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Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Luftreifen.
Genauer gesagt, bezieht sie sich auf das Formen der Lauffläche von Luftreifen.
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Die Patentanmeldung EP 0 569 909 beschreibt eine Form, bei der eine
große Anzahl von quer angeordneten Blechen das Formen der Lauffläche
gewährleistet. Man sagt hier, daß die Bleche, d. h. die Formelemente,
quer ausgerichtet sind, weil sie sich im Verhältnis zum Luftreifen von
einer Schulter dieses Reifens zur anderen erstrecken.
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Das Öffnen und Schließen einer solchen Form bedingt eine koordinierte
Verschiebung aller Grundelemente des geblechten Umfangskranzes in
einer radialen Richtung. Es kann vorkommen, daß die
aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließzyklen der Form auf Dauer eine Neigung
der Bleche in bezug auf ihre ursprüngliche Ausrichtung hervorrufen,
insbesondere aufgrund von Störreibungen, die für Falschausrichtungen
oder ein Gleiten der Bleche bei ihren das Öffnen und das Schließen der
Form begleitenden Bewegungen verantwortlich sind. Außerdem kann es
schwierig sein, eine Verteilung der Spielräume zwischen Blechen
aufrechtzuerhalten, die so regelmäßig wie möglich ist. Folglich können dort
Formgrate auftreten, wo der Spielraum zwischen Blechen viel größer
geworden ist als das Nennspiel. Daher ist es das angestrebte Ziel, wie es im
Patent EP 0 569 909 erklärt wird, den Nennspielraum genau so zu
wählen, daß der Kautschuk während des ganzen Schließwegs der Form
zwischen den Blechen fließen kann.
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Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen, um die Fähigkeit
einer solchen Form zu verbessern, Luftreifen mit einer großen Qualität
des Aussehens zu formen, insbesondere mit einer Qualität des
Aussehens, die nach vielen Formzyklen konstant bleibt.
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Die Erfindung schlägt eine Form für eine Luftreifen-Lauffläche vor, die
einen geblechten Umfangskranz zur Formung der Außenseite der
Lauffläche aufweist, wobei der geblechte Umfangskranz aus einer Stapelung
in Umfangsrichtung von einer Vielzahl von auf einen Träger montierten,
benachbarten Elementen geringer Stärke besteht, wobei die Elemente im
wesentlichen radial ausgerichtet und so angeordnet sind, daß zwischen
Elementen ein elastischer Rückstoß besteht, wobei dieser elastische
Rückstoß von einer Zwinge aufgefangen wird, deren axiale Bewegung die
radiale Bewegung der Elemente steuert, wobei das Formen der
Lauffläche von der radial inneren Kante der Elemente durchgeführt wird, wobei
diese radial innere Kante das gewünschte Profil aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente genormte Elemente und
Zwischenelemente aufweisen, die in Umfangsrichtung aufeinander folgen, und daß
die Form Ausrichtungsmittel aufweist, die mit den Zwischenelementen
zusammenwirken, um die Ausrichtung der Zwischenelemente in bezug
auf die radiale Richtung vorzugeben. Vorzugsweise besitzt die Form
mehrere Gruppen von einem oder mehreren benachbarten
Zwischenelementen, die den Kranz in im wesentlichen regelmäßige Sektoren teilen, wobei
die genormten Elemente zwischen den Gruppen von Zwischenelementen
angeordnet sind.
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Wenn in der vorliegenden Beschreibung ein Bauteil oder eine Fläche als
"innen" bezeichnet wird, heißt dies, daß es sich eher in Richtung zur
Mitte der Form hin befindet, d. h. auf der Seite des inneren
Formhohlraums. Wenn die Bezeichnung "außen" verwendet wird, heißt das, daß
es sich eher weit von diesem Formhohlraum entfernt befindet. Bei den
die Lauffläche formenden Blechen ist zum Beispiel die innere Seite oder
die innere Kante die Fläche, die beim Formen mit dem Kautschuk in
Kontakt steht, während die äußere Seite oder die äußere Kante die mit
der Zwinge in Kontakt stehende Fläche ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Herstellungsverfahren für einen
Luftreifen, das eine wie oben beschriebene Form verwendet. Wahlweise
kann dieses Verfahren einen Kern in Form des herzustellenden
Innenhohlraums des Luftreifens aufweisen, auf dem man die Bestandteile
zusammensetzt und der dann während der Vulkanisierung das Formen des
Innenhohlraums des Luftreifens gewährleistet. In jedem Fall ist es einer
der Vorteile dieses Formverfahrens, daß es beim Formen eine
ausgezeichnete Auslüftung gewährleistet.
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Die Erfindung wird dargestellt durch ihre Beschreibung bei der
Anwendung auf eine besondere Ausführungsart der Form. Es handelt sich um
die Ausführungsart, die genauer in bezug auf Fig. 5 des erwähnten
Patents EP 0 569 909 beschrieben wird. Eine solche Form erlaubt es, die
Vorteile der Formen "mit Sektoren" mit den Vorteilen der Formen "in zwei
Teilen" zu vereinen. Für eine allgemeine Erläuterung der Betriebsweise
einer solchen Form wird der Leser gebeten, das oben erwähnte Patent EP
0 569 909, und insbesondere den sich auf die Fig. 5 beziehenden Teil
dieses Patents, zu Rate zu ziehen.
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Die folgenden Figuren stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar
und ermöglichen es, alle ihre Vorteile zu verstehen.
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Fig. 1 ist ein Meridianschnitt durch die erfindungsgemäße Form.
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Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines die Ausrichtung der
Zwischenelemente gewährleistenden Rings.
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Fig. 3 zeigt ein sogenanntes Normelement.
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Fig. 4 zeigt ein Zwischenelement.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsvarianten eines
Zwischenelements.
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Fig. 7 ist eine seitliche Teilansicht eines geblechten Umfangskranzes.
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Fig. 8 ist eine Perspektivansicht, die eine Stapelung von
Zwischenelementen darstellt.
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Bei dieser Ausführungsart der Form besteht der geblechte Umfangskranz
zum Formen der Lauffläche aus einer Vielzahl von
nebeneinanderliegenden Blechen 1, deren Stärke zwischen 0,1 mm (und vorzugsweise 0,5
mm) und 5 mm liegt (siehe Fig. 2). Ein geblechter Kranz weist mehrere
hundert, sogar mehrere tausend benachbarte Bleche auf. Es ist eine sehr
vorteilhafte Herstellungsweise der Elemente geringer Stärke, die für diese
Art Form charakteristisch sind. Die Stärke der Bleche entspricht der
Feinheit der Form zur Definition des Profils. Man verwendet zum Beispiel
Stahlbleche; sie werden zum Beispiel alle senkrecht zu ihrer Ebene
gemäß einem Muster geschnitten, das von den herzustellenden
Profilmustern abhängt.
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Man sieht in Fig. 1, daß der Kranz in zwei Teile (G und D) geteilt ist
und daß er in Querrichtung zwei unterschiedliche und benachbarte
Elemente (ID und IG) aufweist, die je zu einem der Teile gehören. Die
Bleche oder Formelemente werden allgemein mit dem Bezugszeichen 1
bezeichnet. Wenn ein Element oder ein Teil eines Elements, das zum Teil
G gehört, genauer bezeichnet werden soll, wird das Bezugszeichen 1G
verwendet. Wenn ein Element oder ein Teil eines Elements, das zum Teil
D gehört, genauer bezeichnet werden soll, wird das Bezugszeichen 1D
verwendet. Auch werden, wie nachfolgend klar wird, die Indizes I und S
verwendet, um die Zwischenelemente bzw. die Normelemente zu
bezeichnen.
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Fig. 3 zeigt ein Normelement 1S, und Fig. 4 zeigt ein Zwischenelement
1I. Eine den Normelementen 1S und den Zwischenelementen 1I
gemeinsame Eigenschaft ist es, daß jedes der Elemente auf der radial inneren
Seite einen formenden Bereich 10 aufweist, der entsprechend dem zu
formenden Profilmuster ausgeschnitten oder geformt wurde. Der
Innenrand der Elemente hat also ein Profil, das vom zu formenden
Profilmuster vorgeschrieben wird.
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Vorzugsweise hat zumindest das auf der Seite des formenden Teils 10
liegende Ende der Elemente 1 eine progressiv abnehmende Stärke in
Richtung axial zur Achse der Form hin. Jedes der Elemente bildet somit
einen leichten Keil, dessen Winkel im wesentlichen dem Wert entspricht,
der erhalten wird, wenn 360º durch die Anzahl von Elementen bei einer
Drehung im Umfangsformkranz geteilt wird. Jedes der Normelemente 1S
und Zwischenelemente 1I weist eine seitliche Verlängerung 1I, einen
seitlichen Rand 16, eine äußere schräge Kante 13 und einen zentralen
Rand 18 auf, der auf dem anderen Teil mit dem entsprechenden
zentralen Rand 18 des benachbarten Elements des anderen Teils in Kontakt
gelangen soll. Es ist noch das Vorhandensein eines Nockens 19a auf
jedem der Bleche 1 des Teils G zu erwähnen, der in einen Ausschnitt 19b
eingefügt ist, welcher auf jedem Blech 1 des Teils D ausgebildet ist, um
während der ganzen Schließphase der Form die Bleche 1 mit großer
Präzision radial auf der gleichen Höhe zu positionieren.
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Die Normelemente 1S weisen alle einen Ausschnitt in ihrem der
Formkante 10 entgegengesetzten Bereich auf. Durch diesen Ausschnitt
entstehen eine Lasche 12 und auf der radial inneren Seite dieser Lasche 12
eine Kante 127. Obwohl sie keinen solchen Ausschnitt aufweisen, ist der
Verlauf dieses Ausschnitts auf den Zwischenelementen 1I durch die
gestrichelte
Linie 125 vermerkt, um die Position eines Lochs 120, das
diesen Verlauf an der gut in Fig. 4 sichtbaren Stelle tangiert, aufzuzeigen.
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Um den geblechten Umfangskranz zu bilden, sind die Elemente 1 in
bezug auf die radiale Richtung alle mit dem gleichen Winkel angeordnet. In
diesem Beispiel sind die Elemente radial angeordnet. Anders gesagt,
wenn man den geblechten Umfangskranz im Schnitt gemäß einer Ebene
senkrecht zur Achse der Form (siehe Fig. 7) untersucht, sind die
Elemente so angeordnet, daß sie einen Radius enthalten, d. h. mit einem
Winkel von 90º, um die übliche Terminologie zur Kennzeichnung des
Verlaufs der Korden im Reifen zu verwenden. Gegebenenfalls kann man
zugeben, daß die Elemente gemäß einem von 90º leicht
unterschiedlichen Winkel angeordnet sind, indem sie sich davon zum Beispiel um
etwa 10 bis 15º entfernen.
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In jedem der Teile G und D weist die Form eine Platte 2 auf, auf die eine
Zwinge 3 montiert ist. Die Zwinge 3 weist eine kegelstumpfförmige
Auflagefläche 30 mit einem radial inneren Winkel α auf, die mit den
Elementen I auf ihrer radial äußeren Kante 13 in Kontakt steht. Diese Zwinge
ermöglicht es, die Bleche 1 radial zu komprimieren, um sie in ihre
Schließstellung zu bringen und dort zu halten, wie in Fig. 1 dargestellt.
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Die Platte 2 trägt außerdem eines oder mehrere Führungsorgane 5 für
die Elemente, die eine radial nach innen gerichtete Auflagefläche 50
aufweisen, welche um den gleichen Winkel α geneigt ist wie die
kegelstumpfförmige Auflagefläche 30. Die Platte trägt auch Schalen 4, die zum
Formen der Flanken dienen. Eine radial nach außen gerichtete
Auflagefläche 40, die um den gleichen Winkel α geneigt ist wie die
kegelstumpfförmige Auflagefläche 30, ist auf dem radial äußeren Rand der Schale 4
ausgebildet. Die seitlichen Verlängerungen 1I aller Elemente sind zwischen
der Schale 4 und den Führungsorganen 5 zwischen diesen
kegelstumpfförmigen Auflageflächen eingefügt.
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Um allgemein die Öffnungsbewegung der Form zu erleichtern, entwickelt
ein Bügel 6 eine axiale Kraft gegen die Seitenränder 16 aller Elemente 1
aufgrund einer oder mehrerer axial ausgerichteter Federn 61, die, axial
zwischen dem Bügel 6 und der Platte 2 angeordnet, einen elastischen
Rückstoß zwischen Platte 2 und Bügel 6 ausüben. Dies begünstigt eine
gute Synchronisation der Bewegung aller Elemente unabhängig von ihrer
Stellung, insbesondere unabhängig vom Widerstand gegen das
Herausreißen aus dem Profil, den sie am Ende der Vulkanisierung aufweisen
können.
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Ein Ring 7 ist an dem Ende der Zwinge 3 befestigt, das am weitesten von
der Platte 2 entfernt ist. Ein die Bewegung der Elemente 1 bei der
Öffnung der Form begrenzender Anschlag 70 ist in den Ring 7 integriert.
Der Ring weist eine bestimmte Anzahl von Vorsprüngen 71 auf, die im
radial inneren Bereich des Rings angeordnet sind, wobei Schlitze 74
zwischen den Vorsprüngen (Fig. 2) entstehen. Die Zwischenelemente 1I
gleiten in diesen Schlitzen 74 (Fig. 1, Teil D). Der Ring 7 weist vor
jedem Schlitz 74 einen Ausschnitt 75 auf. Die Vorsprünge 71 besitzen auf
ihrer radial äußeren Seite eine Rampe 72, deren Aufgabe es ist, sich an
der Öffnung der Form zu beteiligen, indem sie die Bleche 1 abreißt und
führt, wobei sie auf ihre Kante 127 drückt.
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Gemäß einem von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Aspekt
teilen mehrere benachbarte Gruppen von einem oder mehreren
Zwischenelementen 1I jeden Kranz in im wesentlichen gleichmäßige
Sektoren auf (Fig. 7). Die Normelemente 1S sind zwischen den Gruppen von
Zwischenelementen 1I angeordnet. In der hier dargestellten
Ausführungsform weist jeder der Teile G und D des Kranzes Normelemente 1S
und Zwischenelemente 1I auf, wobei die Schnittebenen des Teils G und
des Teils D der Fig. 1 so gewählt sind, daß sie ein Normelement 1S als
erstes im Teil G sichtbares Element und ein Zwischenelement 1I als
erstes im Teil D sichtbares Element zeigen. Man sieht in Fig. 2, daß in
dieser Ausführung die Zwischenelemente 1I in Paketen von einigen, zum
Beispiel in Paketen von 4 bis 10, benachbarten Elementen angeordnet
sind, wobei dieses Merkmal natürlich nicht einschränkend zu verstehen
ist.
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Der Halt der Zwischenelemente 1I wird somit von den Schlitzen 74
gewährleistet, die radial angeordnet sind, um die Zwischenelemente 1I zu
halten. Die Schlitze 74 gewährleisten eine Aufrechterhaltung der
Ausrichtung der Zwischenelemente 1I und eine Führung dieser Elemente
während der Öffnungs- und Schließbewegungen der Form. Die
Positionsabweichungen werden dadurch minimiert, denn die Abstände, falls es
noch welche gibt, häufen sich nur in einem kleinen Bereich des
Umfangs. Die Spielräume zwischen Elementen verteilen sich gleichmäßiger.
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Um die Form in der Werkstatt zu montieren, oder genauer, um jedes der
Teile G und D der Form zu montieren, geht man von einem Träger aus,
der vom Ring 7 gebildet wird. Alle Normelemente 15 und die
Zwischenelemente 1I werden vorbereitet, um auf den Ring 7 in der vom zu
formenden Profil bedingten Reihenfolge montiert zu werden. Die
Normelemente werden beidseitig auf die Vorsprünge 71 aufgereiht, die Lasche 12
auf einer Seite des Vorsprungs und der Rest des Elements auf der
anderen. Man führt einen Stift 121 in die Löcher 120 einer Gruppe von
Zwischenelementen 1I ein (siehe Fig. 1, 7 und 8). Die Aussparungen 75
sind im Ring 7 vorgesehen, um den Stift 121 gleiten zu lassen und
einzusetzen. Die Gruppe von Zwischenelementen wird eingesetzt, indem die
überstehenden Bereiche des Stifts 121 auf den benachbarten Normelementen
gleiten, wobei gleichzeitig die Gruppe in einen Schlitz 74
eingeführt wird.
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Es ist anzumerken, daß die Abmessungen der Aussparung 75 berechnet
sind, um diese Montage zu ermöglichen. Insbesondere ist die Breite der
Aussparungen in Umfangsrichtung geringfügig größer als die Länge der
Stifte 121. Jeder Stift liegt auf der radial äußeren Kante 128 eines oder
mehrerer benachbarter Normelemente 1S auf, was die Zwischenelemente
daran hindert, radial nach innen zu kippen, da aufgrund der Vorsprünge
71 in dieser Richtung keinerlei Freiheitsgrad für die Normelemente 1S
vorhanden ist. Daher die Anordnung des Lochs 120 in bezug auf den
Ausschnitt, die in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie 125 dargestellt ist.
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Um den Halt der Zwischenelemente zu verbessern, weist die Form
wahlweise Rillen 51 auf, die auf den Führungsorganen 5 ausgebildet und in
die die Zwischenelemente 1I eingefügt sind, um die Umfangsposition
dieser Zwischenelemente 1I zu bestimmen. Die Führungsorgane bestehen
aus kleinen, kreisbogenförmigen Segmenten, die geringfügig länger sind
als jedes Paket von Zwischenelementen und gerade dick genug, um jede
Rille 51 aufzunehmen. Die Verlängerungen 1I sind mit radialem Spiel
zwischen die Verlängerungen und die Führungsorgane eingesetzt. Die
Normelemente 1S sind gegen die Pakete von Zwischenelementen 1I
gestapelt. Die Normelemente 1S werden so von den Zwischenelementen 1I
geführt. Die Umfangsposition und die Ausrichtung der Elemente,
gesehen in einer Ebene senkrecht zur Achse der Form, sind so aufgrund
eines Halts der Zwischenelemente, die auf voneinander entfernte
Auflageflächen einwirken (die Schlitze 74 und die Rillen 51), besser definiert.
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In Fig. 5 kann man in bezug auf die Elemente 1I feststellen, daß jede
der seitlichen Verlängerungen 11I höher ist als für die Normelemente 1S,
deren Höhe durch die gestrichelte Linie 110 dargestellt wird. Die seitliche
Verlängerung 11I bildet also in bezug auf die seitlichen Verlängerungen
der benachbarten Normelemente einen Vorsprung, den man in eine Rille
51 einfügen kann (Fig. 1).
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Gegebenenfalls ist vor jeder Rille 51 eine zweite Rille 41 in die
kegelstumpfförmige Auflagefläche 40 eingearbeitet, die auf der Schale 4 (siehe
Teil G in Fig. 1) angeordnet ist. In Fig. 6 sieht man, daß jede der
seitlichen Verlängerungen 11I sich radial weiter nach innen entwickelt als
bei den Normelementen 1S, deren Grenze von der gestrichelten Linie 110
dargestellt wird. Die seitliche Verlängerung 11I bildet also in bezug auf
die seitlichen Verlängerungen der benachbarten Normelemente einen
Vorsprung, den man in die Rille einfügen kann. Man kann Rillen 41 auf
der Schale 4 anstelle von oder zusätzlich zu den Rillen 51 verwenden, die
auf dem Führungselement vorgesehen sind.
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In Fig. 6 ist ein Element dargestellt, das zum Teil G der Form gehört.
Es weist also einen Nocken 19a auf. In Fig. 5 ist es ein zum Teil D der
Form gehörendes Element, das gegenüber demjenigen aus Fig. 6
dargestellt ist. Es weist also einen entsprechenden Ausschnitt 19b auf.
Selbstverständlich ist dieses Merkmal unabhängig von der Tatsache, ob es ein
Normelement oder ein Zwischenelement ist, wobei die Zeichnung der
Fig. 5 und 6 somit zum Ziel hat, das Verständnis der
Zusammenwirkung der Elemente in Höhe der zentralen Ränder 18 zu erleichtern.
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Natürlich können viele Ausführungsvarianten in Betracht gezogen
werden. Die Zwischenelemente können in eine Rille oder einen einzigen
Schlitz eingesetzt sein. Die fülle(n) kann (können) völlig anders
aussehen. Die Verteilung zwischen Normelementen und Zwischenelementen
kann anders sein. Wichtig ist nur, daß eine Führungsfunktion in radialer
Richtung für mindestens einige Zwischenelemente vorgesehen wird, die
vorzugsweise entlang des Umfangs der Form vorgesehen sind.