DE69100657T2 - Selbstverriegelnde segmentierte Form zum Vulkanisieren von Reifen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung schlägt eine neue Art segmentierte Form für Laufflächen von Reifen vor.
• Die herkömmlichen Formen bestehen aus mehreren eigenen Teilen, die durch den jeweiligen Zusammenbau einen praktisch torischen Formraum bilden. Sie umfassen in der Hauptsache zwei Kokillen zum Formen der Seiten und mehrere Umfangssegmente zwischen den Kokillen zum Formen der Lauffläche. Der Zusammenbau aller dieser Teile wird entsprechend einer geeigneten Kinematik mit Hilfe eines beliebigen Mechanismus vorgenommen. Der unbearbeitete Rohling des zukünftigen Reifens muß fest in die Form gedrückt und dort gehalten werden, damit man genaue geometrische Abmessungen und eine genaue Struktur erhält und gegebenenfalls das Laufflächenprofil einprägen kann. Daraus ergibt sich, daß der Rohling einen erheblichen Druck auf die Teile der Form aus, und zwar einen (Innendruck genannten) Druck, der die Tendenz hat, die Form zu öffnen und so ihre Teile auseinanderzudrücken.
• Es existieren zahlreiche Systeme, mit der die Form fest verschlossen gehalten werden kann, und zwar mit Hilfe von gemeinsam oder getrennt funktionierenden Hydraulik- oder Pneumatikzylindern und mechanischer Teile zum Feststellen (wie beispielsweise umlaufende Ringe), die das Drücken auf die Konstruktion der Presse über den Schließmechanismus der Form übertragen. Um bei der Produktion eine gute Qualität zu erhalten, ist die Entwicklung einer starken Schließkraft unabdinglich. Von daher müssen alle Teile, die die Kinematik der Form gewährleisten, so ausgelegt sein, daß sie sich nicht verformen. Deshalb stellen Form und Presse eine massive und kostspielige Einheit dar.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den beim Formen entstehenden Innendruck im Bereich der Form zu begrenzen. Die segmentierte Form der Erfindung zum Formen und Vulkanisieren von Reifenlaufflächen fällt dadurch aus dem Rahmen, daß die Kokillen und Segmente durch gemeinsames Funktionieren dem Innendruck widerstehen und in Verschlußstellung bleiben, und zwar ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Teile zum Feststellen oder Halten.
• Die Erfindung wird besser verständlich mit Blick auf Fig. 2, die eine bevorzugte, aber nicht erschöpfende Ausführung der Erfindung darstellt, verglichen mit der klassischen Konzeption, die schematisch auf Fig. 1 dargestellt ist.
• Alle bisher bekannten Formtypen haben folgendes Merkmal gemein: wenn sie nicht fest zusammengehalten werden, können sich die Bestandteile, Kokillen (2) und Segmente (1), durch den auf sie ausgeübten Innendruck voneinander lösen. Dies wird auf Fig. 1 deutlich, die eine dieser Formen darstellt, bei der die Radialverschiebung der Segmente von der Axialverschiebung eines Rings (3), der von einer Platte 4 getragen wird, gesteuert wird. Die normale Öffnungsbewegung einer solchen Form besteht darin, die Segmente (1) radial auseinanderzuziehen, bewirkt durch eine Axialverschiebung der Platte (4) und dann die Kokillen (2) axial voneinander zu entfernen. Genauere Einzelheiten hierzu gehen z.B. aus dem Patent FR-A- 2 108 745 hervor. Es existieren zahlreiche Varianten, was die Kinematik segmentierter Formen betrifft. In allen Fällen wird der Innendruck jedoch durch äußeren Gegendruck (R) auf die Form ausgeglichen, wie auf Fig. 1 schematisch dargestellt.
• Dagegen zeigt Fig. 2 ein Beispiel einer Form der Erfindung, bei der die Kokillen (2) und Segmente (1) sich in keinem Fall aufgrund des Innendrucks voneinander lösen können.
• Jedes Segment (1) weist an seinen Seitenrändern (10) einen Vorsprung (11) auf, der sich radial in Richtung auf das Innere der Form erstreckt und mit einer Leiste (12) versehen ist, die axial in Richtung auf das Innere der Form verläuft. Das radial außen liegende Ende jeder Kokille (2) schließt mit einem Raum ergänzender Form ab und trägt folglich einen mit einer Leiste (22) versehenen Vorsprung (21). Die genannten Leisten (12) und (22) passen so zueinander, daß sie die Form geschlossen halten, wenn auf diese ein Innendruck ausgeübt wird, der die Tendenz hat, die Kokillen (2) axial auseinanderzudrücken und die Segmente (1) radial zurückzudrücken.
• Zu diesem Zweck werden kegelstumpfförmige Auflageflächen (100) und (200) auf den Leisten (12) und (22) der genannten Segmente und Kokillen geschaffen. Diese kegelstumpfförmigen Flächen (100) und (200) sind bezüglich der Achse der Form in einem Winkel α geneigt. Sie sind so geneigt, daß die Verlängerungen der Bahn dieser kegelstumpfförmigen Flächen auf einer meridionalen Ebene sich auf der radial gesehen inneren Seite des jeweiligen Segments schneiden. Damit die Form ständig geschlossen bleibt, muß der Winkel α so berechnet werden, daß der Innendruck auf die Kokillen, der so wirkt, daß er die Segmente zur Mitte der Form hin bewegen will (siehe Wirkung der Kräfte F2 auf die Segmente), stärker als die Wirkung des Innendrucks auf die Segmente (F&sub1;) ist, der die Segmente natürlich von der Mitte der Form entfernen will.
• Man sieht, daß die Kokillen (2) sich axial nicht von der Formmitte entfernen können. Sie werden daran durch die Vorsprünge (11) der Segmente gehindert.
• Um eine solche Form zu schließen, muß jede Kokille axial über ihre Endposition hinaus mit mindestens dem Wert des Maßes (d) angenähert werden, damit die Segmente sich radial ihren Schließstellungen annähern können, d.h. damit sich die Leisten (12) über die Leisten (22) bewegen können. Anschließend drückt man die Kokillen axial voneinander weg, bis sie ihre Endposition erreicht haben, bei der sie in die Segmente eingreifen.
• Zum Öffnen der Form muß erst jede Kokille um mindestens das Maß (d) axial angenähert werden, damit sich die Segmente radial entfernen können; danach sind die Kokillen frei und können sich axial nach außen bewegen.
• Eine solche Konzeption birgt zahlreiche Vorteile. Durch die-Erfindung können die Vorrichtungen, die die Kinematik der Form gewährleisten, so leicht wie möglich gemacht werden, da sie nur die Formstücke tragen und bewegen und nicht länger dem Formungsdruck widerstehen oder die Form geschlossen halten müssen.
• Bei der klassischen Konzeption (s. Fig. 1) müssen dagegen immer die Vorrichtungen, die die Kinematik der Form gewährleisten, dem Innendruck widerstehen. Die Segmente (1) werden z.B. radial durch einen Ring (3) festgehalten, wenn auch dieser radial festgehalten wird. Die Form muß durch die von der Presse entwickelten axialen Reaktionskräfte R geschlossen gehalten werden.
• Dagegen sorgt die selbstverriegelnde Form der Erfindung selbst dafür, daß sie fest geschlossen bleibt, wenn der Innendruck ansteigt, und nicht der Mechanismus, der die Kinematik gewährleistet, muß die Form länger geschlossen halten.
• Nach einer Variante der vorliegenden Erfindung kann man wegnehmbare Formungsteile vorsehen. In diesem Fall beschränkt sich das Wort "Form" nicht auf die integrierten Formungsteile. Es muß so verstanden werden, daß es die Trag- und Formungsteile umfaßt.
• Bei dieser Variante werden die kegelstumpfförmigen Auflageflächen, die die Verriegelung sichern, auf den Trageteilen vorgesehen und bilden einen widerstandsfähigen Kasten, in dem die Formungsteile montiert sind. Im Falle des Kastens gibt es so viele trennbare Teile wie Formungsteile. Der Formkasten ist dann mehrdimensional: man kann darin Formteile für eine ganze Palette von Reifenabmessungen unterbringen, bei Bedarf mit Feststellstücken, die den einzigen Zweck erfüllen, die Leerräume zwischen den Formteilen und dem Kasten auszufüllen.

Claims (3)

1. Segmentierte Form für das Formen und Vulkanisieren von Reifenlaufflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (2) und Segmente (1) im Zusammenspiel funktionieren, um dem Innendruck zu widerstehen und ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Teile zum Feststellen oder -halten in Schließstellung zu bleiben.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (1) an seinen Seitenrändern (10) einen Vorsprung (11) aufweist, der sich radial in Richtung auf das Innere der Form erstreckt und mit einer Leiste (12) versehen ist, die axial in Richtung auf das Innere der Form verläuft und eine kegelstumpfförmige Auflagefläche (100) aufweist, die bezüglich der Achse der Form in einem Winkel α geneigt ist, so daß die Verlängerungen der Bahn jeder kegelstumpfförmigen Fläche auf einer meridionalen Ebene sich auf der radial gesehen inneren Seite des jeweiligen Segments schneiden, sowie dadurch, daß das radial außen liegende Ende jeder Kokille (2) einen mit einer Leiste (22) versehenen Vorsprung (21) in ergänzender Form trägt und eine kegelstumpfförmige Fläche (200) aufweist, die im gleichen Winkel α bezüglich der Achse der Form geneigt ist.

3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Formungsteilen und Tragteilen besteht, wobei mindestens einige der in Berührung mit dem Gummi kommenden Formungsbereiche so ausgeführt sind, daß sie von den Tragteilen abzunehmen sind, wobei die genannten kegelstumpfförmigen Flächen auf den Tragteilen vorgesehen sind.