DE19833730A1 - Reifenvulkanisationsform mit in Entlüftungsbohrungen angebrachten Ventilen - Google Patents
Reifenvulkanisationsform mit in Entlüftungsbohrungen angebrachten VentilenInfo
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Abstract
Es wird eine Vulkanisationsform zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer Vielzahl von Entlüftungsbohrungen und in die Entlüftungsbohrungen eingesetzten Ventilen beschrieben, wobei jedes Ventil zweiteilig ausgebildet ist und einen in der jeweiligen Lüftungsbohrung fixierbaren Zentralkörper sowie ein mit dem Zentralkörper verbindbares Abdichtteil umfaßt, das einen elastisch verformbaren Flächenbereich aufweist, der mit dem Zentralkörper bei Beaufschlagung durch die Rohlingsoberfläche zumindest im wesentlichen abdichtend zusammenwirkt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vulkanisationsform zur Herstellung von Fahr
zeugreifen mit einer Vielzahl von Entlüftungsbohrungen, in denen jeweils
ein Ventil angebracht und derart ausgebildet ist, daß es durch die sich
annähernde Rohlingsoberfläche zumindest im wesentlichen geschlossen
und beim Entformen wieder geöffnet wird.
Vulkanisationsformen dieser Art sind beispielsweise bekannt aus der
US-PS 4 347 212 oder der deutschen Patentschrift 195 43 276 C1.
Zweck der Entlüftungsbohrungen, von denen in einer Vulkanisationsform
mehrere tausend vorgesehen sein können, ist es, eine einwandfreie Ent
lüftung aller Bereiche der mit profilbildenden Stege versehenen Vulkani
sationsform zu gewährleisten, um sicherzustellen, daß sich der Reifenroh
ling beim Aufblähvorgang von innen her exakt an die formgebenden Werk
zeuge bzw. Stege der Vulkanisationsform anlegen kann und ein solches
exaktes Anlegen an die Form nicht durch Lufteinschlüsse behindert wird.
Ein unerwünschter Nachteil der vorhandenen Entlüftungsbohrungen be
steht darin, daß in diese Bohrungen, die üblicherweise einen Durchmes
ser von 0,7 bis 1,5 mm haben, Kautschuk eindringt und die so gebildeten
Austriebe dem fertigen Reifen ein borsten- oder igelartiges Erscheinungs
bild verleihen. Zur Beseitigung dieser unerwünschten Austriebe sind zwar
verschiedene Techniken bekannt, aber alle diese Techniken verursachen
Aufwand und erhebliche Kosten.
Um die unerwünschten Austriebe zu vermeiden, ist es bekannt, in die
Entlüftungsbohrungen Ventile einzusetzen, die durch die sich annähernde
Rohlingsoberfläche geschlossen und beim Entformen wieder geöffnet wer
den. Der Nachteil der bisher in Reifenvulkanisationsformen verwendeten
Ventile dieser Art besteht vor allem darin, daß sie aufgrund ihrer Mehrtei
ligkeit aufwendig sind und zur Gewährleistung eines definierten Schließ- und
Öffnungsvorgangs eine Schraubenfeder benötigt wird, die bei der
Vielzahl der benötigten Ventile möglichst stets die gleiche Charakteristik
besitzen muß. Die äußerst geringen Abmessungen dieser Ventile erschwe
ren es, praktisch identische Charakteristiken zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vulkanisationsform mit in deren Ent
lüftungsbohrungen fixierbaren Ventilen zu schaffen, die besonders einfach
und damit wirtschaftlich gestaltet sind, problemfrei und schnell montiert
und demontiert werden können und eine hohe Funktionssicherheit ge
währleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch,
daß jedes Ventil zweiteilig ausgebildet ist und einen in der jeweiligen Ent
lüftungsbohrung fixierbaren, insbesondere stiftförmigen Zentralkörper
sowie ein mit dem Zentralkörper lösbar verbundenes Abdichtteil umfaßt,
das zumindest einen elastisch verformbaren, forminnenseitig gelegenen
Flächenbereich aufweist, der mit dem Zentralkörper bei Beaufschlagung
durch die Rohlingsoberfläche zumindest im wesentlichen abdichtend zu
sammenwirkt.
Durch die Integration der Federfunktion in eines der beiden Bauteile des
Ventils und die damit erreichte Vermeidung der Verwendung einer indivi
duellen Schraubenfeder wird nicht nur eine wesentliche Vereinfachung
des Aufbaus der Ventile erreicht, sonders es wird auch die Funktionssi
cherheit erhöht und die Handhabung erleichtert.
Der Zentralkörper ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und besitzt
einen im Vergleich zum Durchmesser der Entlüftungsbohrung kleineren
Durchmesser. Er ist durch Klemmelemente, die entweder am Zentralkör
per oder am Abdichtteil vorgesehen sind, unter Ausbildung von Luft
durchtrittskanälen in der jeweiligen Entlüftungsbohrung fixierbar. Je
nach Anordnung der Klemmelemente am Zentralkörper oder am Abdicht
teil ergeben sich zwei unterschiedliche Ausführungsformen von Entlüf
tungsventilen, die aber hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertig sind, da
sie jeweils nur aus zwei Teilen bestehen, ein ausreichend großer Luft
durchlaßquerschnitt vorhanden ist und aufgrund der definierten Feder
kraft Schließ- und Öffnungsvorgänge in vorgebbarer und sicherer Weise
ablaufen.
Erfindungsgemäß ausgebildete Ventile können aus unterschiedlichsten
Materialen gefertigt werden, insbesondere aus Federblech, Aluminium- oder
Zinkdruckguß, Keramik, Sintermetall sowie aus Spritzgußteilen ent
sprechend geeigneter Metalle oder entsprechend temperaturbeständiger
Kunststoffe.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungs
form eines Entlüftungsventils nach der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Zentralkörpers des Ven
tils nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des mit dem Zentralkörper
kuppelbaren Abdichtteils eines Ventils nach Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungs
variante eines Ventils nach der Erfindung,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Zentralkörpers des Ven
tils nach Fig. 4, und
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des mit dem Zentralkörper
kuppelbaren Abdichtteils des Ventils nach Fig. 4.
In der perspektivischen Darstellung nach Fig. 1 ist mit dem allgemeinen
Bezugszeichen 1 das in eine Entlüftungsbohrung einer Vulkanisations
form einsetzbare Ventil bezeichnet, und dieses Ventil 1 besteht aus einem
Zentralkörper 2 und einem mit diesem kuppelbaren Abdichtteil 3.
Der Zentralkörper 2 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist
über seinen Umfang verteilt mehrere leistenförmige Klemmelemente 10
auf, die nach dem Einsetzen des Ventils in eine Entlüftungsbohrung an
der Bohrungsinnenwand klemmend anliegen und zwischen sich Luft
durchtrittskanäle festlegen.
Im oberen, d. h. dem abdichtteilseitigen Bereich des Zentralkörpers sind
Stützvorsprünge 11 angeformt, die eine Ankopplung des Abdichtteils 3
ermöglichen.
Das Abdichtteil 3 ist in Form einer flexiblen Dichtscheibe ausgebildet, de
ren Fläche 4 im Betrieb durch die sich annähernde Rohlingsoberfläche
elastisch in Richtung des Zentralkörpers verformbar ist.
Die Dichtscheibe 3 liegt mit ihrem Außenumfang an entsprechenden
Stützflächen 8 des Zentralkörpers auf, und sie ist mittig mit einer im dar
gestellten Ausführungsbeispiel kreisförmigen Ausnehmung 7 versehen,
welche die Haupt-Luftdurchtrittsöffnung bildet. Dieser Ausnehmung 7 ge
genüberliegend und komplementär geformt ist am Zentralkörper 2 ein
scheibenförmiges Ansatzteil 9 vorgesehen, das bei Auslenkung der Dicht
fläche 4 in die Ausnehmung 7 eintritt und damit die Hauptluftdurchtritts
öffnung praktisch verschließt.
Mit der Dichtscheibe 4 verbunden, jedoch bewegungsmäßig durch
Schlitzpaare 6 entkoppelt, sind mehrere über den Umfang verteilte Kup
pelschenkel 5 vorgesehen, die nach Art eines Bajonettverschlusses mit
den am Zentralkörper 2 vorhandenen Stützvorsprüngen 8 kuppelbar sind.
Diese Kupplungsart zwischen Zentralkörper 2 und Abdichtteil 3 stellt nur
eine mögliche Kupplungsart dar, aber sie hat den Vorteil, daß mittels ei
nes geeigneten Werkzeugs auch eine einfache und schnelle Trennung der
beiden Teile möglich ist. Beispielsweise kann dazu ein magnetisches
Schraubwerkzeug Verwendung finden.
Fig. 2 zeigt die Ausgestaltung des Zentralkörpers 2 mit dem stirnseitig
mittig vorgesehenen Ansatzteil 9, das mit der Ausnehmung 7 im Abdicht
teil 3 zusammenwirkt. Die stirnseitige Stützfläche 8 verläuft ausgehend
von ihrem Umfangsbereich zum Ansatzteil 9 hin abfallend, so daß die ela
stische Dichtfläche 4 die erforderliche Schließ- und Öffnungsbewegung
durchführen kann.
Die radiale Höhe der Klemmelemente 10 sowie der Stützvorsprünge 8 ist
so gewählt, daß erstere die erforderliche Klemmwirkung in den Entlüf
tungsbohrungen entfalten können und letztere die über eine Drehbewe
gung erfolgende Verbindung mit den Kuppelschenkeln 5 auch bei in die
Entlüftungsbohrung eingesetztem Zentralkörper 2 ermöglichen.
Fig. 3 zeigt nochmals im Detail die Ausgestaltung des Abdichtteils 3 bzw.
der Dichtscheibe mit der zentralen Ausnehmung 7 und den Einschnitt
paaren 6 und den Kuppelschenkeln 5, die an ihren freien Enden Abwin
kelungen 12 aufweisen, welche die Stützvorsprünge 11 am Zentralkörper
2 im gekuppelten Zustand untergreifen.
Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform des zweiteiligen Ventils 1,
wobei sich diese Ausführungsform vor allem durch eine weitere konstruk
tive Vereinfachung auszeichnet.
Das Ventil 1 nach dieser Ausführungsform umfaßt wiederum einen in die
sem Falle als zylindrischer Stift ausgebildeten Zentralkörper 2 sowie ein
mit dem Zentralkörper 2 zusammenwirkendes Abdichtteil 3, das mit meh
reren und insbesondere drei über den Umfang verteilt einteilig angeform
ten gewellten Federschenkeln 15 versehen ist, welche an ihrem freien En
de 16 nach innen abgewinkelt sind und damit einen Aufnahmeraum zur
Halterung des Zentralkörpers 2 festlegen.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 muß bei die
ser Ausgestaltung der stiftförmige Zentralkörper 2 nicht mehr in die Ent
lüftungsbohrung der Vulkanisationsform eingepreßt werden, sondern er
wird einfach durch die gewellt ausgebildeten Federschenkel 15 gehalten.
Diese Wellen auf den Schenkeln 15 verformen sich in der Bohrung beim
Einpressen und drücken auf den Zentralkörper 2. Auf diese Weise wird
dieser Zentralkörper 2 axial in der gewünschten Position gehalten, wobei
die Verformungsspannung der Schenkel dafür sorgt, daß die elastische
Dichtscheibe 3 exakt positioniert gehalten wird und auch der Zentralkör
per nicht herausgedrückt werden kann, wobei die umgebogenen freien
Enden 16 zusätzlich ein Herausgleiten des stiftförmigen Zentralkörpers 2
aus dem von den gewellten Federn 15 gebildeten Aufnahmeraum verhin
dern. Diese Art der Halterung ist auch deshalb von Vorteil, weil damit
zwangsläufig Wachstumsunterschiede in der Bohrung und im Zentralkör
per bei erhöhten Temperaturen durch die über die gewellten Federn 15
erzeugte Preßspannung ausgeglichen werden.
Der Außendurchmesser der Dichtscheibe 3 ist größer als der Bohrungs
durchmesser, so daß die Dichtscheibe 3 mit ihrem Außenumfangsrand
am Bohrungsrand aufliegt und sich ausgehend von dieser Auflagefläche in
Axialrichtung des Ventils 1 elastisch verformen kann. Außerdem wird
durch diesen Anschlag des Abdichtteils 3 am jeweiligen Bohrungsrand die
Ventilposition eindeutig definiert und das Einsetzen erleichtert.
Die Form des eine Dichtfläche bildenden Abdichtteils 3 kann flach, jedoch
auch kalottenförmig sein, und zwar bis zu einem Kalottenwinkel von etwa
20°.
Fig. 5 zeigt den Zentralkörper für das Ventil nach Fig. 4. Dieser Zen
tralkörper 2 ist an seiner Umfangsfläche 13 glattwandig ausgebildet und
an der mit dem Abdichtteil 3 zusammenwirkenden Stirnfläche an seinem
Außenumfang mit einer Abschrägung 14 versehen.
Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht das Abdeckteil 3 des
Ventils nach Fig. 4 und läßt erkennen, daß in diesem Falle als Haupt-Luft
durchtrittsöffnung eine Y-förmige oder allgemein sternförmige Aus
nehmung 17 etwa mittig angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ist jedoch
nicht zwingend, sie gewährleistet jedoch im Zusammenspiel mit dem Zen
tralkörper 2 nach Fig. 5 eine einwandfreie Funktion.
1
Ventil
2
Zentralkörper
3
Abdichtteil, Dichtscheibe
4
Dichtfläche
5
Kuppelschenkel
6
Einschnitte
7
Ausnehmung, Haupt-Luftdurchtrittsöffnung
8
Stützfläche
9
Ansatzteil
10
Klemmelement
11
Stützvorgang
12
abgewinkeltes freies Ende
13
Umfangsfläche
14
Abschrägung
15
gewellte Federschenkel
16
freie Enden
17
Y-Ausnehmung
Claims (15)
1. Vulkanisationsform zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer
Vielzahl von Entlüftungsbohrungen, in denen jeweils ein Ventil an
gebracht und derart ausgebildet ist, daß es durch die sich annä
hernde Rohlingsoberfläche zumindest im wesentlichen geschlossen
und beim Entformen wieder geöffnet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Ventil (1) zweiteilig ausgebildet ist und einen in der jewei
ligen Entlüftungsbohrung fixierbaren, insbesondere stiftförmigen
Zentralkörper (2) sowie ein mit dem Zentralkörper (2) lösbar ver
bundenes Abdichtteil (3) umfaßt, das zumindest einen elastisch
verformbaren, forminnenseitig gelegenen Flächenbereich (4) auf
weist, der mit dem Zentralkörper (2) bei Beaufschlagung durch die
Rohlingsoberfläche zumindest im wesentlichen abdichtend zusam
menwirkt.
2. Vulkanisationsform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zentralkörper (2) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist
und einen im Vergleich zum Durchmesser der Entlüftungsbohrung
kleineren Durchmesser aufweist, und daß der Zentralkörper (2)
durch Klemmelemente (10), die am Zentralkörper (2) oder am Ab
dichtteil (3) vorgesehen sind, unter Ausbildung von Luftdurchtritts
kanälen in der jeweiligen Entlüftungsbohrung fixierbar ist.
3. Vulkanisationsform nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abdichtteil (3) eine im wesentlichen scheiben- oder kalot
tenförmige, Einschnitte (6) und/oder Ausnehmungen (7) aufweisen
de Dichtfläche sowie mehrere über den Umfang verteilt angeordnete
Kuppelschenkel (5) zur Verbindung mit dem Zentralkörper (2) um
faßt.
4. Vulkanisationsform nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die scheiben- oder kalottenförmige Dichtfläche (4) auf dem
Zentralkörper (2) insbesondere randseitig abgestützt und bei elasti
scher Verformung in Richtung des Zentralkörpers (2) unter zumin
dest weitestgehendem Verschluß von Luftdurchtrittsöffnungen am
Zentralkörper (2) zur Anlage kommt.
5. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Mittenbereich der elastischen Dichtfläche (4) eine Haupt-Luft
durchtrittsöffnung (7) ausgebildet ist.
6. Vulkanisationsform nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei geschlossenem Ventil in die Haupt-Luftdurchtrittsöffnung
(7) ein komplementär geformtes Ansatzteil (9) des zylindrischen
Zentralkörpers (2) eingreift.
7. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die scheibenförmige, elastische Dichtfläche (4) eine Mehrzahl
von Radialeinschnitten (6) aufweist, daß jeweils ein Paar der Ra
dialeinschnitte (6) einen Kuppelschenkel (5) begrenzt, welcher einen
parallel zur Umfangsfläche des Zentralkörpers (2) verlaufenden Ab
schnitt und ein sich daran anschließendes abgewinkeltes freies En
de (12) aufweist, wobei diese Kuppelschenkel (5) nach Art eines Ba
jonettverschlusses mit Stützvorsprüngen (11) am Zentralkörper (2)
zusammenwirken.
8. Vulkanisationsform nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmelemente (10) aus sich zumindest im wesentlichen
über die axiale Länge des Zentralkörpers (2) erstreckenden, leisten
förmigen Ansätzen bestehen.
9. Vulkanisationsform nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zentralkörper (2) eine ansatzfreie Umfangsfläche (13) auf
weist und die Klemmelemente aus gewellten Federschenkeln (15)
bestehen, die einteilig mit der elastischen Dichtscheibe (3) ausgebil
det und vorzugsweise an ihren freien Enden (16) zur Schaffung ei
nes Aufnahmeraums für den Zentralkörper (2) nach innen abgewin
kelt sind.
10. Vulkanisationsform nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Dichtscheibe (3) größer als der Durch
messer der Entlüftungsbohrung ist.
11. Vulkanisationsform nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zylindrische Zentralkörper (2) dichtscheibenseitig an seinem
Außenumfang eine Abschrägung (14) aufweist und die Dichtscheibe
(3) mittig eine sternförmige Ausnehmung (17) besitzt.
12. Vulkanisationsform nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventildurchmesser im Bereich von etwa 2 bis 6 mm liegt
und der Durchmesser des stiftförmigen Zentralkörpers (2) etwa zwi
schen 0,1 und 1 mm, insbesondere etwa 0,7 mm kleiner als der
Bohrungsdurchmesser ist.
13. Vulkanisationsform nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtflächenteil bzw. die Dichtscheibe (3) aus einem Feder
blech mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,05 bis 0,3 mm besteht.
14. Vulkanisationsform nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtfläche (4) des Abdichtteils (3) im wesentlichen flach
oder kalottenförmig ausgebildet ist.
15. Vulkanisationsform nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei kalottenförmiger Ausbildung der Dichtfläche (4) der Kalot
tenwinkel etwa 20° beträgt.
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