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Vulkanisierform Die Erfindung betrifft eine Vulkanisierform, die
mit Entlüftungskanälen versehen ist und der Vulkanisierung und Formung eines unvulkanisierten
Fahrzeugreifens oder eines anderen Gummiartikels dient.
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Die Erfindung befaßt sich mit der Vulkanisierung von Gummiartikeln,
insbesondere von Kraftfahrzeugreifen, die ja das Hauptprodukt der Gummiindustrie
darstellen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Problematik und die Erfindung selbst
wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine bekannte Vulkanisierform;
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen in ublicher Weise hergestellten vulkanisierten
Fahrzeugreifen, Fig. 3 einen vergroßerten Ausschnitt eines Querschnitts durch einen
in üblicher Technik hergestellten Weißwandreifen; Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt
aus Fig. 3; Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil einer Vulkanisierform ge mäß
der Erfindung; Fig. 6 einen Stopfen aus porösem Material wie es erfindungsgemäß
zur Füllung der inneren Enden der Entlüftungskanäle der Vulkanisierform verwendet
wird.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Problematik soll nun zunächst anhand
der Figuren 1 bis 4 der Zeichnung erläutert werden.
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Wie Fig. 1 zeigt, wird der unvulkanisierte Fahrzeugreifen 1 in eine
Form 2 eingelegt. Innerhalb des Fahrzeugreifens liegt ein Gummischlauch 3, der mit
unter hohem Druck stehendem Dampf aufgeblasen wird und gegen den Reifen drückt.
Von außen wird der Reifen mit heißem Dampf beaufschlagt. Auf diese Weise wird der
Reifen unter Druck gesetzt und für eine vorgegebene Zeit vulkantsiert. Folglich
wird die äußere Form des Reifens damit vollkommen festgelegt. Vor der Vulkanisierung
ist der unvulkanisierte Fahrzeugreifen jedoch geschrumpft, so daß er etwas kleiner
wurde als die Form. Nunmehr wird der innerhalb der Form liegende unvulkanisierte
Reifen gegen diese mit Hilfe eines unter steigendem Druck stehenden Dampfes angepreßt,
der von innen wirkt und der weiteren Formung des Reifens dient. Wenn bei diesem
Vorgang zwischen der Form 2 und dem innerhalb der Form befindlichen Reifen Luft
vorhanden ist, gibt es keinen Weg, auf dem die Luft, die durch den Reifen selbst
erzeugt wird, entweichen kann. Diese Luft ist jedoch ein Hindernis für die Vulkanisierung.
Sie hat nämlich zur Folge, daß der vulkanisierte Reifen ein unregelmäßiges äußeres
Aussehen mit Einbuchtungen aufweist und somit einen geringeren Verkaufswert besitzt.
Um diese Nachteile zu vermeiden ist bei einer üblichen Vulkanisierform eine Anzahl
von Öff-4 nungen vorgesehen, die als Entlüftungskanäle bezeichnet werden und durch
die das zwischen der Form und dem unvulkanisierten Reifen erzeugte Gas austreten
kann, während die Vulkanisierung vorgenommen wird.
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Eine Form, die bei dieser Methode verwendet wird, weist mehr als 500
oder 600 Enti;iftungskanäle atif und ein kleiner Teil des Gummis des Fahrzeugreifens,
der geformt werden soll, wird in die EntHiftungskanäle 4 hineingepreßt Dadurch entsteht,
wie Fig. 3 zeigt, eine große Anzahl spitzer Noppen 5, die den gleichen Durchmesser
aufweisen, wie die EIltluftungskanäle. Hierdurch wird ein weiterer Arbeitsgang erforderlich,
in dem diese Noppen abgeschnitten werden, wobei die Gefahr der Beschädigung durch
schlechtes Schneiden besteht. Bei Weißwandreifen, wie sie Fig. 3 zeigt, ist es möglich,
daß eine Noppe 5a aus dem Gebiet der weißen Seitenwand 1b durch den äußeren Bereich
des schwarzen Gummis 1a hindurchdringt. Eine solche Noppe 5a hat nun, wie Fig. 4
zeigt, einen schwarzen Mantel und einen weißen Kern. Damit bleiben nach dem Abschneiden
der Noppen eine Menge weißer Flecke auf der schwarzen Oberfläche des Fahrzeugreifens
und verderben das äußere Aussehen des Erzeugnisses und es wird erforderlich, die
weißen Punkte schwarz anzumalen.
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Wenn der vulkanisierte Fahrzeugreifen aus der Form herausgenommen
wird, werden außerdem einige der spitzen Noppen 5 auf der Lauffläche des Fahrzeugreifens
in den Entluftungskanälen abgerissen. Die abgerissenen Noppen blockieren die EntliiftungskaISle
und behindern das Ausströmen des Gases. Um die Oberfläche des Erzeugnisses vor Beschädigungen
zu
schützen ist es daher eitorderlich, die Entlüftungskanäle zu reinigen, was viel
Zeit in Anspruch nimmt.
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Die hier beschriebenen zusätzlichen Arbeitsgänge sind in keiner Weise
produktiv und sind für eine vermilzderte Produktivität verantwortlich.
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Es war daher Aufgabe der Erfindung, das Entstehen von Noppen während
der Vulkanisierung und Formung zu verhindern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch eine Vulk;nisierform gelost, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur ErzJielllog
einer fertigen Oberfläche, die keiner weiteren Nachbehandlung bedarf, die dem Fahrzeugreifen
oder dem anderen Gummiartikel zugewandten inneren Enden der Entlüftungskanäle durch
Einpressen eines porösen Materials gefüllt sind, durch das die Luft zwischen der
Vulkanisierform und dem Fahrzeugreifen oder dem anderen Gummiartikel während des
Vulkanisierprozesses entweichen kann.
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Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die inneren Enden der
Entlüftungskanäle gegenüber dem restlichen Teil der Entlüftungskanäle etwas vergrößert
sind, insbesondere wenn die inneren Enden der Entlüftungskanäle durch eine Bohrung
geeigneten Durchmessers und der restliche Teil der Entlüftungskanäle durch eine
dazu konzentrische Bohrung geringeren Durchmessers gebildet wird. Als poröses Material
wird gemäß der Erfindung rostfreier, gesinterter Austenitstahl oder ein anderes
rostfreies, gesintertes Metalls oder Keramikmaterial bevorzugt,
wobei
es sich als günstig erwiesen hat, wenn die Teile des porösen Materials, die unmittelbar
an die Oberfläche des zu vulkanisierenden Fahrzeugreifens bzw. des anderen Gumrniartikels
angrenzen, eine geringere Porösität aufweisen als die übrigen Teile.
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Die genannten porösen Materialien können über eine lange Zeit ohne
die Bildung von Rost und ohne Verschlackung durch chemische Reaktionen mit dem Dampf
oder freiem Schwefel und Gummi benutzt werden.
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Außerdem ist infolge der Inaktivität der besagten Substallsen dafür
gesorgt, daß die Gummi- oder Rußbestandteile des zu vulkanisierenden Materials nicht
an dem porösen Material kleben bleiben und daß somit nicht zu befürchten ist, daß
die Poren des porösen Materials verkleben und das Ausströmen des Gases verhindern.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 5 und 6 der Zeichnung
näher erläutert.
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Gemäß der Erfindung ist, wie Fig. 5 zeit, das innere Ende 7 jeder
der in die Form 6 eingebohrten Entlüftungskanäle, d. h. derjenige Teil, der der
Oberfläche benachbart ist, die in Kontakt mit den Fahrzeugreifen steht, vergrößert,
was beispielsweise durch Plansenken erfolgen kann um eine zylindrische Form zu erhalten.
Ein Stopfen 8 aus gesintertem Metall der so geformt ist, daß er diesen Teil des
Entlüftungskanals
dicht verschließt, wird in diesen Teil des Entlüftungskanales
eingepreßt. Üblicherweise beträgt der Durchmesser der Entlüftungskanäle etwa 1,6
bis 2,2 mm, der Durchmesser der vergrößerten Bohrung sollte jedoch größer, d. h.
etwa 3 mm groß sein.
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Rostfreier Austenitstahl wird vorzugsweise für das gesinterte Metall
verwendet. Der Stopfen aus gesintertem Metall 8 besteht vorzugsweise aus zwei Schichten,
wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Oberfläche und der Teil des Stopfens, der unmittelbar
an die Oberfläche des zu vulkanisierenden Fahrzeugreifens a9grenzt, sind aus feinkörnigem
Metall hergestellt, so daß der Stopfen eine feine äußere Struktur aufweist, und
der andere Teil 8b, der sich innerhalb der Form befindet, ist aus grobkörnigem Metall
hergestellt, so daß das Gas leicht entweichen kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Selbstverständlich kann es auch für andere Formen, die zur Erzeugung
industrieller Gummiartikel denen, verwendet werden.
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Solche Gummiartikel sind beispielsweise die Wasserschläuche für die
sog. 'Ibag-O-matic"-Pressen und für O-Ringe.
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Bei Vulkanisierformen gemäß vorliegender Erfindung können alle Entlüftungskanäle
oder nur einige von Ihnen an ihrem inneren Ende mit
porösem Material
gefüllt sein. So ist beispielsweise der Bereich rund um das Warenzeichen bei Gummiartikeln
schwer zu reparieren, ebenso steht es mit den Bereichen eines schlauchlosen Reifens,
die an der Felge anliegen. Die Spuren, die die durch die Entlüftungskanäle herausgerissenen
Noppen hinterlassen, haben unerwünschte Auswirkungen auf die Haltbarkeit des Fahrzeugreifens.
Wenn daher schon nicht alle Entlüftungskanäle an ihrem inneren Ende mit porösem
Material gefullt werden, sollten daher wenigstens die Einlaßkanäle in den genannten
Bereichen der Form an ihrem inneren Ende gemäß der Erfindung mit porösem Material
gefullt werden. Selbstverständlich fallen auch solche Formen unter den Schutzumfang
der Erfindung.
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Sintermetalle haben sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
als poröses Material als günstig erwiesen, weil die Korngröße in weiten Grenzen
bestimmt werden kann und weil sie leicht und genau geformt werden können. Darüberhinaus
ist es günstig, rostfreien Austenitstahl zu verwenden, der durch freien Schwefel
oder Dampf nicht zum Oxydieren gebracht wird und der ferner inaktiv ist, so daß
Gummi und Ruß an ihm nicht kleben bleiben.
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Es kann jedoch auch jedes andere Material, sei es Metall oder Keramik,
benutzt werden, wenn es die oben aufgeführten Bedingungen erfüllt. Auch die Form
des erweiterten Teiles der Entluftungskanäle und der in sie
eingepreßten
Stopfen aus porösem Material muß nicht unbedingt zylindrisch sein.
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Wenn Gummiartikel in einer erfindungsgemäßen Vulkanisierform behandelt
werden, weist der Teil der Oberfläche, der mit dem porösen Material in Kontakt steht,
insbesondere mit dem gesinterten Metall, nur eine leicht rauhe und gesprenkelte
Oberfläche auf. Auf keinen Fall aber werden solche Spuren hinterlassen, wie dies
bei den bekannten Gummiartikeln, die in üblichen Formen erzeugt werden, nach Entfernung
der Noppen der Fall ist, weil diese in Formen mit nichtberschlossenen Entlüftungskanälen
erzeugt werden. Es ist daher möglich, Gummiartikel zu erzeugen, ohne daß unproduktive
Arbeitsgänge wie das Abschneiden oder das Anmalen der Seitenpunkte erforderlich
werden. Auf diese Weise wird die Protivität merklich erhöht und die Gummiartikel
können billiger erzeugt werden.
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Da Gummiartikel, die in der erfindungsgemäßen Vulkanisierform erzeugt
werden, keine Spuren entfernter Noppen zeigen, ist die äußere Ansicht dieser Erzeugnisse
bemerkenswert schön. Darüberhinaus werden Mängel, die durch die Spuren der Noppen,
wie oben erwähnt, und durch radiale Schlitze usw. hervorgerufen werden, vermieden.
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Aufgrund dieser Tatsachen erkennt man, daß mit der erfindungsgemäs
ßen Vulkanisierform hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Selbstverständlich
sind viele Abwandlungen und Ausfuhrungsformen von Vulkanisierformen gemäß der Erfindung
möglich, die sich die durch die vorliegende Erfindung gegebene Lehre zunutze machen.
Es versteht sich daher, daß innerhalb des Schutzumfanges der folgenden Ansprüche
die Erfindung auch in anderer Weise ausgeflihrt werden kann, als dies vorstehend
anhand von Ausfiihrungsbeispielen beschrieben wurde.