DE10308152A1

DE10308152A1 - Vulkanisierform für Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE10308152A1
Application number: DE2003108152
Authority: DE
Inventors: Stephan Köhne; Achillefs Goris; Artur Böhm; Jörn Gehl
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-09
Also published as: WO2004076149A1

Abstract

Es ist eine Vulkanisierform für Fahrzeugreifen mit Formteilen zum Formen von Seitenwänden und mit mehreren radial verschiebbaren Formsegmenten zum Formen des Laufflächenprofils des Fahrzeugreifens, welche im geschlossenen Zustand einen Formring bilden, offenbart, wobei wenigstens ein Formsegment als Wechselhalter zur lösbaren Verbindung mit einem Formstück zum Erzeugen eines Profilmusters ausgebildet ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vulkanisierform dadurch aus, dass das Formstück aus einem Paket parallel nebeneinander stehender flacher Blechstreifen besteht, wobei die Blechstreifen jeweils eine strukturierte Formoberfläche aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vulkanisierform für Fahrzeugreifen mit Formteilen zum Formen von Seitenwänden und mit mehreren radial verschiebbaren Formsegmenten zum Formen des Laufflächenprofils des Fahrzeugreifens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Formen werden insbesondere in der Reifenindustrie fachsprachlich auch als Container bezeichnet. Diese zeichnen sich durch die radial verfahrbaren Formsegmente aus, die im geschlossenen Zustand einen geschlossenen Ring bilden, welcher den Laufstreifen des zu formenden Fahrzeugluftreifens umschließt. Beim Vulkanisieren preßt ein druckbeaufschlagter Heizbalg den Reifen gegen die Formsegmente und gegen die Seitenwandformteile; das Formstück preßt sich in den Reifen ein und bildet so das Laufflächenprofil.
Derartige Vulkanisierformen haben sich im großindustriellen Einsatz gut bewährt, da sich mit ihnen hohe Stückzahlen von Fahrzeugluftreifen fertigen lassen, da die zumeist aus Stahl oder Aluminium bestehenden Formstücke nur einem äußerst geringen Verschleiß unterliegen.
Zur Fertigung von Kleinserien oder Prototypen lassen sich derartige Formen jedoch nicht einsetzen, da auf Grund hoher Kosten und aufwändiger Fertigung der Einsatz derartiger Formsegmente für Kleinstserien und Prototypen ausgeschlossen ist. Insbesondere Prototypen werden daher zumeist in Handarbeit hergestellt. Dies erfolgt üblicherweise dadurch, dass die Profile durch Schnitzen, also durch spanabhebende Handwerkstätigkeiten, aus dem Gummimaterial herausmodelliert werden.
Aus der US 5,234,326 A und der WO 03/008169 A1 sind Vulkanisierformen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei denen die Formsegmente als Wechselhalter für Formstücke ausgebildet sind. Die Formstücke sind bei diesen Vulkanisierformen als Fräs- oder Gussteil ausgebildet und sollen beim Schließen und Öffnen der Form verschieblich sein, um insbesondere das Ausformen des fertig vulkanisierten Reifens zu erleichtern, wobei die Spalte zwischen den Formstücken der Entlüftung derartiger Formen dienen. Auch mit derartigen Vulkanisierformen lassen sich Kleinserien und Prototypen nicht wirtschaftlich herstellen, da die Herstellung der Formstücke aufwändig und teuer ist, wobei die Herstellungskosten noch über herkömmlichen einstöckigen Formsegmenten liegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vulkanisierform der eingangs geschilderten Art zu schaffen, mit der sich Kleinserien und Prototypen von Fahrzeugluftreifen schnell, einfach und auf wirtschaftliche Weise erzeugen lassen.
Diese Aufgabe wird mit einer Vulkanisierform der eingangs geschilderten Art gelöst, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Auf überraschend einfache Art und Weise wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass das Formstück aus einem Paket parallel nebeneinander stehender flacher Blechstreifen besteht, wobei die Blechstreifen jeweils eine strukturierte Formoberfläche aufweisen.
In der Regel werden die einzelnen Blechstreifen jeweils eine individuelle Oberflächenkontur aufweisen, so dass eine Aneinanderreihung von etwa 80 – 1000 Blechstreifen ein Profilpositiv geschaffen wird, mit welchem das Profilnegativ des Laufstreifens des zu vulkanisierenden Fahrzeugluftreifens geschaffen wird. Jeder einzelne Blechstreifen wird dabei aus einer Blechtafel ausgeschnitten, wobei die Form jedes einzelnen Blechstreifens durch übliche Berechnungsverfahren und -programme bestimmt wird. Eine Erzeugung der Blechstreifen ist mit Hilfe von üblichen Blechschneidemaschinen, beispielsweise mittels Laser-Schneiden schnell und preiswert möglich.
Nach Ausschneiden der einzelnen Blechstreifen werden diese zu dem Paket zusammengestellt und in den Wechselhalter eingesetzt.
Die Idee, individuell konturierte Bleche bzw. Blechstücke für Vulkanisierformen einzusetzen, ist an sich bekannt. So ist es aus der DE 35 38 581 C2 bekannt, individuell geformte Blechringe zur Bildung eines Formringes zusammenzusetzen. Bei dieser Vulkanisierform handelt es sich jedoch nicht um einen Container bzw. eine Vulkanisierform mit Formsegmenten, so dass die Lehre der DE 35 38 581 C2 nicht auf eine Vulkanisierform mit Formsegmenten übertragbar ist. Aus den Schriften EP 0 569 909 B1 , EP 0 665 098 B1 und EP 0 860 260 B1 sind Vulkanisierformen mit Formsegmenten bekannt, wobei die Formsegmente insgesamt aus Blechstreifen aufgebaut sind, wobei die einzelnen Blechstreifen als federndes Element aufgebaut sind, um insbesondere das Ausformen und die Entlüftung der Form zu erleichtern. Da bei diesen Formen die Formsegmente – ähnlich wie in der DE 35 38 581 C2 – insgesamt aus Blechen aufgebaut sind, ist es mit derartigen Formsegmenten nicht möglich, vorhandene Formsegmente zu nutzen und an neue, zu schaffende Profile anzupassen. Bei derartigen Formen müssen die Formsegmente komplett neu ausgetauscht bzw. durch Ausschneiden aus Blechtafeln geschaffen werden, ohne dass hier die Möglichkeit besteht, vorhandene, als Wechselhalter ausgebildete, Formsegmente zu nutzen.
Schließlich ist es aus der US 5,798,076 bekannt, zur Gestaltung von Seitenwänden von Fahrzeugluftreifen Blechstreifen in einen Seitenwandring einzusetzen. Auch diese Lehre ist auf Gestaltung von sehr viel aufwändigeren Laufflächenprofilen in Formsegmenten nicht übertragbar.
In praktischen Versuchen hat sich ergeben, dass etwa 8 Stunden benötigt werden, um die Bleche für die Formsegmente einer kompletten Vulkanisierform herzustellen und sie in die Formsegmente einzusetzen und die Vulkanisierform so herzurichten, dass mit ihr Reifen vulkanisiert werden können. Es hat sich hierbei ferner gezeigt, dass die Qualität der derart erzeugten Reifen späteren Serienreifen entspricht.
In praktischen Weiterbildungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Blechstreifen längs oder quer zum Wechselhalter verlaufen und dass die als Wechselhalter ausgebildeten Formsegmente mit einer Schnellkupplung, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Klemmschrauben, versehen sein können, damit das Paket aus Blechstreifen schnell mit dem Formsegment verbindbar bzw. von diesem lösbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Bleche eine Dicke von 0,3 bis 4 mm aufweisen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann dann vorgesehen sein, dass die Bleche auf ihrem dem Wechselhalter zugekehrten Rücken mit einer individuellen Kerbung versehen sind. Diese Kerbung dient der Codierung des einzelnen Blechstreifens und erleichtert die Zusammenstellung des Paketes mit der korrekten Reihenfolge der Blechstreifen.
In einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung kann dann vorgesehen sein, dass Backen des Wechselhalters mit einer Nut versehen sind, in welche Nasen von Blechstreifen eingreifen. Diese Nuten dienen in Verbindung mit Nasen von Blechstreifen der Halterung von Blechstreifen, wenn die Blechstreifen quer zum Wechselhalter angeordnet sind.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Blechstreifen in einem Blechrahmen gehalten werden, welcher mit dem Wechselhalter verbindbar ist.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindungen werden nachfolgend anhand der Beschreibung einer Zeichnung und der Patentansprüche näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt:
1 eine Segmentform einer erfindungsgemäßen Vulkanisierform im Querschnitt
2 ein Formsegment einer erfindungsgemäßen Vulkanisierform in perspektivischer Darstellung und
3 Blechstreifen zum Einsatz in das Formsegment aus 2 von der Seite.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formsegments 1 einer nicht näher dargestellten Vulkanisierform im Querschnitt darstellt. Je nach Auslegung der Vulkanisierform bilden 6 bis 10 gleich ausgebildeter Formsegmente 1 einen Formring, der eine Lauffläche eines ebensfalls nicht näher dargestellten Fahrzeugluftreifens umschließt. Das Formsegment 1 besteht aus einem Wechselhalter 2, in welchen ein Formstück 3 eingesetzt ist, welches zur Erzeugung eines Profils im Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens dient. Das Formstück 3 besteht aus einem Paket nebeneinander stehender flacher Blechstreifen 4, welche jeweils eine strukturierte Formoberfläche 5 aufweisen, welche in Kontakt mit dem Kautschuk des Laufflächenstreifens des Fahrzeugluftreifens kommt. Durch die unterschiedliche Topografie der Formoberflächen 5 der Blechstreifen 4 wird das Profil des Fahrzeugluftreifens erzeugt.
Der Wechselhalter 2, von dem in 1 nur ein Ausschnitt dargestellt ist, besteht aus Stahl, Aluminium oder einer Metalllegierung. Der Wechselhalter 2, welcher den Kern des Formsegmentes 1 darstellt, kann gefräst oder gegossen werden. Er kann auch dadurch hergestellt werden, dass man ein herkömmliches einstückiges Formsegment, das unbrauchbar geworden ist, ausschleift oder ausfräst, so dass hierdurch eine glatte Anschlagfläche 6 und im Wesentlichen plane Innenbacken 7 und 8 erzeugt werden.
Ein Bolzen 9 ist quer durch den Wechselhalter 2 und durch Bohrungen 10 der Blechstreifen 4 geführt und dient vornehmlich der Zentrierung der Blechstreifen 4 untereinander und mit dem Wechselhalter 2.
Im Wechselhalter 2 wird das Paket aus Blechstreifen 4 durch eine Schnellkupplung 11 gehalten und festgespannt, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 1 die Schnellkupplung 11 als Gewindestift 12 ausgeführt ist. Hiervon abweichend kann die Schnellkupplung auch als Madenschraube ausgeführt sein. Möglich ist es auch, das Formstück auf andere Weise zu klemmen. So ist es denkbar, den Wechselhalter 2 mit beweglichen Backen zu versehen, welche auf Führungsstiften geführt sind. Diese Backen würden dann durch versenkte Schrauben fixiert werden, wodurch das Formstück 3 am Wechselhalter 2 geklemmt werden würde.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wechselhalters 2 in räumlicher Darstellung ohne das Formstück 3 dargestellt. Zu erkennen sind hier die plane Anschlagfläche 6 und die ebenfalls planen Innenbacken 7 und 8, sowie eine Bohrung 13 für den Bolzen 9 und Bohrungen 14 für die Schnellkupplung 11. Die Innenbacken 7 und 8 weisen jeweils eine Nut 15, 16 auf, in welche nicht dargestellte Nasen von Blechstreifen eingreifen können, welche dann quer zum Wechselhalter 2 ausgerichtet sind, im Gegensatz zu den längsverlaufenden Blechstreifen 4 aus 1.
Das Formstück 3 aus 1 ist in 3 anhand von 20 Blechstreifen 4 beispielhaft dargestellt. Die einzelnen Blechstreifen 4 als Teil des Formstücks 3 weisen jeweils unterschiedlich ausgebildete Formoberflächen 5 auf, wobei die Formoberfläche 5 durch unterschiedlich ausgestaltete Täler, Höhen und Einschnitte 17 gebildet ist. Die Länge der Blechstreifen 4 ist jeweils gleich, ebenso sind Stirnkanten 18, 19 und jeweils der Rücken 20 gleich ausgebildet. Der Rücken 20 eines jeden Blechstreifens 4 weist wenigstens eine Kerbe 21 auf, wobei die Anzahl und die Lage der Kerbe variiert, um durch diese Kerben ein Individualisierungsmittel zu schaffen, damit die einzelnen Blechstreifen 4 beim Zusammenbau in die richtige Lage des Pakets des Formstücks 3 gebracht werden können.

1: Formsegment
2: Wechselhalter
3: Formstück
4: Blechstreifen
5: Formoberfläche
6: Anschlagfläche
7: Innenbacke
8: Innenbacke
9: Bolzen
10: Bohrung
11: Schnellkupplung
12: Gewindestift
13: Bohrung
14: Bohrung
15: Nut
16: Nut
17: Einschnitte
18: Stirnkante
19: Stirnkante
20: Rücken
21: Kerbe

Claims

Vulkanisierform für Fahrzeugreifen mit Formteilen zum Formen von Seitenwänden und mit mehreren radial verschiebbaren Formsegmenten (1) zum Formen des Laufflächenprofils des Fahrzeugreifens, welche im geschlossenen Zustand einen Formring bilden, wobei wenigstens ein Formsegment (1) als Wechselhalter (2) zur lösbaren Verbindung mit einem Formstück (3) zum Erzeugen des Profilmusters ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (3) aus einem Paket parallel nebeneinander stehender flacher Blechstreifen (4) besteht, wobei die Blechstreifen (4) jeweils eine strukturierte Formoberfläche (5) aufweisen.
Vulkanisierform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechstreifen (4) jeweils längs zum Wechselhalter (2) in diesem angeordnet sind.
Vulkanisierform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belchstreifen (4) jeweils quer zum Wechselhalter (2) in diesem angeordnet sind.
Vulkanisierform nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paket aus Blechstreifen (4) mittels einer Schnellkupplung (11) mit dem Wechselhalter (2) verbunden ist.
Vulkanisierform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkupplung (11) eine Klemmschraube (12) ist, welche in ein Gewinde einer Innenbacke (7; 8) des Wechselhalters (2) eingreift und mit ihrer Stirnseite gegen das Formstück (3) drückt.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke eines Blechstreifens (4) zwischen 0,3 bis 4 mm beträgt.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Blechstreifen (4) des Formstücks (3) zwischen 80 und 1000, vorzugsweise zwischen 100 und 300, beträgt.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Blechstreifen (4) an seinem Rücken (20) wenigstens eine Kerbe (21) als Individualisierungsmittel aufweist.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenneichnet, dass Innenbacken (7, 8) des Wechselhalters (2) wenigstens eine Nut (15, 16) aufweisen.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stirnkanten (18, 19) der Blechstreifen (4) mit einer Nase versehen sind.
Vulkanisierform nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen der Blechstreifen (4) in die Nuten (15, 16) des Wechselhalters (2) eingreifen und durch die Nasen im Wechselhalter (2) gehalten sind.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (3) in einem Blechrahmen gelagert ist, wobei der Blechrahmen mit dem Wechselhalter verbindbar ist.
Vulkanisierform nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (3) durch wenigstens eine Backe am Wechselhalter (2) gehalten ist, wobei die Backe beweglich auf Führungsstiften geführt und mittels versenkter Schrauben gegen den Wechselhalter (2) geklemmt ist.