DE102015201756A1

DE102015201756A1 - Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen mit einer Heizpresse

Info

Publication number: DE102015201756A1
Application number: DE102015201756.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Fricke; Michael Ramm
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen, welche eine Heizkammer (2) und eine in dieser Heizkammer (2) angeordnete mehrteilige Vulkanisierform (3) aufweist, wobei die Heizkammer (2) mit einem dampfförmigen Heizmedium zum Beheizen der Vulkanisierform (3) beschickbar ist. Um den Einformprozess zu beschleunigen, die Heizzeit zu verkürzen und um die Produktqualität zu verbessern ist eine Zusatzheizung (4) an der Vulkanisierform angeordnet, welche ebenfalls mit einem dampfförmigen Heizmedium zum zusätzlichen Beheizen der Vulkanisierform (3) beschickbar ist und dass die Zusatzheizung (4) unabhängig von dem Heizmedium der Heizkammer (2) regelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen, welche eine Heizkammer und eine in dieser Heizkammer angeordnete mehrteilige Vulkanisierform aufweist, wobei die Heizkammer mit einem dampfförmigen Heizmedium zum Beheizen der Vulkanisierform beschickbar ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Vulkanisieren eines Fahrzeugreifens mit der vorgenannten Vorrichtung.
Die Reifenvulkanisation erfolgt in Heizpressen, bei der der Reifenrohling in geeignete Formsegmente eingesetzt, an deren Formflächen durch einen blähbaren Innenbalg angedrückt (Einformvorgang) und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird.
Eine vorgenannte Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 488 635 A2 bekannt. Die sogenannte Dompresse weist eine Heizkammer auf, in welcher die mehrteilige Vulkanisierform angeordnet ist. Während des Heizvorganges wird die Heizkammer mit Dampf geschickt. Die in der Heizkammer angeordnete Vulkanisierform ist von Dampf umgeben und wird beheizt. Beim Be- und Entladen eines Reifens wird die Dampfzufuhr für die Heizkammer unterbrochen und die Presse fährt auf. Der Dom der Heizkammer sowie die Vulkanisierform werden geöffnet. Systembedingt kühlt die in der Heizkammer befindliche Vulkanisierform während des Be- und Entladevorganges aus. Das Auskühlen der Vulkanisierform hat mehrere Nachteile: Der Einformvorgang des Reifen in die Vulkanisierform und die Vulkanisierzeit des Reifens verlängern sich. Zudem ist der fertig vulkanisierten Reifen möglicherweise ungleichmäßig geheizt, da je nach Auskühlgrad der Vulkanisierform eine unterschiedliche Start-Temperatur bei immer gleicher Temperaturführung während der Vulkanisation gefahren wird.
Zur Lösung dieser Probleme schlägt die vorgenannte EP 0 488 635 A2 vor, die Form während der Öffnungszeit auf Temperatur zu halten sowie nach dem Schließen der Vorrichtung mit einer erhöhten Heiztemperatur die Vulkanisierform schnell aufzuheizen, um anschließend auf die übliche Heiztemperatur herunterzugehen.
„Einformvorgang“ bedeutet das Zufahren der Vulkanisierform und das Anlegen des Rohlings an die Form. „OTR-Reifen“ sind Industriereifen und umfassen beispielsweise Vollgummireifen für z.B. Gabelstapler oder großdimensionierte luftgefüllte Reifen wie für Trecker oder Mining-Fahrzeuge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Vorrichtung und ein Verfahren zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen bereitzustellen, mit der die Heizzykluszeit möglichst kurz zu halten ist und mit der Fahrzeugreifen hoher Qualität zu fertigen sind.
Gelöst wird die Aufgabe in Bezug auf die Vorrichtung, indem eine Zusatzheizung an der Vulkanisierform angeordnet ist, welche ebenfalls mit einem dampfförmigen Heizmedium zum zusätzlichen Beheizen der Vulkanisierform beschickbar ist und indem die Zusatzheizung unabhängig von dem Heizmedium der Heizkammer regelbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Vulkanisierform auf einer erwünschten Temperatur unabhängig vom Zustand der Dompresse (geöffnet / geschlossen) und deren Temperatur zu halten. Die zusätzliche Heizung ist direkt an der Vulkanisierform angeordnet und somit unabhängig vom Zustand der Heizkammer.
Es ist eine vorteilhafte Gleichmäßigkeit des Heizvorganges erreicht und eine gleichbleibende Produktqualität erzielt. Der Einformvorgang kann schnell erfolgen, zudem ist eine Heizzeitverkürzung zwischen 5% und 10% erreicht.
Vorteilhaft ist es, wenn die Zusatzheizung aus einer oder mehreren ringkreisförmigen Heizkammern besteht, welche an der äußeren Oberfläche der Vulkanisierform in Projektion des Laufstreifenumfanges des heizzupressenden Fahrzeugreifens angeordnet ist/ sind. Hierdurch kann gezielt, z.B. mit erhöhter Temperatur, auf den Laufstreifen des heizupressenden Fahrzeugreifens eingewirkt und erwünschte Produkteigenschaften wie z.B. geringere Laufstreifenabblätterung oder verringerter Abrieb eingestellt werden. Zudem entzieht der kalte Reifenrohling der Vulkanisierform während des Einformvorganges besonders im Bereich des Laufstreifens Wärme, so dass eine zusätzliche Heizung dieses Bereiches besonders wirkungsvoll ist.
Zweckmäßig ist es, wenn ein Temperatursensor in der Vulkanisierform angeordnet ist, mit welchem die Temperatur der Vulkanisierform über die Zusatzheizung regelbar ist. Die Sensoren sind Bestandteil des Regelkreises. Es wird eine bestimmte Temperatur vorgegeben und das Regelventil öffnet, bis die Zieltemperatur erreicht ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung eine Dompresse mit einer mittengeteilten Vulkanisierform ist, wobei beide Teile der mittengeteilten Vulkanisierform je eine ringkreisförmige Zusatzheizung im Bereich des Laufstreifenumfanges aufweisen. Insbesondere OTR-Reifen werden in Dompressen mit mittengeteilten Vulkanisierformen vulkanisiert. OTR-Reifen weisen eine große Masse an unvulkanisiertem Rohreifenmaterial auf, so dass eine gezielte Zusatzheizung zum Einformen und Vulkanisieren/ Heizzeitverkürzung besonders vorteilhaft ist.
Die Erfindung wird in Bezug auf das Verfahren zum Vulkanisieren eines Rohreifens mit einer vorgenannten Vorrichtung gelöst, indem man die Zusatzheizung während des Einformvorganges des Rohreifens in die Vulkanisierform auf einer Temperatur führt, die höher als die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer während des Heizpressens ist und dass man die Temperatur des Heizmediums der Zusatzheizung nach Erreichen der Soll-Temperatur der Heizkammer absenkt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn man die Temperatur des Heizmediums der Zusatzheizung derart führt, dass diese mindestens 10° C, vorzugsweise mindestens 20° C höher ist als die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer.
Eine Vorwärmung der Vulkanisierform zu Schichtbeginn ist ebenso möglich wie der Betrieb mit einer erhöhten Temperatur, um gezielt Materialeigenschaften am geheizten Reifen zu erzielen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispeilen näher erläutert. Es zeigen die:
1: eine erfindungsgemäße Dompresse mit Zusatzheizung im Querschnitt;
2: ein Temperatur-Zeit-Diagramm.
Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen im Querschnitt. Die Dompresse 1 weist eine Heizkammer 2 und eine in dieser Heizkammer 2 angeordnete mittengeteilte Vulkanisierform 3 aus zwei Teilen 8a, 8b auf. Die Heizkammer 2 ist mit einem dampfförmigen Heizmedium zum Beheizen der Vulkanisierform 3 beschickbar. Es ist eine Zusatzheizung 4 an der Vulkanisierform angeordnet, welche ebenfalls mit einem dampfförmigen Heizmedium zum zusätzlichen Beheizen der Vulkanisierform 2 beschickbar ist. Die Zusatzheizung 4 weist einen zum Temperaturregelkreis der Heizkammer 6 gesonderten und unabhängigen Temperaturregelkreis 7a, 7b auf. Hierdurch ist die Zusatzheizung 4 unabhängig von dem Heizmedium der Heizkammer 2 regelbar. Die Zusatzheizung 4 besteht aus zwei ringkreisförmigen Heizkammern 5a, 5b, welche an der äußeren Oberfläche der Vulkanisierform 2 in Projektion des Laufstreifenumfanges des heizzupressenden Fahrzeugreifens angeordnet sind. Jedes Teil 8a, 8b der mittengeilten Vulkanisierform weist eine ringkreisförmige Heizkammer 2 auf. Zusätzlich ist ein Temperatursensor (nicht dargestellt) in der Vulkanisierform angeordnet ist, mit welchem die Temperatur der Vulkanisierform über die Zusatzheizung 4 regelbar ist. Durch die Zusatzheizung 4 ist die Vulkanisierform 3 auf einer erwünschten Temperatur unabhängig vom Zustand der Dompresse (geöffnet / geschlossen) und deren Temperatur zu führen.
Die 2 zeigt ein Temperatur-Zeit-Diagramm einer Temperaturregelung, welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar ist. Auf der Abszisse ist die Temperatur der Heizmedien von der Heizkammer und von der Zusatzheizung aufgetragen. Dabei zeigt die gestrichelte Linie die Temperatur des Heizmediums der Zusatzheizung, während die durchgezogene Linie die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer zeigt. Auf der Ordinate des Diagramms ist die Heizzeit „t“ aufgetragen. Zum Zeitpunkt „E“ beginnt die Einformung des Reifenrohlings in die Vulkanisierform, welche zum Zeitpunkt „0“ abgeschlossen ist, so dass die Presse geschlossen ist. Das Diagramm zeigt, dass die Zusatzheizung während des Einformvorganges des Rohreifens in die Vulkanisierform mit einer höheren Temperatur gefahren wird, als die später nach dem Schließen der Presse erreichte Soll-Temperatur des Heizmediums der Heizkammer ist. Wenn die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer ihre Soll-Temperatur erreicht hat, wird die Temperatur der Zusatzheizung zumindest auf das Temperaturniveau des Heizmediums der Heizkammer gesenkt.
Bezugszeichenliste

1: Dompresse
2: Heizkammer
3: Vulkanisierform
4: Zusatzheizung
5a: Heizkammer
5b: Heizkammer
6: Temperaturregelkreis Heizkammer
7a: Temperaturregelkreis Zusatzheizung
7b: Temperaturregelkreis Zusatzheizung
8a: Teil der Vulkanisierform
8b: Teil der Vulkanisierform

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0488635 A2 [0003, 0004]

Claims

Vorrichtung (1) zum Vulkanisieren von Fahrzeugreifen, welche eine Heizkammer (2) und eine in dieser Heizkammer (2) angeordnete mehrteilige Vulkanisierform (3) aufweist, wobei die Heizkammer (2) mit einem dampfförmigen Heizmedium zum Beheizen der Vulkanisierform (3) beschickbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzheizung (4) an der Vulkanisierform angeordnet ist, welche ebenfalls mit einem dampfförmigen Heizmedium zum zusätzlichen Beheizen der Vulkanisierform (3) beschickbar ist und dass die Zusatzheizung (4) unabhängig von dem Heizmedium der Heizkammer (2) regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzheizung (4) aus einer oder mehreren ringkreisförmigen Heizkammern (5a, 5b) besteht, welche an der äußeren Oberfläche der Vulkanisierform (3) in Projektion des Laufstreifens des heizzupressenden Fahrzeugreifens angeordnet ist/ sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor in der Vulkanisierform (3) angeordnet ist, mit welchem die Temperatur der Vulkanisierform (3) über die Zusatzheizung regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Dompresse mit einer mittengeteilten Vulkanisierform ist, wobei beide Teile (8a, 8b) der mittengeteilten Vulkanisierform (3) je eine Zusatzheizung (4) aufweisen.
Verfahren zum Vulkanisieren eines Rohreifens mit einer Vorrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusatzheizung (4) während des Einformvorganges des Rohreifens in die Vulkanisierform (3) auf einer Temperatur führt, die höher als die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer (2) während des Heizpressens ist und dass man die Temperatur des Heizmediums der Zusatzheizung (4) nach Erreichen der Soll-Temperatur der Heizkammer (2) absenkt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Temperatur des Heizmediums der Zusatzheizung (4) derart führt, dass diese mindestens 10° C, vorzugsweise mindestens 20° C höher ist als die Temperatur des Heizmediums der Heizkammer (2).