DE102011050553B4

DE102011050553B4 - Vulkanisierform für Fahrzeugreifen und Verfahren zur Reinigung dieser Vulkanisierform

Info

Publication number: DE102011050553B4
Application number: DE102011050553.9A
Authority: DE
Inventors: Norbert Kendziorra; Torsten Dietmann; Frank Butterweck
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: DE102011050553A1

Abstract

Vulkanisierform (1) für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten (2) besteht, die eine innenseitige Formfläche (3) mit einer Negativkontur zur Formung der Positivkontur des zu vulkanisierenden Reifens aufweisen und wobei die Formsegmente (2) Entlüftungsmittel aufweisen, welche mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und durch welche Gas sowohl aus dem Formenhohlraum der Vulkanisierform (1) durch das Formsegment (2) hindurch nach außen ausleitbar, als auch in den Formenhohlraum der Vulkanisierform (1) durch das Formsegment (2) hindurch nach innen einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der radial äußeren Rückseite (9) eines jeden Formsegmentes (2) eine gasdichte Abdeckung (7) mit einer Gasein- bzw. ausleitung angeordnet ist, so dass das Gas über diese gasdichte Abdeckung (7) in den Formenhohlraum (6) der Vulkanisierform (1) ein- bzw. ausleitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vulkanisierform für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten besteht, die eine innenseitige Formfläche mit einer Negativkontur zur Formung der Positivkontur des zu vulkanisierenden Reifens aufweisen und wobei die Formsegmente Entlüftungsmittel aufweisen, welche durch das Formsegment hindurchgeführt sind und mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und durch welche Gas sowohl aus dem Formenhohlraum der Vulkanisierform durch das Formsegment hindurch nach außen ausleitbar, als auch in den Formenhohlraum der Vulkanisierform durch das Formsegment hindurch nach innen einleitbar ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Reinigung dieser Vulkanisierform.
Eine derartige Vulkanisierform und ein vorgenanntes Verfahren sind aus der EP 0 451 832 B1 bekannt geworden. Zur Entlüftung während des Vulkanisiervorganges eines Fahrzeugreifens wird durch die Entlüftungsmittel Gas aus dem Formenhohlraum nach radial außen abgeführt. Zur Reinigung der leeren Vulkanisierform wird mittels Fluiddruckeinrichtungen Fluid über die Entlüftungsmittel in den Formenhohlraum eingebracht, wodurch die Entlüftungsmittel von möglichen Kautschukanhaftungen gereinigt werden. Die Formsegmente der Vulkanisierform weisen spezielle Entlüftungsmittel auf, welche an Grenzflächen von puzzleartig zusammengesetzten Formflächen angeordnet sind. Hierdurch wird die Vulkanisierform aufwändig und teuer.
Andere Vulkanisierformen weisen übliche Entlüftungsmittel wie einfache radiale Entlüftungsbohrungen oder tellerartige Entlüftungsventile auf. Entlüftungsmittel in Vulkanisierformen sind notwendig, um die beim Heizpressvorgang des Reifenrohlings zwischen dem Reifenrohling und den Formflächen verbleibende Luft während des Pressvorganges des Reifenrohlings an die Formflächen aus dem Formenhohlraum abzuführen. So sollen unerwünschte Fehlstellen in Form von Unebenheiten an der Oberfläche des Reifens vermieden werden. Während des Heizpressvorganges bekommt der Reifenrohling seine endgültige Kontur und wird durch Kautschukvernetzungsreaktionen in seinen gummielastischen Zustand überführt.
Nachteilig ist jedoch, dass sowohl die Formflächen der Vulkanisierform als auch die Entlüftungsmittel verschmutzungsanfällig gegenüber Kautschukmaterial sind, welches an den Formflächen anhaftet oder welches in die Entlüftungsmittel eindringt und diese verschmutzt und verklebt. Durch oxidative Prozesse können sich aus diesen Verschmutzungen harte Verkrustungen bilden, so dass der Reifen nicht mehr sauber ausgeformt und/ oder dass das Gas nicht mehr ausreichend aus dem Formenhohlraum abgeführt werden kann. Dieser nachteilige Effekt wird durch moderne Kautschukmischungen, die alternative Weichmacher enthalten, noch verstärkt.
Da zur Gewährung einer ausreichenden Entlüftung einer Vulkanisierform, insbesondere auch in Nischen des Reifenprofils, eine Vielzahl an Entlüftungsmitteln, üblicherweise 500 bis 60000, pro Vulkanisierform vorgesehen sind, führt die Reinigung der Formsegmente samt Entlüftungsmittel oder ein Austausch der verschmutzten Entlüftungsmittel zu Stillstandszeiten der Produktion und zu einem erheblichen Kosten- und Zeitaufwand.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und zeitsparend zu reinigende Vulkanisierform für Fahrzeugreifen sowie ein Verfahren bereitzustellen, mit dem diese Vulkanisierform zeitsparend und effizient zu reinigen ist.
Diese Aufgabe wird in Bezug auf die Vulkanisierform gelöst, indem an der radial äußeren Rückseite eines jeden Formsegmentes eine gasdichte Abdeckung mit einer Gasein- bzw. ausleitung angeordnet ist, so dass ein Gas über diese Abdeckung in den Formenhohlraum der Vulkanisierform ein- bzw. ausleitbar ist.
Die Vulkanisierform erlaubt somit die übliche und bekannte Ausleitung von Gas aus dem Formenhohlraum während des Vulkanisiervorganges. Die Vulkanisierform erlaubt aber zudem, dass Gas in den Formenhohlraum über die Entlüftungsmittel eingeleitet werden kann. Dieses ist einfach und kostengünstig dadurch ermöglicht, dass die Rückseite eines jeden Formsegmentes mit einer gasdichten Abdeckung versehen ist, in die Gas zur Reinigung bzw. zum Schutz vor Verschmutzung der Vulkanisierform eingeleitet werden kann und aus der das Gas dann vorzugsweise aufgrund des innerhalb dieser Abdeckung aufgebauten Gasdruckes gleichmäßig über das Formensegment verteilt über die Entlüftungsmittel in den Formeninnenraum gedrückt wird. Jede übliche, bereits existierende Vulkanisierform, insbesondere die segmentierte Vulkanisierform kann durch einfache Maßnahmen mit einer solchen gasdichten Abdeckung nachgerüstet werden und als erfindungsgemäße Vulkanisierform eingesetzt werden. Es ist keine aufwändige Fertigung von neu gestalteten Vulkanisierformen notwendig. Es ist eine erfindungsgemäße Vulkanisierform für Fahrzeugreifen geschaffen, die zeitsparend und effizient zu reinigen ist. Die Abdeckung ist gegenüber der Rückseite des Formsegmentes gasdicht.
In einer bestimmten Ausführungsform ist ein Gasstutzen an jeder gasdichten Abdeckung angeordnet, über den die Gasein- bzw. ausleitung in die gasdichte Abdeckung erfolgt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird in Bezug auf das Reinigungsverfahren der vorgenannten Vulkanisierform gelöst, indem man ein Gas über die Entlüftungsmittel in den leeren Formenhohlraum der Vulkanisierform einleitet. Es ist eine gleichmäßige Verteilung des eingeleiteten Gases nach radial innen in den Formenhohlraum erreicht. Dadurch, dass die Gaseinleitung über die üblichen Entlüftungsmittel erfolgt, werden diese von Kautschukresten freigespült. Die Gaseinleitung kann unter vorbestimmten Drücken erfolgen, so dass die Freispülung von Kautschukresten zuverlässig erreichbar ist.
Zur Reinigung der Vulkanisierform leitet man beispielsweise das Gas Ozon, kaltes Plasma oder Stickstoffoxid oder Wasserdampf in den leeren Formenhohlraum der Vulkanisierform. Durch Ozon und kaltes Plasma werden die Formflächen und die Entlüftungsmittel gezielt oxidativ behandelt und bewirken einen schnelleren Abbau von Kauschukanhaftungen und anderen organischen Anhaftungen. Stickstoff kann gut als Gas zur mechanischen Reinigung eingesetzt werden. Wasserdampf stellt ein gutes Lösungsmittel dar.
Zur Verringerung der Bildung von Verschmutzungen an den Formflächen und den Entlüftungsmitteln leitet man ein Inertgas in den leeren Formenhohlraum der Vulkanisierform ein. Inertgase sind reaktionsträge Gase wie beispielsweise Stickstoff und sämtliche Edelgase (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon). Hierdurch liegt in dem Formenhohlraum eine sauerstoffarme Atmosphäre vor, die den oxidativen Abbau und somit die Entstehung von festen Verkrustungen von Anhaftungen reduziert. Dieses bietet sich insbesondere in Fertigungspausen der Vulkanisierform an, wenn diese zwar geheizt ist, aber für einen oder mehrere Zyklen nicht genutzt wird. Der Formenhohlraum ist dann geschlossen und kann das in diesen geschlossenen Formenhohlraum eingeleitete Inertgas gut halten.
Das Inertgas kann aber auch in die geöffnete Form eingebracht werden und sich in dem geöffneten Teil-Formenhohlraum halten.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:

1 eine segmentierte Vulkanisierform mit Formsegmenten;
2 eine dreidimensionale Darstellung eines auf die Stirnseite eines Formsegmentes mit einer hälftig angeordneten gasdichten Abdeckung;
3 eine dreidimensionale Darstellung dieses Formsegmentes mit Blick auf die Formfläche;
4 eine dreidimensionale Darstellung eines Formsegmentes mit Blick auf die Formfläche, wobei die gasdichte Abdeckung von der Rückseite des Formsegmentes abgehoben dargestellt ist.

In der l ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer segmentierten Vulkanisierform 1 für Fahrzeugreifen mit mehreren, zu einer umfangsmäßig geschlossenen Form zusammenfügbaren Formsegmenten 2 dargestellt, wobei die Formsegmente 2 radial verfahrbar sind und eine innenseitige Formfläche 3 mit einer Negativkontur (nicht dargestellt) zur Formung der Positivkontur des zu vulkanisierenden Reifens 4 aufweisen. Die Formsegmente 2 weisen Entlüftungsmittel 5 (nicht dargestellt) auf, welche mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und durch welche Gas sowohl aus dem Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 durch das Formsegment 2 hindurch nach außen ausleitbar, als auch in den Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 durch das Formsegment 2 hindurch nach innen einleitbar ist. An der radial äußeren Rückseite eines jeden Formsegmentes 2 ist eine gasdichte Abdeckung 7 mit einem Stutzen 8 zur Gasein- bzw. ausleitung angeordnet, so dass das Gas über diese Abdeckung 7 in den Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 ein- bzw. ausleitbar ist. Die Formsegmente 2 bestehen in üblicher Art und Weise aus Stahl oder Aluminium. Die gasdichte Abdeckung 7 besteht vorzugsweise aus demselben Werkstoff wie das Formsegment 2, somit aus Stahl oder Aluminium.
Die 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung auf die Stirnseite eines Formsegmentes 2 mit einer hier nur hälftig dargestellten gasdichten Abdeckung 7. Die 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung dieses Formsegmentes 2 mit Blick auf die Formfläche 3 und einer wiederum nur hälftig dargestellten gasdichten Abdeckung 7. Die gasdichte Abdeckung 7 überdeckt bei der erfindungsgemäßen Vulkanisierform 1 die gesamte Rückseite des Formsegmentes 2. In den 1, 2 und 3 stellen die Bezugszeichen gleiche Bezeichnungen dar.
Während des Vulkanisiervorganges kann Gas aus dem Formenhohlraum 6 durch die Entlüftungsmittel 5 durch die gasdichte Abdeckung 7 und den Stutzen 8 nach radial außen abgeführt werden.
Um die Vulkanisierform 1 erfindungsgemäß zu reinigen leitet man ein Gas über die Entlüftungsmittel 5 in den leeren Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 ein. Es ist eine gleichmäßige Verteilung des eingeleiteten Gases nach radial innen in den Formenhohlraum 6 erreicht. Dadurch, dass die Gaseinleitung über die üblichen Entlüftungsmittel 5 erfolgt, werden diese von Kautschukresten freigespült. Die Gaseinleitung kann unter vorbestimmten Drücken erfolgen, so dass die Freispülung von Kautschukresten zuverlässig erreichbar ist. Als Gas wird bevorzugt Ozon oder Stickstoffoxid verwendet und in den leeren Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 eingeleitet. Durch dieses Gas werden die Formflächen 2 und die Entlüftungsmittel 5 gezielt oxidativ behandelt und bewirken einen schnelleren Abbau von unerwünschten Kauschukanhaftungen an den Formflächen 3 und/ oder Entlüftungsmitteln 5. Zur Verringerung der Bildung von Verschmutzungen an den Formflächen 2 und/ oder den Entlüftungsmitteln 5 leitet man ein Inertgas in den leeren Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 ein. Hierdurch wird in dem Formenhohlraum 6 eine sauerstoffarme Atmosphäre erreicht, die den oxidativen Abbau von unerwünschten Kautschukanhaftungen reduziert.
Die 4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Formsegmentes 2 mit Blick auf die Formfläche 3, wobei die gasdichte Abdeckung 7 von der Rückseite des Formsegmentes abgehoben dargestellt ist. Die gasdichte Abdeckung 7 ist in dieser Figur vollständig über die gesamte Breite des Formsegmentes 2 reichend dargestellt. Zusätzlich zu den in 2 und 3 dargestellten Merkmalen weist die gasdichte Abdeckung 7 auf ihrer zur Rückseite des Formsegmentes 2 zugewandten Seite ein Gitterelement 10 auf. Dieses Gitterelement 10 dient der Abstützung der gasdichten Abdeckung 7 gegenüber dem Formsegment 2 als auch der Wärmeübertragung auf das Formsegment 2. Das Gitterelement 10 kann verschiedenste Gitterstrukturen aufweisen, die an die Anordnung der Entlüftungsmittel 5 angepasst ist.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Vulkanisierform
2: Formsegment
3: Formfläche
4: Reifen
5: Entlüftungsmittel
6: Formenhohlraum
7: Gasdichte Abdeckung
8: Stutzen
9: Rückseite des Formsegmentes
10: Gitterelement

Claims

Vulkanisierform (1) für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten (2) besteht, die eine innenseitige Formfläche (3) mit einer Negativkontur zur Formung der Positivkontur des zu vulkanisierenden Reifens aufweisen und wobei die Formsegmente (2) Entlüftungsmittel aufweisen, welche mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und durch welche Gas sowohl aus dem Formenhohlraum der Vulkanisierform (1) durch das Formsegment (2) hindurch nach außen ausleitbar, als auch in den Formenhohlraum der Vulkanisierform (1) durch das Formsegment (2) hindurch nach innen einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der radial äußeren Rückseite (9) eines jeden Formsegmentes (2) eine gasdichte Abdeckung (7) mit einer Gasein- bzw. ausleitung angeordnet ist, so dass das Gas über diese gasdichte Abdeckung (7) in den Formenhohlraum (6) der Vulkanisierform (1) ein- bzw. ausleitbar ist.
Vulkanisierform (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasstutzen an jeder gasdichten Abdeckung (7) angeordnet ist, über den die Gasein- bzw. ausleitung in die gasdichte Abdeckung (7) erfolgt.
Verfahren zur Reinigung einer Vulkanisierform (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gas über die Entlüftungsmittel (5) in den leeren Formenhohlraum (6) der Vulkanisierform (1) einleitet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Reinigung der Vulkanisierform (1) das Gas Ozon, kaltes Plasma oder Stickstoffoxid oder Wasserdampf in den leeren Formenhohlraum (6) der Vulkanisierform (1) einleitet.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Verringerung der Bildung von Verschmutzungen ein Inertgas in den leeren Formenhohlraum (6) der Vulkanisierform (1) einleitet.