-
Die Erfindung betrifft eine Vulkanisationsform für einen Fahrzeugluftreifen mit einer Anzahl von mit ihren Stirnflächen zu einem geschlossenen, eine insgesamt kegelstumpfförmige Außenfläche aufweisenden Segmentring zusammenfügbaren Segmenten, wobei die Außenflächen der Segmente flächig in Kontakt mit der Innenfläche eines Formschließringes sind, wobei an der Innenfläche des Formschließringes angeordnete Führungselemente mit an den Segmenten des Segmentringes ausgebildeten Gleitführungen derart zusammenwirken, dass ein Bewegen des Formschließringes in axialer Richtung eine Bewegung der Segmente in radialer Richtung zum Öffnen und Schließen des Segmentringes bewirkt.
-
Die Reifenvulkanisation erfolgt bekannter Weise in einer Heizpresse, welche eine Vulkanisationsform aufweist, in die ein Rohreifen eingesetzt und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird. Übliche Vulkanisationsformen weisen Segmentringe auf, welche aus sieben bis zwölf Segmenten bestehen und mit formgebenden, die Profilierung im Laufstreifen des Rohreifens ausformenden Formteilen verbunden sind. Die Außenflächen der Segmente sind abgeschrägt und bilden in diesen Bereichen bei geschlossenem Segmentring eine insgesamt kegelstumpfförmige Außenfläche.
-
Ein Formschließring steht mit seiner Innenfläche in Kontakt mit den Außenflächen der Segmente und greift mit an seiner Innenfläche befestigten Führungselementen in Gleitführungen an den Außenflächen der Segmente. Bei üblichen Vulkanisationsformen befinden sich die Gleitführungen mittig an den Außenflächen der Segmente. Nach dem Positionieren eines Rohreifens wird jener Teil der Vulkanisierform, welcher die Segmente und den Formschließring mitumfasst, über dem Rohreifen derart positioniert, dass die Segmente und damit ihre Formteile sich gegenüber dem Laufstreifen des Rohreifens befinden. Durch eine axiale Bewegung des Formschließringes werden die Segmente in radialer Richtung auf den Rohreifen zubewegt, bis sie einen geschlossenen Ring bilden und ihre Formteile in den Rohlaufstreifen eindringen. Nach der Vulkanisation des Reifens erfolgt in entgegengesetzter axialer Richtung ein Bewegen des Formschließringes, wodurch die Segmente unter Auseinanderbewegen in einen Abstand vom vulkanisierten Reifen kommen und dieser der Form entnommen werden kann. Bei Laufstreifenprofilen, in welchen eine große Anzahl von Einschnitten ausgebildet wird, weisen die n den Segmenten befestigten Formteile eine entsprechend hohe Anzahl an Lamellen auf. Die zu entformende Oberfläche ist dadurch entsprechend groß, wodurch die Adhäsionskräfte bei der Reifenentformung ebenfalls groß sind und der vulkanisierte Reifen in den Segmenten unerwünscht anhaftet. Bei jenen Lamellen, welche nahe von Segmentgrenzen positioniert sind, ist die Entformung zusätzlich erschwert.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vulkanisationsform derart zu gestalten, dass die Adhäsionskräfte beim Entformen deutlich verringert sind und insbesondere die Entformung von Reifen mit einer Vielzahl von Einschnitten im Laufstreifen und damit die Entformung von Segmenten mit Formteilen mit einer Vielzahl von Lamellen wesentlich erleichtert ist.
-
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass sich der Segmentring aus mindestens dreißig Segmenten zusammensetzt und dass die Gleitführungen für die Führungselemente des Formschließringes jeweils von zwei übereinstimmend gestalteten Ausformungen gebildet sind, welche jeweils an den Stirnflächen bei bzw. nahe den Außenflächen der einander benachbarten Segmente ausgebildet sind.
-
Die Erhöhung der Anzahl an Segmenten gegenüber der üblichen Anzahl auf zumindest dreißig verringert die Adhäsionsfläche pro Segment um mindestens 60 %. Schon durch diese Maßnahme werden die Entformungskräfte deutlich reduziert. Darüber hinaus sind die Entformungskräfte von Lamellen, die sich an oder nahe der Segmentgrenzen bzw. Segmentstirnflächen befinden und in radialer Richtung verlaufen, erheblich reduziert. In einer erfindungsgemäßen Vulkanisationsform befindet sich die Führung für die einzelnen Segmente nicht mehr in der Mitte der Segmente, sondern im Bereich der Stirnflächen der Segmente. Diese Maßnahme sorgt für eine größere Kontaktfläche der Segmente zum Formschließring, verbessert die Wärmeübertragung vom Formschließring auf die Segmente und gewährleistet ein Bewegen der Segmente beim Öffnen und Schließen der Vulkanisationsform ohne die Gefahr einer Kippbewegung.
-
Bei einer bevorzugten Ausführung beträgt die Anzahl der Segmente des Segmentringes mindestens 32, insbesondere mehr als 32. Je größer die Anzahl der Segmente umso geringer ist die Adhäsionsfläche der einzelnen Segmente zum Gummimaterial des Laufstreifens des zu vulkanisierenden Reifens und umso geringer sind die zum Entformen von nahe bei Segmentgrenzen positionierten Lamellen erforderlichen Kräfte.
-
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführung, bei welcher die Ausformungen an den beiden in Umfangsrichtung des Segmentringes aufeinanderfolgenden Segmenten jeweils eine sich in axialer Richtung und in Schließrichtung konisch verengende Gleitführung bilden und bei welcher die an der Innenfläche des Formschließringes angeordneten Führungselemente in axialer Richtung und in Schließrichtung konisch schmäler werdende Führungsleisten sind. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Führungsleisten jeweils einen T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der T-Querbalken in eine Nut in der Ausformung an der Stirnfläche des einen Segmentes und in eine Nut in der Ausformung an der Stirnfläche des benachbarten Segmentes eingreift. Diese Art der Führung ist für ein besonders exaktes Bewegen der einzelnen Segmente beim Öffnen und Schließen der Vulkanisationsform besonders günstig.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Reifenvulkanisationsform im geschlossenen Zustand,
- 2 eine Ansicht der Innenseite eines Umfangsabschnittes eines Formschließringes,
- 3 eine Ansicht der Außenseite von Segmenten eines Segmentringes,
- 4 eine Ansicht eines Segmentes des Segmentringes und
- 5 und 6 jeweils einen radialen Schnitt eines Segmentes eines Segmentringes, wobei jeweils eine Stellung bei geschlossener Reifenvulkanisationsform und eine Stellung unmittelbar nach dem Öffnen der Vulkanisationsform gezeigt sind.
-
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich „axial“ oder „axiale Richtung“ auf die Erstreckung der Rotationsachse des in die Vulkanisationsform eingesetzten Reifens, „radial“ oder in „radialer Richtung“ auf die radiale Richtung im eingesetzten Reifen.
-
1 zeigt schematisch die wesentlichen Bestandteile einer üblichen Vulkanisationsform für einen Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen. Die Vulkanisationsform befindet sich innerhalb einer Heizpresse, deren Bestandteile nicht dargestellt sind und welche üblicherweise einen Pressenoberteil sowie einen Pressenunterteil und die entsprechenden Mechanismen zum Positionieren des zu vulkanisierenden Reifens, zur Betätigung der Bestandteile der Vulkanisationsform, zum Einbringen der Heizmedien und zum Entfernen des fertig vulkanisierten Reifens aufweist.
-
Die Vulkanisationsform gemäß 1 ist eine mehrteilige Containerform mit einer unteren Seitenwandschale 1, einer oberen Seitenwandschale 2, einer unteren Heizplatte 3 und einer oberen Heizplatte 4. Die obere Heizplatte 4 und die an ihr angeordnete obere Seitenwandschale 2 gehören zu jenen Bestandteilen der Vulkanisationsform, die zum Öffnen und Schließen in axialer Richtung (Doppelpfeil P1) bewegt werden. Die Vulkanisationsform weist ferner einen Segmentring 5 auf, welcher sich in Umfangsrichtung aus zumindest dreißig, vorzugsweise mindestens zweiunddreißig und insbesondere bis zu 60, Segmenten 6 zusammensetzt. Jedes Segment 6 entspricht dabei einem weitgehend (Laufstreifenprofil abhängig) gleich großen Umfangsabschnitt des Segmentringes 5 und hält an seiner Innenseite jeweils ein einen Umfangsabschnitt des Laufstreifenprofils einprägendes Formteil 7. Die Segmente 6 werden beim Öffnen und Schließen der Vulkanisationsform radial, in Richtung des Doppelpfeiles P2 in 1, auseinander bzw. zusammen gefahren, um ein Einsetzen eines Rohreifens in die Vulkanisationsform und eine Freigabe des fertig vulkanisierten Reifens zu ermöglichen. Die Formteile 7 sind mit den eine Profilierung im Laufstreifen ausformenden Elementen, insbesondere Lamellen zum Ausformen von Einschnitten und Rippen zum Ausformen von Rillen, versehen.
-
Die Segmente 6 des Segmentringes 5 weisen eine insgesamt kegelstumpfförmige Außenfläche auf, die daher zusätzlich, wie die Schnittdarstellung in 1 erkennen lässt, gegenüber der axialen Richtung schräg verläuft. Mit den daher abgeschrägten Außenflächen 8 der Segmente 6 ist die gleichermaßen kegelstumpfförmig verlaufende und insgesamt ringförmig umlaufende Innenfläche 9 eines Formschließringes 10 ständig flächig in Kontakt. Zusätzlich greifen an der Innenfläche 9 des Formschließringes 10 befestigte Führungselemente 11 (2) in Gleitführungen 12 (3, 4) am Segmentring 5 ein, wobei die diesbezügliche Ausgestaltung noch näher beschrieben wird. Durch die Führungselemente 11 und die Gleitführungen 12 besteht eine Zwangsführung zwischen dem Formschließring 10 und den einzelnen Segmenten 6 des Segmentringes 5, sodass beim Öffnen der Vulkanisationsform der Formschließring 10 gegenüber den Segmenten 6 in Richtung des Pfeiles P3 (1) - in axialer Richtung - verschoben wird, wodurch die Segmente 6 in radialer Richtung (Pfeil P4) und somit auseinander bewegt werden. Zum Schließen der Vulkanisationsform wird der Formschließring 10 aus seiner in axialer Richtung verschobenen Lage in Richtung des Pfeiles P5 bewegt, wodurch die einzelnen Segmente 6 des Segmentringes 5 in radialer Richtung nach innen bewegt werden, bis der Segmentring 5 ein geschlossener Ring ist.
-
In den beiden Heizplatten 3, 4 sowie im Formschließring 10 sind nicht dargestellte Heizkammern enthalten, in welche zum Vulkanisieren des Reifens ein Heizmedium, beispielsweise Sattdampf (Wasserdampf) eingeleitet wird. Auf diese Weise kann ein Rohreifen (nicht dargestellt) von außen über die Segmente 6 und die Seitenwandschalen 1, 2 beheizt werden, sodass diese Heizung als Außenheizung bezeichnet wird. In das Innere des Rohreifens wird ein üblicher Heizbalg (ebenfalls nicht dargestellt), welcher in bekannter Weise angeordnet ist und mit einem Heizmedium unter Druck befüllbar ist, im Inneren des Rohreifens positioniert und mittels des Heizmediums in eine reifengemäße Torusform gebracht. Nachdem der Rohreifen über den Heizbalg von innen erhitzt wird, wird diese Art der Heizung als Innenheizung bezeichnet.
-
3 zeigt eine Ansicht der Außenflächen 8 von drei unmittelbar aneinander anschließenden Segmenten 6, wobei die Außenflächen 8 der beiden äußeren Segmente 6 nur zum Teil dargestellt sind. Jedes Segment 6 weist, wie es in 4 erkennbar ist, in radialer Richtung verlaufende Stirnflächen 6a auf. Die Stirnflächen 6a voneinander benachbarten bzw. aneinander anschließenden Segmenten 6 sind in der geschlossenen Lage der Vulkanisationsform - bei geschlossenem Segmentring 5 - unmittelbar in Kontakt miteinander. An jedem Segment 6 ist zwischen seiner Außenfläche 8 und den beiden Stirnflächen 6a über den Großteil der hier befindlichen „Segmentkante“ verlaufend eine Ausformung 13 ausgebildet, insbesondere gefräst, die gemeinsam mit der gleichermaßen - spiegelbildlich - ausgebildeten Ausformung 13 am benachbarten Segment 6 eine der erwähnten Gleitführungen 12 bildet. Jede Ausformung 13 weist einen parallel zur Außenfläche 8 verlaufenden, gegenüber dieser abgesenkten Boden 13a und unterhalb eines Hinterschnittes eine Nut 13b auf. Die Böden 13a und Nuten 13b der beiden eine Gleitführung 12 bildenden Ausformungen 13 verlaufen konisch zueinander, bilden daher eine kontinuierlich schmäler werdende Gleitführung 12, sodass der gegenseitige Abstand der beiden Nuten 13b über die Längserstreckung der Gleitführung 12 geringer wird und gleichzeitig die Böden 13a entsprechend schmäler werden. Erweiterungen 14 am breiteren Ende der konischen Ausformungen 13 gestatten ein komfortables Zusammenfügen bzw. Einfügen der erwähnten Führungselemente 11 in die Gleitführungen 12.
-
2 zeigt eines der Führungselemente, welche jeweils in die beiden eine Gleitführung 12 bildenden Ausformungen 13 eingreifen. Die Führungselemente sind Führungsleisten 11, welche an der Innenfläche 9 des Formschließringes 10 in an die gegenseitigen Abstände der Ausformungen 13 an den Segmenten 6 angepassten Positionen befestigt, insbesondere angeschraubt, sind. Die Führungsleisten 11 weisen über ihre Längserstreckung in axialer Richtung einen sich konisch verringernden T-förmigen Querschnitt auf, derart, dass sie auf optimale Weise in den Nuten 13b der Ausformungen 13 an den Segmenten 6 zum Öffnen und Schließen der Segmente 6 bewegbar sind. Dabei greift der T-Balken der Führungsleisten 11 unterhalb der Hinterschnitte in die Nuten 13b ein. Bei geschlossener Vulkanisationsform und geschlossenem Segmentring 6 befinden sich die Führungsleisten 11 in ihrer am weitesten eingeschobenen Lage in den Gleitführungen 12. In dieser Lage sitzen die Führungselemente 11 weitgehend passgenau in den Gleitführungen 12. Zum Öffnen der Vulkanisationsform und zum gegenseitigen Auseinanderbewegen der Segmente 6 des Segmentringes 5 durch die axiale Bewegung des Formschließringes 10 erfolgt ein Auseinanderbewegen der einzelnen Segmente 6, wobei zwischen den Ausformungen 13, die eine Gleitführung 12 bilden, ein Spalt entsteht.
-
Durch die Segmentführung im Bereich der Außenseiten der Segmente 6 ist die Kontaktfläche zwischen den Segmentaußenflächen 8 und Schließringinnenfläche 9 optimal groß und ermöglicht daher eine verbesserte Wärmeübertragung.
-
Die schematischen 5 und 6 versinnbildlichen die Wirkungsweise eines Segmentringes aus zweiunddreißig Segmenten 6 (6) im Vergleich zu einem Segmentring aus zwölf Segmenten 6' (5), jeweils mit Formteilen 7 mit Lamellen 15. Dargestellt ist jeweils ein radialer Schnitt durch ein Segment 6, 6', wobei die jeweils linke Position die geschlossene Lage und die jeweils rechte Position die offene Lage zeigen. Dargestellt sind ferner jeweils beispielhaft zwei in radialer Richtung orientierte Lamellen 15 nahe der einen Formsegmentgrenze. Beträgt die Anzahl der Segmente zweiunddreißig so verringert sich die Adhäsionsfläche der einzelnen Segmente 6 zum Gummimaterial des Laufstreifens des zu vulkanisierenden Reifens erheblich, und zwar in der Größenordnung von 60 %. Dadurch reduzieren sich auch merklich die Entformungskräfte des fertig vulkanisierten Reifens. Bei der Ausführung mit zwölf Segmenten 6' benötigen nahe der Segmentgrenze positionierte Lamellen 15 wesentlich höhere Ausformkräfte als die Lamellen 15 bei der Ausführung mit zweiunddreißig Segmenten 6, wie es anhand des Winkels α ersichtlich ist, der bei zwölf Segmenten 6' (5) etwa 15°, bei zweiunddreißig Segmenten 6 (6) nicht einmal 6° beträgt.
-
Durch die gemäß der Erfindung erfolgende Segmentführung im Bereich der Außenseiten bzw. Stirnseiten der Segmente ist darüber hinaus die Kontaktfläche zwischen Segmentaußenfläche und Schließringinnenfläche vergleichsweise größer als beim Stand der Technik, wodurch eine bessere Wärmeübertragung ermöglicht wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- untere Seitenwandschale
- 2
- obere Seitenwandschale
- 3
- untere Heizplatte
- 4
- obere Heizplatte
- 5
- Segmentring
- 6
- Segment
- 6a
- Stirnfläche
- 7
- Formsegment
- 8
- Außenfläche
- 9
- Innenfläche
- 10
- Formschließring
- 11
- Führungselement
- 12
- Gleitführungen
- 13
- Ausformung
- 13a
- Boden
- 13b
- Nut
- 14
- Erweiterung
- 15
- Lamelle
- P1,P2
- Doppelpfeil
- P3, P4, P5
- Pfeil
- α
- Winkel
