DE3200943A1 - Vulkanisiervorrichtung und vulkanisierverfahren - Google Patents
Vulkanisiervorrichtung und vulkanisierverfahrenInfo
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Description
MICHELIN & CIE (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
63-Clermont-Ferrand, Frankreich
Vulkanisiervorrichtung und Vulkanisierverfahren
Die Erfindung betrifft eine Vulkanisiervorrichtung zur Vulkanisation von miteinander in Kontakt stehenden
Luftreifenteilen aus vulkanisierbarem Kautschuk zur festen Verbindung miteinander unter Druck und Erhitzen, die sich
zur Vulkanisation reparierter wie auch runderneuerter Reifen eignet, sowie ein entsprechendes Vulkanisationsverfahren.
Zur festen Verbindung der zusainmenzuvulkanisierenden
Reifenteile muß bei entsprechenden Vulkanisiervorrichtungen absolut sichergestellt sein, daß die Wärmeträgerflüssigkeit,
die zur Formbeheizung verwendet wird, nicht in die Reifenteile eindringen kann. Zu diesem Zweck wird
zumeist eine elastische Hülle oder Membran, allgemein aus einem Elastomermaterial, herangezogen, die zumindest
den Grenzflächenbereich der aneinanderliegenden Reifenteile abdeckt.
558-Cas 547+555-SF-Bk
Eine Vorrichtung zur Runderneuerung von Luftreifen mit einer so vorgesehenen Membran ist in der US-PS 4 111
beschrieben. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Aufheizung mit einer Flüssigkeit, was zu einer relativ kompliziert
aufgebauten Installation aus Rohrleitungen, Verbindungsstücken, Ventilen udgl führt. Ein weiterer Nachteil dieser
herkömmlichen Vorrichtung besteht darin, daß sich die verwendeten Membranen nicht nur gegen die Seitenwande von
Luftreifen im Grenzflächenbereich der zusammenzuvulkanisierenden Teile anlegen, sondern auch an den Laufstreifen des
Luftreifens über seine ganze Breite. Bei vorgeformtem Laufstreifen mit Nuten kann die Membran, die den Laufstreifen
umgibt, den Nutgrund nicht erreichen, so daß der Druck nicht über die gesamte Breite des Laufstreifens konstant
ist, was wiederum zu schlechter Haftung und damit zu Reifenschaden
führen kann.
In der DE-OS 2 343 282 sind ferner ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Runderneuerung von Luftreifen
beschrieben, die ohne Verwendung von Membranen arbeiten.
Dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung sind allerdings insofern nachteilig, als das Risiko besteht,
daß die unter Druck stehende Heizflüssigkeit, die den Luftreifen umgibt, in die zusammenzuvulkanisierenden
Reifenteile eindringt, und es ferner unmöglich ist, für Reparaturzwecke günstige Vulkanisationsbedingungen insbesondere
im Bereich der Reifenseitenwände zu erzielen.
Aus der FR-PS 2 184 5T5· sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vulkanisation von Luftreifen bekannt,
bei denen Heißluft zur Beheizung verwendet wird,
die durch ein auf der Drehachse des Luftreifens vorgesehenes Gebläse in das Reifeninnere eingeblasen wird.
Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie nur Luftreifen einer bestimmten, passenden Größe
aufnehmen kann, da sie starre Halbformen aufweist. Der Umstand, daß die Heißluft ferner nur mit der Reifeninnenwand
des Luftreifens in Kontakt kommt, bedingt ferner längere Heizzeiten in der Vorrichtung als bei Beheizung
auch der Außenwand des Luftreifens.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vulkanisiervorrichtung zur Verbindung von Reifenteilen
aus vulkanisierbarem Kautschuk durch Vulkanisation
unter Druck sowie ein entsprechendes Verfahren anzugeben, bei denen die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht
auftreten.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vulkanisiervorrichtung ist gekennzeichnet
durch
(a) ein im wesentlichen kreisförmiges Gehäuse aus einem Unterteil und einem daran angelenkten
kreisförmigen Oberteil, das auf einem Untergestell vorgesehen ist,
(b) ein zylindrisches Nabenteil, das mit dem Unterteil
des Gehäuses fest verbunden und konzentrisch dazu ausgebildet ist, in seinem Umfang Öffnungen
zur Gaszirkulation aufweist und als Montagefelge für den zu vulkanisierenden Luftreifen dient,
(c) eine erste elastische Ringmembran, die zwischen dem äußeren Umfang des Nabenteils und dem inneren
Umfang des Unterteils des Gehäuses vorgesehen ist, in einem Abstand vom Unterteil liegt und insgesamt
parallel dazu verläuft,
(d) eine zweite elastische Ringmembran, die in einem axialen Abstand von der ersten Ringmembran und
der Innenfläche des Oberteils sowie parallel dazu verläuft und zwischen dem Umfang des Oberteils und
einem ringförmigen, fest mit der Innenfläche des Oberteils verbundenen und koaxial zum Nabenteil
angeordneten Sitz vorgesehen ist, der einen Felgenrand bildet,
wobei der axiale Abstand zwischen den beiden Ringmembranen
einen Raum für den zu vulkanisierenden Luftreifen vorgibt,
(e) einen Ringraum zwischen dem Unterteil, des Gehäuses,
der ersten Ringmeitibran Nabenteil sowie einen
Ringraum zwischen dem Oberteil des Gehäuses, der zweiten Ringmembran und dem ringförmigen Sitz, der
den Felgenrand bildet, die über einen Anschluß mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar
sind,
(f) ein Gebläse sowie einen elektrischen Heizwiderstand, die im Nabenteil koaxial dazu angeordnet
sind,
(g) ein Gebläse, das im Umfangsbereich des Gehäuses zwischen dem Unterteil und dem Oberteil in der
Mitte zwischen den beiden Ringmembranen vorgesehen ist,
(h) einen elektrischen Heizwiderstand, der auf der Innenseite des Gehäuses längs seines Umfangs
zwischen den beiden Ringmembranen vorgesehen ist,
(i) einen durch einen auf das Nabenteil aufgelegten Luftreifen abgeteilten Ringraum zwischen dem Scheitel
des Luftreifens, den beiden elastischen Ringmembranen und dem Umfang des Gehäuses, der über
einen Anschluß mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar ist,
und
(j) einen radial innerhalb dieses Ringraums liegenden und durch das Innere eines cingcüctzten Luftreifens
und das Nabenteil begrenzten Innenraum, der über einen Anschluß unabhängig vom obigen Ringraum
mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar ist.
Die erfindungsgemäße Vulkanisiervorrichtung weist ferner vorteilhaft eine Temperaturregeleinrichtung auf,
die.beispielsweise durch an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Gehäuses im Wirkungsbereich des
durch die Gebläse geförderten Gases vorgesehene Temperaturfühler
bzw Thermos;! a I ο qesteuerL wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
AO
Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vulkanisiervorrichtung
mit einem darin eingesetzten Luftreifen im radialen Querschnitt
sowie
Fig. 2: eine Draufsicht auf die Vulkanisiervorrichtung von Fig. 1 in kleinerem Maßstab und ohne eingesetzten
Luftreif en .
Das kreisförmige Gehäuse 1 weist ein Unterteil .2 auf,
an dem um eine vertikale Achse ein Oberteil 3 angelenkt
und
ist, /ist senkrecht auf einem Untergestell A angeordnet,
ist, /ist senkrecht auf einem Untergestell A angeordnet,
wie aus Fig. 2 hervorgeht.
Um den zu vulkanisierenden Luftreifen P aufnehmen zu können, besitzt das Unterteil 2 ein zylindrisches Nabenteil
4, dessen geometrische Achse. 5_, die gleichzeitig
auch die Achse des Gehäuses insgesamt darstellt, waagrecht verläuft. Die Innenfläche 3_|_ des Oberteils 3^ weist
koaxial zum Nabenteil £ einen Sitz 3^_ in Form einer
kreisförmigen Rippe auf, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Nabenteils 4 entspricht. Zur Aufnahme
von Luftreifen, deren Wulste P_^_|_ einen größeren
Durchmesser als das Nabenteil 4 aufweisen, können (nicht
dargestellte) Zwischenringe zwischen die Wulste und das Nabenteil eingesetzt werden.
Zwischen dem Umfang 2J_ des Unterteils' 2^ und dem
Nabenteil 4^ erstreckt sich eine· Ringmembran 6_, die insgesamt
parallel zum Unterteil 2^ sowie in einem Abstand dazu verläuft; zwischen dem Umfang 3Λ_ des Oberteils 3_
und dem ringförmigen Sitz 3" erstreckt sich eine weitere
ΛΑ
Ringmembran 6^, die insgesamt parallel zu dem Oberteil 3
sowie in einem Abstand dazu verläuft. Die Ringmembranen 6^ und 6_^_ liegen einander in einem Abstand gegenüber, der
etwa der größten axialen Breite des Luftreifens £ entspricht. Der Zwischenraum zwischen den beiden Membranen
stellt den Raum zur Aufnahme des Luftreifens dar.
Das Nabenteil 4_ weist an seinem Umfang Öffnungen 4_^
auf, durch die das Innere des Luftreifens P mit dem Raum 4" des Nabenteils 4 in .Verbindung steht, der durch dessen
Umfang und zwei zur Mittelebene X-X1 des Gehäuses parallele
Wände 7, 7' begrenzt ist. In diesem Raum 4_" befinden sich
ein koaxial zum Nabenteil angeordnetes Gebläse 8 sowie Heizwiderstände 9.
Der Ringraum 1O zwischen der Ringmembran 6, dem Unterteil
2^ des Gehäuses 1, dem Umfang 2' des Unterteils und dem Nabenteil 4 sowie der Ringraum 10' zwischen der
anderen Ringmembran 6_^, dem Oberteil _3, dem Umfang 3_^
des Oberteils ,3 sowie dem ringförmigen Sitz V' sind über
Anschlüsse K)A bzw 1OB mit einer Quelle für ein Druckfluid
verbindbar, mit dem die Ringmembranen 6, 6' gegen den Luftreifen P angelegt werden können.
Wenn sich ein Luftreifen P auf dem Nabenteil 4 zwischen den Ringmembranen öj^jjj befindet, unterteilt
sein Scheitel Pc den Raum zwischen den beiden Ringmembranen
und dem Umfang V. eines Gehäuses 1 in einen Ringraum
V\_ und einen Innenraum 1^. Der Ringraum _1_1_ ist
kreisförmig und grenzt an den Umfang 1/ an, während der
Innenraum IJi radial innerhalb des Scheitels P des Luftreifens
P liegt und mit dem Raum 4" des Nabenteils 4 in
Verbindung steht. Der Ringraum Vl. sowie der Innenraum J_2^
sind unabhängig voneinander über Anschlüsse 11A bzw 12A mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar.
Im Scheitelbereich des Ringraums IJL ist radial
innerhalb eines Heizwiderstands J_4, der sich bei diesem Ausführungsbeispiel über den ganzen Umfang des Gehäuses
1 erstreckt, ein Gebläse J_3^ vorgesehen.
Um zu verhindern, daß die Aufheiztemperatur im oberen Teil des Ringraums J_1_ nicht erheblich höher ist
als in seinem unteren Teil, ist zwischen dem Heizwiderstand 1_4 und dem Scheitel Pq des Luftreifens P eine
Hitzeschutzwand JJ5 eingeschaltet, die Öffnungen 15'
aufweist, deren Anzahl und/oder Abmessungen vom oberen Teil (oberer Mittelbereich) zum unteren Teil (unterer
Mittelbereich) des Ringraums JJ_ hin zunehmen.
Die Gebläse 8^ und _1_3 und/oder die Heizwiderstände
9 und JjI sind ferner mit einer Steuereinrichtung C_
(Thermostaten-Reglerkasten) verbunden, die die Gebläse und/oder die Heizwiderstände je nach den von (nicht dargestellten)
Temperaturfühlern, die mit dem Eingang E der Steuereinrichtung C_ verbunden sind, erfaßten Temperaturen
im Scheitelbereich sowie im unteren Bereich des Ringraums 1_1_ und des Innenraums 1_2 steuert.
Um eine gute Anlage der elastischen Ringmembranen 6,
6J an der Karkasse P_^ und den Rändern des Lauf Streifens PJ_
des Luftreifens P unter der Einwirkung des Drucks des in die Ringräume 10, 10' eingeführten Druckfluids zu gewährleisten,
ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß die
43. -
41
Pingmembranen in dem Bereich, der mit der Zone, längs deren
die Ränder dos Lauf streif ens P1 dos Luf treif t;ns an
seiner Karkasse PJ" anliegen, in Kontakt kommt, so dünn wie möglich sind.
Im Gegensatz dazu ist es bevorzugt, daß die Ringmembranen, wie aus Fig. 1 hervorgeht, in dem Bereich
der Wülste P^'_|_ des Luftreifens dicker sind, um den verschiedenartigen
Beanspruchungen in diesem Bereich besser widerstehen zu können.
Um ein formschlüssiges Anliegen der beiden Ringmembranen an der Außenform der Karkasse P_^ des Luftreifens
zu erzielen, ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß "einerseits ihre radiale Dicke zwischen ihrem
äußeren und ihrem inneren Umfang größer ist als die Differenz D zwischen dem Radius R des Bereichs ihrer
Befestigung am Außenumfang und dem Radius £.des Bereichs ihrer Befestigung am Innenumfang; andererseits kann hierzu
ein an sich bekanntes (und nicht dargestelltes) Unterdrucksystem, das mit einer Vakuumquelle verbunden ist,
zwischen den Ringmembranen und den Seitenwänden P'^ des
Luftreifens P in der vom Innenumfang und vom Außenumfang des Luftreifens vorgegebenen Oberfläche bis zur
Grenze der Ränder des LaufStreifens P' vorgesehen sein, die einen Abdichtbereich bilden. Hierzu kann ferner in
an sich bekannter Weise ein Textilband verwendet werden, das innerhalb der Membranen £ bzw 6' auf die Seitenwände
des Luftreifens aufgelegt wird.
Der auf dem Nabenteil 4 zwischen den beiden Ringmembranen
6, 61 aufgesetzte Luftreifen P wird zum einen
am Außenumfang seines Scheitels P1 miL Heizgas, das vom
Heizwiderstand 14 und vom Gebläse VZ^ stammt, sowie zum
anderen an seiner Innenwand mit Heizgas beheizt, das vom Heizwiderstand 9_ un(^ vom Gebläse 8^ konmt, wobei
die Ringräume 10, 10' und der Ringraum IJ. auf einem
Druck gehalten werden, der etwa gleich den Druck ist, der im Innenraum j_2 herrscht.
Wenn die Beheizung des Luftreifens beendet ist, wird im gesamten Innenraum des Gehäuses wLeder Atmosphärendruck
eingestellt, so daß das Oberteil 3^, an dem die
Ringmembran 6^ befestigt ist, aufgeklappt werden kann.
Der Luftreifen P kann dann vom Nabenteil 4 abgenommen werden, worauf ein anderer Luftreifen darauf befestigt werden
kann. ·
Leerseito
Claims (5)
- Ansprüche.j Vulkanisiervorrichtungzum Zusammenvulkanisieren von miteinander in Kontakt · stehenden Luftreifenteilen aus vulkanisierbarem Kautschuk unter Druck und Erhitzen mit einer Wärmeträgerflüssigkeitmit unter der Einwirkung eines Druckfluids verformbaren Membranen,gekennzeichnet durch(a) ein im wesentlichen kreisförmiges Gehäuse (1)- aus einem Unterteil (2) undkreisförmigen- einem am Unterteil (2) angelenkten/Oberteil (3),- das aiif einem Untergestell (A) v< . gesehen ist,(b) ein zylindrisches Nabenteil (4),- das mit dem Unterteil (2) des Gehäuses (1) verbunden und- konzentrisch zum Unterteil (2) ausgebildet ist,- an seinem Umfang Öffnungen (41) zur Gaszirkulation aufweist und- als Montagefelge für den zu vulkanisierenden Luftreifen (F) dient,558-Cas 547+555-SF-Bk(c) eine erste elastische Ringmembran (6),- die zwischen dem äußeren Umfang des Nabenteils (4) und dem Umfang (2') des Unterteils (2) des Gehäuses (1) vorgesehen ist,- in einem Abstand vom Unterteil (2) liegt und- insgesamt parallel zum Unterteil (2) verläuft, und(d) eine zweite elastische Ringmembran (61),- die in einem axialen Abstand von der ersten Ringmembran (6) und der Innenfläche (31) des Oberteils (3) und- insgesamt parallel zum Oberteil (3) verläuft und- zwischen, dem Umfang (31) des Oberteils (3) und einem ringförmigen, fest mit der Innenfläche (31) des Oberteils (3) verbundenen und koaxial zum Nabenteil (4) angeordneten Sitz (3") vorgesehen ist, der einen Felgenrand bildet,- wobei der Abstand in Axialrichtung zwischen der Ringmembran (6) und der Ringmembran. (61) einen Raum für den zu vulkanisierenden Luftreifen (P) vorgibt,(e) einen Ringraum (10) zwischen dem Unterteil (2) des Gehäuses (1), der ersten Ringmembran (6) und dem Nabenteil (4)sowie einen Ringraum (1O1) zwischen dem Oberteil (3) des Gehäuses (1), der zweiten Ringmembran (61) und dem ringförmigen Sitz (3")/die über einen Anschluß (1OA, 1OB) mil. einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar sind,(f) ein Gebläse (8), das koaxial zum Nabenteil (4) angeordnet ist, ■(g) einen elektrischen Heizwiderstand (9), der ebenfalls koaxial zum Nabenteil (4) angeordnet ist,(h) ein Gebläse (13), das im Scheitelbereich zwischen dem Unterteil (2) und dem Oberteil (3) den Gehäuses (1) mitiig zu den beiden Ringmembranen (6, 61) vorgesehen ist,(i) einen elektrischen Heizwiderstand (14), der auf derInnenseite des Gehäuses (1) längs seines Umfangs (!')zwischen den beiden Ringmembranen (6, 61) vorgesehen ist,(j) einen durch einen auf das Nabenteil aufgelegten Luftreifen (P) abgeteilten Ringraum (11) zwischen dem Scheitel (Pc) des Luftreifens (P), den beiden Ringmembranen (6, 61) und dem Umfang (1') des Gehäuses (1), der über einen Anschluß (11A) mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar ist,(k) einen radial innerhalb des Ringraums (11) liegenden und durch das Innere eines eingesetzten Luftreifens (P) und das Nabenteil (4) begrenzten Innenraum (12), der über einen Anschluß (12A) unabhängig vom Ringraum (11) mit einer Quelle für ein Druckfluid verbindbar ist.
- 2. Vulkanisiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ringmembranen (6, 6'), deren Dicke von ihrem Innenumfang zu ihrem Außenumfang hin abnimmt.
- 3. Vulkanisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (C) ,.- die mit im Gehäuse (1) vorgesehenen Temperaturfühlern verbunden istund- die elektrischen Heizwiderstände (9, 14) sowie gegebenenfalls die Gebläse (8, 13) steuert.
- 4. Vulkanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine ringförmige Hitzeschutzwand (15), die- öffnungen (15') aufweist, deren Anzahl .und/oder Abmessungen vom oberen Teil des Gehäuses (1) zu seinem unteren Teil hin zunehmen,- zwischen dem Nabenteil (4) und dem Heizwiderstand (14) vorgesehen ist und- näher zum Ileizwiderstand (14) als zum Nabenteil (4) liegt.
- 5. Verfahren zum Zusammenvulkanisieren von miteinander in Kontakt stehenden Luftreifenteilen aus vulkanisierbarem Kautschuk unter Druck und Erhitzen mit einer Wärmeträgerflüssigkeit unter Verwendung der Vulkanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, daßan den Raum zwischen den Ringmembranen (6, 6'), den Seitenwänden (P") des Luftreifens (P) und den Rändern des LaufStreifens (P1) ein Vakuum angelegt wird.
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