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DE3019108A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung von innerlinern fuer die produktion von fahrzeugreifen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bildung von innerlinern fuer die produktion von fahrzeugreifen

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Publication number
DE3019108A1
DE3019108A1 DE19803019108 DE3019108A DE3019108A1 DE 3019108 A1 DE3019108 A1 DE 3019108A1 DE 19803019108 DE19803019108 DE 19803019108 DE 3019108 A DE3019108 A DE 3019108A DE 3019108 A1 DE3019108 A1 DE 3019108A1
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DE
Germany
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hose
layers
wall thickness
controlled
formation point
Prior art date
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Granted
Application number
DE19803019108
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English (en)
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DE3019108C2 (de
Inventor
Walter Hugo Schiesser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Firestone Inc
Original Assignee
SCHIESSER AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCHIESSER AG filed Critical SCHIESSER AG
Publication of DE3019108A1 publication Critical patent/DE3019108A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3019108C2 publication Critical patent/DE3019108C2/de
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description

Br&hmsstr.:·:,;-rou:".-, h201242 WuppcciaS 2 (Barmen) Telefon 0202/621796
Schiesser AG, GH-8050 Zürich
Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von.Innerlinern für die Produktion von Fahrzeugreifen ■ ■
. WR/st
9.5.80 40
030050/0698
Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Innerlinern für die Produktion von Fahrzeugreifen
'■■-...../ ; Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Reifeninnenwandteilen aus zwei verschiedenen plastischen Massen in einem Arbeitsgang.
Ein Fahrzeugreifen, insbesondere ein Äutomöbiireifen, wird,bevor er in die Pressform zum Vulkanisieren gelegt-werden kann, aus vielen Einzelteilen zusammengesetzt, wobei dem diese Arbeit ausführenden Mann ein Spezxälgerät für diesen Aufbau als Basis dient, der sogenannte Builder.
: . Wenn auch der Hauptteil dieses Builders die Trommel, um welche der Reifen aufgebaut wird, mit Fuss taster motorisch bewegt-werden kann und auch Andruckrollen, z.B. pneumatisch betätigt, viele Hilfsarbeiten übernehmen, ist das Builden eines Reifens heute doch immer noch vorwiegend Handarbeit. Dabei werden Qualität und Preisgestaltung eines Reifens weitgehend am Builder bestimmt, und zwar durch zwei Hauptfaktoren: ä) Der Vorteil in der Herstellung der Einzelteile., d.h. also in der Ausführung dieser Einzelteile für die Arbeit am-Builder,, und ■
-b) Der sorgfältigen Arbeit des Mannes am Builder sowie den ihm zur Verfügung stehenden Möglichkeiten. . Ein besonders wichtiges der genannten Einzelteile, welche zum Builden eines Reifens verwendet werden, ist der sogenannte Innerliner, d.h. die inneren Wand teile für den Reifen. - ■
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.Der Innerliner bildet die innerste
Partie des Reifens, dort wo der Innenschlaüch mit dem Reifen in Kontakt kommt. Bei den heute meist gebräuchlichen Tubless-Reifen (Schlauchlos-Reifen) besteht die innerste Schicht aus Butylkautschuk, wegen der etwa achtmal grösseren Luftundurchlassigkeit gegenüber Naturkautschuk und die zweite Schicht aus einer Naturkautschukmischung, um einen guten Uebergang und beste Verbindung auf die nächsten Aufbauschichten zu gewährleisten.
Buthylkautschukmischungen lassen sich jedoch sehr schlecht mit anderen Elastomermischungen verbinden, vor allem in kaltem Zustand, so dass man das Innerlinerprofil in Buthylqualität vorgängig schon mit dem Uebergangsgummi zusammenbringt, und zwar wenn immer möglich, wenn beide Qualitäten sich in warmem Zustande befinden.
Dies geschieht heute noch weltweit durch
ein sehr arbeitsintensives und kostspieliges Herstellungsverfahren auf Platten und Doublierkalandern.
Ein heutiger Innerliner, z.B.. für einen kleinen Lastwagenreifen, ist dann etwa gemäss Figur 1 der Zeichnung aufgebaut.
Da Gummimischungen auf dem Kalander nur bis 1,5 oder·max. 1,8 mm Dicke einigermassen frei von Blasen hergestellt werden können, wird die obere Schicht in einer Naturkautschukmischung Coder synthetischer Uebergangsmischung) in zwei Folien 1.1 und 1.2 (Figur 1) mit 1,5 mm Dicke separat kalandriert zugeschnitten und auf dem Doublierkalander mit der unteren Schicht aus Buthylkautschuk, welcher gleichfalls in zwei Schichten 1.3 und 1.4 (Figur 1) hergestellt worden ist, wobei Jede Folie 1,8 mm dick ist, zusammendoubliert.
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ν Schön bei der Herstellung der Folien selbst auf dem Kalander können bei den zu wählenden Materialdicken Blasenbildungen während des. Kalandrierens nicht voll vermieden werden. Zu Blasenbildung (Lufteinschlüsse) kommt es aber immer, wieder beim Doublieren zwischen den einzelnen Folien und an den Ueberlappungen der fertigen Profilplatte, nies wirkt sich negativ auf die Qualität des fertigen Reifens aus; \ [
Das wohl schwierigste Problem in der
Handhabung des Innerlinets beim Reifenaufbau am Builder ist jedoch die Spleissung, cL.h. die Zusammensetzstelleder Enden des Innerlinerprofils..·"-"
. Wenn das Innerlinerprofil aus kalandrierten Folien zusammengesetzt wird, so ist es natürlich ein offener Streifen, welcher auf der Trommel des Builders wie ein Schiauckring endlos gemacht werden muss. Obwohl die schräg geschnittenen Endstellen dieses flachen Innerlinerprofils entweder mit Lösungsmittel oder Klebelösung kontaktfreudig gemacht werden, bevor sie aufeinander gelegt werden, und obwohl der Mann am Builder dieser Spleissstelle grösste: Aufmerksamkeit und viel Zeit widmet, kommt es · hier-immer wieder zu Lüfte ins chilis sen, schlechter Verbindung und somit Fehlern an dieser Zusammensetzstelle, was meistens zumAufreissen der Spleissstelle und zu Ausschuss
Das Aufreissen ist insofern leicht verständlich, wenn man sich vor Augen hält, dass der Innerliner auf das Doppelte ausgedehnt wird, bevor er mit den ' übrigen Einzelteilen als aufgebauter Reifen vulkanisiert wird.^ Gleichzeitig ist die schlechte Verbindungsfreudig- :keit des. Buthylmaterials mit anderen Elastomeren zu be- ^
achten, wobei es dem. Mann am Builder nicht immer gelingt·,
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Schnittlinie auf Schnittlinie vom gleichen Material der Endpartien genau aufeinanderzulegen, wenn er das Innerlinerprofil auf der Buildertrommel zusammenspleisst.
Ein weiterer negativer Punkt bei kalandrierten Innerlinerprofilen ist der Umstand, dass seitlich zu viel Material gebraucht wird, welches man einsparen könnte. Die optimale Formgebung würde für ein Innerlinerprofilband etwa gemäss Figur 2 aussehen, aus welcher auch, gestrichelt angezeigt, ersichtlich ist, welches Material gegenüber dem kalandrierten Innerliner eingespart werden könnte.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein
neues Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein schlauchförmiges Gebilde aus wenigstens zwei Schichten aus verschiedenen plastischen Massen in einem Arbeitsgang, oder sich direkt folgenden Arbeitsgängen durch Extrudieren hergestellt wird, wobei die Wandstärke wenigstens einer der Schlauchschichten mit intervallmässigen Verdickungen bzw. Verdünnungen ausgebildet wird, und dass schli.esslich die derart gebildetet Schlauchabschnitte zur Bildung der einzelnen Reifenwandteile vom Schlauch abgetrennt werden.
Die sich in der Wandstärke ändernden
Schlauchabschnitte werden vorzugsweise durch gesteuerte Veränderung der Materialzufuhr gebildet, wobei dies durch Einwirkung auf den Materialfluss an der Schlauchbildungsstelle oder durch eine entsprechend pulsierende Materialzuführung erfolgen kann.
Mit dem Gegenstand der Erfindung bildenden Herstellungsverfahren, gegebenenfalls zusammen mit einer ebenfalls erfinderischen Vorrichtung werden alle früheren Probleme und Nachteile eliminiert.
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--,/--: ■ . Der Grundgedanke bei der Eliminierung dieser Probleme liegt darin, dass anstelle eines offenen Profilba.ndes, welches auf dem Builder zusammengespleisst werden muss, ein geschlossenes, also endloses Band, in -Form eines Schlauchabschnittes verwendet wird, welches der Mann am Builder in Sekundenschnelle auf die Buildertrommel legen kann, resp. aufschieben kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand
von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch etwas näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 3 rein schematisch ein gemäss der Erfindung hergestelltes Schlauchstück;
. Fig. 4 einen Doppelspritzkopf nach der Erfindung, zur Durchführung des Verfahrens, und
; Fig. 5 rein schematisch einen Ausschnitt aus einem Spritzkopf mit Mitteln zur Erzeugung der wellenförmig verlaufenden Wandstärke eines Schlauches.
Da der Innerliner in der Mitte, längs des grossten Radius im. Innendurchmesser des Reifens, jedoch relativ dick sein muss (Figur 2) und sich seitlich abflacht gegen den kleinsten Innendurchmesser des Reifens hin, dort wo die Felge aufsitzt, muss ein Schlauch extrudiert werden, mit Vorteil in einem Arbeitsgang, "mit zwei Gummiqualitäten, welcher in genau kontrollier- und einstellbaren Intervallen sich an axial immer gleichen Stellen verdickt und verdünnt, wobei diese Verdickungen und Verdünnungen jeweils radial gleichlaufend und zentrisch sein müssen.
■,:-"-■ . Einen solchen Schlauch 2 zeigt Figur 3 der Zeichnung. Die einzelnen. Innerliner werden durch Abtrennen der Schlauchabschnitte 2,2',2" etc. jeweils an den verdünnten Stellen 3,3',3" etc. gebildet.
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Bei der Verwendung solcher geschlossenen ■ , Ringe oder Schlauchabschnitten welche z.B. 500 mm Innendurchmesser und 800 mm Länge erreichen können, ergeben sich folgende Hauptvorteile: .
- viel weniger Arbeitsaufwand sowohl bei der Herstellung dieses Innerliners wie auch am Builder, also beim Aufbau des Reifens';
- weniger Energieverbrauch; '
- grosse Materialeinsparung;
- keine Spleissarbeit (Zusammensetzarbeit) am Builder, was bedeutet: somit auch keine Klebelösung auftragen auf die Schrägschnittstellen;
- die Profilbandlänge bleibt sich immer gleich, wodurch auch ein Profilverzug vermieden werden kann (Exzentrizität), und kein Aufreissen, da keine Zusammensetzstelle besteht;
- vollkommen luft- und verschmutzungsfreie Verbindung zwischen beiden Elastomerschichten;
- blasenfreie Profilbandringe; - .
- bessere Gasdichte (Luftundurchlässigkeit);
- bessere Qualität des Endproduktes;
- weniger Ausschuss.
Figur 4 der Zeichnung zeigt einen Dopp'elspritzkof 4, bei welchem mit zwei Extrudern gleichzeitig zwei verschiedene plastische Massen extriidiert werden und zu einem Schlauch mit übereinanderliegenden Schichten geformt werden können.
Dabei sind die zwei Extruder (nicht dargestellt) in einem Winkel von vorzugsweise 45 zur Spritzkopfachse aufgestellt, so dass sich ein guter Ma-
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■ t er χ al fluss nach vorn zum Austritt 5 des Extruderkopfes 4 ergibt. Die Materialien umfliessen über zwei ausgearbeitete Hülsen 6 bzw. 7 mit Flussrichtungsinseln 8 bzw. 9 sich selbst und-""treffen sich - rund hexauskommend - am Ende der Mittelhülse 6 mit grossem Druck und im Zustand bester Plastizität, um sich gut zu verbinden. - Es sind Mittel vorgesehen, um die Wandstärke
des zu bildenden Schlauches in genau bestimmbaren und steuerbaren Zeit- resp. Längsabschnitten und in ebenfalls genau bestimmbarem Ausmass zu verändern, d.h. dünner und dicker etwa gemäss einer gewünschten Wellenlinie verlaufen zu lassen (siehe Figur 3). Diese Veränderung, d.h. Pulsieren in der -Materialzufuhr wird dadurch erzielt, indem von eingearbeiteten Nuten 10,11 am Teil des Materialflusses an der Aussenscheibe 9 wie auch am Innendorn 8, gemäss Fig. 5, Hohlringe 12,13 aus elastischem und wärmebeständigen 'Material eingelegt sind (Pulsierringe), welche von aussen her mit gasförmigen oder flüssigen Medien beschickt und; dadurch in gesteuerter Weise vergrössert bzw. verkleinertwerdenkönnen, so dass der Materialdurchlauf sich entsprechend verkleinert bzw. vergrössert (Fig. 5, gestrichelte Linie 14.--bzw. 15 an den Pulsierringen 12 bzw. 13 und der austretende Schlauch beim Passieren der Klemmstelle, d.h. der engsten Stelle 16 zwischen den Ringen 12 ■-.,-13 ,dünner wird. Die Intervalle für das Pulsieren werden mit nicht näher beschriebenen, an sich bekannten Aggregaten gesteuert.
Das Pulsieren kann aber auch durch axiale Verschiebung von Innendorn 8 und/oder Aussenscheibe 9 erzielt werden, wobei der Materialdurchfluss zwischen . /;;- "■■■■ ':, .-_..-■/■'■■- -■■- η - .-■-■-
300 507 06^8
•ft·
Innendorn 8 und Mittelhülse 6 einerseits und Aussen-" scheibe 7 und Mittelhülse 6 andererseits verändert wird.
Die Veränderung des Materialflusses, d.h. das Pulsieren kann natürlich auch durch Verschiebung der Mittelhülse 6 in axialer Richtung erzielt werden.
Das Pulsieren kann auch durch Veränderung der Sehne ckendreh'z ahl an den Extrudern (nicht dargestellt), erzielt werden, oder durch Veränderung der Abzugsge- . schwindigkeit.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Pulsieren durch Hydraulikzylinder zu erzielen, welche anstelle von. Schnecken im Extruder den Materialtransport durch den Spritzkopf 4 vornehmen und/oder zusätzlich zu den Schnecken als Pulsationselement zusätzlich Material direkt in den Spritzkopf einpressen.
Die Veränderung der Wanddicke des Schlauches kann andererseits dadurch erzielt werden, indem' der Innenschlauch auf ein entpsrechend ausgearbeitetes Formrohr gespritzt wird, und der Aussenschiauch darüber gespritzt wird.
Das Ueberspritzen kann hintereinander in Linie mit separat stehenden Extrudern oder in einem Arbeitsgang mit Doppelspritzkopf erfolgen.
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Claims (1)

  1. i.·!.-ΐ-;ί - iMjv'iit:^ 201242
    Wüppertai 2 (Bartnen)
    Telefon 0202/621796
    -;" P a te η ta η s-ρ r ü c h e
    iJ yerfahren zur gleichzeitigen Bildung der aus wenigstens zwei verschiedeiienl-.Mate.ria:lien: bestehenden inneren Wandteile von Fahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass ein schlauchförmiges Gebilde aus wenigstens zwei Schichten aus verschiedenen plastischen Massen in einem Arbeitsgang oder sich direkt folgenden Arbeitsgäiigen durch Extrudieren hergestellt wird, wobei die WandstäTkewenigstens einer der Schlauchschichten mit intervallmässigen Verdiekungen bzw. Verdünnungen ausgebildet;wird, und dass schliesslich die derart gebildeten Schlaüchabschnitte zur Bildung der einzelnen Reifenwandteile vom Schlauch abgetrennt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlauch aus mehr als zwei Schichten aus verschiedenen plastischen Massen gebildet wirdv "";.- '■ . _..: ;. : "."-..- . : '■"."."-. . ■ .
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Schlauchschichten verschiedene natürliche und/oder synthetische Gummimaterialien verwendet werden.
    -."■-"---4.-" Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in der Wandstärke verändernden Sehlauchabschnitte durch gesteuerte Veränderung Materialzufuhr gebildet werden.
    ■■ ; ' ;-V i - 9 - . ■
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Materialzufuhr durch pulverisie-' rende Einwirkung auf den Materialstrom an der Schlauchbildungsstelle gesteuert wird. ·
    6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Materialzufuhr durch direkte Veränderung der Materialförderung erfolgt.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch : gekennzeichnet, dass die sich in der Wandstärke veränderten Schlauchabschnitte durch gesteuerte Veränderung der Schlauchabzugsgeschwindigkeit erfolgt. .
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in der Wandstärke verändernden Schlauchabschnitte dadurch gebildet werden, dass die Innenschicht auf ein entsprechend ausgebildetes Formrohr aufgebracht und die Aussenschicht bzw. Aussenschichten darüber gespritztwerden.
    9.. Vorrichtung zur Herstellung eines
    Schlauches aus wenigstens zwei Schichten aus verschiedenen Materialien,, wobei die Wandstärke des Schlauches intervallmässig, d.h. wellenlinienförmig dünner und dicker ist, gekennzeichnet durch einen an wenigstens zwei Extruder anschliessbaren Spritzkopf, wenigstens zwei voneinander getrennten zum Austritt des Extruders bzw. zur Schlauchbildungsstelle führenden Materialzuführungen und durch Mittel, um die Materialzuführung zur Schlauchbildungsstelle periodisch steuerbar zu verändern.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung der Materialzufuhr zur Schläuchbildungsstelle.aus elastischen Pulsierringen bestehen, welche in Nuten in der Aussenscheibe
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    und/oder im Innendorn des Spritzkopfes angeordnet sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die Pulsierringe in gesteuerter Weise durch Zufuhr von gasförmigen oder flüssigen Medien pulsierend mehr oder weniger aufzuweiten.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur gesteuerten Veränderung der Materialzufuhr Mittel vorgesehen sind, um eine Relativverschiebung von Aussenring und/oder Innendorn zur Mittelhülse des Spritzkopfes zu bewirken.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur gesteuerten Veränderung der Materialzufuhr pulsierend arbeitende Plastifizier.ungs- und/oder Fördereinrichtungen für das Material vorgesehen sind.
    - 11 -
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