichen, sind elastische oder plastische oder elastisch-plastische Isoliermittel vorgesehen, beispielsweise aus elastomerem Material, wie es nachstehend im einzelnen beschrieben wird.

Die Abstandseinrichtung kann Elemente aufweisen, die einen Querschnitt wie ein Profilteil haben.

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Hiermit ist gemeint, daß die Abstandseinrichtung Elemente aufweisen kann, die ein übliches Profil, wie es für Stahlteile verwendet wird, haben, beispielsweise Balkenprofil, Stangenprofil oder beispielsweise T-förmigen Querschnitt oder Quadratquerschnitt oder Rechteckquerschnitt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Teile der Abstandseinrichtung hohle Zylinder 22, 23, deren Achse mit der Achse der Presse übereinstimmt und dip einen Grunddurchmesser L (Fig. 3) haben, der zu der Größe oder entsprechenden Abmessung der Form 2 das oben angegebene Verhältnis hat.

Jeder der Zylinder 22, 23 ist, wie bereits gesagt, an seinen Enden gegenüber den Berührungsflachen wärmeisoliert durch Anordnung einer geeigneten Isoliereinrichtung, um Värmeausbreitung in Richtung gegen die Pressenflächen 5 und 6 zu verhindern.

Diese Isoliereinrichtung kann eine elastische oder eine elastisch-plastische Einrichtung beispielsweise aus Polyamid oder Beton-Asbest sein, so daß eine vorteilhafte und richtige Passung der Formteile 3 und k für den Fall unrichtigen Zusammenbaus ermöglicht ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Isoliereinrichtung für jeden Zylinder 22, 23 zwei Isolierringe 2k, 25 bzw. 26, 27 auf, deren jeder in einer betreffenden Ausnehmung 28, 29, 3o bzw. 31 der Pressenflächen 5» 6 bzw. der Form 2 angeordnet ist.

Die möglichen Verbindungen zwischen den Pressenflächen 5» 6 und den Formteilen 3, k werden nachstehend angegeben. Diese Verbindungen umfassen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 für den Formteil 3 Flansche, die als Ansätze 32, 33 gestaltet und mit Löchern versehen sind, in die je ein Bolzen Jk bzw. 35 eingesetzt ist, die in entsprechende Löcher in der zugehörigen Pressenfläche 5 eingeschraubt sind. Gleiche Verbindungs-

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mittel sind für den unteren Formteil k dargestellt.

Um auch hier Wärnieausbreitung zwischen den Flanschen der Forrateile 3» ^ und den Pressenflächen 5, 6 zu verhindern, sind isolierende Abstandsteile 3^₁ 37 vorgesehen.

Die beschriebene Presse bietet eine beträchtliche Verbesserung mit Bezug auf übliche Pressen, und dieser Vorteil ist bequem zu verstehen unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Verformungen der unteren und der oberen Pressenfläche 6 bzw. 5 die Ebenheit der Formteile 3, k nicht wesentlich ändern und damit auch die Qualität des vulkanisierten Gegenstandes nicht wesentlich ändern. Tatsächlich kann angenommen werden, daß die Pressenflächen 5» 6 sich an zu Pressenachse symmetrischen Zonen in gleichem Ausmaß verformen. Daher ist die symmetrische Anordnung der Abstandseinrichtung derart, daß auch sie sich in dem gleichen Ausmaß verschiebt. Auf diese Weise haben die Formteile 3» ^ das Bestreben, im wesentlichen ebene Anordnung beizubehalten, was gemäß vorstehender Beschreibung zur Bildung gleichmäßiger Austriebe, Grate od.dgl. an dem zu formenden Gegenstand führt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der besonderen Anordnung der Isoliermittel, die in geeignete ringförmige Ausnehmungen 28, 29 ι 3o, 31 in den Formteilen 3i ^ und den Pressenflächen 5i 6 eingesetzt sind. Tatsächlich ist unter diesen Bedingungen das für die Isoliermittel verwendete Material in den Ausnehmungen 28 bis 31 angeordnet und kann sehr hohen Einheitsbeanspruchungen unterworfen werden, ohne sich unregelmäßig und übermäßig zu verformen, wie es der Fall wäre, wenn die Isoliermittel auf einer ebenen Fläche angeordnet würden ohne irgendwelche Konturen oder Begrenzungsmittel, die die Verformung begrenzen könnten. Daher haben die Isoliermittel das Bestreben,

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sich als plastische Materialien zu verhalten, wodurch vorteilhaft kleine Einstellungen der Presse zufolge ungenauen Zusammenbaus ermöglicht sind.

Obwohl die Erfindung bei einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, bei welchem die Heizeinrichtung Dampfkammern aufweist, kann die Erfindung auch angewendet werden, wenn andere Heizeinrichtungen vorgesehen sind, und insbesondere bei Pressen mit sogenannten Heißplatten. Im letzteren Fall wird die Abstandseinrichtung zwischen der erhitzten Fläche der Heißplatte und der dieser zugeordneten betreffenden Fläche angeordnet.

Fig. k zeigt verschiedene Profilteile, die anstelle des Abstandszylinders gemäß den Fig. 2 und 3 verwendet werden können.

Fig. 5 ist eine der Fig. 3 analoge Schnittansicht unter Verwendung von Abstandsteilen einer der in Fig. k dargestellten Arten.

Fig. 6 ist eine der Fig. 5 ähnliche Schnittansicht, jedoch in der Ebene zwischen der oberen Pressenplatte 5 und dem oberen Formteil 3» während die Schnittebene bei der Darstellung gemäß Fig. f> zwischen der unteren Pressenplatte 6 und dem unteren Formteil k liegt. Mit a ist der symmetrische Abstand der Abstandsteile beiderseits der Mittelachse angegeben, und mit b ist eine entsprechende Abmessung der Form bezeichnet. Wie es bereits in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 angegeben ist, beträgt das Abstandsverhältnis a : b o,5 bis o,8.

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Claims

- 11 Patentansprüche

J Presse zum Vulkanisieren von Kautschukgegen-, mit einer Form, die in zwei oder mehr Teile unterteilt ist, einer oberen Pressenfläche und einer unteren Pressenfläche, deren jede einer Endfläche des betreffenden Formteiles zugeordnet ist, einer Einrichtung zum Erhitzen der Form, und mit einem Betätigungsmechanismus zum Hervorrufen relativer Bewegung zwischen den Formteilen, gekennzeichnet durch eine Abstandseinrichtung, um zwischen den Pressenflächen (5, 6) und der betreffenden zugeordneten erhitzten Endfläche (3 bzw. 4) der Form (2) eine Luftschicht zu bilden.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung an Stellen angeordnet ist, die von der Pressenachse in symmetrischen Abständen liegen.
3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ein und derselben Richtung das Verhältnis zwischen dem Abstand der Abstandseinrichtung und der Gesamtabmessung der Form zwischen o,5 und o,8 liegt.
k. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Abstandseinrichtung zwischen den erhitzten Flächen (3i 4) der Form und den Pressenflächen (5 t 6) derart ist, daß jeweils eine Luftschicht einer Dicke von wenigstens einem Millimeter gebildet ist.
5· Presse nach einem der Ansprüche 1 bis.4, dadurch gekennzeichnet, daß Isoliermittel (2*έ, 25, 26, 27) zwischen der Abstandseinrichtung und den Pressenflächen (5, 6) und zwischen der Abstandseinrichtung und den Formflächen (3, 4) angeordnet ist.

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6. Presse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Xsoliermittel elastische, plastische oder elastisch-plastische Mittel sind.
7· Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolienaittel aus elastomerem Material gebildet sind, welches hohen Beanspruchungen widerstehen kann.
8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung Teile aufweist, die Profilquerschnitt haben.

9« Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Abstandseinrichtung hohle Zylinder (22, 23) sind.

Io. Presse nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Zylinder (22, 23) und der zugehörigen Pressenfläche (5 bzw. 6) und zwischen dem Zylinder und der betreffenden Endfläche (3 bzw. 4) der Form (2) aus elastomerem Material bestehende Isolierringe (24 bis 27) angeordnet sind, deren jeder in einer ringförmigen Ausnehmung (28 bis 31) in der betreffenden Pressenfläche bzw. in der betreffenden Formfläche angeordnet ist.

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