DE102013225280A1

DE102013225280A1 - Vulkanisierform für Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102013225280A1
Application number: DE102013225280.3A
Authority: DE
Inventors: Magnus Hassellöf; Joharsyah Ciptokusumo; Karsten Wenzel; Paula Prochnow
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vulkanisierform (1) für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten (2) mit innenseitigen Formflächen (3) besteht, wobei die Formsegmente (2) Entlüftungsmittel mit zylindrischen Entlüftungskanälen (5) aufweisen, wobei in dem Entlüftungskanal (5) ein auswechselbarer Stift (7) angeordnet ist, der die Ausleitung der Luft aus dem Formenhohlraum (6) erlaubt, jedoch den Eintritt von Kautschukmaterial in den Entlüftungskanal (5) weitestgehend verhindert, wobei dieser Stift (7) in Bezug auf seine radiale Erstreckung aus zwei Bereichen (15, 16) besteht, – einem ersten Bereich (15), der das formflächenseitige Ende dieses Stiftes in etwa auf Höhe der Formfläche bildet und an diesem formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der in diesem Bereich gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal (7) aufweist und – einem zweite Bereich (16), der den übrigen Stift umfasst und in welchem der Stift einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal (7) aufweist, so dass ein Ringspalt (17) zwischen Wandung des Entlüftungskanales (18) und dem Stift (7) verbleibt.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Stift (7) starr und austauschbar in dem Entlüftungskanal (5) angeordnet ist, dass der erste Bereich (15) des Stiftes (7) den Entlüftungskanal (5) auf Höhe der Formfläche (3) bis auf einen, etwa das Zentrum (11) des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz (12) stets verschließt und dass sich der Entlüftungsschlitz (12) in radialer Richtung (rR), also in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes (7), vollständig durch den ersten Bereich (15) hindurch erstreckt und bis in den zweiten Bereich (16) hineinreicht, so dass ein Ende des Schlitzes in den Ringspalt (17) mündet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vulkanisierform für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten mit innenseitigen Formflächen besteht, wobei die Formsegmente Entlüftungsmittel mit zylindrischen Entlüftungskanälen aufweisen, wobei in dem Entlüftungskanal ein auswechselbarer Stift angeordnet ist, der die Ausleitung der Luft aus dem Formenhohlraum erlaubt, jedoch den Eintritt von Kautschukmaterial in den Entlüftungskanal weitestgehend verhindert, wobei dieser Stift in Bezug auf seine radiale Erstreckung aus zwei Bereichen besteht, einem ersten Bereich, der das formflächenseitige Ende dieses Stiftes in etwa auf Höhe der Formfläche bildet und an diesem formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der in diesem Bereich gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal aufweist und einem zweiten Bereich, der den übrigen Stift umfasst und in welchem der Stift einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal aufweist, so dass ein Ringspalt zwischen Wandung des Entlüftungskanales und Stift verbleibt. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Stift, welcher in einem Entlüftungskanal anzuordnen ist.
Es ist bekannt, Entlüftungsmittel in Vulkanisierformen vorzusehen, 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 abführen zu können. Es 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.
Es ist bekannt, dass beim Ausvulkanisieren des Fahrzeugreifens Kautschukmaterial in als Entlüftungsmittel dienende zylindrische Entlüftungskanäle gepresst bzw. gesogen werden kann. Die dadurch auf dem fertigen Fahrzeugreifen entstehenden unerwünschten Austriebe müssen vor dessen Verwendung mit eigens dafür vorgesehenen Maschinen entfernt werden. Dieses sogenannte „Trimmen“ führt zu einer Verlängerung und Verteuerung des Herstellungsprozesses des Fahrzeugreifens.
Um dieses Trimmen zu vermeiden, ist es bekannt, in der Formfläche der Vulkanisierform mündende Entlüftungskanäle durch gebohrte Ausnehmungen zu bilden, in welche bewegliche Ventilstifte eingesetzt sind, welche den Entlüftungskanal nach der Luftausleitung verschließen und somit die unerwünschten Austriebe weitestgehend vermeiden. Derartige verschließbare Entlüftungsventile sind in der DE 195 43 276 A1 offenbart und finden beispielsweise als sogenannte „Eurovents“ Verwendung. Ein Eurovent weist in einer bestimmten Ausführungsform eine aus Metall gefertigte Hülse auf, in welcher zur Abdichtung des Formenhohlraums ein entgegen der Kraft einer Feder verschließbarer Ventilteller an einem Schaft (zusammen als „Stift“ bezeichnet) angeordnet ist, welcher das Hülsenende in der Ebene der Formfläche nach Luftausleitung verschließt. Dieses Ventil vermeidet die Austriebe, da der Ventilteller das Entlüftungsmittel mit der Formfläche fluchtend komplett verschließt und kein Kautschukmaterial in den Entlüftungskanal eindringen kann. Nachteilig ist jedoch, dass das Eurovent verschmutzungsanfällig ist, weil beispielsweise unter den Tellerrand gelangendes Kautschukmaterial das Ventil verschmutzt, verklebt und unbrauchbar macht. 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 solcher Entlüftungskanäle, üblicherweise 500 bis 6000 pro Vulkanisierform, vorgesehen werden müssen, führt die Reinigung bzw. der Austausch der verschmutzten Ventile zu einem erheblichen Kosten- und Zeitaufwand.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vulkanisierform für Fahrzeugreifen mit Entlüftungsmitteln bereitzustellen, die weniger verschmutzungsanfällig ist und mit denen der Fahrzeugreifen mit nur geringem Gummiaustrieb vulkanisierbar ist. Zudem soll der mit dieser Vulkanisierform vulkanisierte Fahrzeugreifen nicht auf seinen Austrieben stehen.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Stift starr und austauschbar in dem Entlüftungskanal angeordnet ist, indem der erste Bereich des Stiftes den Entlüftungskanal auf Höhe der Formfläche bis auf einen, etwa das Zentrum des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz stets verschließt und indem sich der Entlüftungsschlitz in radialer Richtung, also in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes, vollständig durch den ersten Bereich hindurch erstreckt und bis in den zweiten Bereich hineinreicht, so dass wenigstens ein Ende des Entlüftungsschlitzes in den Ringspalt mündet.
Hierdurch ist ein Entlüftungsmittel für eine erfindungsgemäße Vulkanisierform geschaffen, das zuverlässig Luft aus dem Formenhohlraum über den Entlüftungsschlitz und anschließend über den Ringspalt ausleitet, das jedoch aufgrund seiner starren Anordnung nicht an einer beweglichen Mechanik verdrecken und aufgrund dieser unbrauchbar werden kann. Der erste Bereich des Stiftes verschließt den Entlüftungskanal bis auf den Entlüftungsschlitz dauerhaft, da der Stift unbeweglich und, – bis auf den Entlüftungsschlitz –, dichtend in dem Entlüftungskanal angeordnet ist. Der Stift ist jedoch austauschbar angeordnet, so dass am Entlüftungsschlitz möglicherweise verstopfte Stifte einfach und kostengünstig ausgetauscht werden können. Zudem ist es ebenfalls möglich, vorhandene Vulkanisierformen, die beispielsweise Eurovents mit federgelagerten Ventilstiften aufweisen, einfach und kostengünstig mit vorgenannten starren, austauschbaren Stiften mit Entlüftungsschlitz umzurüsten. Der Weg der Luft auf dem Formenhohlraum erfolgt zunächst durch den Entlüftungsschlitz im ersten Bereich des Stiftes und anschließend auf Höhe des zweiten Bereiches des Stiftes über den Ringspalt zwischen Stift und Entlüftungskanal. Auf Höhe des zweiten Bereiches des Stiftes reicht wenigstens ein Ende des Schlitzes, vorzugsweise beide Enden des Schlitzes, bis in den Ringspalt hinein, so dass die Luft durch den Entlüftungsschlitz in den Ringspalt gelangen und von dort über bekannte Mittel weiter ausgeleitet werden kann.
Der Entlüftungskanal kann erfindungsgemäß auch mit einer Hülse oder ähnlichem ausgekleidet sein, in welcher der Stift dann starr und austauschbar angeordnet ist.
„Axiale Richtung“ eines Entlüftungsschlitzes meint hier eine Erstreckung des Entlüftungsschlitzes, die etwa senkrecht auf der radialen Erstreckung des Entlüftungsschlitzes steht.
Vorteilhaft ist es, wenn der Entlüftungsschlitz eine Schlitzbreite von 50 µm bis 100 µm aufweist. Derartige „Mikroschlitze“ sind mit neuartigen Verfahren wie beispielsweise dem Water-Laser-Verfahren, herstellbar. Diese Schlitze weisen eine derart geringe Breite auf, dass Luft aus dem Formenhohlraum zuverlässig ableitbar ist, jedoch Kautschukmaterial nicht in die Schlitze eingesogen bzw. -gepresst werden kann. Das Entlüftungsmittel verstopft nicht oder kaum und ist über einen langen Zeitraum einsetzbar.
Vorteilhaft ist es, wenn die radiale Erstreckung des Entlüftungsschlitzes etwa 1,5 mm bis 4,5 mm beträgt, gemessen von dem dem Formenhohlraum zugewandten Ende des Stiftes an. „Radiale Erstreckung“ meint hier die Ausdehnung des Entlüftungsschlitzes in längsachsparalleler Richtung des Stiftes.
Wesentlich ist, dass der erste Bereich immer eine geringere radiale Erstreckung als der Entlüftungsschlitz aufweist, so dass die Enden des Entlüftungsschlitzes in den Ringspalt münden.
Die Länge des Entlüftungsschlitzes ist an die Bemaßung der dem Formenhohlraum zugewandten Stirnfläche des Stiftes angepasst. Der Entlüftungsschlitz sollte eine möglichst große Länge aufweisen und möglichst die Stirnfläche des Stiftes komplett von Rand zu Rand queren. Hierdurch ist die Entlüftung optimiert, da die Luft gut in den Ringspalt des Entlüftungskanales gelangt.
Die Länge des Entlüftungsschlitzes bemisst sich in axialer Richtung.
Vorteilhaft ist es, wenn das dem Formenhohlraum zugewandte Ende des Stiftes in etwa bündig mit der Formoberfläche fluchtet. Hierdurch ist es ermöglicht, einen hinsichtlich seiner äußeren Erscheinung hochqualitativen Fahrzeugreifen herzustellen.
Zweckmäßig ist es, wenn der Stift mittels eines Schnappverschlusses in dem Entlüftungskanal austauschbar angeordnet ist. Hierdurch kann der Ventilstift einfach und kostengünstig starr angeordnet, aber auch einfach ausgetauscht werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Schlitz ein Einfachschlitz oder ein Kreuzschlitz oder ein geschwungen geformter Schlitz ist.
Der erfindungsgemäße Stift für einen zylindrischen Entlüftungskanal eines Entlüftungsmittels einer Vulkanisierform für Fahrzeugreifen ist in dem Entlüftungskanal auswechselbar anzuordnen, wobei dieser Stift in Bezug auf seine radiale Erstreckung aus zwei Bereichen besteht, einem ersten Bereich, der das Ende dieses Stiftes bildet, das formflächenseitig in dem Entlüftungskanal anzuordnen ist und wobei dieses formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal aufweist, in welchem der Stift anzuordnen ist und einem zweiten Bereich, der den übrigen Stift umfasst und in welchem der Stift einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal aufweist, in welchem der Stift anzuordnen ist, so dass ein Ringspalt zwischen Wandung des Entlüftungskanales und dem Stift verbleibt. Der erste Bereich des Stiftes weist wenigstens einen, das Zentrum des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz auf, wobei sich der Entlüftungsschlitz in radialer Richtung in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes vollständig durch den ersten Bereich hindurch erstreckt und bis in den zweiten Bereich hineinreicht, so dass ein Ende des Schlitzes in den Ringspalt mündet.
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 einen Längsschnitt eines Stiftes für das Entlüftungsmittel für die vorgenannte Vulkanisierform;
3 einen Längsschnitt eines anderen Stiftes für das Entlüftungsmittel für die vorgenannte Vulkanisierform.
In der 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer segmentierten Vulkanisierform 1 für Fahrzeugreifen 4 mit mehreren, zu einer umfangsmäßig geschlossenen Form zusammenfügbaren Formsegmenten 2 dargestellt. Die Formsegmente 2 sind radial verfahrbar und bilden radial innen einen Formenhohlraum 6. Die Formsegmente 2 weisen innenseitig Formflächen 3 auf. Die Formsegmente 2 weisen weiterhin Entlüftungsmittel (nicht dargestellt) mit zylindrischen Entlüftungskanälen (nicht dargestellt) auf, welche mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und durch welche Gas aus dem Formenhohlraum 6 der Vulkanisierform 1 durch das Formsegment 2 hindurch nach außen ausleitbar ist.
Die 2 zeigt einen Längsschnitt eines Stiftes 7 in einem Entlüftungskanal 5 für die vorgenannte Vulkanisierform 1. Der Stift 7 ist starr und austauschbar in dem, im wesentlichen zylindrischen Entlüftungskanal 5 angeordnet. Der Entlüftungskanal 5 kann beispielsweise auch mit einer Hülse ausgekleidet sein.
Der Stift 7 erlaubt die Ausleitung der Luft aus dem Formenhohlraum, verhindert jedoch weitestgehend den Eintritt von Kautschukmaterial in den Entlüftungskanal 5. Der Stift 7 besteht in Bezug auf seine radiale Erstreckung, welche der radialen Richtung rR entspricht, aus zwei Bereichen: Einem ersten Bereich 15, der das formflächenseitige Ende dieses Stiftes 7 in etwa auf Höhe der Formfläche 3 bildet und an diesem formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der in diesem Bereich gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal aufweist. Einem zweiten Bereich 16, der den übrigen Stift 7 umfasst und in welchem der Stift 7 einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal 5 aufweist, so dass ein Ringspalt 17 zwischen Wandung des Entlüftungskanales 18 und dem Stift 7 verbleibt. Der erste Bereich 15 des Stiftes 7 verschließt stets den Entlüftungskanal 5 auf Höhe der Formfläche 3 bis auf einen, etwa das Zentrum 11 des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz 12. Der Entlüftungsschlitz 12 erstreckt sich in radialer Richtung rR, also in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes 7, vollständig durch den ersten Bereich 15 hindurch und reicht bis in den zweiten Bereich 16 hinein, so dass wenigstens ein Ende des Schlitzes 7 in den Ringspalt 17 mündet.
Der Stift 7 weist an seinem oberen Ende 8, welches dem Formenhohlraum zugewandt ist, eine tellerförmige Stirnfläche 10 auf, welche sich konisch in Richtung des zweiten Bereiches 9 verjüngt und im Zusammenspiele mit in diesem Bereich gegengleich geformten Entlüftungskanals 5 bis auf einen im Zentrum des Stiftes 11 angeordneten Entlüftungsschlitz 12 den Formenhohlraum luftdicht abdichtet. Der Entlüftungsschlitz 7 weist eine Schlitzbreite 14 von 50 µm bis 100 µm auf und weist eine Erstreckung 13 in radialer Richtung rR von etwa 1,5 mm bis 4,5 mm auf, gemessen von dem oberen Ende 8 des Stiftes 7 an. Der Stift 7 weist an seinem unteren Ende 9 einen Schnappverschluss 15 auf, der in gegengleiche Abschnitte des Entlüftungskanals 5 einrastbar ist und mittels dessen dieser in dem Entlüftungskanal 5 starr und austauschbar angeordnet ist.
Die 3 zeigt einen Längsschnitt eines anderen Stiftes 7 für das Entlüftungsmittel für die vorgenannte Vulkanisierform. Der Stift 7 der 3 unterscheidet sich von dem Stift 7 der 2 darin, dass der Schnappverschluss 15 aus zylindrischen Abschnitten besteht, die in gegengleiche Abschnitte der Hülse bzw. des Entlüftungskanals (nicht dargestellt) einrastbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Vulkanisierform
2: Formsegment
3: Formfläche
4: Reifen
5: Entlüftungskanal
6: Formenhohlraum
7: Stift
8: Oberes Ende des Stiftes
9: Unteres Ende des Stiftes
10: Stirnfläche
11: Zentrum des Stiftes
12: Entlüftungsschlitz
13: Erstreckung Entlüftungsschlitz
14: Breite des Entlüftungsschlitzes
15: Erster Bereich des Stiftes
16: Zweiter Bereich des Stiftes
17: Ringspalt
18: (Innen-)Wandung des Entlüftungskanals
rR: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19543276 A1 [0004]

Claims

Vulkanisierform (1) für Fahrzeugreifen, welche aus Formsegmenten (2) mit innenseitigen Formflächen (3) besteht, wobei die Formsegmente (2) Entlüftungsmittel mit zylindrischen Entlüftungskanälen (5) aufweisen, wobei in dem Entlüftungskanal (5) ein auswechselbarer Stift (7) angeordnet ist, der die Ausleitung der Luft aus dem Formenhohlraum (6) erlaubt, jedoch den Eintritt von Kautschukmaterial in den Entlüftungskanal (5) weitestgehend verhindert, wobei dieser Stift (7) in Bezug auf seine radiale Erstreckung aus zwei Bereichen (15, 16) besteht, – einem ersten Bereich (15), der das formflächenseitige Ende dieses Stiftes in etwa auf Höhe der Formfläche bildet und an diesem formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der in diesem Bereich gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal (7) aufweist und – einem zweite Bereich (16), der den übrigen Stift umfasst und in welchem der Stift einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal (7) aufweist, so dass ein Ringspalt (17) zwischen Wandung des Entlüftungskanales (18) und dem Stift (7) verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) starr und austauschbar in dem Entlüftungskanal (5) angeordnet ist, dass der erste Bereich (15) des Stiftes (7) den Entlüftungskanal (5) auf Höhe der Formfläche (3) bis auf einen, etwa das Zentrum (11) des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz (12) stets verschließt und dass sich der Entlüftungsschlitz (12) in radialer Richtung (rR), also in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes (7), vollständig durch den ersten Bereich (15) hindurch erstreckt und bis in den zweiten Bereich (16) hineinreicht, so dass ein Ende des Schlitzes in den Ringspalt (17) mündet.
Vulkanisierform (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsschlitz (12) eine Schlitzbreite (14) von 50 µm bis 100 µm aufweist.
Vulkanisierform (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung (13) des Entlüftungsschlitzes (12) etwa 1,5 mm bis 4,5 mm beträgt, gemessen von dem dem Formenhohlraum (6) zugewandten Ende (8) des Stiftes an.
Vulkanisierform (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Formenhohlraum (6) zugewandte Ende des Stiftes (7) in etwa bündig mit der Formfläche (3) fluchtet.
Vulkanisierform (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) mittels eines Schnappverschlusses (15) in dem Entlüftungskanal (5) austauschbar angeordnet ist.
Vulkanisierform (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsschlitz (12) ein Einfachschlitz oder ein Kreuzschlitz oder ein geschwungen geformter Schlitz ist.
Stift für einen zylindrischen Entlüftungskanal eines Entlüftungsmittels einer Vulkanisierform für Fahrzeugreifen, wobei der Stift in dem Entlüftungskanal auswechselbar anzuordnen ist, wobei dieser Stift in Bezug auf seine radiale Erstreckung aus zwei Bereichen besteht, einem ersten Bereich, der das Ende dieses Stiftes bildet, das formflächenseitig in dem Entlüftungskanal anzuordnen ist und wobei dieses formflächenseitigen Ende in etwa den gleichen Durchmesser wie der gegengleich ausgebildete Entlüftungskanal aufweist, in welchem der Stift anzuordnen ist und einem zweite Bereich, der den übrigen Stift umfasst und in welchem der Stift einen geringeren Durchmesser als der Entlüftungskanal aufweist, in welchem der Stift anzuordnen ist, so dass ein Ringspalt zwischen Wandung des Entlüftungskanales und dem Stift verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich des Stiftes wenigstens einen, das Zentrum des Stiftes in axialer Richtung durchlaufenden Entlüftungsschlitz aufweist, dass sich der Entlüftungsschlitz in radialer Richtung in etwa parallel zur Längsachse des Stiftes vollständig durch den ersten Bereich hindurch erstreckt und bis in den zweiten Bereich hineinreicht, so dass ein Ende des Schlitzes in den Ringspalt mündet.