-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vulkanisieren eines Rohreifens radialer Bauart mit einem Laufstreifen und einem Gürtelverband, in einer Heizform mit einem Profileinsätze aufweisenden Segmentring, wobei der Rohreifen in die Heizform eingebracht wird, die Heizform geschlossen wird und in den Innenraum des Rohreifens ein Heizbalg eingebracht wird, welcher mit einem Heizmedium unter Innendruck gesetzt wird, sodass der Rohreifen während einer Resterhebung in die Profileinsätze gedrückt wird und nachfolgend vulkanisiert wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Verwendung während der Vulkanisation eines Rohreifens radialer Bauart mit einem Laufstreifen und einem Gürtelverband, in einer Heizform mit einem Profileinsätze aufweisenden Segmentring.
-
Üblicherweise werden Rohreifen in Heizformen vulkanisiert, welche eine Anzahl von in radialer Richtung bewegbar angeordneten Segmenten aufweisen, die insgesamt einen Segmentring bilden, wobei an der Innenseite der Segmente Profileinsätze angebracht sind, die Stege, Lamellenbleche und dergleichen aufweisen, die im rohen Laufstreifen die Profilierung des Reifens ausbilden. In den in die Heizform eingelegten Rohreifen wird ein Heizbalg eingebracht, welcher mit einem Heizmedium, beispielsweise Heißdampf, beaufschlagt wird, dadurch gegen die Innenseite des Rohreifens gedrückt wird und den Laufstreifen in die Profileinsätze an der Innenseite des Segmentringes hineindrückt. Dabei findet eine als Resterhebung bezeichnete Ausdehnung des Rohreifens statt. Heizbälge sind in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt, üblicherweise bestehen sie aus Gummimaterialen, die auch, wie es beispielsweisebei dem aus der
US 5 062 781 bekannten Heizbalg der Fall ist, mit Korden verstärkt sein können.
-
Manche Rohreifen, insbesondere als Ultra-High-Performance-Reifen aufgebaute Rohreifen, weisen einen Aufbau auf, der dem Druck des Heizbalges beim Einformen auf eine unzureichende Weise standhält, sodass sich der Gürtelverband in Umfangsrichtung leicht wellenförmig verformt. Die Gürtelwelligkeit bleibt nach dem Abschluss der Vulkanisation im fertigen Reifen erhalten. Für das Entstehen eines welligen Gürtels können eine eher schlecht fließende Laufstreifenmischung, breite Profilrippen im Laufstreifen und sonstige Konstruktionseinflüsse verantwortlich sein. Ein im fertigen Reifen welliger Gürtel wirkt sich nachteilig auf die Performance des Reifens aus, beispielsweise hinsichtlich der Abriebeigenschaften und der Handlingeigenschaften.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Wellung des Gürtelverbandes während des Einformens des Reifens in die Vulkanisationsform zumindest weitgehend zu verhindern, ohne in den Aufbau und die Konstruktion des Reifens eingreifen zu müssen.
-
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, bei welchem vor dem Einlegen des Heizbalges in den Rohreifen ein mit der Innenseite im Bereich des Laufstreifens in Kontakt kommender Unterstützungsring eingebracht wird, welcher sich unter der Wirkung des Heizbalges beim Einformprozess elastisch ausdehnt und bei Erreichen der maximalen Erhebung des Rohreifens eine Umfangskraft besitzt, welche zumindest der Einformkraft des Heizbalges entspricht.
-
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, die ein in den Innenraum des Rohreifens einzubringender und elastisch dehnbarer Unterstützungsring ist, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Rohreifens im Bereich des Laufstreifens angepasst ist und welcher sich unter der Wirkung des Heizbalges beim Einformprozess elastisch ausdehnt und bei Erreichen der maximalen Erhebung des Rohreifens eine Umfangskraft besitzt, welche zumindest der Einformkraft des Heizbalges entspricht.
-
Der gemäß der Erfindung in den Rohreifen zwischen dem Heizbalg und dessen Innenseite eingebrachte Unterstützungsring setzt dem Heizbalg nach dem Einformen des Laufstreifens einen derart hohen Widerstand entgegen, dass der Gürtelverband im Reifen nicht mehr in jenem Ausmaß Kräften unterliegt, die zum Bilden von Wellen führen. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird daher die Herstellung qualitativ hochwertiger Radialreifen sichergestellt.
-
Nach erfolgter Vulkanisation und nach der Entnahme des Reifens aus der Heizform wird der Unterstützungsring aus dem Reifen entfernt und kann nachfolgend bei weiteren Heizzyklen verwendet werden.
-
Bei einer bevorzugten Ausführung besteht der Unterstützungsring aus zumindest zwei aufeinander befindlichen Lagen. Diese Lagen können Lagen aus einem Gummimaterial sein, bei einer besonders bevorzugten Ausführung weist jedoch der Unterstützungsring zwei Lagen aus in Gummilagen eingebetteten Festigkeitsträgern auf. Lagen mit Festigkeitsträgern können besonders effektiv der Einformkraft des Heizbalges einen Widerstand entgegensetzen.
-
Bevorzugt sind die Festigkeitsträger Korde, beispielsweise aus textilen Materialien oder Stahl, die in jeder Lage parallel zueinander verlaufen. Bei einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausführung, enthalten die Lagen des Unterstützungsringes als Festigkeitsträger ein Gewebe aus einem textilen Material.
-
Die Lagen des Unterstützungsringes weisen ferner bevorzugt gleiche Breiten auf, wobei die Breite des Unterstützungsringes dem 0,5- Fachen bis 1,2- Fachen der Breite des Footprints des fertig vulkanisierten Reifens entspricht.
-
Wie bereits erwähnt kann der Unterstützungsring ausschließlich aus einem Gummimaterial bestehen. Bei einer Ausführung mit zumindest einer Lage, die mit Festigkeitsträgern verstärkt ist, kann zusätzlich zumindest eine weitere Lage aus einem Gummimaterial im Unterstützungsring vorgesehen sein.
-
Von Bedeutung ist ferner, dass der Unterstützungsring, der ja vulkanisiertes Gummimaterial aufweist, entsprechend hitzebeständig ist, um ihn in einer Vielzahl von Heizzyklen verwenden zu können. Es ist daher von Vorteil, wenn das Gummimaterial der Lage des Unterstützungsringes ein für Heizbälge übliches Gummimaterial ist.
-
Bevorzugt beträgt ferner die Dicke jeder Lage des Unterstützungsringes 0,8 mm bis 1,0 mm.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 einen Teilquerschnitt eines Profileinsatzes eines Formsegmentes einer Reifenheizform mit einem Querschnitt eines Laufstreifenbereiches eines in der Heizform positionierten Rohreifens,
- 2 eine Draufsicht auf einen Umfangsabschnitt eines Unterstützungsringes und
- 3. eine Schrägansicht eines Unterstützungsringes.
-
Reifenheizformen für PKW-Reifen sind üblicherweise mehrteilige Containerformen, deren Aufbau mit Heizplatten, Seitenwandschalen und einem Segmentring, der beispielsweise sechs bis acht ringförmig angeordnete Formsegmente aufweist, hinlänglich bekannt ist. In 1 ist ein Teilquerschnitt eines Profileinsatzes 1 eines Segmentes gezeigt, welcher innenseitig mit Stegen 2 versehen ist, die im Laufstreifen des Reifens Rillen der Profilierung ausformen. 1 zeigt ferner den Laufstreifenbereich eines Rohreifens 3, welcher die üblichen Bauteile, wie eine Innenschicht 4, eine Karkasseinlage 5, einen Gürtelverband 6 und einen Laufstreifen 7 aufweist. Diese Reifenbauteile bestehen aus Kautschukmischungen unterschiedlicher Zusammensetzungen oder weisen in Kautschukmischungen eingebettete Festigkeitsträger auf. Im Rohreifen sind die Kautschukmischungen noch plastisch und werden durch den Vulkanisationsprozess in der Heizform elastisch.
-
1 zeigt ein Stadium unmittelbar vor dem Einformen des Rohreifens 3 in die Heizform. In den Rohreifen 3 ist vor seinem Einlegen in die Heizform ein Unterstützungsring 8 eingebracht worden. Der Unterstützungsring 8 weist einen Außendurchmesser auf, der dem größten Innendurchmesser des Rohreifens 3 an der Innenschicht 4 entspricht oder geringfügig kleiner ist als dieser. 1 zeigt ferner einen bereits ins Reifeninnere eingebrachten Heizbalg 9, welcher in bekannter Weise aus einem Gummimaterial oder mehreren Gummimaterialien besteht. In dem in 1 gezeigten Stadium ist der Heizbalg 9, beispielsweise mittels Heißdampf, soweit im Rohreifen 3 eingeformt, dass er an der Innenseite des Unterstützungsringes 8 anliegt. Unter dem Druck des in den Heizbalg 9 eingebrachten Heizmediums findet anschließend das Einformen des Rohreifens 3 in die Heizform statt, wobei bei diesem Vorgang der Laufstreifen 7 des Rohreifens 3 durch die sogenannte Resterhebung des Rohreifens 3 in die Profileinsätze 1 hineingedrückt wird. Der Unterstützungsring 8 folgt der Resterhebung unter dem Druck des Heizbalges 9 bis zur maximal möglichen Erhebung des Rohreifens 3. Etwa in diesem Stadium weist der Unterstützungsring 8 eine Umfangssteifigkeit auf, die zumindest der Einformkraft des Heizbalgs 9 entspricht, insbesondere etwas größer ist als diese. Der Unterstützungsring 8 verhindert somit das Entstehen von Wellungen des Gürtelverbandes. Bei manchen Reifen wellt sich der Gürtelverband beim Einformen, wobei dieser Effekt auf bestimmte Parameter zurückzuführen ist, etwa eine weniger gut fließende Laufstreifenkautschukmischung, breite Profilrippen und sonstige Konstruktionseinflüsse. Ein solcher Rohreifen kann dem Heizbalg und dem vom Heizbalg auf ihn beim Einformprozess wirkenden Kräften nicht in jenem Ausmaß standhalten, welches für ein einwandfreies Vulkanisieren des Gürtelverbandes erforderlich wäre. Ein gewellter Gürtelverband im fertig vulkanisierten Reifen ist nachteilig für die Performance des Reifens, insbesondere den Abrieb und die Handlingeigenschaften.
-
Der Unterstützungsring 8 ist derart gestaltet, dass sein Durchmesser im erforderlichen, mit der Resterhebung korrelierenden Ausmaß elastisch vergrößerbar ist und dass er, sobald der Rohreifen 3 eingeformt ist, in der Lage ist, den Gürtelverband zu stabilisieren und dem Heizbalg 9 einen entsprechenden Widerstand entgegen zu setzen. Der Unterstützungsring 8 soll ferner über mehrere Heizzyklen verwendbar sein und weist daher einen entsprechenden Aufbau auf. Bei einer möglichen Ausführung besteht der Unterstützungsring 8 aus einer Lage eines Gummimaterials oder aus mehreren Lagen von insbesondere unterschiedlichen Gummimaterialien, wobei die Gummimaterialien insbesondere solch sind, die bei der Herstellung von Heizbälgen verwendet werden.
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung, die in 2 und 3 dargestellt ist, besteht der Unterstützungsring 8 aus zwei Verstärkungslagen 10 und ist ähnlich einem zweilagigen Gürtel eines PKW-Reifens ausgeführt. Jede Verstärkungslage 10 besteht somit aus in eine Gummierungsmischung eingebetteten, in jeder Lage parallel zueinander verlaufenden Festigkeitsträgern, insbesondere Korden 11 aus textilen Materialien oder aus Stahl, wobei die Korde 11 in der einen Lage 10 zu den Korden 11 in der zweiten Lage 10 gekreuzt verlaufen. Die diesbezüglichen Winkel zur Umfangsrichtung der Verstärkungslagen 10 betragen in der Größenordnung von 15° bis 30°. Die Festigkeitsträger, beispielsweise die Stahlkorde, können eine der in Gürtellagen von PKW-Reifen üblichen Konstruktionen aufweisen. Die Gummierung der Verstärkungsanlagen 10 ist vorzugsweise aus einer der für Heizbälge üblichen Kautschukmischungen hergestellt. Alternativ sind die Verstärkungslagen mit einem Gewebe aus einem textilen Material verstärkt.
-
Bevorzugt ist ferner eine Ausführung, bei der die Verstärkungslagen 10 eine Dicke von 0,8 mm bis 1,0 mm aufweisen. Die Verstärkungslagen 10 weisen insbesondere eine gleiche Breite auf, die das 0,5-Fache bis 1,2-Fache der Breite des Laufstreifens des fertig vulkanisierten Reifens entspricht. Diese Breite ist die Footprint-Breite, ermittelt bei einer Last von 70 % der maximalen Tragfähigkeit und bei einem Innendruck von 85 % (gemäß E.T.R.T.O. Standards).
-
Die tatsächliche Auslegung der Konstruktion des Unterstützungsringes 8 wird anhand von Versuchen ermittelt, um die erwähnte Gürteldeformation / Gürtelwelligkeit zumindest weitgehend zu verhindern. Diesbezüglich sind insbesondere die Gummierungsdicke der Verstärkungslagen, die Winkelung der Festigkeitsträger und deren gegenseitiger Abstand von Bedeutung.
-
Bei einer weiteren, gesondert nicht dargestellten Ausführungsvariante enthält der Unterstützungsring auch mehr als zwei Verstärkungslagen, insbesondere zusätzliche Gummilagen ohne Festigkeitsträger.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Profileinsatz
- 2
- Steg
- 3
- Rohreifen
- 4
- Innenschicht
- 5
- Karkasseinlage
- 6
- Gürtelverband
- 7
- Laufstreifen
- 8
- Unterstützungsring
- 9
- Heizbalg
- 10
- Verstärkungslage
- 11
- Stahlkord
-
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
-
