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Rad ialreifen-Vulkanisierform Die Erfindung bezieht sich auf eine
Radialreifen-Vulkanisierform mit einem oberen und einem unteren Seitenwandformteil,
die an oberen bzw. unteren Vulkanisierpressenteilen befestigt sind, und mit einem
in Profilsegmente unterteilten Laufflächenformring, dessen Profilsegmente in Gleitschuhe
eingebaut sind, die mit einem 8 chließring zusammenwirken.
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Radialreifen-Vulkanisierpressen für größere Reifengrößen müssen sehr
sohwer gebaut werden, weil sie einen hohen Preßdruck aufnehmen müssen, welcher bei
der Vulkanisation im Reifen angewandt wird. Größere Reifenformen werden in Vulkanisierpressen
mit Dampfdom eingebaut, so daß die Reifenform allseitig mit Dampf erwärmt werden
kann. In diesem Fail mUssen viele Tonnen Material der Reifenvulkanisierpresse mit
erwärmt werden, was einen großen Wärmeverbrauch bedingt. Weiterhin müssen nach der
Vulkanisation des Reifens wieder große Dampftengen abgelassen werden, bevor der
Reifen aus der Vulkanisierpresse entfernt werden kanne
Vulkanisierformen,
wie sie für die Herstellung von Radialreifen eingebauten verwendet werden, weisen
Gleitschuhe mit Profilsegmenten auf, und sind in der Herstellung sehr kompliziert
und damit sehr teuer. Es ist daher vorteilhaft, wenn man in den Gleitschuhen einer
Radialreifen-Segmentform die Profilsegmente für mehrere Reifengr8ßen mit verschiedenen
nahe beisammen liegenden Reifen durchmessern und Reifen-Breiten und Profilarten
auswechseln kannO So können beispielsweise in den Gleitschuhen einer Radialreifenform
fur Lastwagen die Profilsegmente fUr fUnf Reifengrößen mit einem Durchmesser zwischen
1000 und 1100 mm und einer Reifenbreite von 200 bis 280 mm auswechselbar eingebaut
werden Die vorstehend genannten fünf Reifengrößen kennen auch wieder ver schiedene
Profilarten haben, z.B. Normalprofil, Allwetter- oder andere Profile. Demnach kann
man in den Gleitschuhen der vorgenannten Radialreifenformgröße die Profilsegmente
für z.B. fünf im Durchmesser verschiedene Reifengrößen und fur Jede Gr8ße Jeweils
wieder mit zwei Profilausführungen auswechselns so daß in den Gleitschuhen einer
Radialreifenformgr5ße 10 Sätze verS schiedener Profilsegmente auswechaelbar aufgenommen
werden können Dadurch wird auch die Lagerhaltung an Radialformen bedeutend vereinfacht
und auch verbilligt.
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Die Gleitschuhe einer Radialreifen-Segmentformgröße sind genormt und
haben immer den gleichen Innendurchmesser und die gleiche innere Breite. In diese
Gleitschuhe werden die Laufflächen-Protilßegmante eingeschraubt, die aus Eisen oder
Stahl oder auch aus Leichtmetall gegossen werden, wobei die Gleitschuhsegmente ihrerseits
in einen konischen Schließring eingebaut sind, mit dessen Hilfe die Gleitschuhsegmente
beim Öffnen der Vulkanisierpresse durch Bolzenführungen oder andere Führungsmittel
vom Reifen weg nach außen und beim Schließen der Vulkanisierpresse nach innen zum
Reifen bewegt werden. Wenn in die Gleitschuhe Laufflächenprofilsegmente für Reifen
mit kleinerem Durchmesser und kleinerer Breite eingebaut werden werden
die
Profilsegmente im Durchmesser und an den Seitenteilen dicker.
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So können diese zusammen mit den Gleitschuhen im unteren konischen
Teil bis zu 200 mm und noch dicker sein. Je dicker jedoch die Materialstärke der
Profilsegmente in Eisen- oder Stahlguß-Profilsegmenten wird, desto länger dauert
es bei den bisher bekannten Heizverfahren, bis die für die Vulkanisation des Reifens
erforderliche Warme bis zum eingelegten Reifen-Rohling vordringt.
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In Leichtmetall gegossene dickwandige Profilsegmente leiten die Warme
sehr viel schneller zum Reifenrohling vor9 als sol@he aus Stahl oder Eisen. Leichtmetall-Profilsegmente
können aber nur bis zu einer bestimmten oberen Grenze der Materialstärke ver° wendet
werden, die etwa bei 30 mm liegt, weil derartige Leichtmetallprofilsegmente eine
wesentlich größere Wärmeausdehnung au£-weisen, als der konische Schließring aus
Stahl. Wenn dieLeichtmetall-Profilsegmente auf eine Temperatur von beispielsweise
1700 erwärmt werden, so kann die größere Dehnung der Leicht me tall-Profilsegmente
gegenUber dem Stahlmaterial des Umfassungsringes bzw. der Gleitschuhe berechnet
werden, Die Leichtmetall Profilsegmente können entsprechend um die Differenz der
größeren Dehnung von Leichtmetall gegenüber Stahl verkürzt werden. Dann passen die
Profilsegmente bei der verwendeten Temperatur genau.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die für Reifen mit klei nerem
Durchmesser erforderlichen starkwandigen Profilsegmente aus Leichtmetall bei dauerndem
Temperaturwechsel von kalt auf warm oder umgekehrt nicht mehr in die ursprüngliche
Länge zurückgehen. Acht Profilsegmente aus Leichtmetall werden bei einem Gebrauch
innerhalb von sechs Monaten pro Segment z.B5 um ca.
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0»5 mm langer. Dadurch wird der Durchmesser der geschlossenen Radialform
um Uber 1. mm großer und die Profilsegment@ schließen nicht mehr am Reifen-Seitenwandformteil
anO Auch der Schließring kann gedehnt werden.
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Dagegen werden Laufflächen-Profilsegmente aus Leichtmetall mit einer
Wandstärke von nur 25 mm oder zwischen 20 und 30 mm nicht länger, weil der starke
Sohließring die Profilsegmente am Zusammenstoß unnaohgiebig fest einschließt und
auch in lSngerer Betriebszeit nicht länger werden läßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radialreifen-Vulkanisierform
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei Verwendung geringerer Dampfmengen
die Erwärmung der Radial reifen-Formteile in einer kürzeren Zeit möglich ist, und
wobei weiterhin die Verwendung von Leichtmetall-Laufflächenprofilsegmenten auch
bei größerer Materialstkrke der Profilsegmente möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst, Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Dadurch, daß sowohl der Schließring gegenüber dem oberen und unteren
Vulkanisierpressenteil dampfdicht abgeschlossen ist und auch die oberen und unteren
Seitenwand formteile nach außen hin Uber Dichtungsring. dampfdicht abgeschlossen
sind, ergibt sich ein relativ kleiner geschlossener Dampfraum, der schnell mit Dampf
gefUllt werden kann, so daß sich eine schnelle Erwärmung der Vulkanisierform auf
die Vulkanisationstemperatur weil die Vulkanisierpresse nicht mehr beheizt wird.
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ergibt, Durch die Verwendung der den Querschnitt vermindernden und
in Längs- und Querrichtung verlaufenden Aussparungen an den Profilsegmenten kann
einerseits eine bessere und schnellere Aufheizung der Laufflächen-Profilsegmente
erfolgen und andererseits wird durch die starke Quersohnittsverringerurlg der Laufflächenprofilsegmente
erreicht, daß die sonst bei dickeren Leichtmetall-Profilsegmenten auftretende bleibende
Dehnung nicht auftritt0
Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn
auch die Reifen Seitenwandformteile Aussparungen und Rippen zur direkten Beheizung
von der Rtickseite aus aufweisen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn jeweils in der Langs- mitte des
Gleitschuhsegmentes eine Zentrierschraube eingesetzt ist, die in eine gehärtete
Büchse in einer Zentrierbohrung des Profilsegmentes ein greift . Hierdurch wird
ein genaues und unverrückbares Festlegen der Profilsegmente durch in den Gleitschuhen
erreicht und es besteht keine Gefahr, daß @@@@@ eventuell auftretende seitliche
Drucke ein Ausreißen der Zentrierbohrung in den Leicht metall-Profilsegmenten auftritt
wie dies ohne Verwendung von ge-Leichtmetallsegment härteten Büchsen im / der Fall
sein könnte.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine teilweise weggebrochen dargestellte
Querschnittsansicht einer Radialreifen-Vulkanisierform mit einer Ausführungsform
der Laufflächen-Profilsegmente für einen Reifen mit großem Durchmesser und großer
Breite und einer entsprechend geringen Stärke des Laufflächen-Profilsegmentes; Figo
2 eine der Fig. 1 ähnliche Querschnittsansicht eines Laufflächen-Profilsegmentes
BUr einen Reifen mit kleinerem Durchmesser und kleinerer Breite und einem entsprechend
dickwandigeren Laufflächen-Profilsegment aus Leichtmetall, das im gleichen Gleitschuhsegment
auswechselbar eingebaut ist;
Fig. 3 ein dünnwandiges Laufflächen-Profilsegment
nach FigJ 1 im Längsschnitt mit Aussparungen am Zusammenstoß und in Längs- und Querrichtung,
eingebaut in dn Gleit schuhsegment; Fig. 4 ein dickwandiges LaufflSchen-Profilsegment
nach Figo 2 im Längsachnitt mit Aussparungen am Zusammenstoß und in Längs- und Querrichtung;
Fig. 5 eine teilweise perspektivische und teilweise Querschnittsansicht eines dickwandige
Laufflächen-Profil segmentes nach Fig. 4 eingebaut in ein Gleitschuhsegment; Fig.
6 einen Halb-Querschnitt einer geschlossenen Vulkani sierpresse mit einer abgeänderten
Ausführungsform der Laufflächen-Profilsegmente bzw. der Seitenwand@Formteile; Fig.
7 einen Halb-Querschnitt einer zum Teil geöffneten Radialreifen-Vulkanisierform
mit einer anderen Ausführungsform der Laufflächen-Profilsegmente.
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In den Figg. 1 und 2 sind Querschnitte von AusfUhrungsformen von Laufflächen-Profilsegmenten
6, 16 dargestellt9 von denen das in Fig. 1 dargestellte Profilsegment 6 ein Profilsegment
für einen Reifen mit relativ großem Durchmesser und großer Breite ist, während in
Fig. 2 ein Laufflächen-Profilsegment 16 fUr einen Reifen mit einem kleineren Durchmesser
und kleinerer Breite gezeigt ist. In den Fig. 1 und 2 sind. zusammen mit den Laufflächen-Profilsegmenten
die Teile der Vulkanisierform dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich
sind Der Formhohlraum für einen zu vulkanisierenden Reifenrohling
wird
einerseits durch die Laufflächen-Profilsegmente 6, 16 und obere sowie untere Reifen-Seitenwandformteile
4, 4a; 14, 14a gebildet. Die Profilsegmente 6, 16 sind in Gleitschuhsegmenten 3
mit Hilfe von Schrauben 3a und insbesondere von Zentrierschrauben die in die Zentrierbüchse
6c eingreifen 3b auswechselbar befestigt. Die Außenseite des durch die Gleitschuhsegmente
3 gebildeten Ringes ist konisch nach oben hin verjüngend ausgebildet und diese konische
Oberfläche arbeitet mit der konischen Innenfläche eines Schließringes 1 zusammen,
der mittelbar oder unmittelbar von dem oberen Vulkanisierpresenteil betätigt wird.
Die oberen und unteren Seitenwandformteile 4, 4a; 14, 14a sind an oberen und unteren
Radialformteilen 2 bzwO 5 befestigt, wobei die untere Radialformhälfte 5 gleichzeitig
als Gleitplatte für die Gleitschuhe 3 dient, Um einen Dampfzugang direkt an die
Rtlckseite der Profilsegmente 6, 16 zu ermdglichen, sind in den Gleitschuhen 3 Bohrungen
und Schlitze 3d für den Heizdampfeintritt und den Kondenswasserablauf vorgesehen.
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Diese Bohrungen und Schlitze 3d münden auf der Innenseite des Gleitschuhsegmentes
in am Rücken der Profilsegmente vorgesehene Aussparungen 6a, 6b, so daß eine schnelle
Erwärmung und Aufheizung der Laufflächen-Profilsegmente 6, 16 sichergestellt ist.
Die oberen und unteren Radialformteile 2 bzw. 5 sind ebenfalls verrippt und mit
Hohlräumen fur den Dampfeintritt versehen, um eine schnelle Aufheizung der Seitenwand-Formteile
4, 4a bzwO 14, 14a zu er möglichen.
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In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gleitschuhsegmente
3 mit Hilfe von Führungsbolzen la im S¢hließring 1 geführt. Selbstverständlich kAnnen
auch andere FUhrungseinrichtungen für die Puhrung der Gleitschuhsegmente in dem
5 chließring verwendet werden, wie z.B. Schwalbenschwanzführungen oder ähnliches.
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In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Laufflächen-Formring für
einen Reifen mit großem Durchmesser und großer Breite nach Fig. 1 dargestellt, wobei
dieser Laufflächenformring aus den
Lauffl£Lchen-Profilsegmenten
6 und den an deren Rückseite befestigten Gleitschuhsegmenten 3 besteht. Diese Gleitschuhsegmente
3 sind am Zusammenstoß 3c nicht geschlossen, sondern er ge halten, damit der Dampf
und anschließend ein Ktihlmittel zur Kühlung der Vulkanisierform nach der Vulkanisation
von außen her direkt in die Ausnehmungen 6a, 6b der Profilsegmente 6 fließen kanri.
Die Profilsegmente haben am Zusammenstoß und nach der Mitte hin Aussparungen 6b,
so daß der Querschnitt der Profilsegmente 6 so weit reduziert ist, daß die im Laufe
der Zeit auftretende größere Dehnung bei den aus Leiohtmetall gegossenen Profilsegmenten
durch den Schließring verhindert werden kann.
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In Fig. 4 ist ein der Fig. 3 entsprechender Längsschnitt für ein Laufflächen-Profilsegment
für Reifen mit kleinerem Durchmesser und geringerer Breite dargestellt9 wobei ein
Querschnitt durch derartige Laufflächen-Profilsegmente 16 in Fig. 2 gezeigt ist,
Dieser durch die Laufflächen-Profilsegmente 16 gebildete Ring weist ebenfalls am
Zusammenstoß und an Bereichen zwischen den Enden der Laufflächen-Profilsegmente
Ausnehmungen 6b auf9 die den Querschnitt des Profilsegmentes so weit verringern,
daß auch bei sehr großer Wandstärke der Profilsegmente eine im Laufe der Zeit auftretende
größere Dehnung bei Verwendung von Leichtmetall verhindert wird.
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In Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines dickwandigen
Profilsegmentes 16 dargestellt, aus dem die in Längsrichtung verlaufenden Kanäle
6a besonders gut erkennbar sind.
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In den Figg. 6 und 7 ist jeweils ein Halbsehnitt einer Vulkani sierpresse
mit eingebauter Radialreifen-Vulkanisierform in größerer Ausführlichkeit dargestellt.
Die Reifenvulkanisierpresse besteht aus dem oberen bzwO unteren Vulkanisierpressenteil
7
bzw0 8» wobei in dem unteren Vulkanisierpressenteil 8 zentrisch ein Balgbrunnen
mit einem Heizbalg eingebaut ist.
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Auf dem unteren Vulkanisierpressenteil 8 ist das untere Reifenaufnahmeplatte
Formteil 5 als Gleit- und Druckeingebaut, die einen nach oben vorspringenden Randflansch
5a aufweist. Auf dem unteren Vulkanisierformteil 5 ist wiederum das untere Seitenformteil
4a REr die verschie denen Reifengrößen auswechselbar befestigt. Das untere Reifenformteil
5 die weiterhin als Gleitfläche fur die Oieitshuh= segmente 30 die auf der RUckseite
mit dem konischen Innenumfang eines Schließringes 1 zusammenwirken. Die Gleitschuhe
sind außerdem in Radialrichtung geführt an Tragarmen des oberen Radialformteils
2 aufgehängt, wobei diese Tragarme in Aussparungen im Schließring in Axialrichtung
beweglich sind.
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Die Gleitschuhe 3 sind weiterhin an Führungsbolzen la in dem Schließring
1 in Axialrichtung aufgehängt.
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Der Schließring 1 ist gegenüber dem vorstehenden Flanschring 5a des
unteren Reifenformteils 5 mit Hilfe eines Dichtungsrings 11 abgedichtet, während
zwischen dem oberen Vulkanisierpresenteil 7 und dem Schließring 1 ebenfalls ein
Dichtungsring 11a vorgesehen ist. Weiterhin ist zwischen dem oberen Vulkanisierpressenteil
7 und dem oberen Reifenformteil 2 eine Dichtung 11b vorgesehen, während der untere
Seitenwandformteil 4a gegenüber dem unteren Reifenformteil 5 mit Hilfe einer Dichtung
11d abgedichtet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein geschlossener Dampfraum für
die Beheizung der Laufflächen-Profilsegmente 6 sowie der oberen und unteren Seitenwandformteile
4, 4a, die auf ihrer Außenseite mit Dampfkanälen 9a versehen sind so daß eine sehr
schnelle Aufheizung der den Formhohlraum begrenzenden Formteile erreicht wird.
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Die Vulkanisation eines Reifens in der Vulkanisierform geht wie folgt
vor sich: Nach dem Einbringen eines Reifenrohlings in die Reifenform wird die Vulkanisierpresse
geschlossen. In den Reifen werden ca. 25 atü Preßdruck gegeben. Anschließend
fließt
Dampf durch den Ansch@ß 9 in alle Vulkanisierformteile und auch zwischen die Aussparungen
3e der Gleitschuhsegmente sowie dann in die Aussparungen 6a, 6b am Profilsegment.
Dadurch werden die Profilsegmente 6 von der Rückseite her und zugleich auch die
Gleitschuhsegmente von der Innenseite her beheizt, so daß der Reifen-Rohling schon
in wenigen Minuten die Vulkanisationstemperatur zuverlässig erhält. Der Dampf fließt
hierbei durch den Anschluß 9 direkt unter das Seitenwandformteil 4a und verteilt
sich durch die Ausnehmungen und Aussparungen 9a und gelangt in den Raum innerhalb
des Schließ ringes 1 sowie in die Aussparungen 9a zwischen dem Seitenwand formteil
4 und dem Oberteil 2 der Reifenform. Das Kondensat läuft mit Gefälle zum Ablauf
10 ab. Die Rei@enform wird durch die Dichtungen 11, 11a, 11b, 11c und 11d dampfdicht
abgeschlossen, so daß sich nur ein sehr geringer Heizdampfbedarf ergibt.
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Nach der Vulkanisation wird der Dampfdruck aus der Heizpresse abgelassen
und gegebenenfalls wird Kühlwasser in alle Hohlräume der Vulkanisierform und in
die Profilsegmente eingeleitet Da durch können alle Reifenformteile einschließlich
des Reifens sehr schnell auf ca. 90° abgekühlt werden. Dann erst wird der Preßdruck
aus dem Reifen abgelassen, der Reifen aus der Reifenform genommen und wieder ein
anderer Reifen-Rohling in die gekühlte Reifenform eingelegt.
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Die Reifenform gemäß der Erfindung kann auch in die üblicherweise
verwendeten Heizpressen mit Dampfdom eingebaut werden, wobei dann die Dichtungen
11, 11a, 11b, 11c und 11d entfallen.
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Patentansprüche: