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DE60102423T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen eines Stützkörpers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Formen eines Stützkörpers Download PDF

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DE60102423T2
DE60102423T2 DE60102423T DE60102423T DE60102423T2 DE 60102423 T2 DE60102423 T2 DE 60102423T2 DE 60102423 T DE60102423 T DE 60102423T DE 60102423 T DE60102423 T DE 60102423T DE 60102423 T2 DE60102423 T2 DE 60102423T2
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DE
Germany
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mold
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core
belt
ring
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DE60102423T
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Stephane Demin
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Societe de Technologie Michelin SAS
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Societe de Technologie Michelin SAS
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/42Removing or ejecting moulded articles using means movable from outside the mould between mould parts, e.g. robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C2045/425Single device for unloading moulded articles and loading inserts into the mould

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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
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  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von elastischen Bandagen wie etwa Stützkörpern, die im Inneren von Luftreifen zum Tragen der Last im Falle einer Reifenpanne verwendet werden. Sie betrifft noch genauer Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Stützkörpern, die in ihrer Basis einen im Wesentlichen nicht dehnbaren Gürtel aufweisen, der beispielsweise durch zur Verstärkung dienende Drähte von der Art realisiert ist, wie sie üblicherweise zur Verstärkung von Reifen dienen.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Draht" in seiner allgemeinen Bedeutung sowohl Monofilamente als auch Multifilamente oder Verbundstrukturen wie Kabel, Zwirne oder beliebige Typen äquivalenter Verbundstrukturen, und zwar für beliebige Materialien und Behandlungen dieser Drähte. So kann es sich zum Beispiel um Oberflächenbehandlungen, Überzüge oder Vorschlichtung zur Förderung der Haftung an den zugeordneten, zur Ausformung verwendeten Materialien handeln.
  • Die Patentanmeldung EP 0 796 747 beschreibt solche Stützkörper, und die Patentanmeldung EP 1 000 728 beschreibt ein besonderes Verfahren zur Herstellung solcher Stützkörper.
  • Das in der Patentanmeldung EP 1 000 728 beschriebene Verfahren besteht in der Ausformung eines Stützkörpers in einem Formhohlraum, in dem zuvor ein zur flexiblen Umfangsverstärkung dienender Gürtel vorgesehen wurde. Dieser Gürtel wird so fest mit dem Ausformungsmaterial verbunden und dient dazu, dem erzeugten Stützkörper bestimmte mechanische Eigenschaften zu verleihen. Die in dem Dokument EP 1 000 728 beschriebene Vorrichtung weist einen Formhohlraum auf, der um einen im Wesentlichen zylindrischen Kern herum vorgesehen ist, dessen Umfang zwischen einer Formgebungsanordnung, in welcher der Durchmesser des Kerns dem Be zugsdurchmesser des Stützkörpers entspricht, und einer kleineren Anordnung (der Entformungsanordnung) variieren kann, in welcher der Umfang kleiner ist als das Produkt des Bezugsdurchmessers mit der Zahl π. Die Haupt-Herstellungsschritte sind wie folgt:
    • – Einsetzten eines Gürtels (in irgendeiner geeigneten Weise vorgefertigt), der die zur Verstärkung dienenden Drähte enthält, um den Kern in seiner kleineren Anordnung (Entformungsanordnung) herum,
    • – Herstellen der Formgebungsanordnung des Kerns (Bezugsdurchmesser),
    • – Schließen des Formwerkzeugs,
    • – Füllen des Formwerkzeugs unter Druck (durch Spritzgießen oder Spritzpressen),
    • – Öffnen des Formwerkzeugs,
    • – Entnehmen des ausgeformten Stützkörpers.
  • Dieses Verfahren umfasst mehrere Stufen, die einen relativ langen Herstellungszyklus bilden. Die zum Füllen der Form und zur Vernetzung des Ausformungsmaterials erforderliche Zeit ist variabel und hängt hauptsächlich von dem zum Ausformen verwendeten Material, den verschiedenen Regelungstemperaturen, den allgemeinen Abmessungen des Stützkörpers, aber vor allem von der örtlichen Dicke der verschiedenen Teile des Stützkörpers ab. Insbesondere die zu einer ausreichenden Vernetzung des Ausformungsmaterials (für eine mit den Beanspruchungen beim Entformen und der Handhabung in Einklang stehende Festigkeit) erforderliche Zeit stellt einen wichtigen und a priori nicht verkürzbaren Teil der Zyklusdauer dar. So dauert zum Beispiel im Fall eines aus Kautschuk hergestellten Stützkörpers seine Vernetzung mehrere Minuten. Ein weiterer wichtiger Teil der Zyklusdauer entspricht den Verfahrensschritten der Vorbereitung der Ausformung und der Entnahme des ausgeformten Stützkörpers. Das Einsetzen des Verstärkungsgürtels vor der Ausformung ist heikel, da man sich seiner guten Positionierung in Bezug auf den Formhohlraum vergewissern muss. Ebenso ist die Entnahme des Stützkörpers nach dem Ausformen gleichfalls schwierig und verlangt von der Bedienungsperson eine erhebliche Anstrengung, besonders im Falle großer Abmessungen. Diese Operationen sind daher relativ langwierig und erfordern demzufolge einen Stillstand des Produktionswerkzeugs. Darüber hinaus findet, da die Form während dieser Manipulationen naturgemäß offen ist, ein erheblicher Wärmeaustausch statt, der zu einer Abkühlungstendenz der Form führt, was die Vernetzung bei der nachfolgenden Formgebung verlangsamt. Da diese Verfahrensmaßnahmen manuell durchgeführt werden, erfordert dies ferner die Verfügbarkeit einer Arbeitskraft zu genauen Zeitpunkten des Herstellungszyklus, damit die Produktivität der Einrichtung nicht auch noch durch zusätzliche Wartezeit beeinträchtigt wird. Wenn das Einsetzen des Gürtels in die Form manuell von der Person vorgenommen wird, die gerade den ausgeformten Stützkörper des vorhergehenden Zyklus herausgenommen hat, muss diese Person zunächst den fertiggestellten Stützkörper ablegen, bevor sie in der Lage ist, einen Verstärkungsgürtel zu ergreifen und ihn im Inneren der Form zu positionieren, was wiederum eine nicht produktive Maschinenzeit darstellt. Die allgemein hohe Temperatur der Formen kompliziert außerdem diese Manipulationen ebenfalls.
  • Aufgrund der Dauer und der Variabilität dieser Stillstandszeit und damit der Zeitdauer, während der das Formwerkzeug offen ist, wird die Regelung der Temperatur der verschiedenen Teile der Form kompliziert. Da diese Zeitdauer variabel ist, wird daher die natürliche Abkühlung der Formwände ebenfalls variabel.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verringerung der mittleren Zeitdauer eines Herstellungszyklus gegenüber dem bekannten Ver fahren zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Abhängigkeit des Verfahrens hinsichtlich der Verfügbarkeit der Arbeitskraft zu verringern, um insbesondere den Betrieb des Produktionswerkzeugs wirkungsvoller und regelmäßiger zu machen, was ferner eine größere Homogenität der Produktion und damit potentiell eine bessere Kontrolle der Herstellungsqualität zur Folge hat. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zu ermöglichen, die Verfahrensmaßnahmen des Füllens und Entleerens der Presse durchführen zu können, ohne das Formwerkzeug oder einen Teil davon von der Presse abzunehmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine möglichst kompakte Vorrichtung anzugeben, um übliche und nicht speziell für diese Anwendung dimensionierte Pressen verwenden zu können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine bedeutende oder vollständige Automatisierung der Herstellung ermöglichen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung erlauben die Lösung dieser verschiedenen Aufgaben sowie anderer Aufgaben, die aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen hervorgehen.
  • Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers, der zur Anbringung auf einer Fahrzeugfelge bestimmt ist, wobei
    der Stützkörper eine Achse A, eine Basis, die durch eine radial innere, im Wesentlichen zylindrische Fläche begrenzt ist und dazu bestimmt ist, um die Felge herum angebracht zu werden, einen Scheitel, der dazu bestimmt ist, die Last zu tragen, und einen Körper aufweist, der die Basis mit dem Scheitel verbindet, die Basis eine im Wesentlichen nicht dehnbare Umfangsverstärkung aufweist, der Körper eine Vielzahl von im Wesentlichen axialen Aussparungen aufweist, die mindestens auf der einen Seite des Stützkörpers münden, bei dem Herstellungsverfahren ein Formwerkzeug mit einer Achse verwendet wird, die der Achse A entspricht, wobei das Formwerkzeug aufweist:
    • – einen inneren Kern für die Ausformung der radial inneren Fläche,
    • – einen Ring für die Ausformung des Scheitels, wobei der Ring mindestens zwei radial zueinander bewegliche Bestandteile aufweist, die es gestatten, eine radial außen liegende Fläche des Scheitels auszuformen, und
    • – mindesten eine Formwerkzeugbacke, die eine Vielzahl von axialen Fingern aufweist, um von der Seite her den Körper und die Aussparungen auszuformen,
    wobei der Kern, der Ring und die Formwerkzeugbacke so zusammenwirken, dass mindestens teilweise ein geschlossener Hohlraum zum Ausformen des Stützkörpers vorgegeben wird, der Kern mindestens zwei Bestandteile umfasst und in der Lage ist, eine Formgebungsanordnung einzunehmen, in der die Bestandteile eine in Umfangsrichtung durchgehende Abformoberfläche bilden, um die radial innere Fläche auszuformen, die Abformoberfläche durch einen Bezugsdurchmesser Ø definiert ist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Stützkörpers entspricht, der Kern auch imstande ist, eine Entformungsanordnung einzunehmen, die definiert ist durch eine Umhüllungslänge E um die Abformoberfläche herum, die kleiner ist als das Produkt aus der Zahl π und dem Bezugsdurchmesser Ø, und das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • – Herstellen der Entformungsanordnung des Kerns,
    • – Einsetzen eines Gürtels mit der Umfangsverstärkung um den Kern herum,
    • – Herstellen der Formgebungsanordnung des Kerns,
    • – Schließen des Formwerkzeugs,
    • – Einpressen eines einspritzbaren Materials unter Druck in das Formwerkzeug,
    • – Öffnen des Formwerkzeugs,
    • – Herstellen der Entformungsanordnung des Kerns,
    • – Entnehmen des ausgeformten Stützkörpers,
    wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass während eines bestimmten Herstellungszyklus der Gürtel in einen Raum eingebracht wird, der beschrieben ist durch die Öffnungsbewegung des Formwerkzeugs, bevor ein Stützkörper, der während eines vorhergehenden Herstellungszyklus ausgeformt wurde, aus dem Formwerkzeug entnommen wurde.
  • Das Verfahren der Erfindung ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass während eines bestimmten Herstellungszyklus der Gürtel um den Kern herum eingesetzt wird, bevor ein Stützkörper, der während eines vorhergehenden Herstellungszyklus ausgeformt wurde, aus dem Formwerkzeug entnommen wird.
  • Das Verfahren der Erfindung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass, während die Achse des Formwerkzeugs im Wesentlichen vertikal steht und der Kern, die Formwerkzeugbacke und der Ring beim Öffnen des Formwerkzeugs Relativbewegungen längs der Achse durchführen, der ausgeformte Stützkörper nach der Formgebung nach dem Öffnen des Formwerkzeugs und vor der Entnahme im Kontakt mit mindestens einer Wand des Formhohlraums und in einer vertikal höheren Lage verbleibt als eine Mittelebene des Raums, der von der Öffnungsbewegung beschrieben wird.
  • Das Verfahren der Erfindung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der Gürtel mit Hilfe eines Handhabungswerk zeugs eingesetzt wurde, der während des vorhergehenden Zyklus ausgeformte Stützkörper mit Hilfe des Handhabungswerkzeugs entnommen wird.
  • Das Verfahren der Erfindung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einsetzens des Gürtels und der Schritt der Entnahme des ausgeformten Stützkörpers durch eine im Wesentlichen horizontale Verlagerung des Handhabungswerkzeugs durchgeführt werden.
  • Die Erfindung besteht ferner in einer Vorrichtung zur Herstellung eines Stützkörpers, der zur Anbringung auf einer Fahrzeugfelge bestimmtist, wobei der Stützkörper eine Achse A, eine Basis, die durch eine radial innere, im Wesentlichen zylindrische Fläche begrenzt ist und dazu bestimmt ist, um die Felge herum angebracht zu werden, einen Scheitel, der dazu bestimmt ist, die Last zu tragen, und einen Körper aufweist, der die Basis mit dem Scheitel verbindet, die Basis eine im Wesentlichen nicht dehnbare Umfangsverstärkung aufweist, der Körper eine Vielzahl von im Wesentlichen axialen Aussparungen aufweist, die auf mindestens einer Seite des Stützkörpers münden, bei der Vorrichtung ein Formwerkzeug mit einer Achse verwendet ist, die der Achse A entspricht, wobei das Formwerkzeug aufweist:
    • – einen inneren Kern zur Ausformung der radial inneren Fläche,
    • – einen Ring zum Ausformen des Scheitels, wobei der Ring mindestens zwei radial zueinander bewegliche Bestandteile aufweist, die es gestatten, eine radial außen liegende Fläche des Scheitels auszuformen, und
    • – mindestens eine Formwerkzeugbacke, die eine Vielzahl von axialen Fingern aufweist, um von der Seite her den Körper und die Aussparungen auszuformen,
    wobei der Kern, der Ring und die Formwerkzeugbacke so zusammenwirken, dass mindestens teilweise ein geschlossener Hohlraum zum Ausformen des Stützkörpers vorgegeben wird, der Kern mindestens zwei Bestandteile umfasst und in der Lage ist, eine Formgebungsanordnung einzunehmen, in der die Bestandteile eine in Umfangsrichtung durchgehende Abformoberfläche bilden, um die radial innere Fläche auszuformen, die Abformoberfläche durch einen Bezugsdurchmesser Ø definiert ist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Stützkörpers entspricht, der Kern ferner imstande ist, eine Entformungsanordnung einzunehmen, die definiert ist durch eine Umhüllungslänge E um die Abformoberfläche herum, die kleiner ist als das Produkt aus der Zahl π und dem Bezugsdurchmesser Ø, und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes der Elemente einer Einheit, die durch den Ring, die Formwerkzeugbacke und den Kern gebildet wird, in Bezug auf die anderen Elemente der Anordnung axial beweglich ist.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Formwerkzeugs im Wesentlichen vertikal ist.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil, mit dem das Formwerkzeug aufgebaut ist, im Wesentlichen fest ist, während andere Teile, die Bestandteile des Formwerkzeugs bilden, längs der Achse des Formwerkzeugs beweglich sind, wobei die Vorrichtung eine nach unten gerichtete Bewegung der beweglichen Teile gestattet, um das Formwerkzeug zu öffnen.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass, während das Formwerkzeug mindestens zwei Formwerkzeugbacken aufweist, die dazu eingerichtet sind, seitlich axiale, jeweils gegenüberliegende Flächen des Körpers auszuformen, die Formwerkzeugbacken Finger aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die Aussparungen auszuformen, und die Finger einer Formwerkzeugbacke, die dazu eingerichtet ist, eine Fläche des Körpers auszuformen, in Umfangsrichtung zwischen die Finger einer Formwerkzeugbacke eingeschaltet sind, die dazu eingerichtet ist, die entgegengesetzte Fläche abzuformen.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Handhabungswerkzeug aufweist, das dazu eingerichtet ist, sich in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zu verschieben, wobei das Handhabungswerkzeug dazu eingerichtet ist, den Gürtel einzusetzen und den ausgeformten Stützkörper zu entnehmen.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass, während das Handhabungswerkzeug eine Vielzahl von im Wesentlichen vertikalen und radial beweglichen Kontaktflächen aufweist, das Handhabungswerkzeug dazu eingerichtet ist, den Gürtel radial in einer im Wesentlichen zylindrischen Ausbildung zu halten, den Gürtel in der Achse des Formwerkzeugs zu positionieren und den ausgeformten Stützkörper zu entnehmen.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungswerkzeug eine Einrichtung zum radialen Gegenhalten des Gürtels gegen die Kontaktflächen aufweist, wobei diese Einrichtung Unterdruckquellen sind, die im Bereich der Kontaktflächen angeordnet sind.
  • Die Vorrichtung der Erfindung ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass, während das Handhabungswerkzeug eine insgesamt horizontale obere Fläche aufweist, die dazu eingerichtet ist, den ausgeformten Stützkörper zu tragen, der ausgeformte Stützkörper bei seiner Entnahme relativ zum Handhabungswerkzeug durch Schwerkraft gehalten wird.
  • Das Verfahren der Erfindung ist zur Herstellung von Stützkörpern aus beliebigen Materialien anwendbar, die einspritzbar sind, das heißt, die unter Druck in einen Formhohlraum eingeführt werden können. Ein solches Material kann aus einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung oder einer Zusammensetzung auf der Basis eines thermoplastischen Polymers oder auf der Basis eines wärmehärtbaren Polymers wie etwa eines wärmehärtbaren Polyurethans bestehen.
  • Als vernetzbare Kautschukzusammensetzung wird bevorzugt eine Zusammensetzung auf der Basis mindestens eines Dienelastomers eingesetzt. Unter einem Dienelastomer wird bekanntermaßen ein Elastomer verstanden, das mindestens teilweise aus Dienmonomeren (Monomeren mit zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, die gegebenenfalls konjugiert sind) erhalten ist (das heißt, ein Homopolymer oder ein Copolymer ist).
  • Nach dem Einlass in die Form nimmt das einspritzbare Material die für seine Funktion erforderlichen endgültigen mechanischen Eigenschaften an. Wenn es sich um ein Elastomer oder ein wärmehärtbares Material handelt, wird diese Modifizierung durch eine Vernetzung erzielt. Im Fall eines thermoplastischen Materials werden die endgültigen mechanischen Eigenschaften durch Abkühlung erhalten.
  • In der folgenden Beschreibung wird hauptsächlich der Fall der Herstellung eines Stützkörpers aus einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung erläutert.
  • Die Beschreibung der Figuren veranschaulicht bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Von den verschiedenen Figuren zeigen:
  • 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Stützkörpers,
  • 2 eine Form nach einer bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung, die in einer Spritzgießmaschine installiert ist, in geschlossenem Zustand,
  • Die 3 bis 14 die verschiedenen Stufen einer bevorzugten Ausführungsweise des Verfahrens der Erfindung und
  • 15 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Handhabungswerkzeugs.
  • In 1 ist ein Schnitt durch einen Stützkörper 8 dargestellt, der nach dem Verfahren der Erfindung oder dem in dem Dokument EP 1 000 728 beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann. Der Stützkörper 8, der allgemein ein ringförmiges Aussehen besitzt und eine Achse A aufweist, besteht aus einer Basis 15 und einem Scheitel 16, die durch einen Körper 12 verbunden sind. Die radial innere Fläche 17 der Basis 15 ist zur Befestigung auf der Felge eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Basis 15 weist einen zur Umfangsverstärkung dienenden Gürtel 11 auf, der praktisch nicht dehnbar ist und der dazu dient, den Stützkörper in fester Anlage auf der Felge zu halten. Der Scheitel 16 des Stützkörpers 8 weist eine radial außen liegende Fläche 18 auf, die so ausgebildet ist, dass sie am Scheitel eines Luftreifens zur Anlage kommen kann, um die Last im Falle eines Druckverlusts des Reifens zu tragen. Diese radial außen liegende Fläche 18 kann, wie dies im vorliegenden Beispiel der Fall ist, Rillen und Vorsprünge aufweisen. Axiale Aussparungen 13, 14 sind im Körper 12 längs seines Umfangs vorgesehen. Das vorliegend dargestellte Beispiel weist eine Wechselfolge von Aussparungen 13, die sich in der Figur nach unten öffnen, und Aussparungen 14 auf, die sich in der. Figur nach oben öffnen. Somit ist der hier dargestellte Stützkörper 8 in Bezug auf seine Medianebene M im Wesentlichen symmetrisch. Andere Ausbildungen sind möglich, da alle Eigenschaften des Stützkörpers 8 (wie aus der Beschreibung der nachfolgenden Figuren hervorgeht) hinsichtlich des Formgebungsverfahrens nicht entscheidend sind, obgleich die Formgebung allgemein den Einsatz einer speziellen Form impliziert.
  • In 2 ist ein Schnitt durch eine zur Herstellung des Stützkörpers von 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geeignete Form, in geschlossenem Zustand, dargestellt. Diese Form mit der Achse A eignet sich zur Installation beispielsweise in einer Vertikalspritzgießmaschine. Man erkennt den Formhohlraum 1 mit der Form zur Herstellung des oben dargestellten Stützkörpers 8. Dieser Formhohlraum 1 ist durch die Abformflächen eines Kerns 2 und von anderen Teilen definiert, nämlich eine bewegliche Formwerkzeugbacke 3, eine feste Formwerkzeugbacke 4 und einen Ring 5 zur Ausformung des Scheitels, der die eigentliche Anlagefläche 18 ausformt und radial außen am Stützkörper 8 angeordnet ist. Wegen der Rillen und Vorsprünge, die, im vorliegenden speziellen Beispiel, auf der Auflagefläche 18 ausgeformt werden sollen, besteht der Ring 5 zum Ausformen des Scheitels aus mehreren Teilen, die radial auseinanderbewegt werden können, um die Entformung zu erleichtern. Die feste Formwerkzeugbacke 4 und die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 sind im vorliegenden Fall in Form von einstückigen Blöcken dargestellt, sie können jedoch in der Praxis aus mehreren Segmenten bestehen.
  • Der Kern 2 besteht aus mehreren Teilen. Bei der vorliegenden Ansicht sind drei Teile 20, 21, 22 dargestellt, jedoch können auch andere Vorrichtungen, die beispielsweise in dem Dokument EP 1 000 728 beschrieben sind, verwendet werden, sofern sie eine Änderung des Formumfangs in einem Verhältnis erlauben, das gleichermaßen das Einsetzen der Umfangsverstärkung und das Entformen des fertigen Produkts ermöglicht. Im vorliegenden Beispiel kann eine axiale Bewegung des mittleren Teils 20 eine radiale Bewegung der Teile 21 und 22 steuern, welche die Formoberfläche bilden.
  • Um die Aussparungen 12, 14 des Stützkörpers 8 auszuformen, weist die Form Finger 40, die in Bezug auf die feste Formwerkzeugbacke 4 herausstehen, und Finger 30 auf, die in Bezug auf die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 herausstehen. Bestimmte dieser Finger können eine Auswurfeinrichtung aufweisen, das heißt, einen axial beweglichen Teil, der das Entformen unterstützen kann, wenn das Herausbewegen angesteuert wird. Aufgrund des Vorliegens der Finger 30, 40 hat die Basis 15 des Stützkörpers 8 eine ziemlich geringe radiale Dicke (typischerweise weniger als 15 mm), gemessen zwischen der radial inneren Fläche 17 und einer der Aussparungen. Beim Spritzgießen (oder Spritzpressen) wird der Strom des eingespritzten Materials zwischen den Fingern 30, 40 und den längs der radial inneren Wand des Formhohlraums vorgesehenen, zur Verstärkung dienenden Drähten eingeschlossen. Eine bequeme Technik besteht in der Vorfertigung eines Gürtels 11, der die Umfangsverstärkungen enthält, die in die Basis 15 des Stützkörpers eingebracht werden müssen (vergleiche zum Beispiel das Dokument EP 1 000 728 ). Dieser Gürtel 11 kann sehr flexibel sein, was sein korrektes Einsetzen in die Form schwierig macht. Alternativ kann der Gürtel auch ein in Umfangsrichtung verlaufendes Metallblech aufweisen, das die Drähte zur Umfangsverstärkung vollständig oder teilweise ersetzt.
  • Der Kern 2 kann eine Formgebungsanordnung annehmen, in der die Bauteile eine in Umfangsrichtung durchgehende Formoberfläche bilden, ein genaues Bild der endgültigen Form bei der Herstellung der radial inneren Fläche 17 der Basis 15 des Stützkörpers 8. Diese Formgebungsanordnung ist gekennzeichnet durch einen Bezugsdurchmesser Ø, der dem Innendurchmesser des Stützkörpers entspricht. Wenn im Gegensatz dazu die Form, zumindest teilweise, offen ist (vergleiche auch 4), das heißt, wenn die feste Formwerkzeugbacke 4 nicht mehr mit den Teilen 21 und 22 des Kerns in Kontakt steht, kann der Kern 2 auch eine Entformungsanordnung annehmen, die durch eine Umhüllungslänge der Teile 21, 22, welche die innere Formfläche bilden, gekennzeichnet ist, die kleiner ist als das Produkt aus dem Bezugsdurchmesser Ø und der Zahl π.
  • Das Element 6 kann ein (an sich bekannter) Block mit geregelten Kanälen sein, der die Versorgung mit Einspritzmaterial bei einer kontrollierten Temperatur gewährleistet. So kann beispielsweise zur Herstellung von Stützkörpern aus Kautschuk das Material bei einer Temperatur von etwa 80 °C (Temperatur, bei der das Material ausreichend fließfähig bleibt) bis zur Form geführt werden, während die Temperatur der Form für eine relativ schnelle Vernetzung im Bereich um 160 °C geregelt wird. Die Verwendung eines solchen Blocks 6 mit geregelten Kanälen ist für das Verfahren der Erfindung nicht wesentlich, erlaubt aber eine Verringerung der Materialverluste im Vergleich zur direkten Einspeisung.
  • Die Spritzgießpresse ist mit einem Mechanismus versehen, der es erlaubt, die feste Formwerkzeugbacke 4 und die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 und den Ring 5 in Axialrichtung relativ auseinander- und zusammenzubewegen. Diese relative Auseinder- und Zusammenbewegung erlaubt nicht nur das Schließen und Öffnen der Form, sondern auch eine Steuerung der spezifischen Bewegungen des Kerns 2 und das radiale Öffnen des Rings 5 durch wohlbekannte Übertragungsvorrichtungen.
  • Die radial innere Fläche 17 der Basis 15 des Stützkörpers 8 kann eine oder mehrere Verankerungseinrichtungen aufweisen, die vorgesehen sind, um die Positionierung des Stützkörpers auf der Felge zu gewährleisten. Diese Einrichtungen können zum Beispiel die Form eines Reliefs von mehreren Millimetern aufweisen, das ringförmig ist oder aus mehreren diskreten Elementen längs des Umfangs der inneren Fläche 17 besteht. Diese Formen finden sich entsprechend negativ auf der Formfläche des Kerns 2 und verlangen spezielle Entformungsbedingungen.
  • Die Figuren erläutern eine Vorrichtung, deren oberer Teil mit Kanälen zur Zufuhr des einspritzbaren Materials verbunden ist. Unter diesen Bedingungen ist der obere Teil der Form vorzugsweise fest und der untere Teil beweglich, um das Öffnen der Form in diesem Fall nach unten zu realisieren. Diese Anordnung ist unter bestimmten speziellen Aspekten wie der Einfachheit der Handhabung von Interesse, wie aus der späteren Beschreibung hervorgeht. Das Prinzip der Erfindung steht allerdings einer umgekehrten Anordnung, bei welcher der untere Teil fest und der obere Teil beweglich ist, nicht entgegen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird im Folgenden Schritt für Schritt anhand der 3 bis 14 erläutert.
  • In 3 ist das Schema von 2 (vereinfacht) verwendet; es zeigt die Stufe der Ausformung des Stützkörpers 8, die für die Beschreibung als Stufe 1 gewählt ist (die Nummer jeder Stufe ist in sehr lesbarer Form in der rechten oberen Ecke jeder Figur angegeben).
  • Diese Wahl ist natürlich willkürlich, da das zu beschreibende Verfahren bei der kontinuierlichen Produktion praktisch unendlich wiederholt wird. Bei dieser Stufe ist die Form geschlossen, das Einspritzmaterial wurde unter Druck in das Innere der Form eingeführt, und seine Vernetzung findet statt.
  • Stufe 2 (in 4) besteht im teilweisen Öffnen der Form. Hierzu wird die feste Formwerkzeugbacke 4 vom ausgeformten Stützkörper 8 und den anderen Elementen der Form abgehoben, indem die Einheit aus dem fertiggestellten Stützkörper 8, dem Kern 2, dem Ring 5 zum Ausformen des Scheitels und der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 nach unten verfahren wird. Die senkrechten, nach unten gerichteten Pfeile symbolisieren diese Bewegung. Die fest mit der festen Formwerkzeugbacke 4 verbundenen Finger 40 sind in Abhängigkeit von der Höhe der Bewegung teilweise oder vollständig herausgezogen. Eine teilweise Entformung, wie bei dieser Figur, kann die provisorische Halterung des Stützkörpers im Ring 5 zur Scheitelausformung verbessern und so den Ablauf des Verfahrens erleichtern. Diese Stufe 2 kann ausgelöst werden, sobald der ausgeformte Stützköper 8 in der Lage ist, dieser ersten Entformungsoperation zu widerstehen, das heißt, sobald sein Vernetzungszustand es erlaubt, die mit dem Entformen verbundenen mechanischen Beanspruchungen auszuhalten.
  • Stufe 3 (in 5) besteht in der Verkleinerung des Kerns für die nachfolgende Entformung. Die Pfeile zeigen genau, dass eine vertikale Bewegung des mittleren Elements 20 die Steuerung einer radialen Bewegung der Bestandteile 21 und 22 der Formfläche erlaubt. Typischerweise beträgt die Verringerung des Durchmessers (genauer der Umhüllungslänge) des Kerns größenordnungsmäßig 10 mm. Lediglich ein Teil dieser Verkleinerung kann ausreichend sein, um eine Entformung zu ermöglichen. Unter bestimmten Umständen (vergleiche für mehr Details das Dokument EP 1 000 728 ) kann die Entfor mung sogar ohne vorherige Verkleinerung vorgenommen werden. Dies kann dann ermöglichen, diese Stufe mit der folgenden Stufe zu kombinieren.
  • Stufe 4 (in 6) besteht im Entformen der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 und der mit ihr verbundenen Finger 30. Hierzu wird die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 von dem ausgeformten Stützkörper und dem Ring 5 zur Ausformung des Scheitels abgehoben, indem die Einheit aus dem Kern 2 und der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 nach unten verfahren wird. Die nach unten gerichteten senkrechten Pfeile symbolisieren diese Bewegung. Die Höhe dieser Bewegung hängt insbesondere von der für die nachfolgende Stufe erforderlichen Höhe ab. Der ausgeformte Stützkörper 8 wird in Bezug auf die feste Formwerkzeugbacke 4 durch den Ring 5 zur Ausformung des Scheitels festgehalten.
  • Stufe 5 (in 7) besteht im Einsetzen des Gürtels 11 zur Umfangsverstärkung in das durch die Öffnung der Form vorgegebene Volumen. Dieser Gürtel wird durch ein Handhabungswerkzeug 10 (das im Folgenden näher beschrieben wird) in einer im Wesentlichen ringförmigen Anordnung gehalten. Das Werkzeug 10 (und damit der Gürtel 11) wird in der Achse der Form in einer Ebene positioniert, die sich zwischen dem ausgeformten Stützkörper 8 und der Einheit aus dem Kern 2 und der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 befindet. Der ausgeformte Stützkörper 8 bleibt relativ zu der festen Formwerkzeugbacke 4 durch den Ring zur Ausformung des Scheitels fest gehaltert.
  • Stufe 6 (in 8) besteht im Einsetzen des Gürtels 11 zur Umfangsverstärkung, der noch durch das Handhabungswerkzeug 10 gehalten wird, in die Form, das heißt, um den Kern 2 herum. Diese Verfahrensmaßnahme erfolgt, wie die senkrechten Pfeile zeigen, durch Heben der Einheit aus der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 und dem Kern 2. Der ausgeformte Stützkörper 8 bleibt relativ zu der festen Formwerkzeugbacke 4 durch den Ring 5 zur Ausformung des Scheitels fest gehaltert. Das Handhabungswerkzeug 10 kann dann den Gürtel 11 loslassen, der darauf unter der Wirkung seines eigenen Gewichts auf der Form aufliegt.
  • Stufe 7 (in 9) besteht in der radialen Ausdehnung der Teile 21 und 22 des Kerns 2, um den zur Umfangsverstärkung dienenden Gürtel 11 gegen die Formwand positionsmäßig zu blockieren. Beispielsweise wegen seiner geringen Steifigkeit kann alternativ der Gürtel 11 durch das Handhabungswerkzeug 10 gehaltert werden, bis der Kern 2 teilweise oder vollständig auseinandergefahren ist. Der zuvor ausgeformte Stützkörper 8 bleibt relativ zu der festen Formwerkzeugbacke 4 durch den Ring 5 zur Ausformung des Scheitels fest gehaltert.
  • Stufe 8 (in 10) besteht im Lösen des Handhabungswerkzeugs 10. Dies geschieht durch Hinunterfahren der Einheit aus dem Kern 2 und der beweglichen Formwerkzeugbacke 3. Der ausgeformte Stützkörper 8 bleibt relativ zu der festen Formwerkzeugbacke 4 durch den Ring 5 zur Ausformung des Scheitels fest gehaltert.
  • Stufe 9 (in 11) besteht im Ablegen des ausgeformten Stützkörpers 8 auf der oberen Fläche des Handhabungswerkzeugs 10. Dies geschieht durch eine Abwärtsbewegung des zur Ausformung des Scheitels dienenden Rings 5 (was gegebenenfalls die Entformung der Finger 40 bewirkt) und anschließend radiales Öffnen des Rings. Im vorliegenden Fall sind zwei trennbare Teile 5a, 5b dargestellt, jedoch stellt diese Anzahl das für ein Öffnen erforderliche Minimum dar; es kann auch eine größere Anzahl gewählt werden, um zum Beispiel das Entformen zu erleichtern. Die Stufen 8 (10) und 9 (11) können praktisch gleichzeitig durchgeführt werden, sofern das Öffnen des Rings 5 zur Ausformung des Scheitels nur vorgenommen wird, wenn das Handhabungswerkzeug 10 ausreichend vom Gürtel 11 gelöst ist, damit dieser nicht durch den Stützkörper 8 oder eine durch den Stützkörper 8 hervorgerufene Verschiebung beschädigt werden kann.
  • Stufe 10 (in 12) besteht in der Rückkehr des Rings 5 in die Ausformungsstellung, in jedem Fall in eine Position, welche die Lösung des den Stützkörper 8 tragenden Handhabungswerkzeugs 10 erlaubt. Dabei ist festzuhalten, dass der zur Umfangsverstärkung dienende Gürtel 11 in Bereitschaft für den nächsten Formgebungszyklus in Position um den Kern herum gehalten bleibt.
  • Stufe 11 (in 13) besteht im Herausfahren des Handhabungswerkzeugs 10, das den fertiggestellten Stützkörper 8 trägt. Das Eigengewicht genügt, um den Stützkörper auf dem Handhabungswerkzeug 10 an seinem Platz zu halten, insbesondere, wenn seine obere Fläche eine Rückhalteeinrichtung aufweist.
  • Stufe 12 (in 14) besteht im vollständigen Schließen der Form. Der Formhohlraum 1 ist geschlossen, und die Einführung des einspritzbaren Materials, mit dem der Stützkörper aufgebaut wird, kann vorgenommen werden. Wenn die Phase der Materialeinführung durchgeführt ist, befindet sich der Herstellungszyklus genau in der Situation von Stufe 1 (3).
  • 15 zeigt eine Ansicht eines Handhabungswerkzeugs 10 von unten, das für einen Einsatz im Inneren der Vorrichtung der Erfindung ausgelegt ist. Es liegt in Form einer Platte 101 vor, die mit Gleitschienen 102 ausgerüstet ist, die eine horizontale Verschiebung zwischen ihren beiden Hauptpositionen erlauben, nämlich einer Arbeitsposition in dem durch die Öffnung der Form beschriebenen Volumen und einer Lade-/Entnahmeposition außerhalb der Presse, in welcher der ausgeformte Stützkörper entnommen und in der ein zur Verstärkung dienender Gürtel 11 in das Handhabungswerkzeug 10 aufgenommen wird, um im nachfolgenden Herstellungszyklus in die Form eingeführt zu werden. Der Gürtel 11 wird, in im Wesentlichen zylindrischer Ausbildung, durch die Kontaktflächen der Schlitten 103 gehalten. Diese Schlitten 103 sind durch gezinkte Führungen 104 mit der Platte 101 verbunden, die eine radiale Bewegung erlauben. Die radiale Position der Schlitten 103 wird durch Stifte gesteuert, die in Schlitzen einer drehbaren Scheibe 105 gleiten. Diese drehbare Scheibe 105 wird durch kleine Rollen 107 geführt, und ihre Winkelposition wird durch einen Druckluftzylinder 106 gesteuert. Eine einfache Änderung der Scheibe 105 erlaubt eine Änderung der Herstellungsabmessung (natürlich innerhalb der Grenzen des möglichen Weges der gezinkten Führungen 104) .
  • Es können Mittel zur radialen Halterung vorgesehen sein, um die Anlage des Gürtels 11 gegen die Kontaktflächen der Schlitten 103 zu verstärken. So können beispielsweise im Fall eines durch Kalandrieren von Kautschuk um Verstärkungsdrähte herum vorgefertigten Gürtels, bei dem die Lage, mit welcher der Gürtel aufgebaut ist, im Wesentlichen dicht ist, Unterdruckquellen 108 bevorzugt in den Kontaktflächen der Schlitten vorgesehen sein. Der Beitrag des Gürtels zu einer guten Halterung kann es dann erlauben, zum Beispiel die Anzahl der erforderlichen Schlitten zu verringern. Die Unterdruckquellen 108 können beispielsweise mit einer Vakuumpumpe verbundene Ansaugöffnungen sein.
  • Wenn im Gegenteil der vorgefertigte Gürtel nur Verstärkungsdrähte aufweist (die zum Beispiel durch Schussdrähte untereinander gehalten werden), ist er somit porös und spricht auf Unterdruck nicht an.
  • In diesem Fall muss seine Halterung lediglich durch das radiale Einspannen mit den Schlitten 103 sichergestellt werden.
  • Natürlich können auch andere Mittel zur radialen Halterung eingesetzt werden, um eine stärkere Halterung des Gürtels im Handhabungswerkzeug 10 zu erzielen.
  • Die Kontaktflächen der Schlitten 103 sind beim vorliegenden Beispiel glatt; sie können jedoch auch Rauheit aufweisen, um die Halterung des Gürtels 11 zu begünstigen. Alternativ können die Kontaktflächen der Schlitten 103 mit Walzen oder Rollen mit vertikaler Achse versehen sein, um eine bessere Zentrierung des Gürtels 11 zu erzielen, wenn er im Handhabungswerkzeug 10 eingespannt gehalten wird.
  • In 15 ist das Handhabungswerkzeug 10 zur besseren Veranschaulichung der Unterdruckquellen 108 in offener Anordnung dargestellt, was bedeutet, dass unter diesen Bedingungen kein Gürtel 11 gehaltert ist. Diese offene Anordnung ist die Anordnung, die das Handhabungswerkzeug 10 ab der Stufe 8 des oben beschriebenen Verfahrens haben kann.
  • Man erkennt ferner ein Teil 109, das auf der oberen Fläche der Platte 101 heraussteht. Dieses Teil, das zum Beispiel in einer der Aussparungen 13 oder außerhalb oder innerhalb des Stützkörpers zur Anlage kommt, erlaubt eine Begrenzung der Bewegungen des ausgeformten Stützkörpers 8 insbesondere beim Öffnen des Rings 5 zur Ausformung des Scheitels (Stufe 9, 11) und beim Entnehmen des Stützkörpers. Im vorliegenden Fall ist ein einziges Teil 109 dargestellt, jedoch kann das Handhabungswerkzeug auch mehrere solcher Teile aufweisen. Das Vorliegen dieses Teils (oder dieser Teile) ist für die Vorrichtung der Erfindung nicht wesentlich, erlaubt es aber, eine relativ genaue Position des Stützkörpers auf dem Handhabungswerkzeug 10 zu garantieren.
  • Wie aus dem Vergleich der 15 mit den vorhergehenden Figuren ersichtlich wird, kommen die Schlitten 103 zwischen den Fingern 30 zu liegen, die mit der beweglichen Formwerkzeugbacke 3 verbunden sind. Je nach dem Gewicht, dem Oberflächenzustand und der Steifigkeit der Gürtel kann der Abstand und damit die Anzahl dieser Schlitten 103 angepasst werden, um sich auf eine minimale Anzahl zu beschränken, bei der noch eine gute Halterung eines gegebenen Gürteltyps gewährleistet ist. Wenn beispielsweise die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 20 Finger aufweist, kann das Handhabungswerkzeug 10 ebenfalls 20 Schlitten aufweisen, jedoch auch, je nach Bedarf, 10, 5 oder 4 oder eine beliebige andere Anzahl, die kleiner ist als 20. Die (zusätzlichen) Mittel zur radialen Halterung können, wenn sie vorgesehen sind, an jedem Schlitten 103 oder lediglich bei einer bestimmten Anzahl von Schlitten vorliegen. Es ist leicht einzusehen, dass der Fachmann in der Lage ist, diese verschiedenen Anordnungen für jeden Herstellungstyp an den jeweiligen konkreten Fall anzupassen (Abmessungen, Materialien, Einsatzgenauigkeit, etc....).
  • Ein Vorteil der Vorrichtung der Erfindung ist die große Einfachheit der Bewegung des Handhabungswerkzeugs 10, da es in der gleichen horizontalen Ebene verbleiben kann. Diese Eigenschaft ist mit der vertikalen Anordnung der Formachse sowie der Gegebenheit verknüpft, dass die bewegliche Formwerkzeugbacke 3 die untere Formwerkzeugbacke ist, wodurch sie in der Lage ist, den durch das Handhabungswerkzeug 10 in einer im Wesentlichen festen Ebene gehaltenen Gürtel 11 aufzunehmen. Es kann allerdings festgestellt werden, dass, wenn der Gürtel 11 ausreichend starr und gut geführt ist, seine Positionierung in der Form alternativ auch durch das Gewicht nach dem Öffnen des Handhabungswerkzeugs 10 gewährleistet werden kann, das oberhalb des Kerns zentriert ist (7 und 8). Diese Alternative besteht in der Tat darin, den Gürtel um den Kern herum fallen zu lassen, der tiefer liegt, anstatt den Kern anzuheben, um ihn im Zentrum des Gürtels zu platzieren, der durch das Handhabungswerkzeug 10 in einer festen Höhe gehalten wird. Diese Alternative erlaubt somit eine umgekehrte Anordnung der Form, bei der die untere Formwerkzeugbacke fest und die obere Formwerkzeugbacke beweglich ist.
  • Der Umstand, dass die Finger 30, 40 auf beide Seiten des Formhohlraums verteilt sind (vergleiche 2), stellt einen Vorteil im Hinblick auf die Entformung dar, da die Entformungskraft, wenn sich die Formwerkzeugbacken 3 und 4 voneinander entfernen, im Wesentlichen symmetrisch ist, was Verformungen des Stützkörpers begrenzt. Es sind jedoch durchaus auch andere Anordnungen möglich.
  • Ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens in Bezug auf das Verfahren nach dem Stand der Technik wird aus der Gesamtheit der Figuren klar ersichtlich: die Handhabungen der 7 bis 10 erfolgen, bevor der fertiggestellte Stützkörper 8 vollständig entformt und entnommen ist. Dies bedeutet, dass seine Vernetzung unter günstigen Bedingungen weitergehen kann, obgleich der nachfolgende Zyklus der Herstellung eines neuen Stützkörpers bereits begonnen wurde. Auf diese Weise ist die zum Einsetzten des zur Verstärkung dienenden Gürtels erforderliche Stillstandzeit der Presse nicht mehr "verloren", sondern wird im Gegenteil für die Vernetzung ausgenutzt. Darüber hinaus ist der Wärmeaustausch der Form mit der Umgebungsluft durch den verlängerten Aufenthalt des Stützkörpers in der Form verringert. Ein weiterer Vorteil betrifft die Abhängigkeit der Maschine von der Verfügbarkeit einer Arbeitskraft. Selbst wenn die Entnahme des ausgeformten Stützkörpers aus dem Handhabungswerkzeug 10 und das Einsetzten eines zur Verstärkung dienenden Gürtels in das Handhabungswerkzeug 10 manuell vorgenommen werden, können diese beiden Operationen, die außerhalb des Formwerkzeugs stattfinden, zu einem beliebigen Zeitpunkt zwischen dem Entfernen und dem Einführen des Handhabungswerkzeugs in das Öffnungsvolumen der Form vorgenommen werden, da diese Operationen nicht mit dem Maschinenzyklus verknüpft sind. Man kann so über mehrere Minuten verfügen, um diese Operationen durchzuführen, ohne dass der Pressenbetrieb davon betroffen ist. Es können ferner mehrere Handhabungswerkzeuge vorgesehen werden, die zur Bedienung von einer oder mehreren Pressen vorgesehen sind und eine große Flexibilität in der Arbeitsorganisation der Person erlauben, welche die vorgefertigten Gürtel einzusetzen und die fertiggestellten Stützkörper zu entnehmen hat. Da ferner die manuellen Eingriffe außerhalb der Formwerkzeuge stattfinden, deren Temperatur sehr hoch sein kann, werden der Komfort und die Sicherheit der Personen verbessert. Diese Arbeit kann ferner auch von einem Automaten durchgeführt werden.
  • Obgleich die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsweise beschrieben wurde, die eine bedeutende Automatisierung der Herstellung insbesondere aufgrund des Einsatzes des Handhabungswerkzeugs 10 erlaubt, sind das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung auch hinsichtlich des manuellen Betriebs, das heißt, ohne Handhabungswerkzeug 10, von großem Interesse. In der Tat werden die Operationen der Entformung und der Entnahme des ausgeformten Stützkörpers durch die Erfindung erheblich erleichtert und beschleunigt. Der Einsatz des Handhabungswerkzeugs 10 führt ferner, zusätzlich zu einem Zeitgewinn hinsichtlich der Zyklusdauer, zur Unabhängigkeit des Pressenzyklus von der unmittelbaren Verfügbarkeit einer Arbeitskraft.
  • Die in den Figuren veranschaulichten Ausführungsweisen betreffen Pressen mit vertikaler Achse. Die Erfindung betrifft jedoch auch die Anwendung auf Pressen mit horizontaler Achse, wobei der Unterschied im Wesentlichen die Möglichkeiten der Ausnutzung der Schwerkraft betrifft.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers (8), der zur Anbringung auf einer Fahrzeugfelge bestimmt ist, wobei der genannte Stützkörper eine Achse A, eine Basis (15), die durch eine radial innere, im Wesentlichen zylindrische Fläche (17) begrenzt ist und dazu bestimmt ist, rund um die genannte Felge herum angebracht zu werden, einen Scheitel (16), der dazu bestimmt ist, die Last zu tragen, und einen Körper (12) aufweist, der die genannte Basis (15) mit dem genannten Scheitel (16) verbindet, die genannte Basis eine im Wesentlichen nicht dehnbare Umfangsverstärkung aufweist, der genannte Körper (12) eine Vielzahl von im Wesentlichen axialen Aussparungen (13, 14) aufweist, die mindestens auf der einen Seite des genannten Stützkörpers (8) münden, das genannte Herstellungsverfahren ein Formwerkzeug mit einer Achse verwendet, die der genannten Achse A entspricht, wobei das Formwerkzeug aufweist: – einen inneren Kern (2), der das Ausformen der genannten, radial inneren Fläche (17) sicherstellt, – einen Ring (5) zum Ausformen des Scheitels, wobei der genannte Ring (5) mindestens zwei radial zueinander bewegliche Bestandteile (5a, 5b) aufweist, und wobei es die genannten Bestandteile gestatten, eine radial außen liegende Fläche (18) des genannten Scheitels (16) auszuformen, und – mindestens eine Formwerkzeugbacke (4), die eine Vielzahl von axialen Fingern (40) aufweist, um von der Seite her den genannten Körper (12) und die genannten Aussparungen (14) auszuformen, wobei der genannte Kern (2), der genannte Ring (5) und die genannte Formwerkzeugbacke (4) so zusammenwirken, dass mindestens teilweise ein geschlossener Hohlraum (1) zum Ausformen des genannten Stützkörpers (8) vorgegeben wird, der genannte Kern (2) mindestens zwei Bestandteile (21, 22) umfasst und in der Lage ist, eine Formgebungsanordnung einzunehmen, in der die genannten Bestandteile eine in Umfangsrichtung durchgehende Abformoberfläche bilden, um die genannte, radial innere Fläche (17) auszuformen, die Abformoberfläche durch einen Bezugsdurchmesser Ø definiert ist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des genannten Stützkörpers (8) entspricht, der genannte Kern (2) auch imstande ist, eine Entformungsanordnung einzunehmen, die definiert ist durch eine Umhüllungslänge E um die genannte Abformoberfläche herum, die kleiner ist als das Produkt aus der Zahl π und dem Bezugsdurchmesser Ø, und das genannte Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: – Einsetzen eines Gürtels mit der genannten Umfangsverstärkung um den genannten Kern herum, – Herstellen der Formgebungsanordnung des genannten Kerns, – Schließen des Formwerkzeugs, – Einpressen eines einspritzbaren Materials unter Druck in das genannte Formwerkzeug, – Öffnen des Formwerkzeugs, – Herstellen der Entformungsausbildung des genannten Kerns (2), – Entnehmen des genannten ausgeformten Stützkörpers (8), wobei das genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass während eines bestimmten Herstellungszyklus der genannte Gürtel (11) in einen Raum eingebracht wird, der beschrieben ist durch die Öffnungsbewegung des genannten Formwerkzeugs, bevor ein Stützkörper (8), der während eines vorhergehenden Herstellungszyklus ausgeformt wurde, aus dem genannten Formwerkzeug entnommen wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während eines bestimmten Herstellungszyklus der genannte Gürtel (11) um den genannten Kern (2) herum eingesetzt wird, bevor ein Stützkörper (8), der während eines vorhergehenden Herstellungszyklus ausgeformt wurde, aus dem genannten Formwerkzeug entnommen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, während die Achse des genannten Formwerkzeugs im Wesentlichen vertikal steht und der genannte Kern (2), die genannte Formwerkzeugbacke (4) und der genannte Ring (5) während des Öffnens des genannten Formwerkzeuges Relativbewegungen längs der genannten Achse aufweisen, der genannte, ausgeformte Stützkörper nach der Formgebung, nach dem Öffnen des Formwerkzeuges und vor der Entnahme in Berührung mit mindestens einer Wand des genannten Formhohlraums und in einer vertikal höheren Lage verbleibt als eine Mittelebene des genannten Raumes, der von der genannten Öffnungsbewegung beschrieben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, worin mindestens eine Wand von der Abformoberfläche des Ringes (5) gebildet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Gürtel (11) mit Hilfe eines Handhabungswerkzeugs (10) eingebracht und der während des vorhergehenden Zyklus ausgeformte Stützkörper (8) mit Hilfe des genannten Handhabungswerkzeugs (10) entnommen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Einführung des genannten Gürtels und der Schritt der Entnahme des genannten ausgeformten Stützkörpers (8) durch eine im Wesentlichen horizontale Verlagerung des genannten Handhabungswerkzeugs (10) durchgeführt werden.
  7. Vorrichtung zur Herstellung eines Stützkörpers (8), der dazu bestimmtist, auf einer Fahrzeugfelge angebracht zu werden, wobei der genannte Stützkörper eine Achse A, eine Basis (15), die durch eine radial innere, im Wesentlichen zylindrische Fläche (17) begrenzt ist und dazu bestimmt ist, rund um die genannte Felge herum angebracht zu werden, einen Scheitel (16), der dazu bestimmt ist, die Last zu tragen, und einen Körper (12) aufweist, der die genannte Basis (15) mit dem genannten Scheitel (16) verbindet, die genannte Basis eine im Wesentlichen nicht dehnbare Umfangsverstärkung aufweist, der genannte Körper eine Vielzahl von im Wesentlichen axialen Aussparungen (13, 14) aufweist, die mindestens auf der einen Seite des genannten Stützkörpers (8) münden, wobei in der Vorrichtung ein Formwerkzeug mit einer Achse verwendet ist, die der genannten Achse A entspricht, wobei das genannte Formwerkzeug aufweist: – einen inneren Kern (2), der das Ausformen der genannten, radial inneren Fläche (17) sicherstellt, – einen Ring (5) zum Ausformen des Scheitels (16), wobei der genannte Ring mindestens zwei radial zueinander bewegliche Bestandteile (5a, 5b) aufweist, und wobei es die genannten Bestandteile (5a, 5b) gestatten, eine radial außen liegende Fläche (18) des genannten Scheitels auszuformen, und – mindestens eine Formwerkzeugbacke (4), die eine Vielzahl von axialen Fingern (40) aufweist, um von der Seite her den genannten Körper (12) und die genannten Aussparungen (14) auszuformen, wobei der genannte Kern (2), der genannte Ring (5) und die genannte Formwerkzeugbacke (4) zusammenwirken, um mindestens teilweise einen geschlossenen Hohlraum (1) zum Ausformen des genannten Stützkörpers (8) vorzugeben, der genannte Kern (2) mindestens zwei Bestandteile (21, 22) umfasst und in der Lage ist, eine Formgebungsanordnung einzunehmen, in der die genannten Bestandteile eine in Umfangsrichtung durchgehende Abformoberfläche bilden, um die genannte, radial innere Fläche (17) auszuformen, die Abformoberfläche, die durch einen Bezugsdurchmesser Ø definiert ist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des genannten Stützkörpers (8) entspricht, der genannte Kern (2) auch imstande ist, eine Entformungsanordnung einzunehmen, die definiert ist durch eine Umhüllungslänge E um die genannte Abformoberfläche herum, die kleiner ist als das Produkt aus der Zahl π und dem Bezugsdurchmesser Ø, und die genannte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes der Elemente einer Anordnung, die von dem genannten Ring (5), der genannten Formwerkzeugbacke (4) und dem genannten Kern (2) gebildet ist, bezüglich der anderen Elemente der genannten Anordnung axial beweglich ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin der Ring (5) axial bezüglich der Formwerkzeugbacke (4) beweglich ist, um das mindestens teilweise Ausformen der Finger (40) zu gestatten.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Achse des genannten Formwerkzeuges im Wesentlichen vertikal ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil, der das genannten Formwerkzeug zusammensetzt, im Wesentlichen fest ist, während andere Teile, die das genannte Formwerkzeug bilden, längs der Achse des Formwerkzeuges beweglich sind, wobei die genannte Vorrichtung eine Bewegung der genannten, beweglichen Teile, nach unten gerichtet, gestattet, um das Formwerkzeug zu öffnen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, während das genannte Formwerkzeug mindestens zwei Formwerkzeugbacken (3, 4) aufweist, die dazu eingerichtet sind, seitlich axiale, jeweils gegenüberliegende Flächen des genannten Körpers (12) auszuformen, die genannten Formwerkzeugbacken (3, 4) Finger (30, 40) aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die genannten Aussparungen (13, 14) auszuformen, und die genannten Finger einer Formwerkzeugbacke, die dazu eingerichtet ist, eine Fläche des genannten Körpers auszuformen, in Umfangsrichtung zwischen die genannten Finger einer Formwerkzeugbacke eingeschoben sind, die dazu eingerichtet ist, die entgegengesetzte Fläche auszuformen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Handhabungswerkzeug (10) aufweist, das dazu eingerichtet ist, sich in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene zu verlagern, wobei das genannte Handhabungswerkzeug 10 dazu eingerichtet ist, den genannten Gürtel (11) einzubringen und den genannten, ausgeformten Stützkörper (8) zu entnehmen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, während das Handhabungswerkzeug (10) eine Vielzahl von im Wesentlichen vertikalen und radial beweglichen Berührungsflächen aufweist, das genannte Handhabungswerkzeug (10) dazu eingerichtet ist, den genannten Gürtel (11) radial in einer im Wesentlichen zylindrischen Ausbildung zu halten, den genannten Gürtel in der Achse des Formwerkzeuges zu positionieren und den genannten, ausgeformten Stützkörper (8) einzuholen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungswerkzeug (10) Schlitten (103) aufweist, die zu einer radialen Bewegung in der Lage sind, wobei die genannten Schlitten Rollen mit Achsen aufweisen, die parallel zur Achse des Formwerkzeuges sind und in der Lage sind, auf dem genannten Gürtel aufzusitzen, um ihn zu halten.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass, während das Handhabungswerkzeug (10) Mittel (108) zum radialen Gegenhalten des genannten Gürtels (11) gegen die genannten Berührungsflächen aufweist, die genannten Mittel Unterdruckquellen sind, die im Bereich der genannten Berührungsflächen angeordnet sind.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, während das genannte Handhabungswerkzeug (10) eine insgesamt horizontale obere Fläche aufweist, die dazu eingerichtet ist, den genannten, ausgeformten Stützkörper zu tragen, der genannte, ausgeformte Stützkörper während seiner Entnahme relativ zum genannten Handhabungswerkzeug (10) durch Schwerkraft gehalten ist.
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