DE3042180A1

DE3042180A1 - Verfahren und einrichtung zum anbringen einer schicht aus gummimaterial auf einen grundkoerper aus gummimaterial einer anderen qualitaet

Info

Publication number: DE3042180A1
Application number: DE19803042180
Authority: DE
Inventors: Walter Hugo Zürich Schiesser
Original assignee: SCHIESSER AG; Schiesser Schweiz GmbH
Current assignee: SCHIESSER AG; Schiesser Schweiz GmbH
Priority date: 1980-09-22
Filing date: 1980-11-08
Publication date: 1982-05-06
Also published as: FR2490552A1; IT8149178A0; KR830007282A; DD201989A5; JPS5763238A; IT1143233B; GB2084506A; BR8105439A

Description

PATENTANWÄLTE ^DF<-'NG· DIPl/.phys. h; STURIES Z Z '. 1 ', J J

DIPL.-ING. P. EICHLER

BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2

Schiesser AG, Schaffhauserstrasse 316, CH-UOQL' Zürich

Verfahren und Hinrichtung zum Anbringen einer Schicht aus Gummimaterial auf einen Grundkörper aus GummimateriaL einer anderen Qualität

Die vorliegende Hrfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen wenigstens einer Schicht oder anderen Teilen aus einem dummLmaterial. einer bestimmten ersten Qualität an einem G.undkörper aus Gummimaterial einer anderen Qualität, die Anwendung dieses Verfahrens raun Aufbringen der Kontaktschicht an ein Tread-Profi1 für die Reifenherstellung sowie eine Einrichtung ι\χτ Durchführung des Verfahrens.

Bei der Erfindung handelt es sich insbesondere um das Aufbringen der Kontaktschicht an einem Tread-Pro fil., wobei die Kontaktschicht üblicherweise als Undercushion bezeichnet wird. Das Aufbringen dieser Kontaktschicht wird heute noch weltweit nach einer veralteten und seit Jahrzehnten praktizierten Technologie durchgeführt. Der Hauptgrund dürfte dabei darin zu suchen sein, dass die Reifenindustrie aus se rordent1 ich konservativ ist. Andererseits ist aber auch zu bedenken, dass neue Technologien sich bei der Herstellung von Reifen nicht immer eignen.

Die Kontaktschicht, d.h. das Untercushion, wird als Verbindungsschicht auf den Unterbau des Reifens aufgebracht, und zwar entweder mittels Lösungsmitteln oder durch Verwendung von kalandrierten Folien.

Beim Arbeiten mit Lösungsmitteln treten

besondere Probleme auf, wie zum Beispiel der separate Arbeitsgang zur Herstellung der Lösung, die Gefahren bei der Manipulation der Lösungsmittel, das Auftreten von giftigen Dämpfen, welches nach besonderen Ventilationseinrichtungen

_ γ _ ORIGINAL INSPECTED

■· ·- --- ό υ-> Z i ο U

ruft, sowie Probleme beim Trocknen, bei der Lagerhaltung, usw. Ausserdem ist dieses Verfahren oft mit einer überdurchschnittlichen Verschmutzung verbunden, in der Kontaktschicht entstehen Löcher infolge Blasenbildung, je nach Art des Lösungsmittels treten wesentliche Toleranzen in der Dicke der Schicht auf, und die seitliche Materialführung ist sehr ungenau.

Beim Kalandrierverfahren zeigen sich ähnliche Schwierigkeiten, indem insbesondere zusätzliche Arbeiten im Vorwärmwalzwerk durchzuführen sind, Energie und Platz verschwendet wird, infolge Oxydation und Verschmutzung eine schlechte Verbindung zwischen der Kontaktschicht und dem Tread-Profil entsteht und Lufteinschlüsse zu Blasenbildung und evtl. gar Löchern führt.

Ueblicherweise wird auch Material verschwendet, indem beim Kalandrieren mit bestimmten Gummiqualitäten eine vorbestimmte minimale Schichtdicke nicht unterschritten werden kann.

Zur Vermeidung dieser bekannten Probleme wird nun erfindungsgemäss ein neues Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die beiden Gummimaterialqualitäten, nämlich jene für das Tread-Profil und jene für die Kontaktschicht oder das Undercushion,separat plastifiziert und nach der Bildung des sich noch in Wärme befindlichen Grundkörpers die Kontaktschicht oder gegebenenfalls andere Profilteile, die sich ebenfalls noch in Wärme befinden, an den Grundkörper angespritzt werden.

Das Anspritzen des zusätzlichen Gummimaterials an den Grundkörper erfolgt vorzugsweise unter hohem Druck in der Spritzleiste des Spritzkopfes des Hauptextruders. Beim Anspritzen einer Kontaktschicht kann deren Dicke, in bestimmten Grenzen, durch Verä-nderung der Materialzu-

— 7 —

ORIGINAL INSPECTED

fuhr, d.h. durch Veränderung der Extruderleistung eingestellt werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere zum Aufbringen der Kontaktschicht, d.h. des Undercushion an ein Tread-Profil für die Reifenherstellung.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei sich diese auszeichnet durch einen ersten Extruder mit Spritzkopf für die Bildung des Grundkörpers aus einem Gummimaterial einer ersten Qualität und durch wenigstens einen weiteren Extruder, welcher zur Plastifizierung des Gummimaterials einer zweiten Qualität dient, aus welchem Material entweder die Kontaktschicht oder andere Profilteile hergestellt werden, wobei dieser oder diese weiteren Extruder seitlich in die Spritzleistenpartie des Spritzkopfes des ersten Extruders münden, und schliesslich durch eine Spritzleiste zur Bildung des Verbundprofils, d.h. des Endprofils bestehend aus dem Grundkörper und der daran angespritzten Schicht oder anderer Profilteile.

Die zusätzlichen Extruder sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie unter einem Winkel von 45 bis 90 seitlich in den Spritzkopf führen.

Dank dem neuen erfindungsgemässen Verfahren, bei welchem die Kontaktschicht an das übrige Profil angespritzt wird, werden die bisherigen Nachteile vermieden. Es entstehen zudem viele zusätzliche Vorteile, wie zum Beispiel:

Die Extruder können kalt gefüttert werden, was den Einsatz von problemlos zu lagernden Walzfell-Streifen ermöglicht;

das neue Verfahren benötigt ausserordentlich einfaches Handling;

das ganze Verfahren erlaubt Energie, mensch-

3042130

liehe Arbeitskraft und Rohmaterial einzusparen;

es wird die bestmögliche Verbindung zwischen den beiden Materialqualitäten erreicht, indem keine Blasen und damit keine Löcher entstehen können;

es ist ohne weiteres möglich, die Kontaktschicht bzw. andere angespritzte Teile genau zu begrenzen;

beim Anspritzen einer Schicht ist es möglich, Schichtdicken ab 0,2 mm zu erzeugen;

es entstehen keine Probleme der Umweltverschmutzung, indem das Material unverzüglich nach dem Austritt aus dem Spritzkopf zum Beispiel mittels einer Kunststoffolie abgedeckt werden kann.

Es sei noch erwähnt, dass zudem das Verfahren zum direkten Anspritzen der Kontaktschicht gemäss der Erfindung an sich mit jeder vorhandenen Tread-Linie durchgeführt werden kann, wobei lediglich der zusätzliche Extruder anzubauen ist.

Je nach Aufbau der Zusatzeinrichtung ist es auch möglich, anstelle einer Schicht andere Profilteile, zum Beispiel zwei seitliche Winkel (Wingels) in einer zweiten Gummiqualität anzuspritzen. Die Erfindung wird nachstehend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und von zwei möglichen Verbundprofilen noch etwas näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische, schaubildliche Darstellung einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, und

Fig. 2 und 3 zwei mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Verbundprofile.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Einrichtung zur direkten Herstellung eines bei der Reifenherstellung verwendeten Tread-Profils, welches mit einer Kontaktschicht,

einem sogenannten Undercushion versehen ist.

Es wird dabei ein Hauptextruder 1 mit Spritzkopf 2 und einer üblichen Spritzleiste 3 benötigt. In einem Winkel von 45 bis 90 wird dabei von einem zusätzlichen Extruder 4 das Material für die Herstellung der Kontaktschicht, d.h. des Undercushion zugeführt. Der Extruder 4 spritzt dabei dieses Material direkt in die Spritzleiste 3 des Hauptextruders ein, wobei dann ein mit einer Kontaktschicht versehenes Tread-Profil 5 entsteht.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein solches Profil 5, welches an sich aus dem eigentlichen Tread-Profil 6 und der direkt angespritzten Schicht 7, dem Undercushion besteht.

Mit der gleichen Einrichtung ist es auch möglich, anstelle einer Schicht 7, zwei seitliche Winkel 8,9 an das Hauptprofil 6 anzuspritzen (siehe Fig. 3).

Im Spritzkopf, d.h. zwischen den beiden Extrudern und der Spritzleiste sind die Gummimaterialien verschiedener Qualität einem hohen Druck ausgesetzt, was bei der Bildung des Verbundprofils 5 zu einer ausserordentlichen Qualität der Verbindung zwischen den beiden Materialien führt, da einerseits keine Blasen entstehen können und andererseits die Begrenzung bzw. die Abmessung der beiden Teile ausserodentlich genau eingestellt werden kann.

Der Hauptextruder arbeitet dabei in üblicher Weise. Er kann beispielsweise mit Walzfellen 10 kalt gefüttert werden und das plastifizierte Material einer ersten Qualität gelangt in den Spritzkopf 2. Der zusätzliche kleine Extruder 4, wird zum Beispiel ebenfalls mit Walzfellen 11 kalt gefüttert, wobei die plastifizierte Masse unter

3342180

einem Winkel von 45 bis 90 seitlich in die Spritzleistenpartie 3 des Spritzkopfes 2 des Hauptextruders eingespritzt wird. In der Spritzleiste 3 selbst, welche so aufgebaut ist, dass sie sehr rasch auf die Herstellung von Verbundprofilen mit verschiedenen Formen bzw. verschiedenen Schichtdicken umgestellt werden kann, wird das Verbundprofil 5 gebildet, indem auf das Grundprofil 6 entweder die Kontaktschicht 7 oder die Winkel 8,9 angespritzt werden.

Spritzleisten dieser Art sind mit Ausnahme der separaten Zuführungen für das Material der zweiten Qualität dem Fachmann bekannt. Passende Spritzleisten können somit durch die eigene Werkstatt oder jeden Werkzeugmacher hergestellt werden. Es ist auch möglich, innert kurzer Zeit und mit nur wenigen Handgriffen die Uebergangsleitung 12 vom Spritzkopf 13 des kleinen Extruders 4 an die betreffende Partie der Spritzleiste 3 des Spritzkopfes 2 anzuflanschen.

Sobald das im Hauptextruder 1 gespritzte Tread-Profil eingefahren ist und massgenau austritt, wird der kleinere Extruder zur Bildung der Kontaktschicht oder der Winkel in Betrieb genommen. Dabei entsteht sofort angespritzt an das Grundprofil eine einwandfreie Kontaktschicht mit einer tadellosen Verbindung zum Grundprofil, d.h. blasenfrei und ohne Löcher in einer genau fixierten, gleichbleibenden Position, ohne dass der Vorgang ständig überwacht werden müsste.

Die besonders gute Verbindung ergibt sich durch den hohen Druck in der Spritzleiste, während dem Zusammentreffen der beiden Materxalqualitäten, dem Zusammentreffen der beiden Materialqualitäten bei günstiger Materialkonsistenz und dem Fehlen jeglicher Oxydation oder Verschmutzung (keine OeI- oder Staubrückstände aus der Luft), da die Verbindung zwischen den beiden Materialien absolut frei

ORIGINAL INSPECTED

von Luftzutritt erfolgt. Selbstverständlich ergibt sich eine genau gleich gute Verbindung zwischen dem Grundprofil und gegebenenfalls angespritzten Winkeln.

Die Dicke der Kontaktschicht, d.h. die Dicke des Undercushion kann beim erfindungsgemässen Verfahren bzw. dank der erfindungsgemässen Einrichtung in einem gewissen Bereich durch Aenderung der Drehzahl am kleinen Extruder 4 variiert werden.

Es ist offensichtlich, dass dank dem erfindungsgemässen Verfahren die Herstellung von Tread-Profilen mit Kontaktschichten gegenüber den früheren Methoden wesentlich einfacher und sicherer wird.

Unter dem vorstehend als Gummi oder Gummimaterial bezeichneten Material soll nicht nur natürlicher Kautschuk, sondern auch elastomeres Kunststoffmaterial verstanden werden.

— 7 —

Claims

DR.-ING. DIPL.-PHYS. H. STURIES Jw-;-2 I PATENTANWÄLTE DlPL-ING. P. EICHLER BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2 Patentansprüche

1.,Verfahren zum Anbringen wenigstens einer Schicht oder^anderer Teile aus einem Gummi mate rial einer bestimmten Qualität an einen Grundkörper aus Gummimaterial einer anderen Qualität, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gummimaterialqualitäten plastifiziert und nach der Bildung des sich noch in Wärme befindlichen Grundkörpers die genannte Schicht bzw. die anderen Teile, die sich ebenfalls noch in Wärme befinden, an den Grundkörper angespritzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anspritzen des zusätzlichen Gummimaterials an den Grundkörper unter hohem Druck erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, zum Anbringen einer Zusatzschicht auf den Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schicht durch Veränderung der Materialzufuhr eingestellt wird.

4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, zum Aufbringen der Kontaktschicht an ein Tread-Profil für die Reifenherstellung.

5. Hinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Extruder mit Spritzkopf für die Bildung des Grundkörpers aus Gummimaterial einer ersten Qualität und durch wenigstens einen weiteren Extruder, welcher zur Plastifizierung des Gummimaterials einer zweiten Qualität dient und welcher seitlich in die Spritzleistenpartie des Spritzkopfes des Extruders mündet, und schiesslich durch eine Spritzleiste zur Bildung des Verbundprofils.

ORIGINAL INSPECTED

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, dass der bzw. die zusätzlichen Extruder unter einem ι kopf führen.

unter einem Winkel von 45 bis 90 seitlich in den Spritz-

ORIGINAL INSPECTED i _.,