DE1905930A1 - Verfahren zum Giessen verstaerkter Gegenstaende - Google Patents

Description

Verfahren sum Gießen verstärkter Gegenstände.

Die Erfindung betrifft Gießverfahren zur Herstellung verstärkter Gegenstände", und insbesondere "bezieht sie sich auf Schleuderguß-Vorfahren zur Herstellung verstärkter Luftreifen aus flüssigen Polymerisaten.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich ein SchleuderguBverfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit wenigstens einer ITerstärkungssohicht dadurch aus, daß wenigstens ein Element aus einem Material ait offenem Aufbau, bzw« mit einer offenen Struktur» das eine solche Form hat, ' daß das Gießmaterial durch dieses hindurchtreten kann, in einer Form schlitzend vor wenigstens einer von deren. I?ormo"berfläch©n angeordnet wird, daß ferner flüssiges GIeßraaterial in die form eingeleitet und diese so in Drehung versetzt wird, daß die Porm einschließlich des offenen Aufbaus dieses Elementes im wesentlichen ausge-

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füllt wird.

Dieses Element kann eine Einrichtung sum Festlegen bat? Halten dieser Yerstärkungseehioht sein» oder es kann eine Verstärkung enthalten bsw. bilden·

Das !Material mit dem offenen Aufbau kann in der Form eines steifen bsw. festen, halbfesten oder flexiblen Schaumes beliebiger netzartiger Struktur oder eines Gespinstes oder Gewebes aus fasern vorliegen, die entweder in regalmassigen Reihen oder regellos angeordnet sind« Ein Beispiel |l eines solchen Gewebes ist ein genabeltes Sewebe aus gekräuselten, endlosen Päden, wie es in der britischen Patentschrift 1 016 551 beschrieben ist»

Wenn das Material mit of feuern Aufbau selbst als Yerstärkung ausgebildet ist, kann es einen netzartigen Polyester« Tolyurethansohaum enthalten oder aus einem solchen best®«» hen, bei dem der durchschnittliche Abstand 2t#ie@h<§n &<m Strängen ausreichend klein ist, wobei die Reißfestigkeit einzelner Stränge 7,03 kg/mm² (10 000 pei) übersteigt«, (siehe Cellular Plastics Conference Epoo·April 13-15,1966? S. 149. Herausgegeben Tom National Academy of Science ami national Research Corporation· Veröffentlichung Ho· 1462, P 1967)· Andererseits kann es auch einen netzförmigen, mit Metall überzogenen Schaum enthalten, wie er in den Patent-. aameldungen · ... ._#.(Brit.ffo·31145/66) und ₉._e»,._e(Ba?it.lT©_o der Anmelderin Foam Metal limited beschrieben ist» . 2110/67)

Die gesonderte Verstärkung kam HetellbSnier ₉ Schaummetall, Sextileord© oder gewebte iSsstil ten, und sie kann vor der Anordnung dee %,t@rials mit offenem Aufbau in der Porm mit diesem v®rhtrad©n dieses eingelagert werden. W/enn eine g@tr@Bs,t@

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verwendet wird, wird sie durch, das Material mit offenem Aufbau vorzugsweise nicht anliegend an der Pormoberfläche oder den Formoberflächen gehalten.

Die Erfindung umfaßt auch verstärkte Gegenstände, die durch dieses Verfahren hergestellt werden. Insbesondere wird dabei ein> Gegenstand mitumfaßt, bei dem der ausgehärtete bzw. vulkanisierte Gußteil elastisch deformierbar ist.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Eig. 1 in einer schematischen, zum Seil aufgeschnittenen perspektivischen Ansicht den geschichteten Aufbau eines Luftreifens nach einer ersten Ausfuhrungsform darstellt.

Pig. 2 zeigt in einem schematischen Axialschnitt eine Hälfte eines Zylinders mit geschichtetem Aufbau, der in einem !luftreifen gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird·

Pig. 3 zeigt schematises in einem Axialschnitt einen Seil einer SOrm für die Herstellung eines Luftreifens nach dieser ersten Ausführungsform.

]?ig. 4 zeigt in einem schematischen Axialschnitt einen Zylinder aus einem Oordgewöbe, der zur .Herstellung eines Luftreifens nach einer zweiten Ausführungsfprm "Verwendung findet. . ...

GemäSder in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Luftreifen mit einer Größe von 145 x 10 hergestellt. Der Reifen ist mit einer einzigen Karkaesenschicht versehen₉ deren Cordo in einem Winkel von im w es entliehen 90® zu der TJmfangsebene der Heifeamitte angeordnet sind. Dieser Reif en wird nachfolgend als Reifen 1

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Nach. 71g· 1 wird ein einfacher geschichteter Aufbau dadurch hergestellt, daß einzelne Corde 1 aus »Super 2*- R&yonreifenoord (hergestellt ron Courtauids unter dem Warenzeichen leaasoo Saper 105) In einem Atatand von annähernd 3 BBD d/8ⁿ) in einer parallelen, iiiehtverwohenen Anordnung zwischen zwei Bahnen 2a und 2b von ca. 6,5 hm (1/4") Dicke in einem gesohiohteten Aufbau angeordnet werden, wobei diese Bahnen aus netzartigem Polyester-Polyurethansehaum von grober Struktur mit einem durchschnittlichen Strangabstand von etwa 2,0 am (1/1O¹*) bestehen· Der Polyester-Polyarethanschaum dient dabei als Halteeinrichtung für die Verstärkung bssw· ale Sinriohtung, mit der die Teretärlcung in der beabsichtigten Stellung angeordnet wird· Damit während der nachfolgenden Behandlung dieser Aufbau nicht verschoben bssw· in Unordnung gebracht wird, sind die Corde 1 mit einem Klebemittel übersogen, das aus annähernd_ 27 Qe*.-Seilen eines Polychloropren/Phenolharses besteht, wobei dieses Basisklebemittel auf 100 eew.-Seile mit einer Mischung aus aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen und Butylaeetat ergänzt ist, die durch die Firma Dunlop Ohemical Products hergestellt und unter dem Warenseichen XP-XIebstoff in den Bändel gebracht wird*

Wenn das Klebemittel trocken ist, wird ein Zylinder 8 von 25,4 cm (10") Durohmesser und 35,6 cm (14") Breite ausgebildet (Pig. 2)· In dem so ausgebildeten Syiindes? S sind die Es,yoncorde 1 in dessen Axialrichtung angeordnet« Die in radialer Richtung außen liegende Sohaumsohicht 2a ist 25,4 cm (10") breit, während die Corde 1 und die in radialer Richtung innen liegende Schaümsehieht 2b in axialer Richtung auf jeder Seite Ton diesem Zylinder etwa 5 cm (2^M) vorstehen.

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über einem Bade des Zylinders 8 etwa 2,5 ca (1°) von dessen Btaßangsrand entfernt« wird ein Wulstkern 3a mit einer Einlage 17 angeordnet ,worauf die in radialer Richtung innen liegende Sehaumeehicht 2b und die Corde 1 radial nach außen um diesen gestülpt werden, so daß der Sand 4b der in radialer Richtung innen liegenden Schicht 2b. am Band 4a der in radialer Richtung außen liegenden Schicht 2a anliegt, wobei die zwei aneinanderlie~ genden Bänder davon Texnähen und Verkleben in ihrer Stellung festgelegt werden. Da dia Corde 1 an der in radialer Richtung innen liegenden Schauasohicht 2b kleben, werden sie duroh das Umstülpen um den Wulstkern 3a in wirksamer Weise verankert, wobei die sich überlappenden Abschnitte der Corde 1 ebenfalls aneinander festkleben·

Ein in Fig. 3 dargestellter Segmentformkern 5 (beschrieben in der deutschen Batentsohrift · (Brit.Ho*9600/65)

der Anmelderin) wird, aus seinen getrennten Segmenten innerhalb des Zylinders 8. zusammengesetzt, wodurch sieh dessen zentraler Iquatorialabschnitt ausdehnt. Tfca das wulstfreie Ende des Zylinders wird ein zweiter Wulstkern3b aufgelegt und in gleicher Weise wie der erste befestigt. Der Aufbau aus Formkern 5, Zylinder 8 und Wulstkernen 5a und 3b wird in eine geeignete Porte 7 eingesetzt, worauf man den fertigen Reifen dadurch erhalt, daß man die Form 7 und den Kern 5 in Drehung versetzt, wobei gleichzeitig flüssiges Polyurethan (Adiprene. L-420, hergestellt von Du Font) eingeleitet wird, so dad das Polyurethan durch die Zentrifugalwirkung um die Cottte 1 in der form 7 gegossen wird, worauf der Reifen gehärtet bzw· vulkanisiert wird«

Während des Gießens fließt das Polyurethan in die Räume .zwischen den Strängen des netzartigen Schaumes und füllt

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ihn vollkommen aus» und ebenso fließt es in die freiem reiche 6 und 9 der Form, die der lauffläche and den bereiohen des fertigen Reifens entsprachen.

ÜTaoh einer zweiten» In J¹Ig. 4 dargestellten Ausführung;; form wird ein Luftreifen mit der GrSSe 145 .x 10 hergestellt* Der Reifen ist mit einer doppellagigen Karkasse alt einer einzigen Bahn aus Oordverstärküngsgewebe versehen» dessen Corde in einem Winkel von im wesentlichen 90° au der Dtofangsebene der Reif enmitte angeordnet sind. -3er Reif en wird fc nachfolgend als Reifen 2 bezelohnet· -

Bin Verstärkungselement 14 für einen Luftreifen, das sich selbst in einer bestimmten Lage hält, wird aus einem Material mit offenem Aufbau hergestellt, das aue einem Gewebe aus gekräuselten endlosen fäden aus einer "Hylon 6^B~ Zusammensetzung besteht» wobei ein einzelner Eaden 20 denier hat. Dieses Element hat eine rechteckige Form mit einer Länge von ca· 88 cm (32fl/4ⁿ) und einer Breite von 79 cm (31")· Die Fäden sind im wesentlichen parallel bezüglich der Breitenabmessung des Elementes angeordnet· Es werden zwei Wulstkerne 10 mit jeweils einer Einlage 18 sowie jeweils einem Durchmesser von etwa 25,5 cm (10™) axial in P einem Abstand voneinander angeordnet, wobei der Abstand zwischen diesen beiden etwa 33 cm (13") betragt. Die Wulst« kerne 10 werden in der Weise angeordnet, das sie eine gemeinsame Drehachse X-X haben» wobei die Ebenen, in denen die Wulstkerne liegen, parallel zueinander sind. Das rechteckige Verstärkungeelement 14 wird in der Welse um die Wulstkerne 10 geschlagen, daß seine kürzere Seite im wesentlichen axial zu dejgjjgulstkernen liegt» damit diese im wesentlichen umschlossen/und in etwa ein 15 ausgebildet wird» wobei jeder ümfangsrazid um etwa 23 cm (9ⁿ) über einem Wulstkern 10 liegt· Die WuXstkerne-werden

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dann jeweils durch Heften mittels Stiften in ihrer Stellung bezüglich des Reifencorde gehalten·

Jeder Tfiafangerand des Zylinders 15 ^wird dann über einen Wulstkern. 10 in radialer Richtung nach innen beaüglioh des Zylinders 15 gestülpt, wobei die umgefalteten Abschnitte 11 und 12 des Zylinders 15 einander überlappen, und zwar in einem sich in Umfangerichtung erstreckenden Band 16 von etwa 1? cm (5") Breite, das in der Mitte des Zylinders, . jedoch in radialer Richtung innen* angeordnet let· Sas sich in UiBfausrichtung erstreckende Band 16 der Überlappungen wird dann mit zehn einseinen Haltestiohen bzw. -nähten 13 längs einer ümfangalinle festgenäht, die im wesentlichen in der Mitte zwischen den zwei Wulstkemen 10 liegt.

Sie in dieser Welse ausgebildete zylindrische Verstärkung 15 umfaßt somit drei Schichten des Verstärkungeelementes in einem in der Mitte zwischen den Vulstkernen 10 liegen-

den Bereich 16 und swei Schichten in den übrigen Bereichen zwischen den beiden Wulstkernen.

Bin in Segaente unterteilter formkern für einen Reifen, ähnlich dem, wie er bei der ersten Aueführungsform verwendet wird und in der Patentschrift, ... • ..(ΒτΙΐ.ΙΓο.θβΟΟ/β?) beschrieben 1st, wird Innerhalb des Zylinders zusammengesetzt, damit dieser eine wulstförmige Gestalt erhält. Die Heftstifte um die Wuistkerne werden danach entfernt und der Aufbau aus Formkernen, Zylinder und Wulstkernen in eine geeignete Form eingesetzt. Den fertigen Reifen erhält man. dadurch, daß man die Form sowie deren Kern in Drehung versetzt und gleichzeitig flüssiges Polyurethan(Adiprene 1-420, hergestellt von Du Pont) einleitet, dajait das Polyurethan durch die Schleuderwirkung um die einzelnen Fäden der Verstärkung gegossen wird·

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Bei einer Abänderung einer der oben beschriebenen Anef&b.-rungsfomen kann während des Gießens dee luftrdif ene di« Art hsw. Qualität des urethan von Bereich au Bereich, verändert werden, 00 daß die physikalischen Eigenschaften des Reifens Zwischen seinen verschiedenen Bereichen unter-Be friedlich sind, Bisses Verfahren ist in der Batentanmeläung , ... «··· (br11. >Uo. 9600/65 vcm 6.3,65) der Aßmelderin besotarieben» .'

!Die Toarfeeile eines Reifens, der naoh den in Verbindung ait der ersten und ssweiten Aüaführungsf orm besobriebenen Terfahren liergastellt ist₉ gegenüber einem YergleioliB« bsw« Eontrollreifen aus Polyurethan, der nachfolgend als Reif en 3 bezeichnet wird und bei dem keine GewebeverstSrloang vorgesehen ist, werden nachfolgend anhand der SabeHe wiedergegeben. Die Reifen werden jeweils mit einem Schlauch versehen, auf ein Rad aufgezogen und aufgeblasen, so daß der Druck fortschreitend ansteigt· Der Prosentsatä der Größenzunähme des Reifens bei 0,7 kg/cis² (10 pai) Besugsdruok wird bei verschiedenen Drucken über diesem Besugsdruok bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden 3!abelie aufgezeigt:

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«j Prozentuale Größenzunahme, gemessen bei 0,7 kg/cm

Aufblasdruck	5£Ti	Querschnittsbreite Umfang Wulst bis Wulst Wulst bis Schulter	15 1,05.	. 20 1,41	25 -A WTt^ I · / ^J	30 2,11
Aufblasdruck (psi) kg/cm	Rei fen 2	Querschnittsbreite Umfang Wulst bis Wulst Wulst bis Schulter .	0,075 0,515 0,0 0,0	0,125 1,01 0,0 0,0	P,1 1,64 1,67 2,1	0,25 2,14 1,67 4.2
Rei fen 3	Querschnittebreite Umfang Wulst bis Wulst Wulst bis Schulter	0,65 0,3 0,6 0,0	1,1 0,9 0,6 0,0	.1,8 1.3 0,6 0,2	2,4 1,84 0,6 0,2
	0,7 0,7 0,56 0,0	1,35 1,22 1.1 2,1	2I33 1,66 2,1	3,8 2,85 2,76 12,5

Es wurde die Verwendung einer Schicht aus einem Material mit offenem Aufbau als Distanzhalter für eine separate Verstärkung, bei deren Anordnung bezüglich einer iormoberfläche beschrieben. Die Erfindung umfaßt auch die Verwendung' eines Materials mit offenem Aufbau bezüglich der Anordnung übereinanderiiegender Verstärkungsschichten, wobei das Glasmaterial durch dieses Material mit offenem Aufbau hindurchfließen und unabhängig von den Kräften, die während des Schleudergußverfahrens zwischen den Schichten wirken, , die Verstärkung innerhalb eines Gegenstandes umgeben und einbetten kann..

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Claims (1)

1. ■- ,. . 19Q593

   -1p-Patentansprüche

   1·) Schleudergußverfahren, zur Herstellung eines des mit wenigstens einer Terstäarlcungssohlelit« gekennzeichnet, daß wenigstens ein Element auseinem Material alt offenem Aufbau, das eine solche Form hat, dad das Gießmaterial durch, dieses hindurohflleßen kann» in einer Form schützen vox wenigstens einer von deren Formoberfläohen angeordnet wird, daß ferner flüssiges uleßmaterial in die Form eingeleitet und diese so In Drehung versetzt wird, daß die Forst einschließlich dea offenen Aufbaue dieses BLementes im wesentlichen ausgefüllt, wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element eine Einrichtung ist, mit der die 7eretärkungssohloht In ihre Stellung gebracht hm· gehalten wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennaeiehnet, daß dieses Element aus einem netzartigen Polyester-PoIyurethanschaum von grober Struktur mit einem durohschnittlichen Strangabstand von etwa 2,5 mm (1/10") besteht»

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element selbst eine Verstärkungseinlage ist.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element aus einem netzartigen Polyester^Polyuretl

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   schäum besteht, bei dem die Reißfestigkeit eines eimseli

   liegt.

   einzelnen Stranges über 7» 03 kg/am (10 000 psi)

   6, Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß dieses 3Slerneut aus einem Gewebe aus gekräuselten, endlosen fäden aus einer "Nylon ^-Zusammensetzung besteht·

   7« Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element aus einem netzartigen, mit Metall überzogenen Schaum besteht·

   8. Verfahren nach einem'der Ansprüche 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Terstärlcungsschicht aus Corden gebildet wird, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Corde im wesentlichen parallel zn der Drehachse des Gegenstandes angeordnet werden·

   10· Luftreifen, der nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem anhand der Pig· 1 bis 3 und 4 beschriebenen Verfahren hergestellt ist·

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