DE102011000704A1

DE102011000704A1 - Vulkanisationssegment zur Herstellung eines Fahrzeugreifens

Info

Publication number: DE102011000704A1
Application number: DE201110000704
Authority: DE
Inventors: Rolf Hackbarth
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Vulkanisationssegments für Fahrzeugreifen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens zu schaffen, bei dem der Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität erzeugt wird. Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass das Vulkanisationssegment in mehreren Schichten durch ein Pulver-Auftrags-Schweißen in Verbindung mit einem Laser hergestellt wird und durch diesen Formvorgang Entlüftungsmittel im Vulkanisationssegment angeordnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vulkanisationssegment zur Herstellung eines Fahrzeugreifens.
Die Reifenvulkanisation erfolgt in Heizpressen, bei der der Reifenrohling in geeignete Formsegmente eingesetzt und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird. Jede Reifenvulkanisationsform, die aus mehreren Vulkanisationssegmenten besteht, muss entlüftet werden, wenn sich der Reifenrohling von innen an die formgebenden Werkezeuge der Vulkanisationsform anlegt. Dabei treibt der Rohling Luft vor sich her
Die Entlüftung der Vulkanisationsformen wird bisher über eine Vielzahl senkrecht zum Segmentgrund verlaufender, dünner Bohrungen gewährleistet, in denen Entlüftungsventile angeordnet sind. Eine typische PKW-Sommerreifen-Form verfugt über 1500 Entlüftungsbohrungen, eine typische PKW-Winterreifen-Form verfügt über etwa 2500 Entlüftungsbohrungen. Nachteilig an den Entlüftungsventilen ist, dass während der Vulkanisation Kautschuk in die Entlüftungsbohrungen oder die Entlüftungsventile hinein fließt. Dadurch entstehen Austriebe auf der Reifenoberfläche. Zudem verstopfen die Ventile häufig und müssen aufwendig gereinigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens zu schaffen, bei dem der Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität erzeugt wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass das Vulkanisationssegment in mehreren Schichten durch ein Pulver-Auftrags-Schweißen in Verbindung mit einem Laser hergestellt wird und durch diesen Formvorgang Entlüftungsmittel im Vulkanisationssegment angeordnet werden.
Beim Pulver-Auftrags-Schweißen wird ein pulverförmiger Zusatzwerkstoff mit hochenergetischer Laserstrahlung auf ein Werkstück geschweißt. Der Laserstrahl schmilzt eine dünne Schicht der Oberfläche sowie gleichzeitig das einfallende Pulver auf und verbindet diese metallurgisch miteinander. So wird das Vulkanisationssegment in vielen Schichten aufgebaut. Dieses Verfahren ermöglicht es, die Entlüftungsmittel nicht nur geradlinig in das Segment einzubringen, sondern in allen Positionen, Ebenen und Richtungen. Das Entlüftungsmittel kann außerdem in jeder beliebigen geometrischen Form ausgebildet werden, z. B. als runden oder eckigen Kanal. Weiterhin wird durch die optimale Entlüftung des Vulkanisationssegments die Produktqualität des Reifens verbessert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Teil des Entlüftungsmittels als Entlüftungsschlitz ausgebildet ist. Die Entlüftungsschlitze leiten Luft von der Oberseite des Segments ab. Die Ausbildung als Schlitz hat den Vorteil, dass auf dem Einsatz von Entlüftungsventilen verzichtet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Teil des Entlüftungsmittels als Entlüftungskanal ausgebildet ist. Die Entlüftungskanäle leiten die Luft aus den Entlüftungsschlitzen an das Innere des Vulkanisationssegments weiter. Von dort wird die Luft auf einfache Weise aus dem Vulkanisationssegment hinaus geleitet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mehreren übereinanderliegenden Schichten des Vulkanisationssegments durch einen Laser in radialer Ausrichtung zum Vulkanisationssegment radial aufgetragen werden. Durch den radialen Auftrag der einzelnen Schichten wird weniger Zeit zur Herstellung eines Vulkanisationssegments benötigt als bei einem horizontalen Auftrag der einzelnen Schichten.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Entlüftungsschlitze an den Profillamellen und Profilstegen im Übergang zum Segmentgrund befinden. Wenn der Reifenrohling in das Vulkanisationssegment gepresst wird, verdrängt er die Luft in Richtung Profillamellen und Profilstege. Deswegen ist es wichtig, das sich an den Profilamellen und Profilstegen im Übergang zum Segmentgrund Entlüftungsschlitze befinden an denen die vom Reifenrohling verdrängt Luft entweichen kann. Durch die Anordnung der Entlüftungsschlitze an dieser Stelle wird eine optimale Einformung des Reifenrohlings ohne sich bildende Luftpolster gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsschlitze eine Breite von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen. Durch das Pulver-Auftrags-Schweißen können sehr geringe Schlitzbreiten realisiert werden. Besonders vorteilhaft an diesen geringen Breiten ist, dass die Luft zwar gut abgeleitet wird, der Schlitz jedoch nicht so breit ist, das Rohgummimasse in die Entlüftungsschlitze hinein geraten kann. Dadurch wird insb. vermieden, dass sich Austriebe auf der Oberfläche des Reifens bilden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen Entlüftungsschlitz und Entlüftungskanal ein Verbindungskanal angeordnet ist. Dieser Verbindungskanal dient dazu, Entlüftungsschlitz und Entlüftungskanal miteinander zu verbinden, wenn beide zu weit voneinander entfernt angeordnet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungskanäle in Umfangsrichtung des Vulkanisationssegments angeordnet sind. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass nur wenige Kanäle zur Entlüftung benötigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungskanäle in axialer Richtung des Vulkanisationssegments angeordnet sind. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass die Kanäle nur relativ kurz sind und eine optimale Entlüftung gewährleistet wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsmittel mit Druckluft beaufschlagt werden. Durch die Beaufschlagung mit Druckluft wird das Ausformen des vulkanisierten Fahrzeugreifens unterstützt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 ein Teil eines Vulkanisationssegmentes in einer dreidimensionalen Ansicht
Die 1 zeigt das erfindungsgemäße Vulkanisationssegment 1. Das Vulkanisationssegment ist mit mehreren Profillamellen 2 und Profilstegen 3 ausgebildet, die in den Reifenrohling entsprechende Umfangsnuten, Querrillen und Einschnitte einformen, wodurch das Reifenprofil in den Laufstreifen eingeprägt wird. Eine Vielzahl von einzelnen Vulkanisationssegment sind rotationssymetrisch in einer Vulkanisationsform angeordnet. Am Übergang von Profillamellen 2 und Profistegen 3 zum Segmentgrund 6 sind die Entlüftungsschlitze 5 angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine optimale Ableitung der verdrängten Luft während des Einpressens des Reifenrohlings gewährleistet. Die Entlüftungsschlitze 5 gehen entweder direkt in die Entlüftungskanäle 4 über oder werden durch einen Verbindungskanal 7 mit dem Entlüftungskanal 4 verbunden, wobei die Entlüftungskanäle 4 in dem Vulkanisationssegment verlaufen und daher gestrichelt dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Entlüftungskanäle 4 in axialer Richtung 9 im Vulkanisationssegment 1 angeordnet. Die Anordnung und Anzahl der Entlüftungskanäle 4 ist jedoch beliebig. Es kann auch nur ein Entlüftungskanal 4 vorhanden sein, in den alle Entlüftungsschlitze 5 und Verbindungskanäle 7 einmünden. Die Entlüftungskanäle können auch in Umfangsrichtung 10 angeordnet werden. Das Vulkanisationssegment 1 wird durch ein Pulver-Auftrags-Schweißen, in Verbindung mit einem Laser hergestellt, wobei einzelne Schichten übereinander aufgetragen werden. Durch dieses Verfahren lassen sich im Vulkanisationssegment 1 jede beliebige Art von Hohlräumen und Aussparungen anordnen, z. B. in Form von Entlüftungskanälen 4 und Entlüftungsschlitze 5. Der schichtweise Aufbau des Vulkanisationssegments 1 sollte in radialer Ausrichtung 8 des Vulkanisationssegments 1 erfolgen, die der radialen Krümmung des Vulkanisationssegments 1 entspricht. Dadurch lässt sich die Herstellungszeit erheblich verkürzen. Bei einer Weiterbildung des Vulkanisationssegments 1 ist vorgesehen, die Entlüftungskanäle beim Ausformvorgang des Reifens aus der Vulkanisationsform mit Druckluft zu beaufschlagen, um dadurch das Ausformen zu erleichtern.
Bezugszeichenliste

1: Vulkanisationssegment
2: Profillamelle
3: Profilsteg
4: Entlüftungskanal
5: Entlüftungsschlitz
6: Segmentgrund
7: Verbindungskanal
8: radiale Ausrichtung des Vulkanisationssegments
9: axiale Ausrichtung des Vulkanisationssegments
10: Umfangsrichtung des Vulkanisationssegments

Claims

Vulkanisationssegment (1) zur Herstellung eines Fahrzeugreifens, wobei das Vulkanisationssegment (1) Profilstege (3), Profillamellen (2) und Entlüftungsmittel (4, 5) aufweist, wobei die Entlüftungsmittel (4, 5) zum Entlüften beim Einformen des Reifenrohlings genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Vulkanisationssegment (1) in mehreren übereinander liegenden Schichten durch ein Pulver-Auftrags-Schweißen in Verbindung mit einem Laser hergestellt wird, wobei bei diesem Formvorgang Entlüftungsmittel (4, 5) im Vulkanisationssegment (1) angeordnet werden.
Vulkanisationssegment (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Entlüftungsmittels (4, 5) als Entlüftungsschlitz (5) ausgebildet ist und mit dem Entlüftungsschlitz Luft von der Oberseite des Vulkanisationssegments (1) abgeleitet wird.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Entlüftungsmittels (4, 5) als Entlüftungskanal (4) ausgebildet ist und Luft aus dem Inneren des Vulkanisationssegments (1) abgeleitet wird.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren übereinanderliegenden Schichten durch einen Laser radial aufgetragen werden.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entlüftungsschlitze (5) an den Profillamellen (2) und Profilstegen (3) im Übergang zum Segmentgrund (6) befinden.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsschlitze (5) eine Breite von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Entlüftungsschlitz (5) und Entlüftungskanal (4) ein Verbindungskanal (7) angeordnet ist.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (4) in Umfangsrichtung des Vulkanisationssegments angeordnet sind.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskanäle (4) in axialer Richtung des Vulkanisationssegments (1) angeordnet sind.
Vulkanisationssegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsmittel mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch das Ausformen des vulkanisierten Fahrzeugreifens unterstützt wird.