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Dokumentenidentifikation DE2758396C2 05.11.1987
Titel Vorrichtung zum Spritzformen von Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen
Anmelder Società Pneumatici Pirelli S.p.A., Mailand/Milano, IT
Erfinder Gallizia, Achille, Mailand/Milano, IT
Vertreter Gernhardt, C., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 28.12.1977
DE-Aktenzeichen 2758396
Offenlegungstag 13.07.1978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.11.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.11.1987
IPC-Hauptklasse B29D 30/08
IPC-Nebenklasse B29D 30/62   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzformen von Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen, mit einer Einrichtung zum Bilden einer fließenden Masse und zum Zuführen dieser Masse zu einer Form, die einen Formhohlraum aufweist, in welchem der Laufstreifen gebildet wird, wobei die Zuführeinrichtung eine Mehrzahl von Zuführkanälen aufweist, die rund um den Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und deren jeder sich über eine Mehrzahl von Einspritzöffnungen in den Formhohlraum öffnet.

Es ist bekannt, daß mittels irgendeiner geeigneten Arbeitsweise zuerst der sogenannte Körper des Reifens hergestellt wird, das heißt die Karkasse, die mit einer Lage aus einer Masse bedeckt ist, oder besser gesagt, mit der Einheit, die aus den Seitenwänden des Reifens und aus einem Teil besteht, der als der unter dem Laufstreifen liegende Teil bezeichnet werden kann und der entweder ein Verstärkungsgebilde oder denjenigen Teil eines Verstärkungsgebildes umfaßt, der einen Aufbauteil des Laufstreifens selbst bildet, der üblicherweise textile Natur hat.

Auf diesem Teil des Reifenkörpers und seinem Verstärkungsgebilde wird dann der tatsächliche Laufstreifen gebildet, der aus einer geeigneten Mischung bzw. Masse besteht, die gewöhnlich von der Masse verschieden ist, die für die Seitenwände verwendet wird. Dieser Laufstreifen ist mit Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, die sich in Übereinstimmung mit den verschiedenen Reifenausführungen ändern. Der Laufstreifen kann auch mit unterschiedlichen Arbeitsweisen hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch auf die Bildung des Laufstreifens durch Spritzformen, die eine theoretisch bekannte Technik ist, die jedoch bisher keine industrielle Anwendung gefunden hat zufolge der beträchtlichen technischen Schwierigkeiten, die mit ihrer Verwirklichung verbunden sind.

Die Bildung eines Laufstreifens ist sowohl bei der Herstellung von neuen Reifen als auch bei der Runderneuerung von Reifen erforderlich. Im ersteren Fall ist der Reifenkörper in einer ersten Stufen der Reifenherstellung gebildet worden, so daß er als "frischer" Körper bezeichnet werden kann, wobei insbesondere Kautschukmasse, welche den Verstärkungsschnurstoff an einer Fläche abdeckt und diesen teilweise imprägniert, sich in nicht-vulkanisiertem oder teilweise vulkanisiertem Zustand befinden kann. Es gibt auch Arbeitsweisen, bei denen der Reifenkörper und der Laufstreifen gleichzeitig oder im wesentlichen gleichzeitig gebildet werden.

Wenn im Gegensatz dazu ein bereits gebrauchter Reifen runderneuert werden soll, werden die noch vorhandenen Teile des abgenutzten Laufstreifens entfernt und das Verstärkungsgebilde wird praktisch freigelegt, wobei die erhaltene Ausführung ähnlich einer Ausführung ist, wie sie bei der Herstellung eines neuen Reifens erhalten wird, und diese Ausführung bereits alle Vulkanisierstufen durchlaufen hat, so daß die Masse, welche den Verstärkungsschnurstoff abdeckt oder imprägniert, vollständig vulkanisiert ist. Die Probleme hinsichtlich der Herstellung des Laufstreifens sind in beiden Fällen ähnlich oder unterscheiden sich nur im Hinblick auf die Menge, so daß beide Fälle bei der Erläuterung der Erfindung berücksichtigt werden.

Aus den genannten Gründen und weil die Bildung des Reifenkörpers, der den Verstärkungsschnurstoff enthält, keinen Teil der Erfindung bildet und der Reifenkörper mit irgendeiner bekannten Technik gebildet werden kann, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung lediglich auf die Herstellung des Laufstreifens unter der Annahme, daß der übrige Teil des Reifens, mit welchem der Laufstreifen verbunden werden soll, mit irgendeiner bekannten Technik hergestellt ist und entweder ein neuer, im Idealfall gleichzeitig hergestellter Reifenkörper ist, oder der Körper eines bereits gebrauchten Reifens ist.

Eine Technik für das Spritzformen des Laufstreifens ist in der FR-PS 15 08 135 beschrieben. Gemäß einer der Ausführungsformen, die in dieser Patentschrift beschrieben sind, wird zuerst ein Reifenkörper hergestellt, indem eine Masse rund um die Karkasse des Reifens eingespritzt wird, um die Seitenwände zu vervollständigen und einen Unterlaufstreifen zu schaffen. Zuvor wurde ein Formkern im Inneren der Karkasse angeordnet. Der Reifenkörper wird dann mit dem Kern in einer äußeren Form oder Hohlform gewünschter Gestalt angeordnet, damit der Laufstreifen in der erforderlichen Lage eingespritzt werden kann. Das Einspritzen der Laufstreifenmasse in den Formhohlraum erfolgt durch eine einzige Eintrittsöffnung hindurch, wobei die Masse so geführt wird, daß sie in zwei Ströme aufgeteilt wird, die in entgegengesetzten Richtungen fließen und auf diese Weise den gesamten Hohlraum der Form ausfüllen.

In der DE-OS 25 30 716 ist ein Spritzformverfahren zum Herstellen des Laufstreifens beschrieben, gemäß welchem eine Masse durch eine Öffnung hindurch eingespritzt wird, die mit einer oder mehreren ringförmigen oder im wesentlichen ringförmigen Lecköffnungen oder dergleichen verbunden ist, durch welche hindurch die Masse in den Formhohlraum gelangt.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung der einleitend genannten Art (DE-OS 25 14 973).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Spritzformen von Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen derart auszuführen, daß der Laufstreifen an allen Stellen die geforderten Eigenschaften hinsichtlich geometrischer und physikalischer Symmetrie und hinsichtlich der Gleichmäßigkeit hat. Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Mehrzahl von Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern vorgesehen ist, die um den Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken, jede der Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern mit wenigstens einem Zuführkanal und mit einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen verbunden ist, die auf dem Umfang rund um den Formhohlraum angeordnet sind, und daß die Zuführkanäle und die Einspritzöffnungen derartige Abmessungen haben, daß das Verhältnis zwischen dem mittleren Schergradienten jeder Einspritzöffnung, die von dem gleichen Zuführkanal gespeist wird, und den mittleren Schergradienten des betreffenden Zuführkanales nicht kleiner als 8 ist.

Der mittlere Schergradient ist in der rheologischen Technik eine bekannte Größe. Für eine allgemeine Erläuterung des Gradienten wird verwiesen auf J. Kundsen und D. Katz, "Fluid Dynamics and Heat Transfer" (Mc Graw-Hill, New York, 1958), Seite 97, und auf einen Artikel von P. Lahti in J. Plastics Eng. 19, 619 (1963). Der Gradient ist allgemein definiert durch die nachstehende Gleichung:

= c(Q/A²)P

worin Q die durch einen Querschnitt der betrachteten Leitung hindurchgehende Menge unter den betrachteten Bedingungen des in Rede stehenden Mediums ist. A ist die Querschnittsfläche der Leitung, P der Umfang des Querschnitts und c ein Form- oder Gestaltkoeffizient.

Es ist ersichtlich, daß der Gradient zu der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des in der Rohrleitung strömenden Materials und zu dem Verhältnis zwischen dem Perimeter und dem Querschnitt der Rohrleitung proportional ist.

Der Gradient hat eine der Zeit entgegengesetzte Dimension, nämlich t-1, so daß er in Sekunde-1 ausgedrückt wird. Die mittlere Geschwindigkeit kann praktisch bestimmt werden als das Verhältnis zwischen dem Durchsatz und dem Querschnitt der Rohrleitung.

Bei der Ausführung der Erfindung ist es zweckmäßig, jedoch nicht erforderlich, daß die verschiedenen Kanäle und Öffnungen kreisförmigen Querschnitt haben. Bei Kreisquerschnitt hat der Formkoeffizient c einen Wert von 2. Bei einem anderen als kreisförmigen Querschnitt ist der Formkoeffizient c größer als 2, und die Werte für verschiedene solche Querschnitte sind nachstehend angegeben.

Achteckquerschnitt 2,0056

quadratischer Querschnitt 2,0141

gleichseitiger Dreiecksquerschnitt 2,1384

halbkreisförmiger Querschnitt 2,144

Rechteckquerschnitt mit einem Seitenverhältnis von 1 : 2 2,9378

Rechteckquerschnitt mit einem Seitenverhältnis von 1 : 10 5,1864



Für andere Querschnitte können die Koeffizienten c mittels der mathematischen Methode berechnet werden, die in der obengenannten Literatur angegeben ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Gradienten nicht so wichtig sind wie ihre Verhältnisse, wenn Kanäle und Öffnungen ähnlicher Querschnitte betrachtet werden (in geometrischem Sinn, d. h. unterschiedlich nur im Hinblick auf den Maßstab), nicht einmal erforderlich, die Formkoeffizienten c zu kennen, die für alle Kanäle und Öffnungen die gleichen sind.

Bei der Verwirklichung der Erfindung ist es nicht wesentlich, daß die Durchgänge Kreisquerschnitt haben, obwohl es in der Praxis zweckmäßig ist.

Die kritischen Bedingungen der Erfindung sind daher definiert in Abhängigkeit von den Gradienten der Zuführkanäle und der Einspritzöffnungen, und zur klareren Unterscheidung werden die Gradienten für die Zuführkanäle als und die Gradienten für die Einspritzöffnungen mit bezeichnet. Es ist jedoch klar, daß jeder Zuführkanal eine Zuführleitung hat, durch welche hindurch die fließfähige Masse von der Ausrüstung, in welcher sie gebildet wird, zu jeder Ausgleichskammer strömt. Die Ausrüstung zur Herstellung der Masse ist hier nicht beschrieben, da sie keinen Teil der Erfindung bildet und irgendeine bekannte Ausrüstung sein kann, die in der Technik der Herstellung der fließfähigen Masse verwendet wird.

Entlang einer solchen Leitung kann sich der Gradient ändern. Allgemein würde es besser sein, wenn er im wesentlichen konstant wäre mit der Ausnahme in Zonen, in denen sich beträchtliche Änderungen ergeben, wie z. B. in Leitungshälsen, Leitungskrümmungen zur Richtungsänderung usw., wobei jedoch die Längen solcher Zonen vergleichsweise kurz sind, so daß sie keinen wesentlichen Einfluß haben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für das Spritzformen eines Laufstreifens an einem vorgeformten Reifenkörper (bei der Herstellung eines neuen Reifens oder beim Runderneuern eines gebrauchten Reifens), wobei diese Figur eine Teilschnittansicht in einer Meridianebene der Form, d. h. in einer Symmetrieebene der Form zeigt, die durch die Achse der Form hindurchgeht, wobei ein Umfangsteil der Form dargestellt ist.

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene radiale Teilschnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine in noch weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht der Fig. 2, in welcher eine Ausgleichskammer sowie der Zuführkanal und die Einspritzöffnungen noch deutlicher sichtbar sind.

Fig. 4 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Fig. 5 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht nach Linie 5-5 der Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die mit 10 bezeichnete Form einen Kern 11, der einen Reifenkörper 12 abstützt, der zuvor geformt worden sein kann. Der Reifenkörper 12 besteht aus zwei Seitenwänden 13 und einem Teil 14, der den Unterlaufstreifen bildet und ein Verstärkungsgebilde für die Lauffläche (bei 15 schematisch dargestellt) und eine darunter liegende Kautschuklage aufweist, die mit den Seitenwänden 13 verbunden ist. Mit 17 ist der Hohlteil der Form 10 bezeichnet, in welchem die Hohlräume und Öffnungen gebildet sind, die zur Erfindung gehören und die in den anderen Figuren besser sichtbar sind.

Gemäß Fig. 1 ist der Reifenkörper 12 bereits geformt.

Da es für die Erfindung gleich ist, ob ein neuer Reifen oder ein gebrauchter Reifen mit einem Laufstreifen versehen werden soll, ist derjenige Teil der Form fortgelassen, der jeweils eine andere Ausführung haben würde in Abhängigkeit davon, ob es sich um einen neuen oder einen gebrauchten Reifen handelt.

Fig. 1 ist somit nicht nur begrenzt auf die Darstellung einer der beiden Seiten der Form, die im gleichen Meridianschnitt symmetrisch erscheinen würden, sondern die Darstellung ist auch im Hinblick auf die dargestellte Seite der Form an der Bruchlinie 16 unterbrochen, was bedeutet, daß der sich mehr in der Mitte befindliche Teil fortgelassen ist, so daß diejenigen Teile der Seitenwände, die dem Wulst zunächst liegen, und die Teile des Kernes 11 und des Hohlteiles der Form, welche die genannten Teile umgeben, und auch alle diejenigen Bauteile und Einrichtungen nicht dargestellt sind, die, ausgehend von der Bruchlinie 16, der Achse der Form näher liegen.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel strömt das Gemisch bzw. die Masse in den Formhohlraum 18, in welchem der Laufstreifen geformt werden soll, durch eine Mehrzahl von Einspritzdurchgängen oder Einspritzöffnungen 19, die entlang der Äquatorialebene der Form 10, d. h. der Symmetrieebene der Form 10 rechtwinklig zu ihrer Achse angeordnet sind. Die Masse strömt auf ihrem Weg zu den Einspritzöffnungen 19 durch bogenförmige Ausgleichskammern oder Vergleichsmäßigungskammern 20, die im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben, wobei zu jeder Ausgleichskammer 20 ein Zuführdurchgang oder Zuführkanal 21 führt, zu welchem die Masse aus einer Leitung 22 strömt. Die Ausgleichskammern 20 können als geometrische Figuren angesehen werden, die durch einen Kreis (oder durch eine andere ebene Figur, wenn sie keinen kreisförmigen Querschnitt haben) erzeugt sind, der sich über eine gewisse Winkelerstreckung entlang einer Richtungskurve oder Leitkurve bewegt, die vorzugsweise ein Kreisbogen ist, der den Schnittpunkt der Achse der Form 10 mit ihrer Äquatorialebene als Mittelpunkt hat.

Diese Bauteile sind aus den Fig. 2 und 3 besser ersichtlich. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die Achsen der Zuführkanäle 21 und daher die Achsen der Ausgleichskammern 20 in einem Winkelabstand von 22° 30 Minuten, was bedeutet, daß sechzehn Zuführkanäle 21 und sechzehn Ausgleichskammern 20 vorgesehen sind, von denen in Fig. 2 jeweils nur drei dargestellt sind. Für jede Ausgleichskammer 20 sind vier Einspritzöffnungen 19 vorhanden, so daß insgesamt vierundsechzig Einspritzöffnungen 19 vorhanden sind. Diese verschiedenen Anzahlen von Zuführkanälen 21, Ausgleichskammern 20 und Einspritzöffnungen 19 geben jedoch nur ein Beispiel wieder und sie können auch andere Anzahlen sein. Weiterhin könnten die Zuführkanäle 21 und die Einspritzöffnungen 19, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle in der Äquatorialebene angeordnet sind, auch in mehreren Reihen teilweise oder ganz außerhalb der Äquatorialebene vorhanden sein. Wie bereits gesagt, kann für jede Ausgleichskammer 20 mehr als ein Zuführkanal 21 vorhanden sein. Die Vorrichtung zur Herstellung der fließfähigen Masse und zum Führen der fließfähigen Masse zu den Zuführkanälen 21 über die Leitungen 22 ist nicht beschrieben und sie kann von üblicher Ausführung sein.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 unter der Annahme, daß der gesamte Reifen in einer Phase oder in sehr dicht aufeinanderfolgenden Phasen oder Schritten geformt wird, dadurch, daß die Form 30 einen Kern 31 und einen Hohlteil 32 aufweist, der in zwei Teile 32&min; und 32&sec; unterteilt ist. Diese Teile 32&min;, 32&sec; bilden zwei Hohlräume 33 für die Seitenwände und einen Hohlraum 34 für den Laufstreifen, dessen Verstärkungsgebilde 35 praktisch die Trennung zwischen den Hohlräumen 33 und 34 bildet. Die Formmasse für die Seitenwände wird durch Leitungen 36, 36&min; in die Hohlräume 33 geführt, und die Leitungen 36, 36&min; erhalten die Formmasse über eine Vorrichtung, die keinen Teil der Erfindung bildet.

Das zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von Reifen derjenigen Art, wie sie in der I-PS 9 28 502 beschrieben ist. Auch bei solchen Reifen kann die Erfindung angewendet werden entweder zur Herstellung der Reifen oder zur Runderneuerung.

Soweit es die Ausgleichskammern 20 und die damit verbundenen Zuführkanäle 21 und die Einspritzöffnungen 19 betrifft, ist die Ausbildung des zweiten Ausführungsbeispieles derart, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. In jedem Fall ist angenommen, daß der Durchmesser der Ausgleichskammer 20, die bei beiden Ausführungsbeispielen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben, gleich dem Durchmesser der Zuführkanäle 21 ist. Dies ist nicht absolut erforderlich, wenn jedoch unterschiedliche Durchmesser vorhanden sind, wird es bevorzugt, daß der Durchmesser der Ausgleichskammer 20 (oder der äquivalente Durchmesser, wenn sie keinen kreisförmigen Querschnitt haben) größer als der Durchmesser (oder der äquivalente Durchmesser) der Zuführkanäle 21 ist. In jedem Fall muß der Mittelabstand der Einspritzöffnungen 19 auf der gesamten Umfangslinie der Form 10 konstant sein, und insbesondere muß eine solche Anordnung vorhanden sein, daß die zwei Einspritzöffnungen, die sich an den benachbarten Enden zweier Ausgleichskammern 20 befinden, und die in Fig. 2 mit 19a und 19b bezeichnet sind, den gleichen Abstand voneinander haben, wie zwei aufeinanderfolgende Einspritzöffnungen 19 an ein und derselben Ausgleichskammer 20, wie sie in Fig. 2 mit 19b und 19c bezeichnet sind.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist angenommen, daß für jede Ausgleichskammer 20 ein Zuführkanal 21 vorhanden ist. Jedoch würde das Vorhandensein von mehr als einem Zuführkanal 21 für jede Ausgleichskammer 20 zu keinerlei Schwierigkeit für die Verwirklichung der Erfindung führen, und zwar aus folgenden Gründen:

Wird angenommen, daß zwei Zuführkanäle 21 für jede Ausgleichskammer 20 vorhanden sind, so ist es offensichtlich, daß diese symmetrisch angeordnet sein würden, so daß in demjenigen Abschnitt der Kammer, der von den beiden Zuführkanälen im gleichen Abstand liegt, kein Materialfluß vorhanden sein würde. Ein solcher Abschnitt würde dann wie eine Wand wirken, und die Ausgleichskammer 20 könnte als Zusammensetzung von zwei fiktiven symmetrischen Kammern angesehen werden, die durch den genannten Abschnitt voneinander getrennt sind, wobei die Maßnahmen der Erfindung für beide fiktive Kammern angewendet werden könnten. Die gleiche Begründung ergibt sich, wenn mehr als zwei Zuführkanäle 21 für jede Ausgleichskammer 20 vorgesehen sind und diese Zuführkanäle symmetrisch angeordnet sind.

Selbst in dem offensichtlich nicht erwünschten Fall, daß für jede Ausgleichskammer mehrere Zuführkanäle, die nicht symmetrisch angeordnet sind, vorhanden sind, könnten die Maßnahmen der Erfindung insofern angewendet oder verwirklicht werden, daß jede Kammer so angesehen wird, daß sie aus mehreren fiktiven Kammern besteht, die durch diejenigen Abschnitte voneinander getrennt sind, durch welche hindurch als Folge der Anordnung der Zuführkanäle kein Materialfluß stattfindet, und wobei die Maßnahmen der Erfindung auf jede fiktive Kammer angewendet werden.

Die axiale Länge der Zuführkanäle ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung offensichtlich unbedeutend, wobei die Zuführkanäle eine Fortsetzung von verhältnismäßig langen Zuführleitungen bilden. Es wird bevorzugt, daß die Länge der Einspritzöffnungen 19 so kurz wie möglich ist, um die Gesamtfüllverluste zu verringern.

Zur weiteren Erläuterung werden grundsätzlich Parameter von Ausführungsbeispielen beschrieben unter der Annahme, daß die Ausführungsbeispiele mit den oben beschriebenen Vorrichtungen ausgeführt wurden. Die später angegebenen Beispiele beziehen sich entweder auf die Herstellung von neuen Reifen und insbesondere auf die Herstellung von Reifen gemäß Fig. 4, oder auf die Runderneuerung von Radialreifen üblicher Art.

Es ist weiter angenommen, daß die Ausgleichskammern 20 im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben, und daß die Gradienten der Einspritzöffnungen 19 einander so nahe kommen, daß es möglich ist, in jedem Beispiel einen Wert für alle anzugeben.

Andererseits muß berücksichtigt werden, daß im Hinblick auf niedrige Werte von (wie sie in den Ausgleichskammern 20 gemäß der Erfindung verwendet werden) sogar beträchtliche prozentuale Änderungen zugelassen sind, da solche Änderungen nicht zu beträchtlichen Änderungen des Druckabfalls in den Ausgleichskammern 20 führen. Im Gegensatz dazu führen bei Verwendung hoher Werte von in den Ausgleichskammern (beispielsweise solcher Werte, wie sie für die Einspritzöffnungen 19 angegeben sind) selbst geringe prozentuale Änderungen zu hohen Änderungen des Druckabfalls in den Ausgleichskammern 20.

Schließlich ist noch festzustellen, daß die Erfindung nicht von der Zusammensetzung der Masse abhängt und allgemein mit den Massen ausgeführt oder verwirklicht werden kann, die bereits bekannt sind und in der Technik der Herstellung von Laufstreifen verwendet werden.

Als ein Beispiel kann eine bekannte und zur Verwirklichung der Erfindung verwendbare Masse die folgende Zusammensetzung haben:

SBR 1500 50

SBR 1712 50

Zinkoxyd 1

Schwefel 1

Antioxydiermittel 1

Stearinsäure 2

Paraffin 1

aromatisches Öl 10

Lampenruß Nr. 339 61

Thiazol-Beschleuniger 3





Die Ausgleichskammern 20 haben keinen konstanten Gradienten, da, wenn in Richtung der Strömung der Masse die Einspritzöffnungen erreicht sind, ein Teil der Masse abgezogen wird und die Durchsatzmenge sich verringert, wohingegen es andererseits nicht sehr vorteilhaft wäre, den Querschnitt der Ausgleichskammer 20 entsprechend zu ändern.

Weiterhin ist es besser, daß der Gradient des entsprechenden Zuführkanals 21 an keiner Stelle der Ausgleichskammer 20 größer als deren Gradient ist. Allgemein ist ein solcher Koeffizient an jeder Stelle der Kammer 20 niedriger unter der Annahme, daß die Ausgleichskammer 20 kreisförmigen Querschnitt hat und - wie es allgemein zweckmäßig ist -, einen Querschnitt hat, der praktisch gleich dem Querschnitt des Zuführkanales 21 ist. In einem solchen Fall ist der Durchsatz in den dem Austritt des Zuführkanals 21 zunächst liegenden Querschnitten auf beiden Seiten des Austritts des Zuführkanals 21 jeweils die Hälfte des Durchsatzes in dem Zuführkanal 21, und bei gleichen Querschnitten von Zuführkanal 21 und Ausgleichskammer 20 ist der Gradient halb so groß wie der Gradient und er verringert sich zunehmend jedesmal, wenn eine Einspritzöffnung 19 erreicht wird.

Für jede Einspritzvorrichtung sollen die Anzahl der Ausgleichskammern oder Vergleichmäßigungskammern 20 und deren Umfangserstreckung, die Anzahl der Einspritzöffnungen 19 jeder Kammer 20 und die Abmessungen der verschiedenen Teile, insbesondere die Querschnitte der Zuführkanäle 21 und der Einspritzöffnungen 19 derart bestimmt werden, daß die Gradienten der Einspritzöffnungen nahe beieinanderliegen und vorzugsweise im wesentlichen gleich sind, so daß sie mit dem gleichen Symbol bezeichnet werden können, welches einen mittleren Wert darstellen könnte, und daß das Verhältnis zwischen ihnen und den Gradienten der Zuführkanäle wenigstens nahe der Ausgleichskammer nicht kleiner als 8 ist und vorzugsweise zwischen 8 und 20 liegt.

Die Durchmesser der Einspritzöffnungen 19 sind meistens einander gleich, und ihre Anzahl für jede Ausgleichskammer ist entsprechend derart begrenzt, daß sich keine beträchtlichen Unterschiede der betreffenden Gradienten ergeben, wobei die Durchmesser gleich sind. In den meisten praktischen Fällen wird dies erzielt durch Verwendung einer Anzahl von Einspritzöffnungen für jede Ausgleichskammer zwischen 4 und 6. Eine geringere Anzahl von Einspritzöffnungen könnte zu einer Komplizierung der Ausrüstung führen, die weder vom Standpunkt der Funktion noch vom Standpunkt der konstruktiven Ausführung her erwünscht ist.

Eine größere Anzahl würde wenigstens bei den Massen oder Gemischen, die für Reifenlaufstreifen meistens verwendet werden, zu beträchtlichen Unterschieden der Gradienten der Einspritzöffnungen führen, da die Unterschiede zwischen den Strömungswegen, denen das Gemisch bzw. die Masse (nachstehend der Einfachheit halber als Masse bezeichnet) von den Zuführkanälen zu den verschiedenen Einspritzöffnungen folgen soll und die entsprechenden Unterschiede der Füllungsverluste einen beträchtlichen Einfluß haben. In jedem Fall kann die genaue Anzahl von Einspritzöffnungen, die für jede Ausgleichskammer zugelassen ist, in jedem besonderen Fall des Einspritzens durch einfache empirische Kontrollen bequem bestimmt werden, wobei es leicht ist, verschiedene Gradienten unter Bedingungen zu kontrollieren oder zu steuern, die den Bedingungen entsprechen, unter denen das Spritzformen des Laufstreifens stattfinden soll. Es ist nicht ausgeschlossen, daß Änderungen des Gradienten von Einspritzöffnung zu Einspritzöffnung durch Ändern der Durchmesser der Einspritzöffnungen im Vergleich miteinander kompensiert werden können, wenn dies nicht zu übermäßigen Schwierigkeiten führt, und wenn es gewünscht wird, die Anzahl der Einspritzöffnungen für jede Ausgleichskammer auf diese Weise zu vergrößern.

Als ein Beispiel und nur in den üblichsten Fällen des Formens des Laufstreifens mit den Massen, die für diesen Zweck meistens verwendet werden, kann der Gradient der Zuführdurchgänge oder Zuführkanäle einen Wert zwischen 150 und 250 Sekunde-1 haben, wohingegen der Gradient der Einspritzdurchgänge oder Einspritzöffnungen einen Wert zwischen 1500 und 2500 Sekunde-1 haben kann.

In diesem Fall beträgt das Verhältnis von zu allgemein etwa 10, wenn die beiden Werte zweckentsprechend miteinander koordiniert werden. Die obigen Werte können in vielen üblichen Fällen angewendet werden und sie können in jedem Fall einen Ausgangspunkt für die Bestimmung der optimalen Werte für verschiedene Fälle verwendet werden.

Wie bereits gesagt, ist die Technik zum Herstellen der Einspritzmasse bekannt und sie umfaßt die Verwendung einer Hauptquelle für die Masse, die eine Einrichtung umfaßt, mittels welcher die Masse in fließfähigen Zustand gebracht wird unter Berücksichtigung der Wärme, die in der Strömung der Masse durch enge Kanäle und Öffnungen hindurch erzeugt wird.

Diese Technik umfaßt weiterhin die Verwendung einer Einrichtung, um die fließfähig gemachte Masse unter Druck zu setzen. Die genannten Einrichtungen sowie die Kanäle oder Leitungen, welche die fließfähig gemachte Masse bis nahe zur Form führen, stellen keinen Teil der Erfindung dar und werden demgemäß nicht beschrieben.

Zur Erläuterung kann jedoch festgestellt werden, daß, wenn der Gradient einen Wert entsprechend den oben angegebenen Werten hat, es möglich ist, an örtlichen Stellen der Leitungen oder Kanäle Gradienten zu haben, die höher oder niedriger als der Gradient sind und die beispielsweise im Bereich zwischen 15 und 400 liegen können. Andererseits sind diese Gradienten praktische Daten, die sich aus der Erfahrung in Abhängigkeit von konstruktiven Gründen ergeben.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Spritzformen von Laufstreifen für neue oder zu erneuernde Reifen, mit einer Einrichtung zum Bilden einer fließfähigen Masse und zum Zuführen dieser Masse zu einer Form, die einen Formhohlraum (18, 34) aufweist, in welchem der Laufstreifen gebildet wird, wobei die Zuführeinrichtung eine Mehrzahl von Zuführkanälen (21) aufweist, die rund um den Formhohlraum symmetrisch angeordnet sind und deren jeder sich über eine Mehrzahl von Einspritzöffnungen (19) in den Formhohlraum öffnet, dadurch gekennzeichnet,

    daß eine Mehrzahl von Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) vorgesehen ist, die um den Formhohlraum (18, 34) symmetrisch angeordnet sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken, jede der Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern mit wenigstens einem Zuführkanal (21) und mit einer Mehrzahl von Einspritzöffnungen (19) verbunden ist, die auf dem Umfang rund um den Formhohlraum angeordnet sind, und daß die Zuführkanäle (21) und die Einspritzöffnungen (19) derartige Abmessungen haben,

    daß das Verhältnis zwischen dem mittleren Schergradienten jeder Einspritzöffnung (19), die von dem gleichen Zuführkanal (21) gespeist wird, und den mittleren Schergradienten des betreffenden Zuführkanals (21) nicht kleiner als 8 ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Gradienten und zwischen 8 und 20 liegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradienten der Einspritzöffnungen (19) im wesentlichen einander gleich sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) im wesentlichen ringförmige Gestalt haben.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) und die Zuführkanäle (21) im wesentlichen einander gleiche Querschnitte haben.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammer (20) mit vier bis sechs Einspritzöffnungen verbunden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzöffnungen (19) über die gesamte Umfangslänge der Form in gleichmäßigen Abständen voneinander vorgesehen sind.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einspritzöffnungen (19) mit im wesentlichen einander gleichen Querschnitten vorgesehen sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradienten der Einspritzöffnungen (19) zwischen 1500 und 2500, und die Gradienten der Zuführkanäle (21) zwischen 150 und 250 liegen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Einspritzöffnungen (19) jeder Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammer (20), die Länge jeder Kammer, ihr Querschnitt und die Querschnitte der Einspritzöffnungen derart sind, daß, wenn eine fließfähige Masse zum Formen des Laufstreifens durch sie strömt, die Gradienten der Einspritzöffnungen im wesentlichen einander gleich sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs- bzw. Vergleichmäßigungskammern (20) im wesentlichen die Gestalt von Torussegmenten gleichachsig zum Einspritzhohlraum (18 bzw. 34) haben.






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