Anlage zum Vulkanisieren

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Vulkanisieren von Kautschukprodukten mit einer Heizpresse und einer Bedieneinrichtung zum Steuern des Vulkanisierungsprozesses durch Bedienpersonal. Weiterhin weist die Anlage Aggregate zum Bereitstellen von hydraulischem Druck und beziehungsweise oder pneumatischem Druck und beziehungsweise oder elektrischer Leistung auf. Die Heizpresse und der Aktuator sind in einem ersten Teilbereich der Anlage angeordnet, wobei die Anlage einen zweiten Teilbereich aufweist, der durch eine bewegliche Abtrennung von dem ersten Teilbereich abgetrennt werden kann, wobei die mindestens eine Bedieneinrichtung zum Steuern des Vulkanisierungsprozesses durch Bedienpersonal im zweiten Teilbereich angeordnet ist.

Anlagen zum Vulkanisieren von Reifen weisen Heizpressen und damit zusammenwirkende Aggregate auf. Durch die Heizpressen wird Wärmeenergie und Dämpfe an ihre Umgebung abgegeben, so dass die Fertigungshallen einen hohen Luftaustausch benötigen, um die Belastung auf das Bedienpersonal durch Wärme und Dämpfe gering zu halten. Der hohe Luftaustausch führt zu aufwendigen Belüftungsanlagen und Filteranlagen sowie zu einem hohen Energieverbrauch. Die unmittelbare Zugänglichkeit zu den Heizpressen ist notwendig, um die Heizpressen zu beladen und zu entladen, wobei Sicherheitseinrichtungen notwendig sind, um das Bedienpersonal vor den Heizpressen zu schützen.

Die DE 102019206288 A1 offenbart eine Anlage zum Vulkanisieren von Reifen mit einer Heizpresse und einem damit zusammenwirkenden Aggregat zum Vulkanisieren eines Reifens sowie eine Bedieneinrichtung zum Steuern des Vulkanisierungsprozesses durch Bedienpersonal. Die Heizpresse und das Aggregat sind in einem ersten Teilbereich der Anlage angeordnet, wobei die Anlage einen zweiten Teilbereich aufweist, der durch eine bewegliche Abtrennung von dem ersten Teilbereich abgetrennt werden kann, so dass zweite Umgebungsbedingungen im zweiten Teilbereich unabhängig von ersten

Umgebungsbedingungen im ersten Teilbereich eingestellt werden können.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass bei guten Arbeitsbedingungen und besonders konstanten Verfahrensparametern eine besonders hohe Energieeffizienz und Beständigkeit der Anlage ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Anlage gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist also eine Anlage zum Vulkanisieren von Kautschukprodukten, insbesondere Reifen, mit einer Heizpresse vorgesehen, wobei die Heizpresse einen Aktuator aufweist. Die Anlage weist weiterhin eine Bedieneinrichtung zum Steuern des Vulkanisierungsprozesses durch Bedienpersonal und Aggregate zum Bereitstellen von hydraulischem Druck und beziehungsweise oder pneumatischem Druck und beziehungsweise oder elektrischer Leistung auf, wobei die Heizpresse und der Aktuator in einem ersten Teilbereich der Anlage angeordnet sind. Die Anlage weist einen zweiten Teilbereich auf, der durch eine bewegliche Abtrennung von dem ersten Teilbereich abgetrennt werden kann. Die mindestens eine Bedieneinrichtung zum Steuern des Vulkanisierungsprozesses durch Bedienpersonal ist im zweiten Teilbereich angeordnet, wobei die Aggregate außerhalb des ersten Teilbereichs angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Anlage wird eine besonders hohe Energieeffizienz erreicht, indem das besonders stark zu belüftende Volumen um die Heizpressen herum möglichst klein gehalten wird und ein geringer benötigter Luftstrom ermöglicht wird. Ein geringer Luftstrom wird unter anderem dadurch ermöglicht, dass durch die Abwesenheit von Bedienpersonal und der Aggregate im ersten Teilbereich der Bedarf an einer Belüftung sinkt, da im ersten Teilbereich höhere Temperaturen sowie eine höhere Schadstoffbelastung tolerierbar ist. Dies verringert weiterhin die Wärmeverluste und ermöglicht eine effizientere Reinigung der abgesaugten Luft. Herstellungskosten und Betriebskosten der Anlage werden verringert, da eine kleinere Belüftungsanlage und eine kleinere Filteranlage ausreichend sind.

Weiterhin wird die durch den Luftstrom aus dem ersten Teilbereich abtransportierte Wärmeenergie geringgehalten, indem die Abwärme der Aggregate nicht mit dem Luftstrom aus dem ersten Teilbereich abgeführt wird.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen die Aggregate nicht in dem ersten Teilbereiche zu positionieren, da diese temperatursensible und gassensible Komponenten aufweisen. Die Aggregate weisen somit durch die Positionierung außerhalb des ersten Teilbereichs eine längere Nutzungsdauer auf.

Durch eine auf die Anforderungen der Heizpresse angepasste Belüftung im ersten Teilbereich hat sich gezeigt, dass die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Lufttemperatur, besonders konstant gehalten werden können, wodurch sich besonders konstante Verfahrensparameter der Heizpresse ergeben.

Die Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal werden verbessert, indem die Wärmebelastung und der Einfluss belastender Ausdünstungen weiter verringert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Heizpresse Wärmeenergie durch einen zu dem ersten Teilbereich und zu dem zweiten Teilbereich abgedichteten dritten Teilbereich zugeführt wird. Ein Zuführen der Wärmeenergie in einem dritten Bereich hat sich als vorteilhaft erwiesen, da hierdurch die Wärmeabgabe, durch die Zuführung der Wärmeenergie, in den ersten Teilbereich verringert wird, aus dem sie als Abwärme entfernt werden müsste, wobei die aus dem ersten Teilbereich entnommene Luft bevorzugt gefiltert wird, so dass auch eine Filteranlage auf einen größeren Luftstrom ausgelegt werden müsste. Weiterhin wird eine Wärmeabgabe in den zweiten Teilbereich verringert, in dem sie die Arbeitsbedingungen verschlechtern würde und daher auch als Abwärme zu entfernen wäre. In dem dritten Teilbereich, der durch das Bedienpersonal nicht oder nur zu Wartungszwecken betreten werden muss, kann die Abwärme verbleiben, wodurch die Wärmeverluste der Wärmezuführung verringert werden können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Abtrennung bevorzugt abdichtend ausgeführt ist, um ein Übertreten von Dämpfen aus dem ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich weiter zu verringern, wobei die Abtrennung bevorzugt wärmedämmend ausgebildet ist zum Ausbilden einer Wärmeisolierung zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich. Eine abdichtende Abtrennung, die beispielweise mit Gummidichtungen realisiert werden kann, hat sich als vorteilhaft erwiesen, da hierdurch auch geringere Luftströme aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich effektiv verringert werden können, im Verglich zu lediglich voneinander abgetrennten Teilbereichen. Eine wärmeisolierende Ausführung der Abtrennung hat sich als effektive Maßnahme erwiesen, um einen unerwünschten Wärmeeinfluss von den Teilbereichen aufeinander zu verringern.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der dritte Teilbereich zum ersten Teilbereich und zum zweiten Teilbereich wärmegedämmt ausgebildet ist. Eine Wärmedämmung des dritten Teilbereichs ermöglicht einen möglichst geringen Wärmeübergang vom dritten Teilbereich in weitere Teilbereiche, so dass eine besonders verlustarme Zuführung von Wärmeenergie ermöglicht wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der dritte Teilbereich in Schwerkraftrichtung oberhalb und beziehungsweise oder unterhalb des ersten Teilbereichs und beziehungsweise oder des zweiten Teilbereichs angeordnet ist, wobei der dritte Teilbereich mehrere räumlich voneinander getrennte Unterteilbereiche aufweisen kann. Eine Anordnung des dritten Teilbereichs oberhalb oder unterhalb des ersten oder zweiten Teilbereichs ermöglicht eine besonders kompakte Bauform des ersten und des zweiten Teilbereichs, wodurch Wärmeverluste verringert werden und die Arbeitsbedingungen für das Bedienpersonal verbessert werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass im dritten Teilbereich Dampfleitungen und Kondensatleitungen sowie bevorzugt Ventile zur Steuerung von Dampfströmen und Kondensatströmen angeordnet sind. Eine Wärmezuführung mittels Dampfleitungen hat sich für Heizpressen als vorteilhaft erwiesen. Die Kondensatleitungen weisen im Betrieb ebenfalls erhöhte Temperaturen auf, sodass ihre Anordnung, wie auch die Anordnung von Ventilen zur Steuerung der Kondensatströme und Dampfströme, ebenfalls vermehrt Wärme an ihre Umgebung abgeben und daher vorteilhafter Weise in dem dritten Teilbereich angeordnet sind. Soweit eine Belüftung des dritten Teilbereichs nicht notwendig ist, kann in diesen eine erhöhte Temperatur vorherrschen, so dass die Wärmeverluste durch die Dampfleitungen, Kondensatleitungen und Ventile verringert werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die im dritten Teilbereich von den Dampfleitungen und Kondensatleitungen an die Luft abgegebene Wärmeenergie einer Verwendung zugeführt wird, wobei die Wärmeenergie insbesondere zur Erwärmung von Räumlichkeiten verwendet wird. Insbesondere wenn sich ohne eine Belüftung im dritten Teilbereich eine zu hohe Temperatur einstellt, kann der dritte Teilbereich mit einer dritten Belüftungsanlage gelüftet werden, wobei die unbelastete warme Luft einer Verwendung zugeführt wird, insbesondere kann die Energie der Luft zum Erwärmen von Räumlichkeiten dienen. Die Energieverluste der Anlage werden hierdurch weiter verringert.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Anlage einen vierten Teilbereich aufweist, der zu dem ersten Teilbereich und zu dem zweiten Teilbereich und zu dem dritten Teilbereich abgedichtet ist, wobei der vierte Teilbereich bevorzugt in Schwerkraftrichtung oberhalb und beziehungsweise oder unterhalb des ersten Teilbereichs und beziehungsweise oder des zweiten Teilbereichs angeordnet ist, wobei der vierte Teilbereich mehrere räumlich voneinander getrennte Unterteilbereiche aufweisen kann, wobei der vierte Teilbereich die Aggregate aufweist und bevorzugt besonderes konstante Temperaturen und beziehungsweise oder einen besonders geringen Anteil an für die Aggregate schädlichen Gasen. Durch das Vorsehen der Aggregate in einem von den andern Teilbereichen abgedichteten vierten Teilbereich, ist es mit einem geringen energetischen Aufwand möglich die Aggregate in für sie geeigneten Umgebungsbedingungen vorzusehen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der erste Teilbereich und bevorzugt der zweite Teilbereich und weiter bevorzugt der dritte Teilbereich und am meisten bevorzugt der vierte Teilbereich jeweils eine Belüftungsanlage aufweisen, wobei bevorzugt die Belüftungsanlage zum Belüften des ersten Teilbereichs eine Filteranlage aufweist. Durch das Vorsehen jeweils einer Belüftungsanlage für einen jeden Teilbereichen wird es ermöglicht eine für den jeweiligen Teilbereich angepasste Belüftung zu erzeugen, wodurch Wärmeverluste minimiert werden und die zur Belüftung notwendige Energie verringert wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, der erste Teilbereich zumindest eine verschließbare Öffnung zum Zuführen von Kautschukprodukten und beziehungsweise oder zumindest eine verschließbare Öffnung zum Abführen von Kautschukprodukten aufweist, wobei die Öffnung bevorzugt derart gestaltet ist, dass ein möglichst geringer Gasaustausch zwischen dem ersten Teilbereich und der Umgebung stattfindet. Das Vorsehen einer verschließbaren Öffnung, die auf die Geometrie der Kautschukprodukte angepasst sein kann, macht das Öffnen der verfahrbaren Abtrennung entbehrlich und ermöglicht somit einen geringen Luftaustausch zwischen dem ersten Teilbereich und seiner Umgebung. Die Wärmeverluste und das Austreten von belastenden Gasen aus dem ersten Teilbereich werden minimiert. Die Verwendung von einer oder mehreren ersten Öffnung zum Zuführen der Kautschukprodukte und einer oder mehreren zweiten Öffnungen zum Abführen der Kautschukprodukte hat sich hinsichtlich eines optimierten Materialflusses als vorteilhaft erwiesen.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Anlage zum Vulkanisieren von Reifen. Figur 1 zeigt eine Anlage 1 zum Vulkanisieren von Reifen mit einer Heizpresse 2 und einem Aktor 3, wobei der Aktor 3 ein Heizpressen-Oberteil zu einem Heizpressen-Unterteil verfährt. Der Aktor 3 ist als ein Hydraulikzylinder realisiert. Die Ansteuerung der Heizpresse 2 wird durch eine Bedieneinrichtung 4 ermöglicht, wobei die Bedieneinrichtung 4 außerhalb eines ersten Teilbereichs 5 angeordnet ist.

Der erste Teilbereich 5 wird durch eine Umhausung 6 zur Umgebung abgegrenzt, wobei die Umhausung 6 eine bewegliche Abtrennung 7 in Form eines Rolltors aufweist, mit dem der erste Teilbereich 5 für Rüst- und Wartungsarbeiten zu einem zweiten Teilbereich 8 geöffnet werden kann. Der erste Teilbereich 5 wird durch eine erste Belüftungsanlage 9 belüftet, die eine Filteranlage 10 aufweist zum Abführen der Prozesswärme und Abführen und Reinigen der Prozessdämpfe. Zum Zuführen und Abführen von Reifen weist die Umhausung 6 eine verschließbare Öffnung 11 auf, sodass ein Öffnen der beweglichen Abtrennung 7 bei einem automatisierten Vulkanisationsprozess unterbleiben kann.

Der zweite Teilbereich 8 umgibt den ersten Teilbereich 5 und ist als eine Produktionshalle realisiert. Der zweite Teilbereich 8 weist die Bedieneinrichtung 4 auf und wird über eine zweite Belüftungsanlage 12 belüftet. Der zweite Teilbereich 8 umgibt weiterhin einen dritten Teilbereich 13.

Der dritte Teilbereich 13 ist oberhalb des ersten Teilbereichs 5 im zweiten Teilbereich 8 angeordnet und zum ersten Teilbereich 5 sowie zum zweiten Teilbereich 8 wärmeisoliert ausgeführt. Der dritte Teilbereich 13 umgibt Dampfleitungen 14 und Kondensatleitungen 15, durch die er auf etwa 50 °C erwärmt wird. Der dritte Teilbereich 13 wird durch eine dritte Belüftungsanlage 16 belüftet. Die warme und unbelastete Luft aus dem dritten Teilbereich 13 wird Räumlichkeiten zugeführt, die hierdurch beheizt werden. Die in den Räumlichkeiten abgekühlte Luft wird dem dritten Teilbereich 13 durch eine Luftzuführung 17 erneut zugeführt. In einem vierten Teilbereich 18, der unterhalb des ersten Teilbereichs 5 angeordnet ist, sind Aggregate 19 zum Bereitstellen von hydraulischem Druck, in Form einer Hydraulikpumpe und Hydrauliköl-Ausgleichsbehältern, und pneumatischem Druck, in Form eines Luftkompressors, sowie elektrischer Leistung, in Form von Schaltschränken, positioniert. Der vierte Teilbereich 18 wird mittels einer vierten Belüftungsanlage 20 belüftet. Die vierte Belüftungsanlage 20 verfügt für eine von der Umgebungstemperatur unabhängige Temperierung des vierten Teilbereichs 18 über eine Wärmepumpe.

Bezugszeichenliste Anlage Heizpresse Aktor Bedieneinrichtung erste Teilbereich Umhausung Abtrennung zweite Teilbereich erste Belüftungsanlage Filteranlage Öffnung zweite Belüftungsanlage dritten Teilbereich Dampfleitung Kondensatleitung dritte Belüftungsanlage Luftzuführung vierte Teilbereich Aggregate vierte Belüftungsanlage