DE102006032819A1 - Vulcanizing device for vehicle tire has vulcanizing bellows with additional tempering device containing liquid - Google Patents

Vulcanizing device for vehicle tire has vulcanizing bellows with additional tempering device containing liquid Download PDF

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Abstract

The vulcanizing device for a vehicle tire (1) has vulcanizing bellows (2), which lie against the tire and via which vulcanizing energy in the form of a heating medium is taken from inside the bellows to the tire. The vulcanizing bellows also have a tempering device in the form of channels (3) for a liquid medium, integrated into the bellows.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen mit einem Vulkanisationsbalg.The The invention relates to a device for vulcanizing vehicle tires with a vulcanization bellows.

Die Reifenvulkanisation erfolgt in Heizpressen, bei der der Reifenrohling in geeignete Formsegmente eingesetzt und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird. Auf der Reifeninnenseite wird ein flexibler Balg an den Reifen angelegt, der mit einem Heizmedium beaufschlagt wird und auf diese Weise dem Reifenrohling von der Innenseite die notwendige Vulkanisationsenergie zuführt. Die Zuführung der Vulkanisationsenergie über die Reifeninnenseite wird als Innenheizung bezeichnet. Die erforderlichen Vulkanisationstemperaturen und die Vulkanisationsdauer sind von verschiedenen Parametern abhängig, z.B. von dem Reifentyp.The Tire vulcanization takes place in heating presses, in which the green tire used in suitable mold segments and under the action of heat as well Pressure is vulcanized. On the inside of the tire becomes a more flexible Bellows attached to the tire, which acts on a heating medium and in this way the green tire from the inside the supplies necessary vulcanization energy. The feeder of Vulcanization energy over The inside of the tire is called interior heating. The necessary Vulkanisationstemperaturen and the vulcanization time are from dependent on different parameters, e.g. of the tire type.

In der Heizpresse werden die Rohlinge auf deren Außenseite über Profilsegmente, Seitenschalen und Wulstringe beheizt, die im Wesentlichen mit Dampf oder elektrisch temperiert werden. Von Innen findet die Reifenvulkanisation im Wesentlichen mit Hilfe von gasförmigen (Wasserdampf, Kombination Wasserdampf-Stickstoff) und flüssigen (Heißwasser) Heizmedien oder deren Kombinationen (im Weiteren als Innenheizmedium genannt) statt, die unter einem hohen Druck den unvulkanisierten Rohling in seine endgültige Form bringen. Um den Kontakt und somit das Eindringen des Innenheizmediums in das unvulkanisierte Gummimaterial zu verhindern, eine gleichmäßige Reifenausformung zu gewährleisten, eine gezielte Wärmeeinbringung in den Reifen durch angepaßte lokale Dickenverteilung und/oder unterschiedlich temperaturleitender Heizbalgmaterialien zu gewährleisten, usw. werden Heizbälge bzw. Vulkanisationsbälge eingesetzt. Diese Heizbälge haben jedoch nur eine passive Funktion, d.h. ihre Funktion wird nur über ihre geometrischen und materialspezifischen Gegebenheiten definiert.In the blanks are the blanks on the outside over profile segments, side shells and bead rings heated, essentially with steam or electric be tempered. From the inside, the tire vulcanization essentially takes place with the help of gaseous (Steam, combination steam-nitrogen) and liquid (hot water) heating media or combinations thereof (hereinafter referred to as internal heating medium) instead, under a high pressure the unvulcanized blank in his final Bring shape. To the contact and thus the penetration of the Innenheizmediums in the unvulcanized rubber material to prevent uniform tire molding to ensure, a targeted heat input in the tires by adapted local thickness distribution and / or different temperature-conducting To ensure bladder materials, etc. are bladders or Vulkanisationsbälge used. These bladders however, they have only one passive function, i. their function becomes only over defines their geometric and material-specific circumstances.

Bei der Reifenvulkanisation mit einem Heizbalg besteht ein Nachteil darin, dass der zu vulkanisierende Fahrzeugreifen im Radial- und Axialquerschnitt unterschiedliche Dicken aufweisen kann. Aufgrund dieser unterschiedlichen Dickenverhältnisse werden dem Fahrzeugreifen bei der Vulkanisation unterschiedliche Vulkanisationsenergien in Form von Wärme zugeführt. Dem Fahrzeugreifen, insbesondere bestimmten Zonen des Fahrzeugreifens, dürfen ebenfalls nicht zuviel Vulkanisationsenergie zugeführt werden, da ein zu hoher Energieeintrag die Reifeneigenschaften beeinflussen kann.at Tire vulcanization with a bladder is a disadvantage in that the vehicle tires to be vulcanized in the radial and Axialquerschnitt may have different thicknesses. by virtue of These different thickness ratios are the vehicle tires during vulcanization different vulcanization energies in Form of heat fed. The vehicle tire, in particular certain zones of the vehicle tire, may as well Not too much vulcanization be supplied, as too high Energy input can affect the tire properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen bereitzustellen, bei dem Fahrzeugreifen mit einer hohen Fertigungsqualität und hohem Reifeneigenschaftsniveau erzeugt werden.Of the Invention is based on the object, a device for vulcanization to provide vehicle tires in which vehicle tires with a high manufacturing quality and high tire property level.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass der Vulkanisationsbalg ein zusätzliches Temperierungsmittel mit einem flüssigen Medium umfasst.Is solved the task according to the generic term and the characterizing features of claim 1, characterized in that the Vulcanization bellows an additional Tempering agent with a liquid Medium includes.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass mit den zusätzlichen Temperierungsmittel der Vulkanisationsbalg gezielt und aktiv beheizt oder abgekühlt werden kann. Auf diese Weise kann die den Reifen in bestimmten Zonen zugeführte Vulkanisationsenergie gezielt dosiert und beeinflusst werden, und somit die Charakteristik der einzelnen Reifenbauteile den Anforderungen hinsichtlich der Gebraucheigenschaften beeinflusst werden. Des Weiteren besteht ein weiterer Vorteil darin, dass die Vulkanisationszeit insgesamt verkürzt und dadurch eine Steigerung von Vulkanisationskapazitäten erreicht wird. Die Verkürzung der Vulkanisationszeit ist auf die aktive Temperierung des Heizbalges bzw. Vulkanisationsbalges zurückzuführen, die zu einer gezielten Beeinflussung des Vulkanisationsprozesses führt. Durch die gezielte thermische Anpassung der Temperatur des Vulkanisationsbalges wird eine Homogenerierung der Mischungsvernetzungsgrade bei einzelnen Reifenkomponenten erreicht. Des Weiteren wird eine teilweise Entkopplung zwischen der thermischen und druckseitigen Beaufschlagung des Reifens erzielt. Bei einer reinen Dampfvulkanisation ist hingegen der Dampfdruck und die Dampftemperatur miteinander gekoppelt.One Advantage of the invention is to be seen in particular in that with the additional Tempering the Vulkanisationsbalg targeted and actively heated or cooled can be. In this way, the tire can be used in certain zones supplied Vulkanisationsenergie be dosed and influenced targeted, and thus the characteristic of the individual tire components the requirements be influenced with regard to the properties of use. Furthermore Another advantage is that the vulcanization time shortened overall and thereby achieve an increase in vulcanization capacity becomes. The shortening the vulcanization time is on the active temperature of the bladder or Attributed to vulcanization bellows, the leads to a targeted influencing of the vulcanization process. By the targeted thermal adaptation of the temperature of the vulcanization bladder is a homogenization of Mischungsvernetsungsgrade at individual Achieved tire components. Furthermore, a partial decoupling between the thermal and pressure side loading of the tire achieved. In a pure steam vulcanization, however, the vapor pressure and the steam temperature coupled together.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das flüssige Medium durch im Vulkanisationsbalg integrierte Kanäle geleitet wird. Auf diese Weise lässt sich ein einfacher Wärmeübergang zwischen den flüssigen Medien, den Kanälen und dem Vulkanisationsbalg erreichen.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the liquid Medium conducted through channels integrated in the vulcanization bellows becomes. That way a simple heat transfer between the liquid Media, the channels and reach the Vulkanisationsbalg.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Temperierung des flüssigen Mediums außerhalb des Vulkanisationsbalges erfolgt. Das flüssige Medium würde sodann über ein entsprechendes Pumpsystem in die Kanäle geleitet, wobei unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten realisiert werden können.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the tempering of the liquid Medium outside the Vulkanisationsbalges done. The liquid medium would then over a corresponding pumping system passed into the channels, with different flow rates can be realized.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zusätzlich elektrische Heizleiter im Vulkanisationsbalg integriert sind. Elektrische Heizleiter lassen sich auf eine einfache Weise im Vulkanisationsbalg integrieren. Die elektrischen Heizleiter können zu einer aktiven Temperierung des Heizbalges beitragen.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that in addition electrical heating conductors are integrated in the vulcanization bellows. electrical Heating conductors can be easily installed in the vulcanization bellows integrate. The electrical heating conductors can be used for active temperature control contribute to the bladder.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle oder Heizleiter flexibel sind. Auf diese Weise wird die Balgausdehnung beim Vulkanisationsprozess nicht beeinträchtigt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the channels or heating conductors are flexible. That way, the bellows expansion during the vulcanization process is not impaired.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle oder Heizleiter auf der Außen- oder Innenseite des Vulkanisationsbalges angeordnet sind. Eine derartige Anordnung der Kanäle oder Heizleiter am Vulkanisationsbalg lässt sich einfach realisieren.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the channels or heating conductor on the outside or inside of Vulkanisationsbalges are arranged. Such Arrangement of the channels or heating conductor on Vulkanisationsbalg can be easily realized.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle in Zonen des Vulkanisationsbalges angeordnet sind, in denen eine Kühlung erforderlich ist. Das flüssige Medium hat den entscheidenden Vorteil, dass dieses Medium sich auch zum Abkühlen des Vulkanisationsbalges eignet.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the channels are arranged in zones of Vulkanisationsbalges in which a Cooling required is. The liquid Medium has the distinct advantage that this medium is also to cool down the Vulkanisationsbalges suitable.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Heizleiter in Zonen des Vulkanisationsbalges angeordnet sind, in denen eine Erwärmung erforderlich ist. Mit den Heizleitern lässt sich auf einfache Weise eine Erwärmung des Vulkanisationsbalges erreichen.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the heating element is arranged in zones of the vulcanization bellows are where a warming is required. With the heating conductors can be easily a warming of the Reach Vulkanisationsbalges.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanäle und/oder Heizleiter dergestalt im Vulkanisationsbalges ausgerichtet sind, dass eine hohe Balgflexibilität erreicht wird. Auf diese Weise wird die Balgausdehnung beim Vulkanisationsprozess nicht beeinträchtigt.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the channels and / or Heating conductors are aligned in such a way in Vulkanisationsbalges, that achieves a high bellows flexibility becomes. In this way, the bellows expansion in the vulcanization process not impaired.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung naher erläutert werden. Es zeigt:Based an embodiment the invention is explained in more detail become. It shows:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei dem im Vulkanisationsbalg Kanäle ganzheitlich integriert sind 1 : A device according to the invention in which channels are holistically integrated in the vulcanization bellows

2: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei dem im Vulkanisationsbalg sowohl Kanäle als auch Heizleiter integriert sind. 2 a device according to the invention, in which both channels and heating conductors are integrated in the vulcanization bellows.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen in einem Radialschnitt. Der zu vulkanisierende Reifenrohling 1 ist in der Heizform 6 angeordnet, die z.B. mit einem dampfförmigen Heizmedium betrieben wird. Die Heizform 6 ist schematisch dargestellt. Auf der Innenseite des zu vulkanisierenden Reifenrohlings 1 ist der Vulkanisationsbalg 2 angeordnet, der in der Figur im expandierten Zustand dargestellt ist. In diesem Vulkanisationsbalg 2 ist eine Mehrzahl von Kanälen 3 integriert, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Ausrichtung in Umfangsrichtung des Reifenrohlings 1 besitzen. Die Kanäle 3 werden durch ein flüssiges Medium durchströmt, wodurch der Vulkanisationsbalg 2 aktiv temperiert werden kann. Der Großteil der Vulkanisationsenergie wird vorzugsweise über den Innenraum 4 des Vulkanisationsbalges 2 zugeführt, z.B. durch ein dampfförmiges Heizmedium. 1 shows a device according to the invention for vulcanizing vehicle tires in a radial section. The green tire to be vulcanized 1 is in the heating form 6 arranged, which is operated for example with a vaporous heating medium. The heating form 6 is shown schematically. On the inside of the green tire to be vulcanized 1 is the vulcanization bellows 2 arranged, which is shown in the figure in the expanded state. In this vulcanization bellows 2 is a plurality of channels 3 integrated, which in this embodiment, an orientation in the circumferential direction of the green tire 1 have. The channels 3 are flowed through by a liquid medium, whereby the Vulkanisationsbalg 2 can be actively tempered. The majority of the vulcanization energy is preferably via the interior 4 of Vulkanisationsbalges 2 supplied, for example by a vaporous heating medium.

Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem im Vulkanisationsbalg 2 sowohl integrierte Kanäle 3 als auch integrierte Heizleiter 5 vorgesehen sind. Auf diese Weise wird eine so genannte Zwei-Zonen-Temperierung erzielt, wobei der Wulstbereich des Reifenrohlings 1 mit den integrierten Kanälen 3 aktiv gekühlt werden kann. Auf diese Weise wird eine geringere thermische Beaufschlagung des Reifenwulstes erreicht. Der Schulterbereich sowie die Reifenzone unterhalb des Laufstreifens werden hingegen mit den elektrischen Heizleitern 5 aktiv beheizt. Dadurch wird diesem Bereich zusätzlich Vulkanisationsenergie zugeführt, wodurch z.B. die Vulkanisationszeit des Vulkanisationsprozesses verkürzt werden kann. Die Integration der Kanäle oder Heizleiter lässt sich z.B. dadurch realisieren, dass die Kanäle oder Heizleiter bei der Herstellung der Heizbälge zwischen zwei Lagen des Heizbalges eingefügt und anschließend mitvulkanisiert werden.The 2 shows a second embodiment, wherein in the vulcanization 2 both integrated channels 3 as well as integrated heating conductors 5 are provided. In this way, a so-called two-zone tempering is achieved, wherein the bead region of the green tire 1 with the integrated channels 3 can be actively cooled. In this way, a lower thermal loading of the tire bead is achieved. The shoulder area and the tire area below the tread, however, with the electric heating conductors 5 actively heated. As a result, this area is additionally supplied with vulcanization energy, whereby, for example, the vulcanization time of the vulcanization process can be shortened. The integration of the channels or heating conductors can be realized, for example, by inserting the channels or heating conductors between two layers of the bladder during the production of the bladders and subsequently vulcanizing them.

(ist Teil der Beschreibung(is part of the description

Bezugszeichen für die 1:

1
Reifenrohling
2
Vulkanisationsbalg
3
Im Vulkanisationsbalg integrierte Kanäle
4
Innenraum des Vulkanisationsbalges
5
Elektrischer Heizleiter
6
Schematisch dargestellte Heizform
Reference numerals for the 1 :
1
tire
2
vulcanization bladder
3
Channels integrated in the vulcanization bellows
4
Interior of the vulcanization bellows
5
Electric heating conductor
6
Schematically represented heating form

Claims (10)

Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen (1) mit einem Vulkanisationsbalg, wobei der Vulkanisationsbalg (2) bei der Vulkanisation an dem Fahrzeugreifen (1) anliegt und über ein Heizmedium von der Innenseite des Vulkanisationsbalges (2) dem Fahrzeugreifen (1) Vulkanisationsenergie in Form von Wärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Vulkanisationsbalg ein zusätzliches Temperierungsmittel (3) mit einem flüssigen Medium umfasst.Device for vulcanizing vehicle tires ( 1 ) with a vulcanization bellows, wherein the vulcanization bellows ( 2 ) during vulcanization on the vehicle tire ( 1 ) and via a heating medium from the inside of the Vulkanisationsbalges ( 2 ) the vehicle tire ( 1 ) Vulcanization energy is supplied in the form of heat, characterized in that the vulcanization bellows an additional tempering agent ( 3 ) with a liquid medium. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium durch im Vulkanisationsbalg (2) integrierte Kanäle (3) geleitet wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid medium by in Vulkanisationsbalg ( 2 ) integrated channels ( 3 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung des flüssigen Mediums außerhalb des Vulkanisationsbalges (2) erfolgt.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature of the liquid medium outside the Vulkanisationsbalges ( 2 ) he follows. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich elektrische Heizleiter (5) im Vulkanisationsbalg (2) integriert sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in addition electrical heating conductors ( 5 ) in the vulcanization bellows ( 2 ) are integrated. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) oder Heizleiter (5) flexibel sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the channels ( 3 ) or heating conductor ( 5 ) are flexible. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) oder Heizleiter (5) auf der Außen- oder Innenseite des Vulkanisationsbalges (2) angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the channels ( 3 ) or heating conductor ( 5 ) on the outside or inside of the vulcanization bellows ( 2 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) in Zonen des Vulkanisationsbalges (2) angeordnet sind, in denen eine Kühlung erforderlich ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channels ( 3 ) in zones of Vulkanisationsbalges ( 2 ) are arranged, in which cooling is required. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (5) in Zonen des Vulkanisationsbalges (2) angeordnet sind, in denen eine Erwärmung erforderlich ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heating conductors ( 5 ) in zones of Vulkanisationsbalges ( 2 ) are arranged, in which a heating is required. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) und/oder Heizleiter (5) dergestalt im Vulkanisationsbalges (2) ausgerichtet sind, dass eine hohe Balgflexibilität erreicht wird.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the channels ( 3 ) and / or heating conductors ( 5 ) in the vulcanization bladder ( 2 ) are aligned so that a high bellows flexibility is achieved. Verfahren zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens (1) bei dem der Fahrzeugreifen (1) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vulkanisiert wird.Method for vulcanization of a vehicle tire ( 1 ) in which the vehicle tire ( 1 ) is vulcanized with a device according to one of claims 1 to 9.
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