DE19914215A1 - Vulkanisationsform mit Entlüftungsöffnungen zur Herstellung technischer Gummiprodukte - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vulkanisationsform zur Herstellung technischer Gummiprodukte, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugreifen, beschrieben, welche eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen aufweist, wobei wenigstens ein Teil der Entlüftungsöffnungen in den in die Form eingesetzten Lamellen vorgesehen ist, die zumindest doppelwandig ausgebildet sind und formwandseitig in den Lamellenwänden gegeneinander versetzte Öffnungen aufweisen, die über einen Zwischenwandspalt und wenigstens eine in der Form vorgesehene, den Zwischenwandspalt schneidende Bohrung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vulkanisationsform zur Herstellung techni­ scher Gummiprodukte, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugreifen, mit einer Vielzahl von Entlüftungsöffnungen, die vom Forminnenraum zur Atmosphäre führen und beim Vulkanisationsvorgang durch zur Anlage kommendes Rohlingsmaterial verschlossen werden.

Zweck der Entlüftungsöffnungen, von denen in einer Vulkanisationsform mehrere tausend vorgesehen sein können, ist es, eine einwandfreie Ent­ lüftung aller Bereiche der mit profilbildenden Stegen und Lamellen verse­ henen Vulkanisationsform zu gewährleisten, um sicherzustellen, daß sich der Reifenrohling beim Aufblähvorgang von innen her exakt an die form­ gebenden Werkzeuge bzw. Stege und Lamellen der Vulkanisationsform anlegen kann und ein solches exaktes Anlegen an die Form nicht durch Lufteinschlüsse behindert wird.

Ein unerwünschter Nachteil bekannter Entlüftungsbohrungen besteht darin, daß in diese Bohrungen, die üblicherweise einen Durchmesser von 0,5 bis 2,0 mm haben, Kautschuk eindringt und die so gebildeten Aus­ triebe dem fertigen Reifen ein borsten- oder igelartiges Erscheinungsbild verleihen.

Um die erwünschten Austriebe zu vermeiden, ist es bekannt, in die Ent­ lüftungsbohrungen 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.

Insbesondere auch zur Beseitigung dieser Nachteile wird in der nicht vor­ veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 199 00 596.6 vorgeschlagen, in den Entlüftungsbohrungen jeweils ein das Eindringen von Rohlings­ material zumindest im wesentlichen blockierendes Sperrorgan anzubrin­ gen, das einen in der jeweiligen Entlüftungsbohrung kraftschlüssig fixier­ baren Zentralkörper sowie ein mit dem Zentralkörper verbundenes Ab­ dichtteil umfaßt, das einen forminnenseitig und im wesentlichen form­ bündig gelegenen Flächenbereich aufweist, der mit wenigstens einer Durchbrechung versehen ist und zusammen mit der formseitigen Stirnflä­ che des Zentralkörpers wenigstens einen im Anschluß an die Durchbre­ chung ausgeprägt abgewinkelten Strömungsweg für die Luft bildet.

Durch diese spezielle Ausgestaltung des Sperrorgans gelingt es ohne be­ wegliche Elemente allein aufgrund der Luftströmungsführung das auf die Sperrorgane treffende Rohlingsmaterial zu stoppen und jegliches störende, zu Austrieben am fertigen Produkt führende Eindringen von Rohlingsma­ terial in die ausgebildeten Luftabführungskanäle zu verhindern, was wie­ derum zur Folge hat, daß beim Öffnen der Form kein Gummimaterial in den speziell ausgebildeten Luftabführungskanälen zurückbleibt und diese verstopfen könnte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Variante und Ver­ besserung einer Formentlüftung ohne bewegliche Elemente zu schaffen, die besonders wirtschaftlich zu realisieren ist und vor allem eine optimale Entlüftung bei mit einer Vielzahl von Lamellen bestückten Reifenformen gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß wenigstens ein Teil der Entlüftungsöffnungen in den in die Form ein­ gesetzten Lamellen vorgesehen ist, die zumindest doppelwandig ausgebil­ det sind und formwandseitig in den Lamellenwänden gegeneinander ver­ setzte Öffnungen aufweisen, die über einen Zwischenwandspalt und we­ nigstens eine in der Form vorgesehene, den Zwischenwandspalt schnei­ dende Bohrung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

Durch diese Ausgestaltung entstehen Lamellen mit einer Doppelfunktion, nämlich Lamellen, die neben ihrer eigentlichen formgebenden Funktion noch die Funktion der Formentlüftung übernehmen. Die beim Vulkanisa­ tionsvorgang durch das sich der Formwand und damit auch den Lamellen annähernde Rohlingsmaterial komprimierte Luft tritt durch die Schlitze in den Spalt zwischen den Lamellen-Teilwänden ein und entweicht dann durch die vorgesehenen Querbohrungen im Formmaterial. Wesentlich ist dabei, daß das Rohlingsmaterial bzw. Gummimaterial in seiner Bewegung durch die dem jeweiligen Lufteintrittsschlitz gegenüberliegende Lamellen- Teilwand blockiert wird und somit keinerlei störende Austriebe entstehen können. Aufgrund der geringen Wandungsstärke der Lamellen-Teilwände entstehen am fertigen Produkt praktisch kaum sichtbare Markierungen, und es treten auch bei der Entformung keinerlei Probleme auf, da kein Gummimaterial in den Schlitzen zurückbleibt und somit diese sehr klei­ nen Schlitze zur Luftabführung für nachfolgende Vulkanisationsvorgänge stets frei bleiben.

Ergänzend zu der Entlüftung über die Lamellen können in der jeweiligen Form selbstverständlich weitere Entlüftungseinheiten, insbesondere in den lamellenfreien Bereichen der Form vorgesehen werden, wobei vor­ zugsweise das Entlüftungssystem, nach der Patentanmeldung 199 00 596.6 Verwendung findet.

Vorzugsweise sind die Lamellen als gefaltete Doppelwandlamellen ausge­ bildet, wobei die Faltkante dieser Doppelwandlamellen bevorzugt die form­ innenseitige Lamellen-Stirnkante bildet. Durch den Faltvorgang erhalten die in die Form eingesetzten Lamellen die für den jeweiligen Einsatzzweck korrekte Dicke, wobei der für die Entlüftung benötigte Zwischenwandspalt durch die Faltung gebildet wird und dieser Spalt seine volle Funktion auch erbringt, wenn die Teilwandungen der Lamelle praktisch direkt an­ einander liegen, da auch in diesem Falle aufgrund der Flächigkeit des Spaltes stets ein ausreichender Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht.

Durch die Faltkante der Doppelwandlamellen ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß im fertigen Reifen scharfkantige Übergänge vermieden und gerundete Übergänge am Boden der Lamelleneinschnitte erhalten werden. Dies führt insbesondere bei stark lamellierten Blöcken eines Profils zu ei­ ner Verbesserung, da die Gefahr von bodenseitigen Kerbrißbildungen weitestgehend ausgeschaltet wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Ent­ lüftungsschlitze speziell in solchen Lamellenbereichen vorgesehen werden können, in denen die Lamellen einen geringen Krümmungsradius aufwei­ sen. In diesen Bereichen ist es besonders schwierig, eine vollständige Entlüftung sicherzustellen, was häufig dazu führt, daß im fertigen Reifen ein ungleichförmiges Erscheinungsbild der Lamelleneinschnitte auftritt, d. h. unterschiedlich breite Lamelleneinschnitte sichtbar sind. Da gerade diese kritischen Bereiche kleiner Krümmungsradien durch entsprechende Positionierung von Entlüftungsschlitzen in den Lamellenwänden ein­ wandfrei entlüftet werden können, läßt sich bei Verwendung der erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Lamellen aufgrund der erreichbaren vollstän­ digen Entlüftung dieser kritischen Bereiche ein sehr gleichmäßiges Er­ scheinungsbild der Lamelleneinschnitte im fertigen Reifen erzielen.

Der zwischen den durch Faltungen an den gegenüberliegenden Lamellen­ wänden vorgesehene Zwischenwandspalt kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung exakt definiert dadurch vorgegeben wer­ den, daß in die Lamellenwände Sicken eingebracht bzw. eingedrückt wer­ den, so daß jede derartige Sicke an der ihr gegenüberliegenden Wandung zur Anlage kommt und damit der Zwischenwandspalt exakt definiert vor­ gegeben werden kann, und zwar mit den gewünschten Minimalmaßen.

In jedem Formsegment ist vorzugsweise eine Mehrzahl von Querbohrun­ gen vorgesehen, welche die Doppelwandlamellen schneiden und sich bis zur jeweiligen Segment-Stirnfläche erstrecken, wobei wiederum der Spalt zwischen aneinandergrenzenden Segment-Stirnflächen für die Luftabfüh­ rung ausreicht. Anstelle von Querbohrungen oder zusätzlich zu Querboh­ rungen können auch von der Rückseite der Form bzw. der Formsegmente eingebrachte Bohrungen Verwendung finden, welche in gleicher Weise wie die Querbohrungen die Doppelwandlamellen schneiden und somit Luftab­ führungskanäle bilden. Anstelle von nachträglich einzubringenden Boh­ rungen können auch bereits beim Formenguß entsprechende Kanäle aus­ gebildet werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben und werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er­ läutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische. Darstellung eines Segments einer Rei­ fenform mit erfindungsgemäß ausgebildeten Lamellen,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Lamellenbereichs des Seg­ ments nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht eines Lamellenbereichs in einer Form, und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer doppelwandigen La­ melle vor ihrem Einbau bzw. ihrer Integration in eine Form.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt bzw. ein Segment 1 einer Reifenform mit meh­ reren entsprechend den im Reifenprofil auszubildenden Nuten oder Rillen verlaufenden Stegen 2 sowie zwei zur Ausbildung von Feineinschnitten im Reifenprofil dienenden, zueinander im wesentlichen parallel verlaufenden gewellten Lamellen 3, die sich zwischen zwei beabstandeten Stegen 2 er­ strecken. Diese Lamellen 3 sind in das Material des Formsegments einge­ lassen und stehen über die Forminnenwand 10 beispielsweise etwa mit der Hälfte ihrer Gesamthöhe vor. Im Formsegment 1 ausgebildete Quer­ bohrungen 4 schneiden bzw. durchsetzen den im Formmaterial eingebet­ teten Teil der Lamellen 3.

Die vergrößerte Darstellung nach Fig. 2 läßt die Ausbildung feiner Ent­ lüftungsschlitze 5 in den doppelwandigen Lamellen 3 erkennen, wobei sich diese Entlüftungsschlitze 5 ausgehend von der Forminnenwand 10 entweder nur über einen Bruchteil der Gesamthöhe der Lamellen 3 nach oben oder auch bis in die Nähe der Faltkante erstrecken können.

Die Lamellen 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel als gefaltete Doppel­ wandlamellen ausgebildet, wobei die Faltkante 6 die Lamellen-Stirnkante bildet. Den in jeweils einer der beiden Wände der Doppelwandlamelle aus­ gebildeten Schlitzen 5 liegt in der jeweils anderen Wand ein geschlossener Wandungsbereich gegenüber, so daß Gummimaterial aufgrund der ab­ rupten Umlenkung des Luftabströmweges nur in die Schlitze 5 eintreten, jedoch nicht weiterwandern kann. Da die Materialstärke der Wandungen der Doppelwandlamelle 3 sehr gering ist und im Regelfall einen Millimeter nicht erreicht, entstehen im Bereich dieser Schlitze 3 am fertigen Reifen praktisch kaum erkennbare Markierungen, jedoch niemals irgendwelche störenden Austriebe. Auch beim Entformen lösen sich die sehr kleinen, in die Schlitze ragenden Ansätze problemlos aus den Schlitzen, so daß diese Schlitze ständig frei bleiben.

Die bei Annäherung des Rohlingmaterials an die Forminnenwand über die Schlitze 5 entweichende Luft gelangt über den äußerst schmalen Zwi­ schenraum zwischen den beiden Wänden der Lamellen 3 zu den Querboh­ rungen 4 und kann über diese Querbohrungen 4 entweichen.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zwischen zwei Stegen 2 verlaufenden Anordnung zweier gewellter Lamellen 3, die als gefaltete Doppelwandlamellen ausgebildet und mit Luftabführschlitzen 5 versehen sind. Die Breite der Schlitze 5 liegt im Bereich von etwa 0,05 mm bis 1 mm, und die Höhe der Schlitze ab Forminnenwand 10 liegt entweder in vergleichbarer Größenordnung bzw. im Bereich von 1 bis 2 mm oder es ist vorgesehen, daß sich diese Schlitze bis in die Nähe der Faltkante erstrec­ ken.

Fig. 4 zeigt zur Erläuterung eine Doppelwandlamelle gemäß der Erfindung vor ihrem Einsetzen bzw. ihrer Integration in die Form. Zu erkennen ist in dieser Darstellung der zwischen den beiden Lamellenwänden 7, 8 sich ausbildende Zwischenwandspalt 9, und ferner ist zu sehen, daß sich die Entlüftungsschlitze 5 über einen wesentlichen Teil der Gesamthöhe der Lamellen erstrecken, wobei aber als tatsächlich wirksamer Entlüftuns­ schlitz nur der nach der Integration der jeweiligen Lamelle in die Form über die Forminnenwand 10 überstehende Teil verbleibt. Dadurch daß der sich im Formmaterial befindende untere Abschnitt der jeweiligen Lamelle 3 von Querbohrungen 4 durchsetzt wird, ist stets gewährleistet, daß die über die Schlitze 5 in den Zwischenwandspalt 9 gelangende Luft stets problemfrei und ungehindert abgeführt werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Form, Formsegment

2

Stege

3

Lamellen

4

Querbohrungen

5

Öffnungen, Entlüftungsschlitze

6

Faltkante

7

Lamellenwand

8

Lamellenwand

9

Zwischenwandspalt

10

Forminnenwand

11

Segment-Stirnfläche

Claims (14)

1. Vulkanisationsform zur Herstellung technischer Gummiprodukte, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugreifen, mit einer Vielzahl von Entlüftungsöffnungen, die vom Forminnenraum zur Atmosphä­ re führen und beim Vulkanisationsvorgang durch zur Anlage kom­ mendes Rohlingsmaterial verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Entlüftungsöffnungen in den in die Form (1) eingesetzten Lamellen (3) vorgesehen ist, die zumindest doppelwandig ausgebildet sind und formwandseitig in den Lamel­ lenwänden (7, 8) gegeneinander versetzte Öffnungen (5) aufweisen, die über einen Zwischenwandspalt (9) und wenigstens eine in der Form (1) vorgesehene, den Zwischenwandspalt (9) schneidende Boh­ rung (4) mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

2. Vulkanisationsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Lamellenwänden (7, 8) vorgesehenen Öffnungen (5) in Form von schmalen Schlitzen ausgebildet sind, die sich ausgehend von der Forminnenwand (10) über eine vorgebbare Distanz in den Forminnenraum erstrecken.

3. Vulkanissationsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (5) im Bereich von etwa 0,05 mm bis 1 mm gelegen ist, und daß die Höhe der sich in den Forminnenraum erstreckenden Schlitze (5) zumindest etwa 1 bis 2 mm und vorzugs­ weise ein Mehrfaches davon beträgt.

4. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem in einer Wandung (7, 8) der mehrwandigen Lamelle (3) vorgesehenen Schlitz (5) ein geschlossener Wandungsbereich gegen­ überliegt.

5. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (3) als gefaltete Doppelwandlamellen ausgebildet sind.

6. Vulkanisationsform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltkante (6) der Doppelwandlamellen die forminnenseitige Lamellen-Stirnkante bildet.

7. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Formsegment (1) eine Mehrzahl von Querbohrungen (4) vorgesehen ist, die die Doppelwandlamellen (3) schneiden und sich bis zur Segment-Stirnfläche (11) erstrecken.

8. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der mehrwandigen und insbesondere doppelwandigen Lamellen (3) etwa im Bereich von 0,25 mm bis 2 mm gelegen ist.

9. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lamelle (3) aus zumindest zwei kleinflächig oder punktuell miteinander verbundenen Wänden besteht.

10. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Entlüftungsschlitze (5) in den Lamellenbereichen mit geringem Krümmungsradius gelegen sind.

11. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenwandspalt (9) der Doppelwandlamellen definiert durch Distanzelemente vorgegeben ist.

12. Vulkanisationsform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente durch in die Wandungen (7, 8) einge­ drückte Sicken gebildet sind.

13. Vulkanisationsform nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken den Entlüftungsschlitzen (5) benachbart angeordnet sind.

14. Vulkanisationsform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Doppelwandlamellen (3) schneidenden Bohrungen zu­ mindest zum Teil von der Rückseite der Form her eingebracht sind.