DE19612829C2 - Vulkanisationsform mit Segmenten für die Herstellung von Fahrzeugluftreifen und Verfahren zur Herstellung der Segmente - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vulkanisationsform mit Segmenten, die ein wabenförmiges Muster von Lamellen aufweisen, zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen und ein Verfahren zur Herstellung der Segmente dieser Vorrichtung.

Fahrzeugluftreifen für den winterlichen Einsatz auf Eis und Schnee weisen besonders dann gute Brems- und Traktions­ eigenschaften auf, wenn der Laufstreifen in Umfangsrichtung und Axialrichtung Feineinschnitte aufweist. Damit die Biege­ steifigkeit der Profile im Verhältnis zur oben beschriebenen Ausrichtung optimiert ist, wird in der EP 0 691 222 A2 ein Laufstreifenprofil bestehend aus Profilelementen mit Feineinschnitten vorgestellt, wobei letztere ein Netz aus n-Ecken vorzugsweise 6-Ecken bilden.

Zur Herstellung solcher Feineinschnitte im Laufstreifen im Fahrzeugluftreifen während der Vulkanisierung werden in den Segmenten der Vulkanisierform, die das Laufflächenprofil urformen, Lamellen eingebaut. Diese Lamellen beschreiben also in der Draufsicht auf die radial innere Seite des Segmentes ein wabenförmiges Muster. Diese Offenlegung beschreibt aber kein Verfahren, wie ein solch wabenförmiges Muster von Lamellen mit 6-Ecken erzeugbar wäre. Das in Spalte 2, Zeilen 17 bis 21 und der zugehörigen Fig. 3 gelehrte Verfahren, zwei Scharen von Lamellenblechen sich kreuzen zu lassen, führt nur zu einem Rautenmuster. Dabei sind die Lamellen beider Scharen auch in der Draufsicht gerade.

Hiermit ist kein echtes Wabenmuster zu erreichen, also ein Muster von im wesentlichen gleichmäßigen 6-Ecken, wie laut Spalte 2, Zeilen 13 bis 16, aus konstruktiven Gesichtspunkten für den zu fertigenden Reifen bevorzugt.

Wie Fig. 1 in Draufsicht zeigt, erwogen die Erfinder in möglicherweise schon erfinderischer Weiterbildung dieses Vorschlages, drei sich in 120°-Stellung kreuzende Scharen anzuordnen. Dadurch werden bereits regelmäßige 6-Ecke 10 erzeugt; allerdings werden daneben auch viele unerwünschte 3- Ecke 11 erzeugt. Nachteil dieser Anordnung ist, daß zwischen den benachbarten 6-Ecken 10 nur eine Punktberührung vorliegt und die Existenz der besagten 3-Ecke.

Aus der DE 18 65 821 U ist eine Vulkanisationsform bekannt, welche wellenförmige Lamellen in achssymmetrischer Anordnung aufweist, wobei sich konvexe und konkave Abschnitte berühren oder sehr dicht nebeneinander angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein günstiges Verfahren anzugeben, um ein solches, an sich bekanntes Wabenmuster von Einschnittblechen mit 6-Ecken anzugeben und eine entsprechend herstellbare Vulkanisationsform. Das Verfahren sollte kostengünstig sein und zu einer Vulkanisationsform führen, deren Lamellenbleche zuverlässig gehalten sind und eine große Zahl von Vulkanisationen standhalten. Dabei sollten die 6-Ecke Schenkel an Schenkel liegen und es sollten keine anderen Formen als regelmäßige 6-Ecke erzeugt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst.

Durch die erfindungsmäßige Anordnung der Hauptlamellen im Segment in im wesentlichen paralleler, also nicht-kreuzender, Anordnung ist die Montage dieser Lamellen besonders einfach. Auch die Montage der im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Nebenlamellen ist - selbst mit ihrer bevorzugten Anbindung an die Hauptlamellen, die eine besonders dünne Bemessung auch der Nebenlamellen erlaubt, obwohl letztere im Gegensatz zu den Hauptlamellen kein aussteifendes Zickzack beschreiben - leicht zu erreichen durch eine Montage in radialer Richtung, sei es durch Einschlagen nach Montage der Hauptlamellen, sei es durch Eingießen zusammen mit den Hauptlamellen; bei dieser radialen Montage erfordert die Anbindung der Nebenlamellen an die Hauptlamellen nach einer Steckschlitzausbildung an den Hauptlamellen keine separaten Arbeitsschritte. Die Nebenlamellen greifen danach mit je einem Vorsprung an beiden Seiten in die Steckschlitze ein.

Gemäß Anspruch 3 sind die geradlinigen Nebenlamellen nur im Segment verankert, sei es durch Einschlagen oder durch Eingießen, haben also mit den Hauptlamellen keine form- oder stoffschlüssige Verbindung. Bei dieser Anordnung der Nebenlamellen sind die Stanzkonturen besonders einfach und dadurch die Fertigung besonders kostengünstig. Aufgrund fehlender Anbindung an die Hauptlamellen sind so die Nebenlamellen etwas biegeweicher, sodaß der Kraftaufwand zur Entformung des Fahrzeugluftreifens aus der Vulkanisationsform verringert ist.

Bevorzugt weisen gemäß Anspruch 5 die Hauptlamellen eine Dicke von höchstens 0,5 mm auf. Diese geringe Dicke der Haupt­ lamellen bewirkt im Fahrzeugluftreifen eine besondere Dünnheit der Feineinschnitte, wobei die Dünnheit der Feineinschnitte über einem besonders großen Intervall der abriebsbedingt abnehmenden Profiltiefe gute Traktionseigenschaften aufrecht erhält. Die Abnahme der Knickstabilität der Hauptlamellen durch diese geringe Dicke wird durch den steifigkeits­ erhöhenden, zick-zack-förmigen Verlauf der Hauptlamellen kompensiert.

Eine versteifende Anbindung der Nebenlamellen an die Haupt­ lamellen wird gemäß Anspruch 4 dadurch erreicht, daß die Enden der geradlinigen Nebenlamellen mit den Ecken der zick-zack-förmigen Hauptlamellen formschlüssig verbunden sind, sei es durch Stecken der geradlinigen Nebenlamellen in die Schlitze an den Ecken der zick-zack- förmigen Hauptlamellen oder durch Stecken der geschlitzten Ecken der Hauptlamellen in die Vorsprünge oder Schlitze an den Enden der Nebenlamellen. So erreichen die Nebenlamellen im Verbund mit den Hauptlamellen eine hohe Biegesteifigkeit, sodaß die Gefahr des Einknickens der Nebenlamellen beim Einformen der Fahrzeugluftreifen in die Vulkanisationsform vermindert ist. Infolgedessen können so auch die Nebenlamellen besonders dünn gehalten sein, und zwar gemäß Anspruch 6 mit einer Dicke von höchstens 0,5 mm.

Alternativ zu Anspruch 6 weisen Nebenlamellen gemäß Anspruch 7 eine Dicke von mindestens 0,7 mm auf. Diese größere Dicke ist erforderlich, wenn keine Abstützung der Nebenlamellen an den Hauptlamellen vorliegt und deshalb die nötige Knickstabilität während der eine Stauchbelastung hervorrufenden Schließung der Form allein aus den Nebenlamellen selbst kommen muß.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Figuren erläutert. Es zeigt:

Fig. 2a ausschnittsweise eine Draufsicht auf die radiale Innenseite eines Segmentes mit eine Schar bildenden Hauptlamellen und einer Schar geradliniger Nebenlamellen, wobei zwischen den Hauptlamellen und den Nebenlamellen eine formschlüssige Verbindung besteht,

Fig. 2b analog zu Fig. 2a eine Draufsicht auf die radiale Innenseite eines Profilblocks seines Segmentes, wobei jedoch zwischen den Haupt- und den Nebenlamellen keine formschlüssige Verbindung besteht,

Fig. 3a eine Seitenansicht einer zick-zack-förmigen Hauptlamelle,

Fig. 3b analog zu Fig. 3a eine Seitenansicht einer Hauptlamelle, jedoch mit einem anderen Umriß zur Anpassung an eine Rillengrundanhebung im zu fertigenden Reifen,

Fig. 3c eine Seitenansicht einer Nebenlamelle mit Enden und Vorsprüngen,

Fig. 3d analog zu Fig. 3c eine Seitenansicht einer Nebenlamelle, jedoch mit einem anderen Umriß zur Anpassung an eine Rillengrundanhebung im zu fertigenden Reifen,

Fig. 4 ausschnittsweise eine Draufsicht auf einen Segmentbereich mit einer dort verankerten Haupt­ lamelle und einer im Schlitz der Ecke der Haupt­ lamelle angebrachten Nebenlamelle mit Vorsprung,

Fig. 5 ausschnittsweise eine Schnittdarstellung gemäß dem Schnittverlauf V-V in Fig. 2a,

Fig. 6 ausschnittsweise eine Schnittdarstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen einer Hauptlamelle und einer Nebenlamelle.

Fig. 2a zeigt einen einen Profilblock des Reifens formenden Ausschnitt in Draufsicht auf die radial innere Seite eines Segmentes 2 einer Vulkanisationsform. Zu sehen ist eine Schar von Hauptlamellen 1a, 1b und Nebenlamellen 5a, 5b, wobei die durch Strich-Doppelpunkt-Linien gezeichneten Haupt­ erstreckungsrichtungen 3 der Hauptlamellen 1a, 1b parallel zueinander verlaufen. Dabei verlaufen je zwei benachbarte Hauptlamellen 1a, 1b achsensymmetrisch zueinander bezüglich einer als Strich-Punkt-Linie gezeichneten Symmetrieachse 4, welche parallel zur Haupterstreckungsrichtung 3 verläuft. Weiterhin sind im Segment 2 geradlinige Nebenlamellen 5a, 5b verankert, die an die einander zugewandten Ecken 6 benachbarter Hauptlamellen 1a, 1b anschließen und orthogonal zur Symmetrieachse 4 verlaufen. Die Haupterstreckungsrichtung 3 der Hauptlamellen 1a, 1b liegt vorzugsweise, wie in der Figur gezeigt, in Umfangsrichtung 14 des Segmentes 2, kann aber auch in beliebiger anderer, insbesondere auch axialer Richtung verlaufen. Durch diese Anordnung der Lamellen 1a, 1b, 5a, 5b wird ermöglicht, daß mit zwei verschiedenen Lamellen­ arten ausschließlich 6-Ecke 10 erzeugt werden, die einfach und kostengünstig herzustellen sind.

Fig. 2b zeigt analog Fig. 2a ausschnittsweise eine Drauf­ sicht auf die radial innere Seite eines Segmentes 2 mit einer Schar von Hauptlamellen 1a, 1b und Nebenlamellen 5a, 5b, wobei keine formschlüssige Verbindung zwischen den Hauptlamellen 1a, 1b und den Nebenlamellen 5 existiert. Diese Anordnung bewirkt, daß die Nebenlamellen 5 biegeweicher sind, sodaß der Kraftaufwand zur Entformung des Fahrzeugluftreifens aus der Vulkanisationsform verringert ist. Die Nebenlamellen müssen hierbei etwas dicker sein als im Bild zuvor.

Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht einer zick-zack-förmigen Hauptlamelle 1b mit ihren Ecken 6 und kleinen Schlitzen 8. Durch die zick-zack-förmige Struktur der Hauptlamelle 1b wird die Knicksteifigkeit erhöht.

Fig. 3b zeigt analog zu Fig. 3a eine Seitenansicht einer Hauptlamelle 1a, jedoch mit einer anderen Feineinschnitts­ kontur 13, sodaß ein anderer Profiltiefenverlauf im Feineinschnitt des Fahrzeugluftreifens erzeugt wird, der zu einer Rillengrundanhebung im fertigen Reifen führt.

Fig. 3c zeigt eine Seitenansicht einer Nebenlamelle 5b mit Enden 7 und Vorsprüngen 9. Eine solche Nebenlamelle 5b kann mit geringem Fertigungsaufwand im Segment 2 verankert werden, wozu sie in die Schlitze 8 der Hauptlamellen 1a, 1b gesteckt werden.

Fig. 3d zeigt analog zu Fig. 3c eine Seitenansicht einer Nebenlamelle 5a, jedoch mit anderem Umriß 13, sodaß ein anderer Profiltiefenverlauf im Feineinschnitt des Fahrzeugluftreifens erzeugt wird, ebenfalls zu einer Rillengrundanhebung im fertigen Reifen führend.

Fig. 4 zeigt im Detail eine Draufsicht auf eine Verankerung zwischen einer Hauptlamelle 1a, 1b und einer im Schlitz 8 der Ecke 6 der Hauptlamelle 1a, 1b angebrachten Nebenlamelle 5a, 5b mit Vorsprung 9. Diese formschlüssige Verbindung der Nebenlamellen 5a, 5b zu den Hauplamellen 1a, 1b führt zu einer hohen Knicksteifigkeit der Wabenstruktur.

Fig. 5 zeigt ausschnittsweise eine Schnittdarstellung gemäß dem Schnittverlauf V-V in Fig. 2a mit dem Segment 2 und den im Segment 2 verankerten Lamellen 1a, 1b, 5a, 5b und den in den Schlitzen 8 der Hauptlamellen 1a, 1b angebrachten Vorsprüngen 9 der Nebenlamellen 5a, 5b. Durch die gegenseitige Befestigung der Lamellen untereinander und im Segment reichen - infolge Knicksteifigkeitserhöhung - geringere Lamellendicken zur Bannung der Knickgefahr. Die Figur zeigt die Zusammen­ wirkung verschiedener Hauplamellen 1a, 1b mit verschiedenen Nebenlamellen 5a, 5b; die Verschiedenartigkeit der Haupt­ lamellen 1a und 1b wie auch die Verschiedenartigkeit der Nebenlamellen 5a und 5b untereinander erlaubt Rillengrund­ anhebungen im fertigen Reifen. Diese Verschiedenartigkeiten sind nicht notwendig zur Realisierung der Erfindung. Es kommt darauf an, daß die Haupterstreckungsrichtung aller Haupt­ lamellen im wesentlichen parallel zueinander ist und daß die Hauptlamellen zick-zack-förmig sind.

Fig. 6 zeigt ausschnittsweise eine Schnittdarstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen einer Hauptlamelle 1a, 1b und einer Nebenlamelle 5a, 5b. Die Nebenlamellen 5a, 5b sind nicht nur im Segment 2 verankert, sondern - gemäß Anspruch 5 - auch gegenüber den Hauptlamellen 1a und 1b. Dazu weisen die Hauptlamellen 1a, 1b an ihren Ecken 6 Schlitze 8b auf und sind mit diesen Schlitzen 8b auf Vorsprünge 9 an den Enden 7 der Nebenlamellen 5a, 5b gesteckt. Diese Verbindung führt ebenso wie die Verbindung nach Fig. 2a oder Fig. 5 zu einer hohen Knicksteifigkeit.

Eine Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Beschreibung.

Bezugszeichenliste

1

a,

1

b zick-zack-förmige Hauptlamellen

2

Segmente für die Lamellenaufnahme

3

Haupterstreckungsrichtung der Hauptlamellen (

1

a,

1

b)

4

Symmetrieachse zweier benachbarter Hauptlamellen (

1

a,

1

b)

5

geradlinige Nebenlamellen

5

a Nebenlamellen mit Umriß für Bildung von Rillengrundanhebung

5

b Nebenlamelle ohne Umriß für Bildung von Rillengrundanhebung

6

Ecken der zick-zack-förmigen Hauptlamellen (

1

a,

1

b)

7

Enden der geradlinigen Nebenlamellen (

5

a,

5

b)

8

kleine Schlitze an den Ecken (

6

) der Hauptlamellen (

1

a,

1

b) nach radial innen geöffnet

8

b kleine Schlitze an den Ecken (

6

) der Hauptlamellen (

1

a,

1

b) nach radial außen geöffnet

9

Vorsprung an den Enden der geradlinigen Nebenlamellen (

5

a,

5

b)

10

regelmäßige 6-Ecke durch drei sich in 120°-Stellung kreuzende, gerade Lamellenscharen (

12

)

11

3-Ecke durch drei sich in 120°-Stellung kreuzende, gerade Lamellenscharen (

12

)

12

gerade Lamellenschar

12

a horizontal verlaufend

12

b von links oben nach rechts untern verlaufend

12

c von links unten nach rechts oben verlaufend

13

Umriß der Lamellen (

1

a,

1

b,

5

a,

5

b)

14

Umfangsrichtung des Segmentes (

2

)

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung der Segmente einer Vulkanisationsform für die Herstellung von Fahrzeug­ luftreifen, wobei aus Blech Lamellen so gebildet werden, dass sie im fertigen Segment einem wabenförmigen Muster folgen, wobei eine Schar zick-zack-förmiger Hauptlamellen (1a, 1b) aus Blech gebildet und im Segment (2) verankert wird, wobei die Haupterstreckungsrichtung (3) aller Hauptlamellen (1a, 1b) parallel zueinander ist, wobei je zwei benachbarte Haupt­ lamellen (1a, 1b) achsensymmetrisch zueinander verlaufen bezüglich einer Symmetrieachse (4), welche parallel zur Haupterstreckungsrichtung (3) verläuft, wobei weitere geradlinige Nebenlamellen (5) aus Blech gebildet und im Segment (2) verankert werden, die (5a, 5b) an die einander zugewandten Ecken (6) benachbarter Hauptlamellen (1a, 1b) anschließen und orthogonal zur Symmetrieachse (4) verlaufen.

2. Vulkanisationsform für die Herstellung von Fahrzeug­ luftreifen, die Segmente aufweisen, wobei die Segmente (2) ein wabenförmiges Muster von Lamellen (1a, 1b, 5a, 5b) aufweisen, wobei eine Schar zick-zack-förmiger Hauptlamellen (1a, 1b) aus Blech im Segment (2) verankert ist, wobei die Haupterstreckungs­ richtung (3) aller Hauptlamellen (1a, 1b) parallel zueinander ist, wobei je zwei benachbarte Hauptlamellen (1a, 1b) achsensymmetrisch zueinander verlaufen bezüglich einer Symmetrieachse (4), welche parallel zur Haupt­ erstreckungsrichtung (3) verläuft, wobei weitere geradlinige Nebenlamellen (5) aus Blech im Segment (2) verankert sind, die (5a, 5b) an die einander zugewandten Ecken (6) benachbarter Hauptlamellen (1a, 1b) anschließen und orthogonal zur Symmetrieachse (4) verlaufen.

3. Vulkanisationsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Nebenlamellen (5a, 5b) nur im Segment (2) verankert sind.

4. Vulkanisationsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (7) der geradlinigen Nebenlamellen (5a, 5b) mit den Ecken (6) der zick-zack-förmigen Hauptlamellen (1a, 1b) formschlüssig verbunden sind, wobei die geradlinigen Nebenlamellen (5a, 5b) mit Vorsprüngen (9) in Schlitze (8) an den Ecken (6) der zick-zack-förmigen Hauptlamellen (1a, 1b) gesteckt sind.

5. Vulkanisationsform nach mindestens einem der vorherigen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlamellen (1a, 1b) eine Dicke von höchstens 0,5 mm aufweisen.

6. Vulkanisationsform nach einem der vorherigen Vorrichtungs­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenlamellen (5a, 5b) eine Dicke von höchstens 0,5 mm aufweisen.

7. Vulkanisationsform nach Anspruch 5, nicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenlamellen (5a, 5b) eine Dicke von mindestens 0,7 mm aufweisen.