DE102012108803A1 - Device for vulcanization of vehicle tire, has shell and/or ring thermally decoupled from upper mold plate of vulcanization container and center mechanism by circular heat insulation at shell such that temperature difference is adjusted - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens. The invention relates to a device for vulcanization of a vehicle tire.
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. Von außen wird der Reifenrohling über an der Form anliegende Heizplatten und Konusring beheizt. The tire vulcanization is carried out in heating presses, in which the green tire is inserted into suitable mold segments and vulcanized under the action of heat and pressure. On the inside of the tire, a flexible bellows is applied to the tire, which is acted upon by a heating medium and in this way supplies the required vulcanization energy to the green tire from the inside. The supply of Vulkanisationsenergie on the inside of the tire is referred to as internal heating. The required vulcanization temperatures and cure time are dependent on various parameters, e.g. of the tire type. From the outside, the green tire is heated by means of heating plates and conical ring adjacent to the mold.
Unter bestimmten Bedingungen besteht das Problem unerwünscht hoher Temperaturen in bestimmten Reifenteilen, z.B. im Bereich des Wulstes und der Seitenwand. Bestimmte Reifenteile, insb. der Wulst oder die Seitenwand, können bei zu hohen Temperaturen und langen Vulkanisationszeiten stark vernetzt werden, wodurch die Produktqualität und Reifeneigenschaften beeinträchtigt werden können. Under certain conditions, there is the problem of undesirably high temperatures in certain parts of the tire, e.g. in the area of the bead and the side wall. Certain parts of the tire, in particular the bead or the side wall, can be strongly crosslinked at too high temperatures and long vulcanization times, whereby the product quality and tire properties can be impaired.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens zu schaffen, bei dem der Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität und verbesserten Reifeneigenschaften erzeugt wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Vulkanisationszeit insgesamt zu verkürzen, um dadurch die Anzahl der vulkanisierten Reifen pro Vulkanisationspresse zu erhöhen. The invention has for its object to provide a device for the vulcanization of a vehicle tire, in which the vehicle tire is produced with a high product quality and improved tire properties. Another object is to shorten the overall cure time, thereby increasing the number of cured tires per cure press.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass die Seitenwandschale und/ oder der Wulstring der Heizform eine von dem Konusring jeweils unabhängige Wärmequelle aufweisen, wobei sich die Wärmequelle des Wulstringes und /oder der Seitenwandschale räumlich unmittelbar in der Nähe an dem zu vulkanisierendem Reifenbereich befindet, wobei die Seitenwandschale und/ oder der Wulstring durch eine Wärmeisolierung von umgebenden Bauteilen des Vulkanisationscontainers und dem Mittenmechanismus der Vorrichtung thermisch entkoppelt sind, wodurch eine signifikante Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Seitenwandschale und/ oder des Wulstringes sowie der Temperatur an den Profilsegmenten einstellbar ist. The object is achieved according to
Durch die Wärmeisolierung in Verbindung mit den autarken Wärmequellen wird eine thermische Entkopplung des Wulstringes und der Seitenwandschale von dem Laufflächenbereich erreicht. Dadurch wird eine geziele Temperierung der einzelnen Reifenbereiche ermöglicht Der Laufstreifenbereich sowie die Reifenschultern können z.B mit höheren Temperaturen vulkanisiert werden, wodurch die Vulkanisationszeit pro Reifen erheblich reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht in der Verbesserung von Reifeneigenschaften, da die unterschiedlichen Reifenbereiche jeweils mit einer optimalen Vulkanisationstemperatur vulkanisiert werden. Zu diesen verbesserten Reifeneigenschaften zählen insbesondere der reduzierte Rollwiderstand, eine Reduzierung des Bremsweges auf nassen Straßen sowie weitere Fahreigenschaftsverbesserungen. Außerdem kann eine Reduzierung der Energiekosten erreicht werden, da zwischen den Wärmequellen im Seitenwand/Wulstbereich und dem zu vulkanisierenden Reifenrohling kürzere Wege vorliegen. The thermal insulation in conjunction with the self-sufficient heat sources, a thermal decoupling of the bead ring and the side wall shell is achieved by the tread area. This allows a targeted temperature control of the individual tire areas The tread area and the tire shoulders can be vulcanized, for example, with higher temperatures, whereby the vulcanization time per tire can be significantly reduced. Another advantage is the improvement of tire properties, since the different tire areas are each vulcanized with an optimum vulcanization temperature. These improved tire properties include, in particular, reduced rolling resistance, a reduction of the braking distance on wet roads and further driving characteristics improvements. In addition, a reduction in energy costs can be achieved because there are shorter paths between the heat sources in the sidewall / bead area and the green tire to be vulcanized.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwandschale und der Wulstring der Heizform eine von der Konusheizung unabhängige Wärmequelle aufweisen, wobei mit den Wärmequellen unterschiedliche Temperaturen (Heizen + Kühlen) in der Seitenwandschale und dem Wulstring einstellbar sind. Auf diese Weise können sowohl die relativ dünne Seitenwand als auch der etwas dickere Reifenwulst mit unterschiedlichen Vulkanisationstemperaturen temperiert werden. In an advantageous development of the invention, it is provided that the side wall shell and the bead ring of the heating mold have an independent of the cone heating heat source, with the heat sources different temperatures (heating + cooling) in the side wall shell and the bead ring are adjustable. In this way, both the relatively thin side wall and the slightly thicker tire bead can be tempered with different vulcanization temperatures.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Wärmeisolierung zwischen der Seitenwandschale und dem Wulstring angeordnet ist. Mit der Wärmeisolierung wird eine effektive thermische Entkopplung zwischen beiden Teilen der Heizform erreicht. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that a heat insulation between the side wall shell and the bead ring is arranged. The thermal insulation achieves effective thermal decoupling between the two parts of the heating mold.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Wärmeisolierung zwischen den Profilsegmenten und den Seitenwandschalen angeordnet ist. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that a heat insulation between the profile segments and the side wall shells is arranged.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung in Form von Rillen an den Oberflächen der Seitenwandschale oder des Wulstringes ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert. Eine entsprechende Wärmeisolierung lässt sich auf einfache Weise realisieren. Die Luftrillen gewährleisten eine gute und effektive Wärmeisolierung. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the heat insulation is formed in the form of grooves on the surfaces of the side wall shell or the bead ring, which prevents heat transfer from the surrounding components. A corresponding thermal insulation can be realized in a simple manner. The air grooves ensure a good and effective heat insulation.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung in Form von Isoliermaterial ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert. Durch ein entsprechendes Isoliermaterial läßt sich die Bildung von Wärmebrücken auf einfache Weise ausschließen. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the heat insulation is designed in the form of insulating material, which prevents heat transfer from the surrounding components. By an appropriate insulating material, the formation of thermal bridges can be excluded in a simple manner.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung aus einem druckstabilen und temperaturbeständigen Kunststoff-Material besteht. Auf dieser Weise hält die Wärmeisolierung der hohen Temperaturbeanspruchung stand, die mit der Vulkanisation verbunden sind. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the thermal insulation consists of a pressure-stable and temperature-resistant plastic material. In this way, the thermal insulation withstands the high temperature stress associated with vulcanization.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung z.B. aus Teflon-Material besteht. Teflon-Material ist ein geeignetes Material welches den gestellten Anforderungen entspricht. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the thermal insulation, e.g. made of Teflon material. Teflon material is a suitable material that meets the requirements.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die obere und/oder die untere Heizplatte des Vulkanisationscontainers eine thermische Entkopplungsfuge aufweist, wodurch die Dampfkammern in der Heizplatte im Wesentlichen ausschließlich den Profilsegmenten Wärmeenergie zuführt. Durch die Entkopplungsfuge wird der Teil der Heizplatte, die im Bereich der Seitenwandschale und des Wulstringes liegt, thermisch von dem Rest der Heizplatte entkoppelt. In a further advantageous development of the invention, it is provided that the upper and / or the lower heating plate of the vulcanization container has a thermal decoupling joint, whereby the steam chambers in the heating plate supply thermal energy essentially exclusively to the profile segments. The decoupling joint thermally decouples the part of the heating plate which lies in the region of the side wall shell and the bead ring from the rest of the heating plate.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Profilsegmenten, Seitenwandschalen und/oder Wulstringen Temperatursensoren für eine Temperaturregelung der Heizform angeordnet sind. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine geregelte, einer bestimmten Temperaturzielkurve folgend, Temperaturführung in den Profilsegmenten und im Seitenwand-/ Wulstbereich realisieren. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that temperature sensors for temperature control of the heating mold are arranged in the profile segments, side wall shells and / or bead rings. As a result, it is possible in a simple manner to realize a controlled temperature profile in the profile segments and in the sidewall / bead region, following a specific temperature target curve.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen den Temperaturen der Profilsegmente, Seitenwandschalen und Wulstringen beliebige Temperaturdifferenzen einstellbar sind. Durch entsprechende Temperaturdifferenzen lassen sich optimale Vulkanisationstemperaturen in den unterschiedlichen Bereichen der Heizform einstellen. In a further advantageous development of the invention, it is provided that any temperature differences can be set between the temperatures of the profile segments, side wall shells and bead rings. By appropriate temperature differences optimal vulcanization temperatures can be set in the different areas of the heating mold.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt: Reference to an embodiment of the invention will be explained in more detail. It shows:
Die
Über die Wärmequellen wird dem Reifenrohling auf seiner Außenseite über die Heizform
Die Heizform umfasst im Wesentlichen den oberen und unteren Wulstring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Heizform heating form
- 2 2
- Wulstring bead
- 3 3
- Seitenwandschale Sidewall shell
- 4 4
- Profilsegment profile segment
- 5 5
- Wärmequelle im Wulstring Heat source in the bead ring
- 6 6
- Wärmequelle in Seitenwandschale Heat source in sidewall shell
- 7 7
- umlaufende Wärmeisolierung am Wulstring circumferential heat insulation on the bead ring
- 8 8th
- umlaufende Wärmeisolierung an der Seitenwandschale circumferential heat insulation on the side wall shell
- 9 9
- Wärmeisolierung zwischen Wulstring und Mittenmechanismus Thermal insulation between bead ring and center mechanism
- 1010
- Wärmeisolierung zwischen Wulstring und Seitenwandschale Heat insulation between bead ring and side wall shell
- 1111
- Wärmeisolierung zwischen Seitenwandschale und Profilsegmenten Thermal insulation between side wall shell and profile segments
- 1212
- Mittenmechanismus center mechanism
- 1313
- Obere Formplatte des Vulkanisationscontainers Upper mold plate of the vulcanization container
- 1414
- obere Heizplatte des Vulkanisationscontainers upper heating plate of the vulcanization container
- 1515
- Entkopplungsfuge in der Heizplatte Decoupling joint in the heating plate
- 1616
- Segmentschuh des Vulkanisationscontainers Segment shoe of the vulcanization container
- 1717
- Konusring des Vulkanisationscontainers Cone ring of the vulcanization container
- 1818
- untere Heizplatte des Vulkanisationscontainers lower heating plate of the vulcanization container
- 1919
- Wärmequelle in oberer Heizplatte des Vulkanisationscontainers (z.B. Dampfkammer für Außenheizung) Heat source in upper heating plate of vulcanization container (e.g., steam chamber for external heating)
- 2020
- Wärmequelle in Konusring (z.B. Dampfkammer) Heat source in cone ring (e.g., steam chamber)
- 2121
- Wärmequelle in unterer Heizplatte (z.B.Dampfkammer) Heat source in lower heating plate (e.g., steam chamber)
- 2222
- Rotations-Symmetrieachse Rotational symmetry axis
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- 2012-09-19 DE DE201210108803 patent/DE102012108803A1/en not_active Withdrawn
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