DE19833730C2

DE19833730C2 - Reifenvulkanisationsform mit in Entlüftungsbohrungen angebrachten Ventilen

Info

Publication number: DE19833730C2
Application number: DE1998133730
Authority: DE
Inventors: Boris Nitsch; Tayfun Serener-Thielmann
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: ZA200100729B; DE19833730A1

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, wobei jedes Ventil zweiteilig ausgebildet und in der jeweiligen Entlüftungsbohrung fixierbar ist.

Vulkanisationsformen mit Entlüftungsbohrungen, von denen in einer Vulkanisationsform mehrere Tausend vorgesehen sein können, sind bei spielsweise bekannt aus der US 4 347 212 oder der DE 195 43 276 C1.

Zweck dieser Entlüftungsbohrungen ist es, eine einwandfreie Entlüftung aller Bereiche der mit profilbildenden Stege versehenen Vulkanisations form zu gewährleisten, um sicherzustellen, dass sich der Reifenrohling beim Aufblähvorgang von innen her exakt an die formgebenden Werkzeu ge bzw. Stege der Vulkanisationsform anlegen kann und ein solches exak tes Anlegen an die Form nicht durch Lufteinschlüsse behindert wird.

Ein unerwünschter Nachteil der vorhandenen Entlüftungsbohrungen besteht darin, dass in diese Bohrungen, die üblicherweise einen Durch messer von 0,7 bis 1,5 mm haben, Kautschuk eindringt und die so gebil deten Austriebe dem fertigen Reifen ein borsten- oder igelartiges Erscheinungsbild 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 beispielsweise aus der DE 36 45 085 C2 und auch aus der GB 922 788 bekannt, in die Entlüftungsbohrungen Ventile einzusetzen, die durch die sich annähernde Rohlingsoberfläche geschlossen und beim Entformen wieder geöffnet werden. Der Nachteil der bisher in Reifenvulkanisationsformen verwende ten Ventile dieser Art besteht vor allem darin, dass sie aufgrund ihrer Mehrteiligkeit aufwendig sind und zur Gewährleistung eines definierten Schließ- und Öffnungsvorgangs entweder eine Schraubenfeder oder ein zwischen beweglichen Teilen vorgesehenes, relativ großes Spiel benötigt wird, wobei es außerordentlich schwierig ist, bei der Vielzahl der benötig ten Ventile möglichst stets die gleiche Charakteristik zu erreichen. Er schwert wird dies noch ganz wesentlich dadurch, dass diese Ventile äu ßerst geringe Abmessungen besitzen müssen.

Aus der DE 16 04 425 B ist eine Entlüftungsvorrichtung für Vulkanisier formen bekannt, die aus einem Mantelteil und einem Kernteil besteht, wobei das Kernteil längs der äußeren Mantelfläche Nuten aufweist und das Mantelteil und das Kernteil in einer in den Formhohlraum münden den Erweiterung des jeweiligen Entlüftungskanals angeordnet und gegen einen Bund abgestützt sind. Nachteilig bei dieser Entlüftungsvorrichtung ist vor allem, dass eine ausgeprägte Tendenz zur Verstopfung der Entlüf tungskanäle durch das in diese Kanäle eindringende Gummimaterial gegeben ist und die jeweils notwendige Reinigung nicht nur schwierig, sondern vor allem sehr kostenintensiv ist.

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 das Ventil einen stiftförmigen Zentralkörper sowie ein mit dem Zent ralkörper lösbar verbundenes Abdichtteil umfaßt, das zumindest einen elastisch verformbaren, forminnenseitig gelegenen Flächenbereich auf weist, der mit dem Zentralkörper bei Beaufschlagung durch die Rohlings oberfläche zumindest im wesentlichen abdichtend zusammenwirkt.

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- Luftdurchtrittsöffnung 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.

Bezugszeichenliste

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

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, wobei
jedes Ventil (1) zweiteilig ausgebildet und in der jeweiligen Entlüf tungsbohrung fixierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventil einen stiftförmigen Zentralkörper (2) sowie ein mit dem Zentralkörper (2) lösbar verbundenes Abdichtteil (3) umfasst, das zumindest einen elastisch verformbaren, forminnenseitig gele genen Flächenbereich (4) aufweist, der mit dem Zentralkörper (2) bei Beaufschlagung durch die Rohlingsoberfläche zumindest im wesent lichen abdichtend zusammenwirkt.

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- Luftdurchtrittsöffnung (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.