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WO2025026492A1 - Heizvorrichtung für eine reifenheizpresse, reifenheizpresse und verfahren zur herstellung von reifen - Google Patents

Heizvorrichtung für eine reifenheizpresse, reifenheizpresse und verfahren zur herstellung von reifen Download PDF

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WO2025026492A1
WO2025026492A1 PCT/DE2024/100626 DE2024100626W WO2025026492A1 WO 2025026492 A1 WO2025026492 A1 WO 2025026492A1 DE 2024100626 W DE2024100626 W DE 2024100626W WO 2025026492 A1 WO2025026492 A1 WO 2025026492A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat transfer
transfer medium
tire
line
bellows
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/DE2024/100626
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Bahlke
Paolo Bonsignore
Aljoscha Alexander LAMPA
Warren RUDMAN
Carsten SOLBACH
Sören FABIAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH filed Critical Harburg Freudenberger Maschinenbau GmbH
Publication of WO2025026492A1 publication Critical patent/WO2025026492A1/de
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601—Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0662—Accessories, details or auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
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    • B29D30/0662—Accessories, details or auxiliary operations
    • B29D2030/0666—Heating by using fluids
    • B29D2030/0667—Circulating the fluids, e.g. introducing and removing them into and from the moulds; devices therefor
    • B29D2030/067—Circulating the fluids, e.g. introducing and removing them into and from the moulds; devices therefor the vulcanizing fluids being gases or vapours

Definitions

  • the invention relates to a heating device for a tire heating press.
  • the invention relates to a tire heating press with at least one vulcanization chamber, at least one heating device for vulcanizing a tire in the at least one vulcanization chamber and at least one after-treatment device for after-treating vulcanized tires.
  • the invention relates to a method for producing tires using such a tire heating press.
  • Tire curing presses usually have at least one vulcanization chamber in which a green tire is formed and vulcanized using molds and pressure. In order to vulcanize the tire, it must be heated. To do this, heat energy is supplied to the green tire.
  • a bellows that can be expanded inside the vulcanization chamber of the tire to be vulcanized. With the help of the bellows, the tire to be vulcanized can be pressed into the mold or mold segments arranged around the tire in the vulcanization chamber.
  • a heat carrier for example hot steam, is introduced into the bellows under pressure so that the tire to be vulcanized is heated from the inside.
  • Electric internal heaters are also already known, in particular in the form of heating elements arranged in the bellows in combination with a fan.
  • the heat transfer medium for example a steam-nitrogen-condensate mixture
  • the heat transfer medium sink after each vulcanization run.
  • a new supply of heated heat transfer medium is made for each new vulcanization run. This requires time and energy, so the vulcanization process is long and energy-intensive.
  • the residual heat, pressure and heat transfer medium present in the discharged heat transfer medium cannot be recycled or can only be recycled to a limited extent.
  • a heating device for a tire heating press has at least one heat transfer medium source, for example a connection to a supply line and/or a pressure accumulator, a heat transfer medium line and at least one intermediate storage device, wherein the heat transfer medium is gaseous.
  • the heat transfer medium is designed as an inert gas-steam mixture or preferably as a pure inert gas.
  • the use of air or compressed air as a heat transfer medium is also possible.
  • the at least one intermediate storage device is designed as a pressure accumulator.
  • a suitable pressure range of the pressure accumulator is, for example, 1 to 30 bar.
  • a suitable volume for the intermediate storage is approximately 100 l to 300 l, preferably approximately 200 l for car tires, twice as much for a double heating press and significantly more for truck tires.
  • the intermediate storage allows the heat transfer medium to be emptied from the heat transfer medium line and/or the integrated heating system of a connected tire heating press, in particular the bellows, into the latter, instead of removing it via a heat transfer medium sink or a vacuum system.
  • the heat transfer medium as such is temporarily stored at least almost at working pressure and can be reused in subsequent process cycles of vulcanization or another process of tire production.
  • the at least one intermediate storage device is connected to the heat transfer medium line via a valve in such a way that the heat transfer medium from the heat transfer medium line and/or the integrated heating system of a connected tire heating press can be emptied into it and temporarily stored therein.
  • the at least one intermediate storage device has at least one connection for connection to an aftertreatment device, so that the intermediately stored heat transfer medium can be used by the aftertreatment device.
  • the intermediate storage is also designed for the intermediate storage of heat transfer medium discharged from the aftertreatment device, so that preferably a complete heat transfer medium cycle with maximum reuse of the heat transfer medium is realized.
  • the heating device has at least one heater, at least one circulation pump, at least one pressure control device, at least one circulation line and at least one bypass line.
  • the circulation line and the bypass line form the heat transfer line of the heating device.
  • the circulation line is preferably designed for connection to the bellows of a tire heating press such that the heat transfer medium can be passed through the bellows and circulated in the circulation line.
  • the heater and the circulation pump are arranged outside the bellows of a connected tire heating press in the circulation line so that the heat transfer medium can be circulated through the heater.
  • the circulation pump is designed to convey the heat transfer medium with a volume flow of approximately 200 l/min at a pressure of 28 bar.
  • the heater is designed as an electric heater.
  • other types of heater for example implemented using heat exchangers, can be used alone or in combination with an electric heater.
  • the heating device For connection to the bellows of a tire heating press, the heating device preferably has a connection device which provides at least two connections.
  • the bypass line is connected to the circulation line in such a way that the section of the circulation line extending through the bellows in a state connected to a tire curing press can be bypassed.
  • the heating device has at least one controllable bypass valve and at least two controllable circulation valves.
  • the bypass valve is arranged in the bypass line so that the bypass line can be opened or closed using the bypass valve.
  • the circulation valves are arranged between the connection of the bypass line and the connection device for connecting the heating device to the tire heating press so that the part of the circulation line that passes through the bellows in a connected state can be opened or closed using the circulation valve, while the remaining part of the circulation line in conjunction with the bypass line forms a closed second circulation line for idling.
  • the second circulation line thus forms a reservoir or reservoir line for the heat transfer medium, in which it can be stored at an adjustable temperature with the help of the circulation pump and the heater.
  • the circulation pump and the heater are arranged in the part of the circulation line assigned to the second circulation line.
  • This design of the heating device allows the heat transfer medium to be kept at the required temperature even during phases of the manufacturing process when it is not needed in the bladder. This is the case, for example, before and after the tire molding and vulcanization steps, when the bladder is compressed or contracted and the green tire is introduced into the vulcanization chamber or the vulcanized tire is removed from it. This reduces the time required to heat the heat transfer medium.
  • the heat transfer medium can also be kept available in sufficient quantities so that the heat energy required for vulcanization of the tire is available even faster.
  • At least one heat carrier storage device is integrated into the second circulation line, so that the amount of heat carrier kept at the required temperature can be increased.
  • the heat transfer medium is nitrogen.
  • the pressure control device is realized by means of a modulation valve and a pressure measuring device.
  • At least one cooling device for cooling the heat transfer medium is integrated into the circulation line.
  • the heat transfer medium can be cooled, for example after vulcanization has taken place, so that the vulcanized tire can be removed more quickly from the vulcanization chamber or the mold.
  • the cooling device has a heat exchanger with which the heat carrier can be cooled, for example by means of cooling water or air.
  • At least one temperature sensor is integrated into the circulation line, so that temperature control is realized with the help of the temperature measurement and the heating.
  • At least one drain valve is integrated into the heat transfer line, in corresponding embodiments for example in the region of the circulation line, with which the pressure in the heat transfer line can be reduced.
  • the at least one heat transfer medium source is preferably connected to the heat transfer medium line via at least one inlet valve.
  • the heat transfer line is particularly preferably connected to at least two heat transfer sources, each of which provides the heat transfer medium at a different pressure.
  • a first heat transfer source with a pressure of approximately 3 bar and a second heat transfer source with a pressure of approximately 28 bar are provided.
  • the lower pressure can be used, for example, to expand the bellows and carry out the molding step, while the pressure for the vulcanization step can be adjusted to the desired higher value using the 28 bar heat transfer source.
  • the heat transfer medium line is connected via at least one drain valve to at least one drain for the heat transfer medium or a heat transfer medium sink, via which the heat transfer medium can be drained after the vulcanization has been completed, so that the bellows can be contracted.
  • the emptying takes place into the intermediate storage tank, so that the heat transfer medium can be recycled.
  • the heat transfer line is connected to a vacuum line via a valve. With the help of such a vacuum line, the bellows and/or the circulation line can be emptied if necessary.
  • the at least one heating device can preferably be connected to a tire heating press in such a way that at least one internal heating system can be realized, with which a heat carrier can be heated to a predetermined temperature and passed through the bellows of the tire heating press, so that the tire to be vulcanized can be heated from the inside through the bellows.
  • the heating device additionally has an external heater.
  • At least one mechanical safety valve, a flow measuring device and/or a device for testing for leaks are integrated into the heat transfer line.
  • a heating device according to the invention is used as an internal and/or external heater of a tire heating press.
  • a tire heating press has at least one vulcanization chamber, at least one bellows, at least one after-treatment device and at least one heating device according to the invention.
  • the bellows is arranged centrally in the closed vulcanization chamber and is expandable in such a way that a tire to be vulcanized can be pressed from the inside into a mold arranged in the vulcanization chamber.
  • the mold consists of several mold segments.
  • the aftertreatment device comprises at least one aftertreatment station at which a vulcanized tire can be aftertreated.
  • the after-treatment device is designed for controlled cooling of the vulcanized tires and applying pressure to the tires from the inside.
  • the post-treatment device has a compressed air device.
  • the use of the compressed air device is not limited to compressed air in the narrow sense, but includes all possible gaseous heat transfer media.
  • the aftertreatment device is connected to at least one intermediate storage device of the heating device for using the intermediately stored heat transfer medium.
  • the compressed air device of the after-treatment device is connected to the at least one intermediate storage device of the heating device in such a way that the heat transfer medium temporarily stored therein can be used for the after-treatment of the vulcanized tires in the after-treatment station.
  • At least one intermediate storage device connected to the heating device of the tire heating press is part of the aftertreatment device.
  • the heating device according to the invention is connected to the bellows of the tire heating press in such a way that it is connected to the heat transfer line, for example by forming part of the circulation line, and thus an internal heating system is realized.
  • the heating device according to the invention additionally provides external heating of the tire heating press.
  • a method according to the invention for producing tires using a tire heating press comprises at least the following method steps:
  • Unloading the vulcanized tire from the vulcanization chamber wherein at least during the vulcanization process step a gaseous heat transfer medium is introduced into the bellows through a heat transfer medium line and wherein the heat transfer medium is introduced into an intermediate storage unit for contraction of the bellows and stored for reuse in a post-treatment device for post-treatment of the vulcanized tire.
  • the heat transfer medium temporarily stored in the intermediate storage is passed to the after-treatment device and, during the after-treatment of the vulcanized tires, they are pressurized from the inside with the heat transfer medium.
  • the residual heat in the heat transfer medium ensures gentle and even cooling of the vulcanized tires.
  • the heat transfer medium is led from the aftertreatment device into the intermediate storage facility after completion of the aftertreatment and temporarily stored there.
  • the heat transfer medium temporarily stored in the buffer is used in addition to the expansion and/or heating of the bellows in a next vulcanization cycle.
  • an inert gas-steam mixture or pure inert gas is used as heat transfer medium.
  • the inert gas nitrogen is used as the heat transfer medium.
  • the heat transfer medium is circulated through a circulation line and the bellows, wherein the heat transfer medium is circulated and heated by means of a circulation pump and heater arranged in the circulation line outside the bellows to realize an internal heating of the tire heating press, and wherein in at least one further process step of tire production, the part of the circulation line connected to the bellows is bypassed by means of a bypass line, so that no heat transfer medium is circulated through the bellows, but the heat transfer medium is circulated through the heater in a reservoir line formed from the remaining part of the circulation line and the bypass line by means of the circulation pump.
  • the process temperature required for vulcanization is adjusted by circulating the heat transfer medium through the heater arranged outside the bellows.
  • the temperature of the heat transfer medium is set to a desired value in a reservoir before the expansion of the bellows, so that heat transfer medium of the desired temperature is available from the beginning for the expansion of the bellows and the subsequent vulcanization process.
  • a tire heating press according to the invention is used.
  • the pressure and/or temperature of the heat transfer medium is regulated.
  • the inert gas is fed into the circulation line of the heating device via an inert gas source, in particular a nitrogen source, and heated by means of the heater.
  • an inert gas source in particular a nitrogen source
  • the heater is designed to heat nitrogen from approximately room temperature ( ⁇ 20°C) to a temperature of up to 200°C in one pass.
  • the pressure and temperature are set for the process steps of forming (expansion of the bellows) and vulcanization.
  • the pressure is adjusted, for example, using a modulation valve and a pressure measuring device.
  • the heating device begins to circulate the inert gas through the circulation line and the bellows integrated into it using the pump.
  • the heat given off by the heat transfer medium to the tire being vulcanized as well as other heat losses are compensated by the continuous circulation of the inert gas through the heater.
  • the contraction of the bellows occurs by discharging the heat transfer medium into at least one intermediate storage tank, in which the heat transfer medium is temporarily stored under pressure for reuse in a subsequent process.
  • the temporarily stored heat transfer medium is then fed to the after-treatment device and used there for the after-treatment of the vulcanized tire.
  • Typical values for process pressure and temperature of the heat transfer medium in the various possible process steps are 105°C at 1.5 bar in the forming step (expansion of the bellows), 200°C at 28 bar in the vulcanization step and 50°C at 5 bar for the optional active cooling after vulcanization. These values come from the vulcanization process of tires using steam and are therefore specified by the vapor pressure curve. Other temperature/pressure values can also be set using nitrogen as the heat transfer medium.
  • the invention makes it possible to reuse the heat transfer medium in the form of inert gas for the post-treatment of vulcanized tires using a tire heating press. Steam and its production as well as the production of compressed air for the post-treatment are also completely eliminated. This not only means considerable savings in terms of energy, but also a complete avoidance of water waste.
  • An embodiment of the invention is shown as an example in the drawing explained below. It shows:
  • Figure 1 A schematic block diagram of the heating device of an inventive
  • the heating device (1) shown in Figure 1 has a circulation line (2), a bypass line (3), a heater (4), a circulation pump (5) and an intermediate storage tank (23).
  • the circulation line (2) is connected to the bellows (31) of a tire heating press via a connecting device (18) in such a way that the interior of the bellows (31) is integrated into the circulation line (2).
  • the heating device (1) has two heat transfer medium sources (7), whereby a first heat transfer medium source (7) provides nitrogen at a pressure of 28 bar and a temperature of 20°C and a second heat transfer medium source (7) provides nitrogen at a pressure of 3 bar and a temperature of 20°C. By opening the respectively assigned supply valve (21), the heat transfer medium, selected here as nitrogen, can be introduced into the circulation line (2) from the respective heat transfer medium source (7).
  • the circulation line (2) can be functionally divided into two sections, whereby the sections are separated from each other by the connection points of the bypass line (3) on the circulation line (2).
  • At least one bypass valve (13) is integrated into the bypass line (3).
  • the bypass valve (13) When the bypass valve (13) is closed, the heat transfer medium circulates through the circulation line (2) and the bellows (21).
  • the circulation pump (5) and the heater (4) are arranged in the reservoir line (6), so that the heat transfer medium can only be heated in the reservoir line (6) even during circulation.
  • the volume of the reservoir line (6) can be expanded by a storage device (10).
  • the flow in the circulation line (2) can be measured by means of a flow measuring device (22).
  • heat transfer medium is to be drained from the heating device (1) and/or the bellows (31), this can be done via heat transfer medium sinks (8). If several heat sinks (8) are provided, these can be designed for different pressure ranges.
  • the pressure in the circulation line (2) can be measured using a pressure measuring device (15).
  • the temperature can be measured at at least one point in the circulation line (2) and/or in the bellows (31) using at least one temperature sensor (16).
  • a cooling device (17) is integrated into the circulation line (2). This is optional and serves to cool the heat transfer medium.
  • Heat transfer medium can be drained from the circulation line (2) via a safety drain (19) using a safety valve (20) if this should be necessary for safety reasons.
  • the intermediate storage tank (23), optionally two or more intermediate storage tanks (23), can be connected to or separated from the circulation line (2) via a valve (11).
  • the intermediate storage device (23) is designed as a pressure accumulator.
  • a suitable pressure range of the pressure accumulator is, for example, 1 to 30 bar.
  • the intermediate storage tank (23) enables the heat transfer medium to be emptied from the circulation line (2) and/or the bellows (31) into it, instead of removing it via a heat transfer medium sink (8) or the vacuum system (9).
  • the heat transfer medium is temporarily stored under pressure.
  • the use of temporarily stored heat transfer medium also saves the costs or effort for purchasing or producing new heat transfer medium or for applying the required process pressure to the heat transfer medium.
  • the aftertreatment device (40) has two aftertreatment stations (41, 42).
  • the compressed air device (43) of the aftertreatment device (40) is connected to the at least one intermediate storage device (23) so that the intermediately stored heat transfer medium can be used for the aftertreatment of the tires.
  • the post-treatment pressure can be adjusted using a modulation valve (12).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse, eine Reifenheizpresse mit einer Heizvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Reifen. Erfindungsgemäß weist die Heizvorrichtung mindestens einen Zwischenspeicher auf, in dem Wärmeträger nach der Vulkanisation eines Reifens zwischenspeicherbar und in einem nachfolgenden Prozess zur Nachbehandlung eines vulkanisierten Reifens mithilfe einer Nachbehandlungsvorrichtung wiederverwertbar ist.

Description

Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse, Reifenheizpresse und Verfahren zur Herstellung von Reifen
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Reifenheizpresse mit mindestens einer Vulkanisationskammer, mindestens einer Heizvorrichtung zur Vulkanisation eines Reifens in der mindestens einen Vulkanisationskammer sowie mindestens einer Nachbehandlungsvorrichtung zur Nachbehandlung vulkanisierter Reifen.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Reifen unter der Verwendung einer solchen Reifenheizpresse.
Reifenheizpressen weisen in der Regel mindestens eine Vulkanisationskammer auf, in der ein Rohreifen mithilfe von Formen und Druck geformt und vulkanisiert wird. Zur Vulkanisation des Reifens ist es erforderlich, diesen zu erhitzen. Dazu wird dem Rohreifen Wärmeenergie zugeführt.
Für die Zuführung der Wärmeenergie zum Reifen sind bereits verschiedene Ausführungsformen von Heizungen bekannt. Dies erfolgt traditionell durch die Zuführung von eines Wärmeträgers, z.B. heißem Dampf, in den Bereich der Formen (Außenheizung) und/oder in das Innere des zu vulkanisierenden Reifens (Innenheizung).
Viele Ausführungsformen von Reifenheizpressen weisen einen Balg auf, der in der Vulkanisationskammer innenliegend im zu vulkanisierenden Reifen expandierbar ist. Mithilfe des Balgs ist der zu vulkanisierende Reifen in die in der Vulkanisationskammer um den Reifen herum angeordnete Form bzw. die Formsegmente drückbar. In bekannten Ausführungsformen einer Innenheizung wird ein Wärmeträger, beispielsweise heißer Dampf, unter Druck in den Balg eingeleitet, sodass der zu vulkanisierende Reifen von innen erhitzt wird. Auch elektrische Innenheizungen sind bereits bekannt, insbesondere in der Form von im Balg angeordneten Heizelementen in Kombination mit einem Lüfter.
Für die Erzeugung von heißem Dampf sind Wasser und eine große Menge Energie erforderlich. Daher ist auch bereits die Verwendung von Inertgas, insbesondere Stickstoff, als alternativer Wärmeträger allein oder in Kombination mit heißem Dampf bekannt.
In den bekannten Heizsystemen für Reifenheizpressen erfolgt nach jedem Vulkanisationsdurchlauf der Ablass des Wärmeträgers, beispielsweise eines Dampf-Stickstoff- Kondensat-Gemischs, in eine Wärmeträgersenke. Für jeden neuen Vulkanisationsdurchlauf erfolgt eine neue Bereitstellung von hierfür erhitztem Wärmeträger. Dazu sind Zeit und Energie erforderlich, sodass der Vulkanisationsprozess lang und energieintensiv ist.
Die im abgelassenen Wärmeträger vorhandene Restwärme, der Druck und der Wärmeträger als solches können dadurch nicht oder nur in geringem Maße wiederverwertet werden.
Darüber hinaus ist der nach dem Vulkanisationsvorgang abzulassende Wärmeträger bisher auch nicht für weitere Prozesse und Prozessschritte in der Reifenherstellung nutzbar.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse zu schaffen, die die vorstehend genannten Probleme zumindest teilweise behebt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Reifenheizpresse zu schaffen, die die vorstehend genannten Probleme zumindest teilweise behebt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reifenheizpresse gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Reifen mit einer Reifenheizpresse anzugeben, das die vorstehend genannten Probleme zumindest teilweise behebt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Reifen gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
In den abhängigen Patentansprüchen werden vorteilhafte Aspekte der Erfindung beansprucht.
Die nachfolgend offenbarten Merkmale einer Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse, einer Reifenheizpresse und eines Verfahrens zur Herstellung von Reifen sind in allen ausführbaren Kombinationen Bestandteil der Erfindung.
Eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung für eine Reifenheizpresse weist mindestens eine Wärmeträgerquelle, beispielsweise einen Anschluss an eine Versorgungsleitung und/oder einen Druckspeicher, eine Wärmeträgerleitung und mindestens einen Zwischenspeicher auf, wobei der Wärmeträger gasförmig ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Wärmeträger als ein Inertgas-Dampf-Gemisch oder vorzugsweise als ein reines Inertgas ausgebildet. Grundsätzlich ist auch die Verwendung von Luft bzw. Druckluft als Wärmeträger möglich.
Der mindestens eine Zwischenspeicher ist als ein Druckspeicher ausgebildet.
Ein geeigneter Druckbereich des Druckspeichers beträgt beispielsweise 1 bis 30 bar.
Ein geeignetes Volumen für den Zwischenspeicher beträgt je nach Größe der zu beheizenden Reifenheizpresse für PKW-Reifen etwa 100 I bis 300 I, vorzugsweise etwa 200 I, bei einer Doppelheizpresse entsprechend doppelt so viel und für LKW-Reifen deutlich mehr.
Der Zwischenspeicher ermöglicht die Entleerung des Wärmeträgers aus der Wärmeträgerleitung und oder dem integrierten Heizsystem einer angeschlossenen Reifenheizpresse, insbesondere dem Balg, in diesen hinein, anstatt diesen über eine Wärmeträgersenke oder ein Unterdrucksystem zu entfernen. Hierdurch wird der Wärmeträger als solches zumindest nahezu bei Arbeitsdruck zwischengespeichert und ist in nachfolgenden Prozesszyklen der Vulkanisation oder einem anderen Prozess der Reifenherstellung wiederverwendbar.
Der mindestens eine Zwischenspeicher ist dazu über ein Ventil mit der Wärmeträgerleitung derart verbunden, dass der Wärmeträger aus der Wärmeträgerleitung und/oder dem integrierten Heizsystem einer angeschlossenen Reifenheizpresse in diesen entleerbar und in diesem zwischenspeicherbar ist. Der mindestens eine Zwischenspeicher weist mindestens einen Anschluss zur Verbindung mit einer Nachbehandlungsvorrichtung auf, sodass der zwischengespeicherte Wärmeträger von der Nachbehandlungsvorrichtung nutzbar ist.
Vorzugsweise ist der Zwischenspeicherung auch zur Zwischenspeicherung von aus der Nachbehandlungsvorrichtung abgelassenem Wärmeträger ausgebildet, sodass vorzugsweise ein vollständiger Wärmeträgerkreislauf mit einer maximalen Wiederverwertung des Wärmeträgers realisiert ist.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Heizvorrichtung mindestens eine Heizung, mindestens eine Zirkulationspumpe, mindestens eine Druckregeleinrichtung, mindestens eine Zirkulationsleitung und mindestens eine Bypassleitung auf.
Die Zirkulationsleitung und die Bypassleitung bilden in diesen Ausführungsformen die Wärmeträgerleitung der Heizvorrichtung.
Die Zirkulationsleitung ist vorzugsweise derart zur Verbindung mit dem Balg einer Reifenheizpresse ausgebildet, dass der Wärmeträger durch den Balg hindurch leitbar und in der Zirkulationsleitung zirkulierbar ist.
Die Heizung und die Zirkulationspumpe sind außerhalb des Balgs einer angeschlossenen Reifenheizpresse in der Zirkulationsleitung angeordnet, sodass der Wärmeträger durch die Heizung hindurch zirkulierbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Zirkulationspumpe zur Förderung des Wärmeträgers mit einem Volumenstrom von etwa 200 l/min bei einem Druck von 28bar ausgebildet.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Heizung als eine elektrische Heizung ausgebildet. In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind auch andere Heizungsarten, beispielsweise realisiert mithilfe von Wärmetauschern, allein oder in Kombination mit einer elektrischen Heizung nutzbar.
Zum Anschluss an den Balg einer Reifenheizpresse weist die Heizvorrichtung vorzugsweise eine Anschlussvorrichtung auf, die mindestens zwei Anschlüsse bereitstellt. Die Bypassleitung ist derart mit der Zirkulationsleitung verbunden, dass der sich in einem an eine Reifenheizpresse angeschlossenen Zustand durch den Balg hindurch erstreckende Abschnitt der Zirkulationsleitung umgehbar ist.
Vorzugsweise weist die Heizvorrichtung mindestens ein steuerbares Bypassventil und mindestens zwei steuerbare Zirkulationsventile auf. Das Bypassventil ist in der Bypassleitung angeordnet, sodass die Bypassleitung mithilfe des Bypassventils geöffnet oder verschlossen werden kann. Die Zirkulationsventile sind zwischen dem Anschluss der Bypassleitung und der Anschlussvorrichtung zum Anschluss der Heizvorrichtung an die Reifenheizpresse angeordnet, sodass der in einem angeschlossenen Zustand durch den Balg hindurchführende Teil der Zirkulationsleitung mithilfe des Zirkulationsventils geöffnet oder verschlossen werden kann, während der übrige Teil der Zirkulationsleitung in Verbindung mit der Bypassleitung eine geschlossene zweite Zirkulationsleitung für den Leerlauf bildet.
Die zweite Zirkulationsleitung bildet somit ein Reservoir bzw. eine Reservoirleitung für den Wärmeträger, in dem dieser mithilfe der Zirkulationspumpe und der Heizung auf einer einstellbaren Temperatur bevorratbar ist.
Die Zirkulationspumpe und die Heizung sind in dem der zweiten Zirkulationsleitung zugeordneten Teil der Zirkulationsleitung angeordnet.
Durch diese Konstruktion der Heizvorrichtung kann der Wärmeträger bei der erforderlichen Temperatur auch in Phasen des Herstellungsprozesses bereitgehalten werden, in denen dieser nicht im Balg benötigt wird. Dies ist beispielsweise vor und nach den Schritten der Formung und der Vulkanisation des Reifens der Fall, wenn der Balg komprimiert bzw. kontrahiert wird bzw. ist und der Rohreifen in die Vulkanisationskammer eingebracht bzw. der vulkanisierte Reifen aus dieser entnommen wird. Dadurch wird die zur Aufheizung des Wärmeträgers erforderliche Zeit reduziert.
Je nach Volumen der zweiten Zirkulationsleitung ist der Wärmeträger auch in hinreichenden Mengen bereithaltbar, sodass die für die Vulkanisation des Reifens einzutragende Wärmeenergie noch schneller verfügbar ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens ein Wärmemittelspeicher in die zweite Zirkulationsleitung eingebunden, sodass die Menge des auf der erforderlichen Temperatur bereitgehaltenen Wärmeträgers erhöhbar ist. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Wärmeträger als Stickstoff ausgebildet.
Die Druckregeleinrichtung ist in Ausführungsformen der Erfindung mithilfe eines Modulationsventils und einer Druckmesseinrichtung realisiert.
In Ausführungsformen der Erfindung ist in die Zirkulationsleitung mindestens eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Wärmeträgers integriert. Mithilfe der Kühlvorrichtung ist der Wärmeträger beispielsweise nach der erfolgten Vulkanisation abkühlbar, sodass der vulkanisierte Reifen schneller aus der Vulkanisationskammer bzw. der Form entnehmbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Kühlvorrichtung einen Wärmetauscher auf, mit dem der Wärmeträger beispielsweise mithilfe von Kühlwasser oder Luft kühlbar ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens ein Temperatursensor in die Zirkulationsleitung integriert, sodass mithilfe der Temperaturmessung und der Heizung eine Temperaturregelung realisiert ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens ein Ablassventil in die Wärmeträgerleitung, in entsprechenden Ausführungsformen beispielsweise im Bereich der Zirkulationsleitung, integriert, mit dem der Druck in der Wärmeträgerleitung verringerbar ist.
Die mindestens eine Wärmeträgerquelle ist vorzugsweise über mindestens ein Einlassventil mit der Wärmeträgerleitung verbunden.
Besonders bevorzugt ist die Wärmeträgerleitung mit mindestens zwei Wärmeträgerquellen verbunden, die den Wärmeträger jeweils mit einem anderen Druck zur Verfügung stellen. Beispielsweise ist eine erste Wärmeträgerquelle mit einem Druck von etwa 3bar und eine zweite Wärmeträgerquelle mit einem Druck von etwa 28bar vorgesehen. Mit dem geringeren Druck kann in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise die Expansion des Balgs und der Formungsschritt durchgeführt werden, während der Druck für den Vulkanisationsschritt mithilfe der 28bar Wärmeträgerquelle auf den gewünschten höheren Wert einstellbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Wärmeträgerleitung über mindestens ein Ablassventil mit mindestens einem Ablauf für den Wärmeträger bzw. einer Wärmeträgersenke verbunden, über den/die der Wärmeträger nach dem Abschluss der Vulkanisation ablassbar ist, sodass der Balg kontrahierbar ist. Vorzugsweise erfolgt die Entleerung jedoch in den Zwischenspeicher, sodass der Wärmeträger wiederverwertbar ist. In Ausführungsformen der Erfindung ist die Wärmeträgerleitung über ein Ventil mit einer Unterdruckleitung verbunden. Mithilfe einer solchen Unterdruckleitung kann der Balg und/oder die Zirkulationsleitung bei Bedarf entleert werden.
Die mindestens eine Heizvorrichtung ist vorzugsweise derart mit einer Reifenheizpresse verbindbar, dass mindestens eine Innenheizung realisierbar ist, mit der ein Wärmeträger auf eine vorgegebene Temperatur erhitzbar und durch den Balg der Reifenheizpresse hindurchleitbar ist, sodass der zu vulkanisierende Reifen durch den Balg hindurch von innen heizbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Heizvorrichtung zusätzlich eine Außenheizung auf.
In vorteilhaften Ausführungsformen sind in die Wärmeträgerleitung mindestens ein mechanisches Sicherheitsventil, eine Durchflussmesseinrichtung und/oder eine Vorrichtung zur Prüfung auf Leckagen integriert.
In Ausführungsformen der Erfindung wird eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung als Innen- und/oder Außenheizung einer Reifenheizpresse verwendet.
Eine erfindungsgemäße Reifenheizpresse weist mindestens eine Vulkanisationskammer, mindestens einen Balg, mindestens eine Nachbehandlungsvorrichtung sowie mindestens eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung auf.
Der Balg ist mittig in der geschlossenen Vulkanisationskammer angeordnet und derart expandierbar, dass ein zu vulkanisierender Reifen von innen in eine in der Vulkanisationskammer angeordnete Form drückbar ist.
Die Form besteht in Ausführungsformen der Erfindung aus mehreren Formsegmenten.
Die Nachbehandlungsvorrichtung umfasst mindestens eine Nachbehandlungsstation, an der ein vulkanisierter Reifen nachbehandelbar ist.
Beispielsweise ist die Nachbehandlungsvorrichtung zur kontrollierten Abkühlung der vulkanisierten Reifen und Beaufschlagung der Reifen von innen mit einem Druck ausgebildet.
Hierfür weist die Nachbehandlungsvorrichtung eine Druckluftvorrichtung auf. Dabei ist die Verwendung der Druckluftvorrichtung nicht auf Druckluft im engeren Sinne beschränkt, sondern umfasst alle möglichen gasförmigen Wärmeträger. Die Nachbehandlungsvorrichtung ist mit dem mindestens einen Zwischenspeicher der Heizvorrichtung zur Nutzung des zwischengespeicherten Wärmeträgers verbunden ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Druckluftvorrichtung der Nachbehandlungsvorrichtung derart mit dem mindestens einen Zwischenspeicher der Heizvorrichtung verbunden, dass der darin zwischengespeicherte Wärmeträger zur Nachbehandlung der vulkanisierten Reifen in der Nachbehandlungsstation verwendbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens ein mit der Heizvorrichtung der Reifenheizpresse verbundener Zwischenspeicher Bestandteil der Nachbehandlungsvorrichtung.
Damit wird keinerlei Druckluft mehr zum Aufblasen des Reifens bei der Nachbehandlung benötigt. Dies ist einer der größten Druckluftverbraucher in der Reifenindustrie, der gemäß der Erfindung eliminierbar ist. Die hiermit einhergehenden Einsparungen an Energie sind signifikant, ebenfalls führt das Abkühlverhalten des Stickstoffes zu gleichmäßigerem Abkühlen des Reifens selbst.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung ist in Ausführungsformen der Erfindung mit dem Balg der Reifenheizpresse derart verbunden, dass dieser mit der Wärmeträgerleitung verbunden ist, beispielsweise indem dieser einen Teil der Zirkulationsleitung bildet, und somit eine Innenheizung realisiert ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung zusätzlich eine Außenheizung der Reifenheizpresse realisiert.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Reifen mithilfe einer Reifenheizpresse umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
Beladen einer Vulkanisationskammer der Reifenheizpresse mit einem Rohreifen, Schließen der Vulkanisationskammer,
Expandieren des Balgs der Reifenheizpresse durch die Einleitung von Inertgas, Vulkanisation des Rohreifens zu einem Reifen, Öffnen der Vulkanisationskammer, Kontraktion des Balgs,
Entladen des vulkanisierten Reifens aus der Vulkanisationskammer, wobei mindestens während des Prozessschritts der Vulkanisation ein gasförmiger Wärmeträger durch eine Wärmeträgerleitung in den Balg eingeleitet wird und wobei der Wärmeträger zur Kontraktion des Balgs in einen Zwischenspeicher eingeleitet und zur Wiederwendung in einer Nachbehandlungsvorrichtung zur Nachbehandlung des vulkanisierten Reifens zwischengespeichert wird.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der im Zwischenspeicher zwischengespeicherte Wärmeträger zu der Nachbehandlungsvorrichtung geleitet und bei der Nachbehandlung der vulkanisierten Reifen werden diese mit dem Wärmeträger von innen mit Druck beaufschlagt.
Die vorhandene Restwärme im Wärmeträger sorgt dabei für eine schonende und gleichmäßige Abkühlung der vulkanisierten Reifen.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Wärmeträger nach dem Abschluss der Nachbehandlung aus der Nachbehandlungsvorrichtung in den Zwischenspeicher geleitet und dort zwischengespeichert.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der im Zwischenspeicher zwischengespeicherte Wärmeträger zusätzlich zur Expansion und/oder zur Heizung des Balgs in einem nächsten Vulkanisationszyklus verwendet.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Inertgas-Dampf-Gemisch oder reines Inertgas als Wärmeträger verwendet.
Vorzugsweise wird als Wärmeträger das Inertgas Stickstoff verwendet.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens während des Prozessschritts der Vulkanisation der Wärmeträger durch eine Zirkulationsleitung und den Balg zirkuliert, wobei der Wärmeträger mithilfe einer in der Zirkulationsleitung außerhalb des Balgs angeordneten Zirkulationspumpe und Heizung zur Realisierung einer Innenheizung der Reifenheizpresse zirkuliert und geheizt wird und wobei in mindestens einem weiteren Prozessschritt der Reifenherstellung der mit dem Balg verbundene Teil der Zirkulationsleitung mithilfe einer Bypassleitung umgangen wird, sodass kein Wärmeträger durch den Balg zirkuliert wird, sondern der Wärmeträger in einer aus dem verbleibenden Teil der Zirkulationsleitung und der Bypassleitung gebildeten Reservoirleitung mithilfe der Zirkulationspumpe durch die Heizung zirkuliert wird. Die Einstellung der für die Vulkanisation erforderlichen Prozesstemperatur erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung durch die Zirkulation des Wärmeträgers durch die außerhalb des Balgs angeordnete Heizung.
Besonders vorzugsweise wird die Temperatur des Wärmeträgers bereits vor der Expansion des Balgs in einem Reservoir auf einen gewünschten Wert eingestellt, sodass für die Expansion des Balgs und den folgenden Vulkanisationsprozess von Beginn an Wärmeträger der gewünschten Temperatur verfügbar ist.
In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erfindungsgemäße Reifenheizpresse verwendet.
Vorzugsweise erfolgt eine Regelung des Drucks und/oder der Temperatur des Wärmeträgers.
Ein beispielhafter Ablauf des Verfahrens in einer spezifischen Ausführungsform ist im Folgenden beschrieben.
Über eine Inertgasquelle, insbesondere eine Stickstoffquelle, wird das Inertgas in die Zirkulationsleitung der Heizvorrichtung zugeführt und mithilfe der Heizung erhitzt.
Vorzugsweise ist die Heizung zur Erhitzung von Stickstoff etwa von Raumtemperatur (~20°C) auf eine Temperatur von bis zu 200°C in einem Durchlauf ausgebildet.
Der Druck und die Temperatur werden für die Prozessschritte der Formung (Expansion des Balgs) und Vulkanisation eingestellt.
Die Einstellung des Drucks erfolgt beispielsweise mithilfe eines Modulationsventils und einer Druckmesseinrichtung.
Sobald der Solldruck in dem Balg erreicht ist, beginnt die Heizvorrichtung das Inertgas mithilfe der Pumpe durch die Zirkulationsleitung und den darin integrierten Bald zu zirkulieren. Die vom Wärmeträger an den zu vulkanisierenden Reifen abgegebene Wärme sowie sonstige Wärmeverluste werden durch die kontinuierliche Zirkulation des Inertgases durch die Heizung kompensiert.
Dadurch ist es möglich, im Balg eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung zu erreichen. Nach dem Abschluss der Vulkanisation des Reifens wird der Balg kontrahiert und das Bypassventil sowie die Zirkulationsventile werden umgeschaltet, sodass eine Zirkulation des Inertgases in der Reservoirleitung erfolgt.
Die Kontraktion des Balgs erfolgt durch das Ablassen des Wärmeträgers in mindestens einen Zwischenspeicher, in dem der Wärmeträger unter Druck zur erneuten Verwendung in einem nachfolgenden Prozess zwischengespeichert wird.
Anschließend wird der zwischengespeicherte Wärmeträger zur Nachbehandlungsvorrichtung geleitet und dort zur Nachbehandlung des vulkanisierten Reifens verwendet.
Typische Werte für Prozessdruck und Temperatur des Wärmeträgers in den verschiedenen möglichen Prozessschritten sind 105°C bei 1 ,5bar im Formungsschritt (Expansion des Balgs), 200°C bei 28bar im Vulkanisationsschritt und 50°C bei 5bar bei der optionalen aktiven Kühlung nach der Vulkanisation. Diese Werte stammen aus der Vulkanisationsverfahren von Reifen mithilfe von Wasserdampf und sind daher durch die Dampfdruckkurve vorgegeben. Mit Stickstoff als Wärmeträger sind auch andere Temperatur-/Druckwerte einstellbar.
Die Erfindung ermöglicht es, für den Wärmeträger in Form von Inertgas für die Nachbehandlung mithilfe einer Reifenheizpresse vulkanisierter Reifen wiederzuverwenden. Ebenfalls wird vollständig auf Dampf und dessen Erzeugung sowie auf die Erzeugung von Druckluft für die Nachbehandlung verzichtet. Dies bedeutet nicht nur erhebliche Einsparungen unter energetischen Aspekten, sondern auch eine gänzliche Vermeidung von Wasserverschwendung. In der nachfolgend erläuterten Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 : Ein schematisches Blockschaltbild der Heizvorrichtung einer erfindungsgemäßen
Reifenheizpresse mit einer Nachbehandlungsvorrichtung.
Die in Figur 1 dargestellte Heizvorrichtung (1) weist eine Zirkulationsleitung (2), eine Bypassleitung (3), eine Heizung (4), eine Zirkulationspumpe (5) und einen Zwischenspeicher (23) auf.
Über eine Anschlussvorrichtung (18) ist die Zirkulationsleitung (2) derart mit dem Balg (31) einer Reifenheizpresse verbunden, dass der Innenraum des Balgs (31) in die Zirkulationsleitung (2) eingebunden ist. Die Heizvorrichtung (1) weist zwei Wärmeträgerquellen (7) auf, wobei eine erste Wärmeträgerquelle (7) Stickstoff bei einem Druck von 28bar und einer Temperatur von 20°C und eine zweite Wärmeträgerquelle (7) Stickstoff bei einem Druck von 3bar und einer Temperatur von 20°C bereitstellt. Durch das Öffnen des jeweils zugeordneten Zuführventils (21) ist von der jeweiligen Wärmeträgerquelle (7) der hier als Stickstoff gewählte Wärmeträger in die Zirkulationsleitung (2) einlassbar.
Die Zirkulationsleitung (2) ist funktionell in zwei Abschnitte gliederbar, wobei die Abschnitte durch die Anschlussstellen der Bypassleitung (3) an der Zirkulationsleitung (2) voneinander getrennt sind.
In die Bypassleitung (3) ist mindestens ein Bypassventil (13) integriert. Wenn das Bypassventil (13) geschlossen ist, zirkuliert der Wärmeträger durch die Zirkulationsleitung (2) und den Balg (21) hindurch.
Wird das Bypassventil (13) geöffnet und werden die Zirkulationsventile (14), die im der Anschlussvorrichtung (18) zugewandten Teil der Zirkulationsleitung (2) hinter den Anschlussstellen der Bypassleitung (3) angeordnet sind, geschlossen, so zirkuliert der Wärmeträger in der aus der Bypassleitung (3) und dem verbleibenden Teil der Zirkulationsleitung (2) gebildeten Reservoirleitung (6).
In der Reservoirleitung (6) sind die Zirkulationspumpe (5) und die Heizung (4) angeordnet, sodass der Wärmeträger auch bei einer Zirkulation nur in der Reservoirleitung (6) heizbar ist.
Das Volumen der Reservoirleitung (6) ist in Ausführungsformen der Erfindung durch eine Speichervorrichtung (10) erweiterbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Durchfluss in der Zirkulationsleitung (2) mithilfe einer Durchflussmesseinrichtung (22) messbar.
Soll Wärmeträger aus der Heizvorrichtung (1) und/oder dem Balg (31) abgelassen werden, kann dies über Wärmeträgersenken (8) erfolgen. Sind mehrere Wärmesenken (8) vorgesehen, können diese für verschiedene Druckbereiche ausgelegt sein.
Mithilfe einer Druckmesseinrichtung (15) ist der Druck in der Zirkulationsleitung (2) messbar. Mithilfe mindestens eines Temperatursensors (16) ist die Temperatur an mindestens einer Stelle der Zirkulationsleitung (2) und/oder im Balg (31) messbar. In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist eine Kühlvorrichtung (17) in die Zirkulationsleitung (2) integriert. Diese ist optional und dient der Kühlung des Wärmeträgers.
Über einen Sicherheitsablauf (19) ist mithilfe eines Sicherheitsventils (20) Wärmeträger aus der Zirkulationsleitung (2) ablassbar, wenn dies aus Sicherheitsgründen erforderlich sein sollte.
Der Zwischenspeicher (23), optional zwei oder mehr Zwischenspeicher (23), ist über ein Ventil (11) mit der Zirkulationsleitung (2) verbindbar oder von dieser trennbar.
Der Zwischenspeicher (23) ist als ein Druckspeicher ausgebildet. Ein geeigneter Druckbereich des Druckspeichers beträgt beispielsweise 1 bis 30 bar.
Der Zwischenspeicher (23) ermöglicht die Entleerung des Wärmeträgers aus der Zirkulationsleitung (2) und oder dem Balg (31) in diesen hinein, anstatt diesen über eine Wärmeträgersenke (8) oder das Unterdrucksystem (9) zu entfernen.
Im Zwischenspeicher (23) wird der Wärmeträger unter einem Druck zwischengespeichert.
Dadurch wird eine Wiederverwendung des Wärmeträgers für folgende Prozesszyklen, insbesondere einen nachfolgenden Vulkanisationsprozess, oder für andere Prozesse der Reifenherstellung ermöglicht.
Neben dem, je nach im zwischengespeicherten Wärmeträger vorhandener Restwärme, verringerten Energieaufwand für das Aufheizen des Wärmeträgers auf die erforderliche Prozesstemperatur, sind durch die Verwendung von zwischengespeichertem Wärmeträger auch die Kosten bzw. der Aufwand für den Ankauf oder die Herstellung von neuem Wärmeträger bzw. die Beaufschlagung des Wärmeträgers mit dem erforderlichen Prozessdruck einsparbar.
Die Nachbehandlungsvorrichtung (40) weist zwei Nachbehandlungsstationen (41 ,42) auf. Die Drucklufteinrichtung (43) der Nachbehandlungsvorrichtung (40) ist mit dem mindestens einen Zwischenspeicher (23) verbunden, sodass der zwischengespeicherte Wärmeträger für die Nachbehandlung der Reifen nutzbar ist.
Der Nachbehandlungsdruck ist in der gezeigten Ausführungsform der Erfindung mithilfe eines Modulationsventils (12) einstellbar.

Claims

Patentansprüche
1. Heizvorrichtung (1) für eine Reifenheizpresse, aufweisend mindestens eine Wärmeträgerquelle (8) und eine Wärmeträgerleitung (2, 3, 6), wobei der Wärmeträger gasförmig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (1) mindestens einen Zwischenspeicher (23) aufweist, der als ein Druckspeicher ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Zwischenspeicher (23) über ein Ventil (11) mit der Wärmeträgerleitung (2, 3, 6) derart verbunden ist, dass der Wärmeträger aus der Wärmeträgerleitung (2, 3, 6) und/oder dem integrierten Heizsystem (31) einer angeschlossenen Reifenheizpresse in diesen entleerbar und in diesem zwischenspeicherbar ist und dass der Zwischenspeicher (23) mindestens einen Anschluss zur Verbindung mit einer Nachbehandlungsvorrichtung (40) aufweist, sodass der zwischengespeicherte Wärmeträger von der Nachbehandlungsvorrichtung (40) nutzbar ist..
2. Heizvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Zwischenspeicher (23) mindestens einen Anschluss zur Verbindung mit einer Nachbehandlungsvorrichtung (40) aufweist, sodass der zwischengespeicherte Wärmeträger von der Nachbehandlungsvorrichtung (40) nutzbar ist.
3. Heizvorrichtung (1) nacheinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Heizung (4), mindestens eine Zirkulationspumpe (5), mindestens eine Druckregeleinrichtung, mindestens eine Zirkulationsleitung (2) und mindestens eine Bypassleitung (3) aufweist, wobei die Heizvorrichtung (1) derart mit einer Reifenheizpresse verbindbar ist, dass mindestens eine Innenheizung realisierbar ist, mit der ein Wärmeträger auf eine vorgegebene Temperatur erhitzbar und durch den Balg (31) der angeschlossenen Reifenheizpresse hindurchleitbar ist, sodass der zu vulkanisierende Reifen durch den Balg (31) hindurch von innen heizbar ist, dadurch gekennzeichnet dass die Heizung (4) und die Zirkulationspumpe (5) außerhalb des Balgs (31) einer angeschlossenen Reifenheizpresse in der Zirkulationsleitung (2) angeordnet sind, sodass der Wärmeträger durch die Heizung (4) hindurch zirkulierbar ist und dass die Bypassleitung (3) derart mit der Zirkulationsleitung (2) verbunden ist, dass der sich in einem an eine Reifenheizpresse angeschlossenen Zustand durch den Balg (31) hindurch erstreckende Abschnitt der Zirkulationsleitung (2) umgehbar ist.
4. Heizvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (4) als eine elektrische Heizung ausgebildet ist.
5. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens ein steuerbares Bypassventil (13) und mindestens zwei steuerbare Zirkulationsventile (14) aufweist, wobei das Bypassventil (13) in der Bypassleitung (3) angeordnet ist, sodass die Bypassleitung (3) mithilfe des Bypassventils (13) geöffnet oder verschlossen werden kann, und wobei die Zirkulationsventile (14) zwischen dem Anschluss der Bypassleitung (3) an die Zirkulationsleitung (2) und den Anschlüssen der Anschlussvorrichtung (18) zum Anschluss der Heizvorrichtung (1) an die Reifenheizpresse angeordnet sind, sodass der in einem angeschlossenen Zustand durch den Balg (31) hindurchführende Teil der Zirkulationsleitung (2) mithilfe der Zirkulationsventile (14) geöffnet oder verschlossen werden kann, während der übrige Teil der Zirkulationsleitung (2) in Verbindung mit der Bypassleitung (3) eine Reservoirleitung (6) bildet.
6. Heizvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Reservoirleitung (6) mindestens ein Wärmemittelspeicher (10) integriert ist, sodass das Reservoirvolumen vergrößert ist.
7. Heizvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger als Stickstoff ausgebildet ist.
8. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zirkulationsleitung (2) mindestens eine Kühlvorrichtung (17) zur Kühlung des Wärmeträgers integriert ist.
9. Reifenheizpresse aufweisend mindestens eine Vulkanisationskammer (30) und mindestens einen Balg (31) und mindestens eine Nachbehandlungsvorrichtung (40), dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, wobei die Nachbehandlungsvorrichtung (40) mit dem mindestens einen Zwischenspeicher (23) der Heizvorrichtung (1) zur Nutzung des zwischengespeicherten Wärmeträgers verbunden ist.
10. Reifenheizpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlungsvorrichtung (40) eine Druckluftvorrichtung (43) aufweist, die derart mit dem mindestens einen Zwischenspeicher (23) der Heizvorrichtung (1) verbunden, dass der darin zwischengespeicherte Wärmeträger zur Nachbehandlung der vulkanisierten Reifen in der Nachbehandlungsstation (40) verwendbar ist.
11 . Verfahren zur Herstellung von Reifen mithilfe einer Reifenheizpresse umfassend mindestens die folgenden Verfahrensschritte: a. Beladen einer Vulkanisationskammer (30) der Reifenheizpresse mit einem Rohreifen, b. Schließen der Vulkanisationskammer (30), c. Expandieren des Balgs (31) der Reifenheizpresse durch die Einleitung eines Wärmeträgers, d. Vulkanisation des Rohreifens zu einem Reifen, e. Öffnen der Vulkanisationskammer (30), f. Kontraktion des Balgs (31), g. Entladen des vulkanisierten Reifens aus der Vulkanisationskammer (30), wobei mindestens während des Prozessschritts der Vulkanisation ein gasförmiger Wärmeträger durch eine Wärmeträgerleitung in den Balg (31) eingeleitet wird und wobei der Wärmeträger zur Kontraktion des Balgs (31) in einen Zwischenspeicher (23) eingeleitet und zur Wiederwendung in einer Nachbehandlungsvorrichtung (40) zur Nachbehandlung des vulkanisierten Reifens zwischengespeichert wird.
12. Verfahren zur Herstellung von Reifen nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der im Zwischenspeicher (23) zwischengespeicherte Wärmeträger zu der Nachbehandlungsvorrichtung (40) geleitet wird und die vulkanisierten Reifen bei der Nachbehandlung mit dem Wärmeträger von innen mit Druck beaufschlagt werden.
13. Verfahren zur Herstellung von Reifen nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der im Zwischenspeicher (23) zwischengespeicherte Wärmeträger zur Expansion und/oder Heizung des Balgs (31) in einem nächsten Vulkanisationszyklus verwendet wird.
14. Verfahren zur Herstellung von Reifen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während des Prozessschritts der Vulkanisation ein Inertgas als Wärmeträger durch eine Zirkulationsleitung (2) und den Balg (31) zirkuliert wird, wobei das Inertgas mithilfe einer in der Zirkulationsleitung (2) außerhalb des Balgs (31) angeordneten Zirkulationspumpe (5) und Heizung (4) zur Realisierung einer Innenheizung der Reifenheizpresse zirkuliert und geheizt wird und wobei in mindestens einem weiteren Prozessschritt der Reifenherstellung der mit dem Balg (31) verbundene Teil der Zirkulationsleitung (2) mithilfe einer Bypassleitung (3) umgangen wird, sodass kein Inertgas durch den Balg (31) zirkuliert wird, sondern der Wärmeträger in einer aus dem verbleibenden Teil der Zirkulationsleitung (2) und der Bypassleitung (3) gebildeten Reservoirleitung (6) mithilfe der Zirkulationspumpe (5) durch die Heizung (4) zirkuliert wird.
15. Verfahren zur Herstellung von Reifen nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Stickstoff als Wärmeträger verwendet wird.
16. Verfahren zur Herstellung von Reifen nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reifenheizpresse gemäß einem der Ansprüche 9 und 10 verwendet wird.
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