DE60206663T2

DE60206663T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines spike-reifens

Info

Publication number: DE60206663T2
Application number: DE60206663T
Authority: DE
Inventors: Fiorenzo Brivio; Stefano Cazzanti; Giuseppe Corno
Original assignee: Pirelli Pneumatici SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA; Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2022-03-30
Also published as: US20090071583A1; EP1490210B1; DE60206663D1; BR0210036A; AU2002249502A1; CN100366420C; JP2005521571A; EP1490210A1; CN1622876A; US20050098920A1; ATE306387T1; ES2251583T3; WO2003082555A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens.
Ein Spike-Reifen für ein Fahrzeugrad eignet sich insbesondere zum Fahren auf eisigen Flächen und hat ein Laufflächenband, das eine Vielzahl von Spikes enthält, die teilweise aus der radial äußeren Fläche des Laufflächenbandes vorstehen. Das Laufflächenband hat gewöhnlich ein Laufflächenmuster, das zum Einsatz von schneebedeckten Flächen geeignet ist. Es besteht aus einer Vielzahl von Längs- und Quernuten, die eine entsprechende Vielzahl von Blöcken oder Rippen begrenzen, in die die vorstehend erwähnten Spikes eingesetzt sind und aus denen sie teilweise vorstehen. Ein Spike-Reifen hat normalerweise etwa 200/400 Spikes.
In ihrer üblichen Form bestehen Spikes grundsätzlich aus einem steifen Körper, vorzugsweise aus Stahl, der eine zylindrische oder eine Doppelkonusstange aufweist, die an dem Ende, das mit der Straße in Kontakt kommen soll, eine Spitze, die aus einem sehr harten Material, beispielsweise aus einer Legierung auf Wolframcarbidbasis, hergestellt ist, und an dem anderen Ende eine erweiterte Basis besitzt, um den Spike in dem Laufflächenband zu halten.
Bei einem Verfahren zur Herstellung von Spike-Reifen werden die Spikes in dem Laufflächenband festgelegt, nachdem der Reifen vulkanisiert worden ist. Genauer gesagt, besteht dieses Verfahren in der Herstellung von Löchern an vorgegebenen Stellen in dem Laufflächenband für die Sitze, die die tatsächlichen Spikes aufnehmen sollen. Die Spikes werden in diesen Sitzen so angeordnet, dass das für den Kontakt mit der Straße ausgelegte Ende aus dem Band auf eine vorgegebene Entfernung vorsteht. Das fakultative Vorhandensein von Klebstoff innerhalb eines jeden Sitzes und die Form eines jeden Spikes, bei dem der Durchmesser der Basis größer ist als der Stab, arbeiten zum In-Position-Halten des Spikes während des Einsatzes zusammen.
Bei jüngeren Techniken hat man Verfahren entwickelt, bei denen ein Spike-Reifen dadurch hergestellt wird, dass die Spikes an dem Laufflächenband während des Vulkanisierens festgelegt werden. Beispielsweise zeigt das Dokument EP 1 055 509 im Namen der vorliegenden Anmelderin ein Verfahren zum Herstellen eines Spike-Reifens, welches die folgenden Schritte aufweist: Herstellen eines Rohreifens, Einsetzen und Festlegen der Spikes in speziellen Sitzen in einer Vulkanisierform, die Sektoren aufweist, Einsetzen des Rohreifens in die Form, Schließen der Form und Öffnen der Form zum Entfernen des Reifens, wenn er vulkanisiert ist. Die Spikes werden in die Sitze mit einem bestimmten Spiel eingesetzt, die das Entfernen des vulkanisierten Reifens aus der Form ermöglicht, wenn die Form geöffnet wird, so dass die Spikes den Sektoren der Form nicht im Wege sind und ihre im Wesentlichen senkrechte Position bezüglich der anderen Fläche des Laufflächenbandes nicht beeinträchtigt wird.
Als weiteres Beispiel beschreibt das Dokument US 3237670 ein Verfahren zur Herstellung von Spike-Reifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung.
Die Anmelderin hat gefunden, dass, obwohl die oben erwähnten Verfahren zu einem effizienteren Vorgehen zur Herstellung von Spike-Reifen führen und ein Produkt mit homogeneren Eigenschaften und größerer Betriebssicherheit im Einsatz erzeugen, sie einige Nachteile haben.
Insbesondere wird das Verfahren zum Einsetzen der Spikes in die Vulkanisierform von Hand zwischen dem einen Vulkanisierprozess und dem nächsten ausgeführt. Da die Form eine verbleibende Temperatur von etwa 80 bis 90 Grad C hat, gibt es viele praktische Probleme bei dem Einsetzen von Hand, insbesondere weil der Vorgang zeitraubend und arbeitsaufwändig (wenigstens 10 bis 15 Minuten) ist.
Darüber hinaus gehört zu diesem Prozess des Einsetzens der Spikes von Hand ein nicht produktiver Zeitraum für die Form, die sich zusätzlich während dieses Prozesses stetig abkühlt, was einen größere Energieverbrauch und einen längeren Zeitraum für den Abschluss der nächsten Vulkanisierung verglichen mit dem Verbrauch und der Zeit erforderlich macht, die für eine Form benötigt wird, die sich bereits auf Temperatur befindet.
Die Anmelderin hat erkannt, dass, wenn der Prozess des Einsetzens der Spikes automatisch oder halbautomatisch ausgeführt wird, dies zu beträchtlichen Vorteilen sowohl hinsichtlich Arbeitssicherheit als auch hinsichtlich Wirkungsgrad des Herstellungsverfahren führen kann.
Die Anmelderin hat gefunden, dass, wenn während des Vorgangs des Einsetzens der Spikes in die Form eine Spike-Haltevorrichtung verwendet wird, diese in der Lage ist, wenn sie einmal innerhalb der Form angeordnet ist, eine Vielzahl von Spikes in einem sehr kurzen Zeitraum in entsprechende Sitze in der Form freizugeben, und dass für diesen Vorgang eine minimale Zeit erforderlich ist, der nicht länger von Hand von den damit befassten Arbeitern ausgeführt wird.
In einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens, der ein Laufflächenband mit einer radial äußeren Fläche aufweist, die eine Vielzahl von Metall-Spikes enthält, die teilweise aus der äußeren Fläche vorstehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Herstellen eines Rohreifens, Einsetzen der Spikes in Sitze in einer Vulkanisierform, Einlegen des Rohreifens in die Form, Schließen der Form, Vulkanisieren des Rohreifens und Öffnen der Form zur Herausnahme eines vulkanisierten Reifens. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Schritt des Einsetzens von Spikes in die Sitze der Form ausgeführt wird, indem eine Spike-Haltevorrichtung, die eine Vielzahl von Spikes trägt, in der Form angeordnet wird und die Spikes aus der Spike-Haltevorrichtung so ausgetrieben werden, dass sie in den Sitzen positioniert werden.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung entfällt der Schritt des Einsetzens der Spikes von Hand in die offene Form. Die Spikes werden auf einfache und praktische Weise während des vorhergehenden Vulkanisierens eines anderen Reifens in eine Spike-Haltevorrichtung eingesetzt. Dies führt zu einer weiteren beträchtlichen Verringerung der Zeit und des Energieverbrauchs für die nächste Vulkanisierung, da die Form nur sehr kurz inaktiv ist, wenn die Spikes in sie eingeführt werden, so dass keine Wärme vergeudet wird. Dazu kommt auch ein offensichtlicher Vorteil hinsichtlich der Qualität der Arbeitsumgebung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Spikes durch Betätigen der Spike-Haltevorrichtung ausgetrieben.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird während des Einsetzschritts die Spike-Haltevorrichtung in der Form so angeordnet, dass jeder in der Spike- Haltevorrichtung vorhandene Spike eine Position in radial fluchtender Ausrichtung zu dem entsprechenden in der Form vorgesehenen Sitz hat.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erzeugt das Betätigen der Spike-Haltevorrichtung eine radiale Auswärtskraft an der Vielzahl von Spikes, so dass sie in den in der Form vorgesehenen Sitzen positioniert werden.
Vorteilhafterweise wird bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zwischen zwei aufeinander folgenden, in der gleichen Form ausgeführten Vulkanisierungen eine Anzahl von Spikes, die kleiner ist als die Anzahl von in der Spike-Haltevorrichtung vorhandenen Sitzen, in die Spike-Haltevorrichtung eingesetzt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Spike-Haltevorrichtung zentral in der Form durch eine Zentrierstange angeordnet, die in einen an der Form vorgesehenen Sitz eingeführt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Spike-Haltevorrichtung durch Drehen wenigstens eines Hebels betätigt, der mit wenigstens eines Rolle verbunden ist, die mit einer Vielzahl von Drückvorrichtungen in Kontakt gebracht wird, von denen jede einem Spike entspricht.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des betreffenden Verfahrens erfolgt der Schritt des Öffnens der Form nach dem Vulkanisieren so, dass die in das Laufflächenband des vulkanisierten Reifens eingebetteten Spikes annähernd senkrecht zu der radial äußeren Fläche des Laufflächenbandes bleiben.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Spike-Haltevorrichtung, die zum Anordnen in einer Vulkanisierform zur Herstellung eines Spike-Reifens geeignet ist und sich dadurch auszeichnet, dass sie einen torusförmigen Körper, der eine Anzahl von durchgehenden Löchern besitzt, die Spikes aufnehmen können, sowie einen Austreibmechanismus für die Spikes in einer im Wesentlichen radialen Auswärtsrichtung aufweist.
Der torusförmige Körper hat vorzugsweise grob ähnliche Abmessungen wie der vulkanisierte Reifen.
Bei einer speziellen Ausgestaltung gibt es weniger durchgehende Löcher als Sitze in der Form vorhanden sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung hat der Mechanismus wenigstens einen Hebel, der mit wenigstens einer Rolle so verbunden ist, dass eine Drehung des Hebels einer ähnlichen Winkelbewegung des Achszapfens der Rolle entspricht.
Bei einer anderen Ausgestaltung enthalten die durchgehenden Löcher eine Drückvorrichtung zum Übertragen des durch den Mechanismus erzeugten Drucks auf den darin eingesetzten Spike.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Drückvorrichtung einen Kolben, der eine Kappe in einer radial inneren Position besitzt, die für einen Kontakt mit der Rolle ausgelegt ist, einen Schaft, der mit der Kappe verbunden ist, und einen Kopf auf, der für den Kontakt mit dem Spike ausgelegt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der ins Einzelne gehenden Beschreibung in einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstellung eines Spike-Reifens nach der vorliegenden Erfindung deutlicher.
Diese Beschreibung folgt nun nachstehend unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, die allein zur Erläuterung dienen und in denen:
1 ein Querschnitt durch einen nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Spike-Reifen ist,
2 ein Querschnitt durch einen Sektor einer Vulkanisierform ist, die zur Verwendung bei dem Verfahren nach der Erfindung angepasst ist,
3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Spike-Haltevorrichtung ist, die bei dem vorliegenden Verfahren verwendet wird,
4 ein Vertikalschnitt durch die in 3 gezeigten Spike-Haltevorrichtung und der Form ist, in die sie eingesetzt ist (wobei die Formsektoren radial vorwärtsbewegt gezeigt sind),
5 eine perspektivische Teilansicht der gleichen Spike-Haltevorrichtung und der Form während des Einsetzens der Spikes in die letztere ist,
6 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der vorstehend erwähnten Spike-Haltevorrichtung zeigt, die mit einer Vulkanisierform verbunden ist, und
7 ein vertikaler Teilschnitt durch eine Einzelheit der vorstehend erwähnten Spike-Haltevorrichtung ist.
In 1 bezeichnet die Zahl 1 allgemein einen Spike-Reifen, der nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Der Reifen 1, der torusförmig ist, hat einen Karkassenaufbau 2, der aus wenigstens einer Karkassenlage 4 aufgebaut ist, die mit Textil- oder Metallkorden verstärkt ist, deren Enden 6 jeweils an einem ringförmigen Umfangskern befestigt sind, der vorzugsweise metallisch ist und auf den nachstehend als verstärkender Wulstdraht 8 Bezug genommen wird, an dessen radial äußerer Fläche sich ein Kautschukfüllstoff 12 befindet. Bekanntlich bildet der Bereich des Reifens mit dem Wulstdraht 8 und dem Füllstoff 12 den Wulst, dessen Zweck darin besteht, den Reifen 1 an einer entsprechenden, nicht gezeigten Montagefelge festzulegen.
Im vorliegenden Fall hat der Reifen 1 einen Gurtaufbau 26, der sich radial außen zu dem Karkassenaufbau 2 befindet. Letzterer erstreckt sich, grob gesehen, von einer Seitenwand des Reifens zur anderen und hat wenigstens zwei radial aufeinander gelegte Streifen 28 und 30 mit verstärkenden Textil- oder Metallkorden, die in jeder Schicht parallel zueinander sind, jedoch in einem Winkel zu denjenigen der benachbarten Schicht und bezogen auf die Äquatorialebene des Reifens liegen. Zusätzlich hat der Gurtaufbau 26 auch einen radial äußersten Streifen 32, der verstärkte Textil- oder Metallkorde besitzt, die in einem Winkel von 0° liegen, d.h. in der Umfangsrichtung des Reifens.
Die radial äußere Fläche des Reifens 1 besteht aus einem Laufflächenband 34, das für den Rollkontakt des Reifens auf dem Boden ausgelegt ist. Es hat ein Reliefmuster mit Nuten 22, die in der Dicke des Bandes ausgebildet sind und eine Vielzahl von Blöcken und/oder Rippen 18 begrenzen. Die Kombination dieser Bauelemente erzeugt in verschiedenen Ausgestaltun gen unterschiedliche Laufflächenmuster, die für die unterschiedlichen Verwendungsformen des Reifens insgesamt optimiert sind.
In das Laufflächenband 34 werden, wie später erläutert wird, eine Reihe von Spikes 24 eingesetzt, um ein Rutschen zu verhindern. 1 zeigt einige von ihnen, wobei nur der aus der Außenfläche des Laufflächenbandes 34 vorstehende Teil sichtbar ist, sowie den gesamten Körper eines von ihnen. Man sieht, dass aufgrund der Krümmung der Außenfläche des Laufflächenbandes die zu dieser Fläche senkrechten Spikes 24 nicht parallel zueinander sind, sondern auf Achsen y liegen, die radial zur Mitte des Reifens konvergieren.
Bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens wird vorzugsweise eine Vulkanisierform in der Bauweise verwendet, die in der vorstehend erwähnten europäischen Patentanmeldung EP 1 055 509 , eingereicht von der vorliegenden Anmelderin, beschrieben ist.
Genauer gesagt, hat die verwendete Form die zentripetale Bauweise mit zwei ringförmigen Seitenteilen, auf die als Kästen (nicht gezeigt) Bezug genommen wird, und die koaxial gegenüberliegen und sich axial aufeinander zubewegen und voneinander wegbewegen und im Wesentlichen den Seitenwänden des Reifens entsprechen. Zwischen diesen Kästen befindet sich ein zentraler ringförmiger Abschnitt mit einer Vielzahl von Sektoren (die gewöhnlich in der Anzahl von 4 bis 10 variieren), die am Umfang um die Achse der Form herum angeordnet und in der Lage sind, sich radial in beiden Richtungen senkrecht zu der Achse zu bewegen. Diese Sektoren sind so ausgelegt, dass sie auf das Laufflächenband des Reifens wirken, auf dem sie ein so genanntes Laufflächenmuster bilden. Für diesen Zweck sind sie auf ihren Innenflächen, die für das In-Kontakt-Kommen mit dem Laufflächenband ausgelegt sind, mit Oberflächenreliefs versehen, die einander auf verschiedene Weisen zur Erzeugung von Längs- und/oder Quernuten schneiden, die Rippen und/oder Blöcke begrenzen.
Was die Kisten angeht, so sind sie, wenn Reliefabschnitte an den Seitenwänden des Reifens ausgebildet werden sollen, beispielsweise um graphische Identifizierungssymbole an dem Reifen zu bilden (Marke, Reifengröße oder andere Angaben), gewöhnlich mit entsprechenden Hohlräumen versehen, um so die Reliefabschnitte zu erzeugen.
Erfindungsgemäß hat die Form für einen Spike-Reifen, wie der in 1 gezeigte, eine Reihe von Löchern (etwa 200/400), die in den Sektoren der Form vorgeformt sind. In die Löcher sind geeignete Vorrichtungen eingepasst, um die Spikes 24 in der richtigen Position während des Vulkanisierens zu halten, also wenn die Spikes in der Masse des Bandes 34 eingebettet werden.
2 zeigt einen Querschnitt eines Sektors der Zentripetalform. Das Bezugszeichen 200 bezeichnet den Querschnitt des Formteils, d.h. den austauschbaren Abschnitt innerhalb der Sektoren, der das Reliefmuster in das Laufflächenband formt.
Das Bezugszeichen 201 bezeichnet die Innenfläche des Formteils 200, das Bezugszeichen 202 seine Außenfläche.
Das Formteil 200, das vorzugsweise aus Aluminium besteht, hat eine Vielzahl von durchgehenden Löchern, von denen jedes einen ersten Abschnitt 203, der nach innen von der Außenfläche 202 verläuft, mit einem ersten Bohrungsdurchmesser (beispielsweise 5 mm) und einen zweiten Abschnitt 204, der nach innen von der Innenfläche 201 verläuft, mit einem zweiten Bohrungsdurchmesser (beispielsweise 10 mm), der größer als der erste Durchmesser ist.
In dem zweiten Abschnitt 204 ist ein zylindrischer Magnet 205 angeordnet, dessen Durchmesser in etwa gleich dem des Lochs (beispielsweise 10 mm) ist und dessen Höhe zwischen 5 mm und 10 mm liegt und vorzugsweise 5 mm beträgt.
Der Magnet 205 ist an der Fläche angeordnet, die sich aus der Änderung im Durchmesser des durchgehenden Lochs zwischen dem ersten Abschnitt 203 und dem zweiten Abschnitt 204 ergibt.
Dann wird in den zweiten Abschnitt 204 eine Büchse 206 eingesetzt, die vorzugsweise aus nicht-magnetisierbarem rostfreiem Stahl besteht.
Der Durchmesser der Büchse 206 ist gleich dem des zweiten Abschnitts 204 des durchgehenden Lochs, so dass sie, wenn sie einmal eingesetzt ist, fest innerhalb des zweiten Abschnitts 204 durch engen Eingriff mit dem Magnet 205 gehalten ist und auch einen Sitz 207 bildet, dessen Form im Wesentlichen komplementär zu dem des Abschnittes des Spikes 24 ist, der während des Vulkanisierprozesses in ihm aufgenommen wird.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein spezielles Werkzeug oder eine spezielle Vorrichtung 300 verwendet, um eine Anzahl von Spikes 24 zu halten, die gleich oder kleiner als die Anzahl der in der Form vorhandenen Sitze 207 ist.
Genauer gesagt hat, wie in den 3 bis 6 gezeigt ist, die Spike-Haltevorrichtung 300 vorzugsweise eine Torusform, die in etwa die gleiche ist wie sie der ausgeformte und vulkanisierte Reifen hat.
Die Spike-Haltevorrichtung 300 kann beispielsweise durch Gießen eines synthetischen Materials und anschließend durch Bearbeitung mit spanabhebenden Werkzeugen hergestellt werden, um alle nachstehend beschriebenen geometrischen und baulichen Merkmale zu erhalten.
Der torusförmige Körper der Spike-Haltevorrichtung 300 hat vorteilhafterweise eine Anzahl von durchgehenden Löchern 301, die gleich der Anzahl der Sitze 207 oder kleiner als diese Anzahl ist, die in der Form zum Halten der Spikes 24 während des Vulkanisierprozesses vorhanden sind.
In jedem der Löcher 301 ist in einer radial inneren Position eine Drückvorrichtung, beispielsweise ein federvorgespannter Kolben 303 (7), oder eine äquivalente Vorrichtung angeordnet, die, wie nachstehend erläutert wird, den zugehörigen Spike 24 in eine Richtung radial nach außen während des Einsetzens des Spikes 24 in die Form drückt. Genauer gesagt, hat der Kolben 303, wenn er an der Spike-Haltevorrichtung 303 montiert ist, eine Kappe 304 in einer radial inneren Position und ist vorzugsweise aus Messing hergestellt, wobei die Kappe mit einem Ende eines Schaftes 305 verbunden ist, der vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist und einen Kopf 306 in einer radial äußeren Position hat, der zum Stoßen gegen den Spike 24 ausgelegt ist. Mit dem Körper des Schafts 305 ist auch eine Feder 307 zum Rückführen des Kolbens 303 in die Ruhestellung verbunden, nachdem er seine Drückfunktion ausgeführt hat.
In einer Position, die radial weiter außen als der Kopf 306 in der Ruhestellung und axial weiter außen oder weiter innen als das Loch 301 ist, ist vorteilhafterweise ein Magnet 308 vorgesehen, der so eine Zugkraft auf den Spike 24 ausübt, der, wie später erläutert wird, ausreichend nahe an dem Kopf 306 angeordnet ist, um ihn in Position zu halten.
In einer radial weiter außen liegenden Position erweitert sich das Loch 301 auch, um das Entfernen einer Hinterschneidung zu ermöglichen, die auf das Gießen folgt. Die im Grund zylindrische Wand des Lochs 301 in der radial weiter außen liegenden Position und der Kopf 306 bilden einen Sitz 309 für die Aufnahme eines Spikes 24.
Auf die Spike-Haltevorrichtung 300 ist axial, wie in 3 bis 6 gezeigt ist, ein Mechanismus 310 aufgesetzt, der es ermöglicht, einen Druck in Aufeinanderfolge auf die radial inneren Enden eines jeden Kolbens 303 auszuüben.
Der Mechanismus 310 hat vorzugsweise eine Vielzahl von Befestigungsstangen 311, beispielsweise vier, die radial in Winkeln von etwa 90 Grad zueinander angeordnet sind. Die Stangen sind vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. An ihrem Schnittpunkt, d.h. längs der Achse der Spike-Haltevorrichtung 300, befindet sich ein Betätigungsmechanismus, beispielsweise ein Haken 312, zur Betätigung der Spike-Haltevorrichtung.
Die erwähnten Befestigungsstangen 311 halten vorzugsweise in der Nähe des erwähnten Schnittpunkts einen rotierenden Träger 313, der an seinem freien Ende wenigstens eine Rolle 314, vorzugsweise aus PTFE, lagert, die so ausgelegt ist, dass sie einen Kontakt mit den radial inneren Enden der Kolben 303 herstellt, d.h. mit den Messingkappen 304 der letzteren. Die Rolle 314 ist vorzugsweise mit dem rotierenden Träger 313 durch einen Halter 315 verbunden, der an dem Träger angelenkt ist. Eine Drehung des Halters 315 um seinen Anlenkpunkt, der ihn mit dem rotierenden Träger 313 verbindet, ermöglicht es in vorteilhafter Weise der Rolle 314, sich in einen Kontakt mit den Kappen 304 oder aus diesem Kontakt heraus zu bewegen. Genauer gesagt, wenn die gerade Linie, die den Schnittpunkt zwischen der Achse der Rolle 314 und des Halters 315 mit dem Anlenkpunkt an dem Halter 315 verbindet, einen Winkel von 0 Grad mit der Radialrichtung des rotierenden Trägers 313 bildet, befindet sich die Rolle 314 in ihrer radial äußersten Position und in Kontakt mit den Kappen 304, während, wenn der Winkel anders als 0 Grad ist, beispielsweise 45 Grad, sich die Rolle 314 in einer radial weiter innen liegenden Position (siehe 6) befindet und nicht in Kontakt mit den Kappen 304 steht.
Die Umfangsbewegung des rotierenden Trägers 313 und demzufolge der Rolle 314 wird durch einen oder mehrere im Winkel versetzte koplanare Hebel 316 (siehe 5 und 6) bereitgestellt, die sich axial weiter außen als die vier Befestigungsstangen 311 befinden. Wie in
4, 5 und 6 gezeigt ist, sind die Hebel 316 vorzugsweise durch einen Schaft längs der Achse der Spike-Haltevorrichtung 300 mit dem rotierenden Träger 313 so verbunden, dass jede Drehung von ihnen um diese Achse eine entsprechende Drehbewegung des rotierenden Trägers 313 um die gleiche Achse herbeiführt.
Die Spike-Haltevorrichtung 300 kann auch einen Zentriermechanismus 320 zum Festlegen seiner Position bezüglich derjenigen der Vulkanisierform während des Einsetzens der Spikes 24 in die Form aufweisen.
Der Zentriermechanismus 320 hat beispielsweise eine Zentrierstange 321, die mechanisch mit dem torusförmigen Körper der Spike-Haltevorrichtung 300, beispielsweise durch einen Halter 322, verbunden ist, der eine Radialbewegung aufgrund der Elastizität einer Feder ermöglicht (in den Figuren nicht gezeigt). Die Stange 312 ist so ausgelegt, dass sie in einen speziellen Sitz 323 passt, der in der Form vorgesehen ist, ehe die Spikes 24 eingesetzt werden, was nachstehend erläutert wird. Vorteilhafterweise ist die Position, die von der Spike-Haltevorrichtung 300 in der Form eingenommen wird, wenn die Stange 321 in den Sitz 323 eingeführt ist, derart, dass jeder Spike 24, der in dem Sitz 309 angeordnet ist, sich in radial fluchtender Ausrichtung zu dem entsprechenden Sitz 207 in dem Formteil 200 der Form befindet.
Die Spikes 24, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, können beispielsweise Spikes sein, wie sie in dem erwähnten Dokument EP 1 055 509 beschrieben sind, das von der vorliegenden Anmelderin eingereicht wurde.
Die Spikes haben im Prinzip einen zentralen Körper, der aus einer starren Komponente besteht, die vorzugsweise aus Stahl oder einem anderen ferromagnetischen metallischen Material (beispielsweise CF17 SMnPb10, UNI 4838/90) hergestellt ist.
Der Spike 24 hat ein zylindrisches oder besonders bevorzugtes konisch verjüngtes Ende, das so ausgelegt ist, dass es aus der radial äußeren Fläche des Laufflächenbandes vorsteht. Dieses Ende kann auch herkömmlicherweise mit einer Spitze aus Hartmetall versehen sein, beispielsweise aus Wolframcarbid, die in den Körper des Spikes 24 für ein verstärktes Haften auf schneebedeckten und/oder Eis aufweisenden Flächen eingesetzt ist.
An dem der Spitze gegenüberliegenden Ende hat der Spike 24 eine vorzugsweise kreisförmige Basis, deren Durchmesser größer als irgendein anderer Durchmesser des zentralen Körper ist. Der Teil des Spikes 24, der zwischen der Spitze und der Basis liegt, kann auf seiner axialen Länge einen oder mehrere Ringwulste aufweisen, deren Durchmesser in etwa dem Durchmesser der Basis entspricht, um das Haften des Spikes 24 in dem Laufflächenband zu verbessern.
Nach einer Reinigung, beispielsweise durch Sandstrahlen und/oder Phosphatieren, wird der Spike 24 vor seiner Verwendung mit einem Bindemittel behandelt, vorzugsweise durch Eintauchen, um die Haftung zwischen der Masse des Laufflächenbandes und der Außenfläche des Spikes während des Vulkanisierens des Reifens stark zu steigern.
Das Verfahren nach der Erfindung weist eine Vielzahl von aufeinander folgenden Schritten auf.
Zunächst wird ein Rohreifen hergestellt. Dann wird, nachdem eine Vielzahl von Spikes 24 in die Sitze 207 eingesetzt sind, die in der Form vorgesehen sind, der Rohreifen in die Form eingelegt. Letztere wird dann geschlossen und der Reifen ausgeformt und vulkanisiert. Dann wird die Form geöffnet und der vulkanisierte Reifen mit dem angeformten Laufflächenband 34 entfernt, das die Vielzahl von Spikes 24 enthält.
Die in dem Laufflächenband 34 des vulkanisierten Reifens eingebetteten Spikes 24 rutschen vorteilhafterweise nicht an den Wänden der Sitze 207 während des Entfernens aus der Form, da sie mehr oder weniger senkrecht zu der radial äußeren Fläche des Laufflächenbandes 34 bleiben, wodurch Probleme sowohl für die Form als auch für die Unbeschädigtheit des Reifens vermieden werden. Dies ist der Fall, weil jeder Spike 24 in seinem eigenen Sitz 207 innerhalb der Form ein vorgegebenes Spiel hat, das ausreicht, dass der Spike Bewegungen seiner eigenen Achse bezüglich der Achse des Sitzes unterliegen kann. Mit anderen Worten, es wird dadurch ermöglicht, dass der Sektor der Form sich von dem Spike, wenn die Form geöffnet wird, durch eine Bewegung in einer geneigten Richtung bezüglich der Achse des Spikes 24 wegziehen kann. Der Spike unterliegt deshalb keinen Biegekräften oder einer Traktion durch Reibung mit der Wand der Büchse 206, so dass als Folge die Befestigungszwischenfläche zwischen der Masse des Laufflächenbandes 34 und der Oberfläche des Spikes nicht beansprucht wird.
Der Schritt, bei dem die Spikes 24 in die Form eingesetzt werden, wird erfindungsgemäß in einer Reihe von Unterschritten, wie nachstehend aufgezeigt, ausgeführt.
Die Spike-Haltevorrichtung 300 wird mit einer Vielzahl von Spikes 24 beladen, während sie vorzugsweise mittels des Hakens 312 vom Boden weg aufgehängt ist, um die Arbeit der Bedienungsperson zu erleichtern, die beispielsweise von Hand die Vielzahl von Spikes 24 (etwa 200/400) in die entsprechenden Sitze 309 einzusetzen, die in der radial äußeren Fläche der Spike-Haltevorrichtung 300 vorhanden sind. Die Magneten 308 wirken in Verbindung mit den Sitzen so, dass sie die Spikes in Position halten, sobald sie eingebracht sind. Abhängig vom Typ des herzustellenden Reifens ist die Anzahl der Spikes 24, die von dem Personal in die Spike-Haltevorrichtung 300 eingesetzt werden, genauso groß wie die Anzahl der in der Vorrichtung vorhandenen Sitze 309 oder kleiner als diese Anzahl.
Als Nächstes wird die Spike-Haltevorrichtung 300 durch Handhabung über ihren Haken 312 in die Form eingelegt, die gerade geöffnet worden ist, beispielsweise um einen frisch vulkanisierten Reifen zu entfernen. Die Spike-Haltevorrichtung 300 wird dann an der Form mit Hilfe der Zentrierstange 321 festgelegt, die in dem Sitz 323 in der Form aufgenommen ist. Auf diese Weise befindet sich, wie bereits aufgezeigt wurde, die (radial äußerste) Spitze eines jeden Spikes 24 in radialer Fluchtung zu dem entsprechenden Sitz 207 in dem Formteil 200 der Form.
Die Bedienungspersonen prüfen dann, dass die Rolle 314 eingeführt ist, d.h. sie stellen die Winkelposition des Halters 315, wie vorstehend erläutert, so ein, dass die Rolle 314 die radial inneren Enden der Kolben 303, d.h. die Kappen 304, berühren kann.
Wenn die Spike-Haltevorrichtung 300 in der Mitte der Form festgelegt ist, können die Sektoren der letzteren mit einer Radialbewegung hineinbewegt werden, wonach durch Wirken auf den Hebel oder die Hebel 316 die Rolle 314 gedreht wird, so dass durch Anlegen von Druck auf die Kappen 304 die Rolle eine Radialbewegung der Köpfe 306 der Kolben 303 erzeugt, die die mit ihnen verbundenen Spikes 24 in eine Richtung radial nach außen austreiben. Gleichzeitig übt jeder Magnet 205, der sich in einer radial äußeren Position bezüglich des Sitzes 207 befindet, eine Zugkraft auf die entsprechenden Spikes 24 aus, die von der Spike-Haltevorrichtung 300 ausgetrieben werden. Jeder Spike 24 landet somit in dem entsprechen den Sitz 207 in der Form, der, wie vorher erwähnt, eine Form hat, die komplementär zu der Spitze des Spike 24 ist, während jeder Magnet 205 weiterhin seine Zugkraft ausübt und den entsprechenden Spike 24 während der darauf folgenden Schritte in Position hält. Wenn die Rolle 314 ihre Einwirkung auf jeden Kolben 303 abgeschlossen hat, führt die Feder 307 die Kappe 304 in die Position zurück. Wenn die Rolle die gesamte radial innere Fläche der Vorrichtung 300 abgedeckt hat, d.h. wenn die Hebel 316 eine 360-Grad-Umdrehung abgeschlossen haben (was vorzugsweise in wenigen Sekunden der Fall ist), befinden sich alle Spikes 24 innerhalb der Form.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Sektoren der Form wieder geöffnet, damit die Spike-Haltevorrichtung 300 herausgenommen werden kann. Dann wird der Rohreifen in der Form angeordnet, die Form wird geschlossen, und es beginnt der Ausform- und Vulkanisierschritt. Inzwischen werden die Spikes für die nächste Vulkanisierung in die Spike-Haltevorrichtung 300 eingesetzt.
Am Ende des Vulkanisierens wird ein Spike-Reifen, beispielsweise der vorher erläuterte, aus der vorstehend erwähnten Form entfernt, die nur so lange offen und inaktiv bleibt, dass die Spikes 24 von der Spike-Haltevorrichtung 300, die bereits für den Einsatz fertig ist, überführt werden können.
Das vorstehend beschriebene Verfahren löst somit die beim Stand der Technik auftretenden Probleme, wobei sowohl übermäßige Stillstandszeiten beim Einsatz der Form als auch Sicherheitsprobleme für die Arbeiter vermieden werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens (1), der ein Laufflächenband (34) mit einer radial äußeren Fläche und mit einer Vielzahl von Spikes (24) aus Metall aufweist, die teilweise aus der äußeren Fläche vorstehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Herstellen eines Rohreifens, – Einsetzen der Spikes (24) in Sitze (207) in einer Vulkanisierform, – Einlegen des Rohreifens in die Form, – Schließen der Form, – Vulkanisieren des Rohreifens und – Öffnen der Form zur Herausnahme eines vulkanisierten Reifens, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, – dass der Schritt des Einsetzens von Spikes (24) in die Sitze (207) der Form ausgeführt wird, indem – eine Spikehaltevorrichtung (300), die eine Vielzahl der Spikes (24) trägt, in der Form angeordnet wird und – die Spikes (24) aus der Spikehaltevorrichtung (300) so ausgetrieben werden, dass sie in den Sitzen (207) positioniert werden.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 1, bei welchem die Spikes (24) durch Betätigen der Spikehaltevorrichtung (300) ausgetrieben werden.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 1, bei welchem während des Einsetzschritts die Spikehaltevorrichtung (300) in der Form so angeordnet wird, dass jeder in der Spikehaltevorrichtung (300) vorhandene Spike (24) eine Position in radial fluchtender Ausrichtung zu dem entsprechenden in der Form vorgesehenen Sitz (207) hat.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 2, bei welchem das Betätigen der Spikehaltevorrichtung (300) eine radiale Auswärtskraft an der Vielzahl von Spikes (24) erzeugt, so dass sie in den in der Form vorgesehenen Sitzen (207) positioniert werden.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 1, bei welchem zwischen zwei aufeinander folgenden, in der gleichen Form ausgeführten Vulkanisierungen eine Anzahl von Spikes (24), die kleiner ist als die Anzahl von in der Spikehaltevorrichtung (300) vorhandenen Sitzen (309), in die Spikehaltevorrichtung (300) eingesetzt wird
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 1, bei welchem die Spikehaltevorrichtung (300) zentral in der Form durch eine Zentrierstange (321) angeordnet wird, die in einen an der Form vorgesehenen Sitz (323) eingeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 2, bei welchem die Spikehaltevorrichtung (300) durch Drehen wenigstens eines Hebels (316) betätigt wird, der mit wenigstens einer Rolle (314) verbunden ist, die mit einer Vielzahl von Drückvorrichtungen (303) in Kontakt gebracht wird, von denen jede einem Spike (24) entspricht.
Verfahren zur Herstellung eines Spike-Reifens nach Anspruch 1, bei welchem während des Schritts des Öffnens der Form nach dem Vulkanisieren die in das Laufflächenband (34) des vulkanisierten Reifens eingebetteten Spikes (24) annähernd senkrecht zu der radial äußeren Fläche des Laufflächenbandes (34) bleiben.
Spikehaltevorrichtung (300) zum Anordnen in einer Vulkanisierform zur Herstellung eines Spikereifens (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen torusförmigen Körper, der eine Anzahl von durchgehenden Löchern (301) besitzt, die Spikes (24) aufnehmen können, sowie einen Austreibmechanismus (310) für die Spikes (24) in einer im wesentlichen radialen Auswärtsrichtung aufweist.
Spikehaltevorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der torusförmige Körper grob ähnliche Abmessungen wie der vulkanisierte Reifen hat.
Spikehaltevorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher weniger durchgehende Löcher (201) als Sitze (207) in der Form vorhanden sind.
Spikehaltevorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der Mechanismus (310) wenigstens einen Hebel (316) aufweist, der mit wenigstens einer Rolle (314) so verbunden ist, dass eine Drehung des Hebels (316) einer ähnlichen Winkelbewegung des Achszapfens der Rolle (314) entspricht.
Spikehaltevorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die durchgehenden Löcher (301) eine Drückvorrichtung zum Übertragen des durch den Mechanismus (310) erzeugten Drucks auf den darin eingesetzten Spike (24) enthalten.
Spikehaltevorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die Drückvorrichtung einen Kolben (303), der eine Kappe (304) in einer radial inneren Position besitzt, die für einen Kontakt mit der Rolle (314) ausgelegt ist, einen Schaft (305), der mit der Kappe verbunden ist, und einen Kopf (306) aufweist, der für den Kontakt mit dem Spike (24) ausgelegt ist.