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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft die Technik der Reifenherstellung und spezifischer
ein segmentiertes Formwerkzeug für
ein selbstsperrendes Formwerkzeugvulkanisiersystem.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist bekannt, unvulkanisierte Reifen bzw. Reifenrohlinge unter Verwendung
eines Formwerkzeugs in einer Reifenpresse zu vulkanisieren. Üblicherweise
haben die Formwerkzeuge eine obere und eine untere Formwerkzeughälfte, innerhalb
derer der Reifenrohling vulkanisiert wird. Die Reifenpresse beinhaltet
Vorrichtungen zum Öffnen
des Formwerkzeugs, üblicherweise
durch Abheben der oberen Hälfte
von der unteren Hälfte,
Hineinheben des Reifenrohlings in die untere Hälfte und Schließen der oberen
Hälfte,
wodurch der Reifenrohling in dem Reifenformwerkzeug eingeschlossen
wird. Ein Reifenbalg wird in das Formwerkzeug und den Reifenrohling
eingesetzt und aufgepumpt, um den Reifenrohling in die Seitenwand-
und Profilformflächen
des Formwerkzeugs zu pressen, wenn Hitze und Druck auf den Reifen
angelegt werden, um ihn zu vulkanisieren. Nach einer zuvor festgelegten
Zeit wird das Formwerkzeug geöffnet
und wird der Reifenrohling aus der Presse entfernt.
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Dieses
Formwerkzeug vom zweiteiligen Typ zum Vulkanisieren eines Reifens
hat mehrere Mängel,
und daher ist es zur Billig-Reifenfertigung geeignet, wenn jedoch überlegene
Gleichförmigkeit
und Qualität
erfordert werden, setzen die zum Vulkanisieren von Reifen verwendeten
Formwerkzeuge radial ausdehnbare segmentierte Formwerkzeuge ein.
Diese segmentierten Formwerkzeuge weisen ein Paar Seitenwandvulkanisierplatten,
eine obere Platte und eine untere Platte und eine Vielzahl von Laufflächenformsegmenten
auf.
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Der
Reifenrohling wird in diese segmentierten Formwerkzeuge plaziert,
wenn die obere Seitenwandformplatte geöffnet ist und die Vielzahl
von Laufflächenformsegmenten
in einen radial offenen Zustand ausgedehnt sind. Wenn der Reifen
in der Form positioniert ist, werden die Segmente radial einwärts zusammengezogen,
um einen ringförmigen Laufflächenformring
zu bilden, und die obere Seitenwandplatte wird geschlossen, wodurch
der Reifenrohling umschlossen wird. Wiederum werden Hitze und Druck
angelegt, und ein aufblasbarer Balg drückt den Reifenrohling in das
Formwerkzeug, wenn die Profil- und Seitenwandflächen in dem Formwerkzeug erzeugt
werden. Sobald er vulkanisiert ist, wird das Formwerkzeug geöffnet und
der vulkanisierte Reifen wird entfernt.
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Ein übliches
Problem des Formens von Reifen unter Verwendung von entweder zweiteiligen
Reifenformwerkzeugen oder segmentierten Formwerkzeugen ist, dass
der Reifenrohling aus seiner kreisringförmigen Form heraus radial expandiert
werden muss. Diese Expansion verursacht eine Bewegung der Bauteile
und der Korde, die die Gürtelstruktur
und die Lagen der Karkassenstruktur bilden. Idealerweise sollte
der Reifenrohling sehr dicht an der fertigen oder vulkanisierten
Form des Reifens gebaut werden. Weder die zweiteiligen Reifenformwerkzeuge noch
die oben beschriebenen segmentierten Formen sind dazu entworfen,
dieses ideale Konstruktions- und Formziel zu erzielen.
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Ein
sekundäres
Problem solcher Bauausrüstung
ist, dass eine große
Menge von Maschinenausrüstung
dazu verwendet wird, einen Reifen zu vulkanisieren, und die meiste
dieser Maschinenausrüstung
stillsteht, wenn der Formwerkzeugvulkanisationszyklus vor sich geht.
In WO99/25542 wurde dieser Punkt als wirtschaftlich ineffizienter
Weg der Nutzung von Kapitalressourcen offenbart. In diesem Patent
des Standes der Technik wurde der Einsatz eines selbstsperrenden
Formwerkzeug-Vulkanisiersystems
mit gemeinsamen Formwerkzeugs-Öffnungs-,
Entlade- und Schließvorrichtungen
vorgeschlagen. Dies ermöglichte
das Bearbeiten mehrerer Formwerkzeuge entlang vier horizontal beabstandeter
paralleler Bearbeitungslinien.
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Das
selbstsperrende Formwerkzeug verriegelte durch Einsetzen eines Verriegelungsmechanismus
die obere Formwerkzeughälfte
mit der unteren Formwerkzeughälfte.
Der Verriegelungsmechanismus umfasste einen Schließzylinder,
einen Schließrahmen
mit Schließmotoren- Schließstangen,
mit Schnelllösekopplungen
und einem Haltering. Zum Verriegeln des segmentierten Formwerkzeugs
senkt der Schließzylinder
den Schließrahmen
ab, bis der Haltering um das segmentierte Formwerkzeug herum positioniert
ist. Dies verriegelte das segmentierte Formwerkzeug in der geschlossenen
Position. Sobald es geschlossen ist, werden die Schließmotoren angetrieben,
welche die Schließstangen
an den Schnelllösekopplungen
entkoppelten. Das verriegelte Formwerkzeug ist dann in der Lage,
zu einer Vulkanisierstation transportiert zu werden, und sobald der
Reifen vulkanisiert ist, kann das Formwerkzeug entriegelt werden,
wobei der Schließmechanismus von
dem Schließzylinder
abgesenkt wird, sodass die Schließstangen an den Schnellverbindungskopplungen
an dem Haltering angreifen können.
Als nächstes
werden die Schließmotoren
angetrieben, wodurch das Anschließen der Schnellverbindungskopplungen
an den Schließstangen
veranlasst wird. Dies verbindet die Schließstangen wieder mit den Halteringen.
Der Schließzylinder
wird dann angehoben, wobei er den Haltering anhebt und dadurch das
segmentierte Formwerkzeug entriegelt.
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Wie
zu würdigen
ist, setzt das obige Formwerkzeug zahlreiche Stangen und Kopplungsvorrichtungen
ein, um eine selbstsperrende Form zu erzeugen. Dies schafft eine
Komplexität,
die den Wert eines solchen Formsystems stark verringert.
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Weitere
segmentierte Formen sind in US-B-3,833,323, GB-A-1220492, FR-A-1387439 und JP-A-2 002
337 146 beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein einfaches selbstsperrendes
Formwerkzeug von überlegener
Kraft zu erzeugen, ohne zahlreiche gerüstartige Stangen und Kupplungen
zu benötigen, wie
oben beschrieben.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Formwerkzeug
zu verschaffen, das den Reifenrohling und seinen Baukern innerlich
aufnehmen kann, während
sie die Abmessungen des Reifens, wie gebaut, sehr dicht an den Abmessungen nach
Formwerkzeugbearbeitung hält.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
segmentiertes Formwerkzeug zur Herstellung eines Reifens gemäß Anspruch
1 ist beschrieben. Vorzugsweise weist das segmentierte Formwerkzeug
zur Herstellung eines Reifens weiter einen unteren Haltering mit
einer komplementären Vielzahl
von in Umfangsrichtung beabstandeten Mitteln zum Verriegeln der
Segmente auf, wobei jedes Mittel zum Verriegeln einen vorbestimmten
Winkelverlauf zum radialen Zusammenziehen der Segmente beim Schließen des
Formwerkzeugs vorsieht.
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Bei
dem segmentierten Formwerkzeug zur Herstellung eines Reifens ist
vorzugsweise die obere Seitenwandplatte an dem oberen Haltering
befestigt und die untere Seitenwandplatte an dem unteren Haltering
befestigt.
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Das
Mittel zum Verriegeln der Segmente des oberen Halterings beinhaltet
vorzugsweise eine schlitzförmige Öffnung mit
einem Freisetzungsende und einem geschlossenen Ende, die sich entlang
einem radial abnehmenden Winkelverlauf erstreckt. Der Winkelverlauf
der schlitzförmigen Öffnung des Mittels
zum Verriegeln der Segmente des oberen Halterings ist vorzugsweise
linear.
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Zusätzlich können die
Mittel zum Verriegeln der Segmente des unteren Halterings eine schlitzförmige Öffnung mit
einem Freisetzungsende und einem geschlossenen Ende beinhalten,
die sich entlang einem radial abnehmenden Winkelverlauf erstreckt.
Der Winkelverlauf der schlitzförmigen Öffnung des
Mittels zum Verriegeln des Segments des unteren Halterings ist vorzugsweise
linear. Vorzugsweise ist der Winkelverlauf des oberen Halterings
relativ zu dem Winkelverlauf der unteren Halteringe entgegengesetzt
geneigt. Vorzugsweise erstreckt sich der vorbestimmte Winkelverlauf
jedes Verriegelungsmittels in Umfangsrichtung weniger als 10° relativ
zur Mittelachse.
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In
einem Aspekt der Erfindung weist das segmentierte Formwerkzeug zur
Herstellung eines Reifens eine vergrößerte Öffnung zur Aufnahme einer Reifenrohlingsbaugruppe
auf.
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Definitionen
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"Axial" bedeutet die Linien
oder Richtungen, die parallel zur Rotationsachse des Reifens verlaufen. "Umfangsgerichtet" oder "in Umfangsrichtung" bedeutet Linien
oder Richtungen, die sich entlang dem Außenumfang der Oberfläche der
ringförmigen Lauffläche senkrecht
zur axialen Richtung erstrecken.
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"Äquatorebene (EP)" bedeutet die Ebene senkrecht
zur Rotationsachse des Reifens und durch das Zentrum seiner Lauffläche verlaufend.
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"Radial" bedeutet Richtungen
radial hin zu oder weg von der Rotationsachse des Reifens.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, worin
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1 eine
Perspektivansicht des selbstsperrenden Formwerkzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Explosionsdarstellung des selbstsperrenden Formwerkzeugs von 1 ist
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3 eine
Querschnittsansicht des selbstsperrenden Formwerkzeugs ist, abgebildet
mit einem zu vulkanisierenden Reifen und der zentralen Kernbaugruppe;
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4 eine
Draufsicht einer oberen Seitenwandplatte ist;
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5 ein
Querschnitt der oberen Seitenwandformplatte ist, genommen entlang
den Linien 5-5 von 4;
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6 eine
Perspektivansicht der oberen Seitenwandformplatte ist;
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7 eine
Draufsicht der unteren Platte ist;
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8 eine
Querschnittsansicht der unteren Platte ist, genommen entlang Linien
8-8;
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9 eine
Draufsicht eines der radial bewegbaren Laufflächenformsegmente ist;
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10 eine
Seitenansicht des Laufflächenformsegments
von 9 ist;
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11 eine
Draufsicht des Laufflächenformsegments
von 10 ist;
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12 eine
Perspektivansicht des Laufflächenformsegments
von den 8, 9 und 10 ist;
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13 eine
Draufsicht des Halterings ist, wobei der Haltering des Oberteils
und der des Unterteils des Formwerkzeugs als identisch dargestellt sind;
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14 eine
Querschnittsansicht des Halterings ist, genommen entlang Linien
14-14;
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15 eine
vergrößerte bruchstückhafte Ansicht,
aus 14 entnommen, ist;
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16 eine
Querschnittsansicht von einem der radial äußeren Mittel zum Verriegeln
der Segmente ist, genommen entlang Linien 16-16 von 15;
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17 eine
Querschnittsansicht von einem der radial inneren Mittel zum Verriegeln
der oberen oder unteren Seitenwandformplatte ist;
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18 eine
Draufsicht des Laufflächenschulterformrings
ist;
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19 eine
Perspektivansicht des Laufflächenschulterformrings
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Ein
selbstsperrendes Formwerkzeug 2 ist in 1 abgebildet.
Das Formwerkzeug weist eine Vielzahl radial bewegbarer Segmente 4,
eine untere Seitenwandformplattenbaugruppe 6 und eine obere Seitenwandformplattenbaugruppe 6 auf.
Die obere und untere Seitenwandformplattenbaugruppe werden von einem
oberen durchbrochenen Haltering 10 und einen unteren durchbrochenen
Haltering 20 festgehalten.
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Unter
Verweis auf 2 ist eine Explosionsansicht
des selbstsperrenden Formwerkzeugs 2 dargestellt, wobei
die Bauteile leichter zu sehen sind. Sowohl der untere durchbrochene
Haltering 20 als auch der obere durchbrochene Haltering 10 haben schlitzförmige Öffnungen 32,
die es einem mit Gewinde versehenen Feststellbolzen 34 mit
einem Bolzenansatz 36 gestatten, während des Öffnens und Schließens der
durchbrochenen Halteringe 10, 20 zu passieren.
Die oberen und unteren durchbrochenen Halteringe 10, 20 weisen
auch einen inneren Ring von schlitzförmigen Öffnungen 42 zum Festhalten der
oberen oder obersten Seitenwandformplatte 8 und der unteren
Seitenwandformplatte 6 auf.
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Unter
Verweis auf 3 ist eine Querschnittsansicht
des Formwerkzeugs 2 gezeigt, worin ein Reifen 100 auf
einer Kernbautrommelbaugruppe 7 montiert ist. Die Kernbautrommelbaugruppe 7 umfasst
einen oberen Formwerkzeugwulstring 9, einen unteren Formwerkzeugwulstring 11,
einen Balg 13 und ein Paar einfahrbarer Halteringe 12,
die an der oberen Seitenwandformplatte 8 und der unteren
Seitenwandformplatte 6 angreifen, um die Bautrommelkernbaugruppe 7 in
dem Formwerkzeug 2 zu sichern. Wie abgebildet ist, ist
die primäre
Welle 70 der Kernbautrommelbaugruppe 7 verjüngt und
richtet sich entsprechend in verjüngten Öffnungen 80, 60 der oberen
Seitenwandformplatte 8 beziehungsweise der unteren Seitenwandformplatte
aus und sichert sich darin, wodurch sie die Baugruppe 7 sicher
ausrichtet. Wie weiter abgebildet ist, ist ein unvulkanisierter
Reifen 100 auf der aufblasbaren Balgbaugruppe 13 montiert
gezeigt. Die Kernbautrommelbaugruppe 7 ist wie in der US-Patentanmeldung,
Seriennummer 10/388,733, eingereicht am 14. März 2003, mit dem Titel "Radially Expandable
Tire Assembly Drum and Method for Forming Tires" (Radial ausdehnbare Reifenaufbautrommel
und Verfahren zur Herstellung von Reifen) beschrieben. Wie abgebildet,
wird diese gesamte Kernbautrommelbaugruppe 7 mit einem
Roh- oder unvulkanisierten Reifen 100 in das Formwerkzeug 2 eingesetzt.
Um dies zu vollziehen, werden die Ober- und Unterplattenhalteringe 10, 20 rotiert
und befinden sich die radial ausdehnbaren Segmente 4 in einer
ausgedehnten Position, wodurch sie ausreichenden Zwischenraum verschaffen,
sodass der Reifen 100 und die Kernbautrommelbaugruppe 7 auf
der unteren Seitenwandformplatte 6 plaziert werden können, wobei
die Welle 70 durch die Öffnung 60 verläuft, wie
abgebildet. Sobald er eingesetzt und vollständig eingepasst ist, greift
der Haltering 12 an dem Schlitz 12A in der unteren
Formplatte 6 an. Zu dieser Zeit ist der untere Wulstring 11 bereits
in Position. Die Baugruppe 7 wird in das Formwerkzeug 2 eingesetzt. Dann
wird die obere Platte 8 über die Kernbautrommelbaugruppe 7 eingesetzt,
und der Haltering 12 greift an dem Schlitz 12A der
oberen Platte 8 an. Die radial ausdehnbaren Segmente 4 werden
dann geschlossen und durch eine Rotation des oberen durchbrochenen
Halterings 10 und unteren durchbrochenen Halterings 20 in
eine Klemmpassanordnung gebracht. Eine radial einwärts gerichtete
Bewegung der Segmente 4 wird erzielt, da die äußere schlitzförmige Öffnung 32 eine
gerade geneigte Fläche 35 hat,
die sicherstellt, dass beim Rotieren des Halterings 10 oder 20 dieser
auf eine Weise gegen den Ansatz 46 und die Bolzen 44 presst,
dass die Segmente 4 gezwungen werden, sich radial einwärts in eine
voll anschlagende Anordnung bewegen. Nach dem Schließen wird
Innen- oder Mediendruck innerlich durch die Kernbautrommelbaugruppe 7 vorgesehen,
wodurch zusätzlicher
Druck vorgesehen wird, um gegen den Balg 13 zu pressen,
welcher den Reifen 100 in den Laufflächenseite 41 der Formwerkzeugsegmente 4 zwingt.
Dies ist wie in 3A gezeigt. In der abgebildeten
Ausführung
umfasst der Balg 13 eine flexible Membran 130 und
auch mechanische Stützen 140, um
eine starre Struktur entlang der Seitenwände des Reifens zu verschaffen,
welche beim Reifenbauvorgang hilft. Es versteht sich, dass ein einfacherer
aufblasbarer Balg 13, wie bei konventionelleren Reifenvulkanisierpressen,
verwendet werden könnte,
ohne die Hinzufügung
der Seitenwandstützstruktur 140, wie
in den 3 und 3A abgebildet.
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Ein
wichtiges Merkmal, das das Einbringen des Reifens 100 in
das Formwerkzeug 2 gestattet, ist der einzigartige obere
Laufflächenschulterring 5.
Der obere Laufflächenschulterring 5 ist
fest an der oberen Seitenwandformplattenbaugruppe 8 befestigt,
somit verschafft dies, wenn die obere Seitenwandformplattenbaugruppe 8 entfernt
wird, um den Reifen 100 auf der Kernbautrommelbaugruppe 7 einzusetzen,
ausreichenden Zwischenraum auf einem ausreichend großen Durchmesser,
sodass der Reifen 100 auf eine Weise eingesetzt werden
kann, die sich dichter an den fertigen Reifenzustand, wie formwerkzeugbehandelt,
annähert.
Wie ersichtlich ist, hat der Laufflächenschulterring 5 einen
Mindestdurchmesser DT und einen größeren Durchmesser
DO, wobei DT an dem
Durchmesser ST anschlägt, der sich einwärts entlang
der Schulter des Reifens zur Seitenwand hin erstreckt. Damit der
Reifen in das Formwerkzeug passt, wenn dieses Bauteil 5 keine
entfernbare Baugruppe wäre,
würde dies
bedeuten, dass der Reifen 100 entsprechend kleiner gebaut
werden müsste,
um den kleineren Reifenschulterdurchmesser hindurchzubekommen. Dies
würde wiederum
bedeuten, dass der Reifen 100 beim Formen auf einen viel
größeren Prozentsatz
seiner Gesamtquerschnittshöhe
ausgedehnt werden müsste,
um die Lauffläche
in die Laufflächenformseite 41 der
inneren Formfläche
der radial bewegbaren Segmente 4 zu pressen. Durch Verwenden
eines Laufflächenschulterrings 5,
der bei der Montage entfernbar ist, kann der Reifen 100 in einem Durchmesser
in das Formwerkzeug 2 eingesetzt werden, der sehr dicht
an dem vollständig
ausgedehnten Durchmesser liegt. Dementsprechend muss der Reifen 100,
wenn der Balg 13 aufgepumpt ist, sich nur um einen Bruchteil
des Prozentsatzes radial nach außen bewegen, um sich in die
Laufflächenformfläche 41 des
Segments 4 zu pressen. Zusätzlich verschaffen die einzigartigen
schlitzförmigen Öffnungen 32 der
durchbrochenen Halteringe 10, 20 ein zusätzliches
Schließen
der radial äußeren Segmente 4,
indem sie sie so in den unvulkanisierten Laufflächenkautschuk treiben, dass
nur ein sehr kleiner Anteil radialer Ausdehnung von dem Balg 13 während des Vulkanisierens
erfordert wird. Es wurde festgestellt, dass durch Bauen des Reifens 100 auf
den nahezu wie formwerkzeuggeformten Zustand praktisch keine Bewegung
der darunterliegenden Kordverstärkungsstrukturen
während
des Vulkanisierens stattfinden muss. Mit anderen Worten, wenn der
Reifen 100, der auf der Kernbautrommelbaugruppe 7 aufgebaut
wird, vulkanisiert wird, geschieht dies nahezu mit denselben Abmessungen,
wie er gebaut ist. Dies stellt sicher, dass ein minimales Verrutschen
der Bauteile vorkommt, wenn der Reifen 100 vulkanisiert
wird. Dies ist eine erhebliche Abweichung von dem derzeitigen Verfahren
zur Reifenherstellung.
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Zwecks
eines besseren Verständnisses
der verschiedenen Bauteile, die dieses selbstsperrende Formwerkzeug 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen, wird auf die 4 bis einschließlich 19 verwiesen.
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4 abgebildet
eine Draufsicht der oberen Seitenwandformplatte 8. Wie
abgebildet, hat die obere Seitenwandformplatte 8 eine zentrale Öffnung 80, die
verjüngt
ist, um die Welle 70 der Kernbautrommelbaugruppe 7 aufzunehmen.
Wie abgebildet, befindet sich auf dem radial äußeren Durchmesser der oberen
Seitenwandformplatte 8 eine Vielzahl von Löchern oder Öffnungen 81 mit
einem Ansatz und einem verringerten Durchmesser an dem radial inneren
Teil, wie in 5 abgebildet. Diese Löcher 81 nehmen
das mit Gewinde versehene Feststellelement 82 auf, das
ein Befestigungsmittel für
den Laufflächenschulterformring 5 an
der Vielzahl von mit Gewinde versehenen Löchern 81 verschafft,
wie in den 18 und 19 abgebildet.
Radial einwärts
von den Löchern 81 befindet
sich eine Vielzahl von Befestigungslöchern 83, die mit
Gewinde versehen sind und ein Mittel zur Befestigung von Hubvorrichtungen verschaffen.
Zusätzlich
ist eine Vielzahl radial innerer Löcher 85 abgebildet,
die ein Mittel zur Wulstringbefestigung verschaffen.
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6 zeigt
die obere Seitenwandformplatte 8 in einer Perspektivansicht,
wobei die Marke oder das Warenzeichen 90 des Reifens 100,
die in den vulkanisierten Reifen einzuformen ist, als umgekehrtes
Bild abgebildet ist. Nach Formwerkzeugbehandlung, wie gezeigt, wäre beispielsweise
der Name "Goodyear" an zwei Stellen
an dem Reifen 100 abgebildet. Radial auswärts von
der Seitenwandformplattenfläche 8A und
an ST anschlagend wäre dort, wo der Laufflächenschulterring 5 durch
die Befestigungsformwerkzeuge verbolzt würde, wie in 2 abgebildet.
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Unter
Bezugnahme auf die 7 und 8 ist die
untere Seitenwandformplatte 6 abgebildet. Die untere Seitenwandformplatte 6 hat
eine Vielzahl von Löchern 62,
die mit Gewinde versehen und zur Aufnahme der mit Gewinde versehenen
Feststellelemente 44 eingerichtet sind, wie in 2 gezeigt.
Die untere Fläche 6B der unteren
Seitenwandformplatte 6 beinhaltet eine Vielzahl von Kanälen 64 für Seitenwandentlüftungszwecke.
Zusätzlich
ist eine Vielzahl radial innerer Entlüftungslöcher 65 und Wulstringbefestigungslöcher 66 gezeigt.
Weiter radial einwärts befinden
sich zwei große
Löcher 67,
die, wie abgebildet, mit Gewinde versehen sind, welche ein Mittel zum
Heben verschaffen.
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Unter
Bezugnahme auf die 9 bis einschließlich 12 ist
ein beispielhaftes Laufflächenformsegment 4 abgebildet.
Das Laufflächenformsegment 4 kann
einstückig
sein oder eine abnehmbar befestigbare Laufflächenformseite 41 beinhalten.
Die Laufflächenformseite 41 verschafft
die erforderlichen Rippen, Überbrückungen
und Lamellierung zum Formen des Laufflächenprofils an dem Reifen 100.
Wie gezeigt, ist ein kleiner gebogener Abschnitt dieser Laufflächenformseite 41 bei
jedem Segment 4 vorgesehen. Wie abgebildet, werden in dem
speziellen Formwerkzeug 2 fünfzehn solcher Segmente 4 verwendet, um
einen 360°-Umfang zu vollenden.
Die Laufflächenformsegmente 4 beinhalten
die radial einwärts verlaufende
Anschlagfläche 49 und 47.
Es ist besonders wichtig, dass die Laufflächenformflächen 41 in engen Anschlagkontakt
kommen, wenn das Formwerkzeug sich schließt. Der Raum bzw. die Spalten an
den Trennlinien zwischen verschiedenen Segmenten wird bzw. werden
somit minimiert, was zu minimaler Gratbildung während des Vulkanisationsprozesses
führt.
Wie aus der Draufsicht in 9 gezeigt, ist
eine schlitzförmige
längliche
Ausnehmung 37 mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung 33 vorgesehen.
Sowohl Oberseite als auch Unterseite des Laufflächenformsegments 4,
wie in 10 abgebildet, haben diese Merkmale.
Zusätzlich
ist in der Laufflächenformseite 41 eine
Vielzahl von mit Gewinde versehenen Öffnungen 48 abgebildet,
die ein Mittel zum Anheben und Einspannen verschaffen. An der Rückseite
jedes der Formwerkzeugsegmente befinden sich gefräste Nuten 4A und 4B,
wie abgebildet. Diese Nuten 4A und 4B verschaffen
ein Mittel zum Klemmen während
des Fräsens.
Wie in 11 abgebildet, stellen die Strichlinien
die Laufflächenformfläche 41 dar.
Es versteht sich, dass diese Laufflächenformflächen 41 von dem Segment
entfernt werden können, wenn
man das Laufflächenprofil
eines bestimmten Reifens verändern
möchte.
Es versteht sich weiter, dass die radiale Verlängerung der Laufflächenformsegmente
variiert werden kann, wenn Reifengrößenwechsel stattfinden, sodass
Reifen mit größerem Durchmesser
unter Verwendung derselben selbstsperrenden Formwerkzeugbaugruppe
gebaut werden können.
Dies wird vollzogen, indem das Laufflächenformsegment 41 einfach
vom Rest des Segments 4 entfernt und durch eine dickere
oder dünnere
Laufflächenformseite 41 ersetzt
wird.
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Wie
in 12 gezeigt, kann jede Laufflächenformseite 41 relativ
zu dem hinteren Teil des Laufflächenformsegments 4 in
Umfangsrichtung versetzt sein. Dies bedeutet, dass die Anschlagflächen 47 und 49 der
Baugruppe in Umfangsrichtung versetzt sein können, wie abgebildet. Es versteht
sich, dass bei der radialen Bewegung diese Flächen in Anschlagsausrichtung
mit benachbarten Laufflächenformsegmenten
kommen werden, wie in 2 und in der geschlossenen Position
von 3 abgebildet.
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Unter
Bezugnahme auf die 13, 14, 15, 16 und 17 ist
dort der obere durchbrochene Haltering 10 und untere durchbrochene Haltering 20 abgebildet.
Jeder dieser durchbrochenen Halteringe ist identisch, wobei einer
die Oberseite beziehungsweise einer die Unterseite bildet. Wie in 13 abgebildet,
ist eine radial äußere Vielzahl
von schlitzförmigen Öffnungen 32 und
eine radial innere Vielzahl von länglichen Öffnungen 42 abgebildet.
Die radial äußeren schlitzförmigen Öffnungen 32 greifen an
dem mit Gewinde versehenen Feststellelement 34 und Ansatz 36 an,
die an der Öffnung 33 an
jedem der Vielzahl von Laufflächenformsegmenten 4 befestigt
sind. Die radial innere Reihe oder Vielzahl schlitzförmiger Öffnungen 42 greifen
an der oberen und Seitenwandformplatte 8 und 6 an
den mit Gewinde versehenen Feststellelementen 44 an. Unter
besonderer Bezugnahme auf 15 ist
eine vergrößerte bruchstückhafte
Sicht der schlitzförmigen Öffnung 32 und
der gebogenen oder bogenförmigen Öffnung 42 gezeigt.
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Unter
Bezugnahme auf die schlitzförmige Öffnung 32 spannt
sich, wie abgebildet, eine Verbindungsbrücke 38 über die
schlitzförmige Öffnung 32 und
verschafft eine verbesserte strukturelle Integrität der durchbrochenen
Halteringe 10 und 20. Die radial bewegbaren Laufflächensegmente 4 weisen
ein mit einem Gewinde versehenes Feststellelement 34 mit einem
Ansatz 36 an jedem Segment befestigt auf. Wenn die Segmente 4 radial
einwärts
bewegt werden, durchlaufen sie den Schlitz 32 unter der
Brücke 38 und
der Bolzenansatz 36 mit einer mit einem Flansch versehenen
Oberfläche
greift an den Schultern 35 an. Wie in 16 in
Querschnittsansicht abgebildet, beinhaltet das Verriegelungsmittel 30 das Durchlaufenlassen
des mit Gewinde versehenen Feststellelements 34 und des
Bolzenansatzes 36 durch den Schlitz 32 und dann
das Angreifen an der geneigten Schulter 35. Wie abgebildet,
ist jede der geneigten Schultern 35 der schlitzförmigen Öffnungen 32 in
einem Winkel θ von
etwa 1° bis
15° geneigt. Wenn
der Bolzenansatz 36 an dieser Rampenfläche der Schulter 35 angreift,
bewegt sich der Ansatz 36 die Rampe hinauf, wodurch er
die Kraft erhöht,
welche die gesamten oberen und unteren durchbrochenen Halteringe
gegen die Laufflächenformsegmente 4 hält. Gleichzeitig,
wenn das Feststellelement 34 und der Ansatz 36 an
Spannung zunehmen, indem sie sich an der Schulter 35 hochbewegen,
folgt der Verlauf der äußeren schlitzförmigen Öffnung 32 entlang
der Schulter 35 einem geradlinigen Verlauf, der radial
einwärts
unter einem Winkel β geneigt
ist, wie in 15 abgebildet ist. Dieser leicht
radial einwärts gerichtete
Verlauf 75 der schlitzförmigen Öffnung 32 stellt
sicher, dass, wenn die durchbrochenen Halteringe 10, 20 verdreht
werden und das mit Gewinde versehene Feststellelement 34 an
den Schultern 35 angreift, es radial einwärts gezwungen
wird, wodurch es eine eine zusätzliche
Kompression in die Lauffläche 100 des
zu vulkanisierenden Reifens verschafft. Dies verringert auf sehr
kluge und neue Weise den Betrag der Ausdehnung, der der Reifen 100 unterzogen
werden muss, um an der Profilfläche 100 anzugreifen.
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Unter
Bezugnahme auf die schlitzförmigen länglichen Öffnungen 42 wird
angemerkt, dass diese Öffnungen
sich auf einer gebogenen oder bogenförmigen Oberfläche mit
einem konstanten Krümmungsradius
befinden und dass die Schulter 45 nicht geneigt ist. Diese
Vielzahl radial innerer Öffnungen 42 greift
an den Bolzenansätzen 46 und
den mit Gewinde versehenen Feststellelementen 44 an, die
an der unteren Seitenwandformplatte 6 und an dem Laufflächenschulterformring 5 gesichert
sind, wie in 2 abgebildet. Die schlitzförmigen Öffnungen 42 ermöglichen
das Abnehmen des gesamten Oberteils und Unterteils des Formwerkzeugs 2 von
den Laufflächenformsegmenten,
wie abgebildet. Es versteht sich, dass die obere Seitenwandformplatte 8,
der Laufflächenschulterformring 5 sicher
an dem durchbrochenen Haltering 10 befestigt ist, wie abgebildet. Die
verschiebliche Anordnung des oberen Rings 10 gewährleistet,
dass, sobald der Ring 10 an seinem Platz ist, nur der obere
Ring 10 rotiert. Daher scheuert oder kratzt er nicht an
der Seitenwand des Reifens, da keine Rotation dieser Seitenwandplatten 6, 8 in
Bezug auf die Laufflächenformsegmente
stattfindet. Nur der obere und untere durchbrochene Haltering 10, 20 verschafft
eine Winkelbewegung, wenn das Formwerkzeug geöffnet oder geschlossen wird, und
gleichzeitig bewegen die Segmente 4 sich nur radial aus
oder ein, wenn die Ringe 10, 20 rotieren. Wie abgebildet,
erzeugt dies ein relativ einzigartiges Montageverfahren.
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Unter
Bezugnahme auf die 18 und 19 ist
der Laufflächenschulterformring 5 abgebildet.
Wie dargestellt, weist der Laufflächenschulterring 5 eine
Profilschulterfläche 51 und
mit Gewinde versehene Löcher 52 auf.
Die mit Gewinde versehenen Löcher 52 sind
zur Aufnahme der mit Gewinde versehenen Feststellelemente 44 des
oberen und unteren durchbrochenen Halterings eingerichtet, wie zuvor
erörtert.
Ein sehr wichtiges Merkmal der Profilschulterfläche 51 ist, dass sie
einen radial inneren Durchmesser DT und
einen radial äußeren Durchmesser
DO hat, wie gezeigt. Der Durchmesser DO, der größer als
DT ist, schlägt dementsprechend gegen die
Laufflächenformflächen 41 der
radial bewegbaren Segmente 4 an. Der Laufflächenschulterring 5 ist
an der oberen Seitenwandformplatte 8 und dem oberen durchbrochenen
Haltering 10 befestigt, wie abgebildet, wobei der kleinere
Durchmesser DT an dem Seitenwanddurchmesser
ST anschlägt. Wenn das Reifenformwerkzeug 2 geöffnet wird
und die obere Plattenbaugruppe 8 entfernt wird, so kann die
Reifenbautrommelbaugruppe 7 mit einem unvulkanisierten
Reifen 10 direkt in das Formwerkzeug 2 eingesetzt
werden, wie zuvor erörtert,
ohne den kleineren Durchmesser der Laufflächenschulterfläche 51 aus dem
Weg bewegen zu müssen.
Dieses Merkmal wird für
einzigartig bei der Reifenherstellung gehalten und veschafft ein überlegenes
Verfahren zum Bauen unvulkanisierter Reifen auf den nahezu wie geformten fertigen
Durchmesser. Wie gewürdigt
werden kann, kann man, durch Verwenden der geneigten schlitzförmigen Öffnungen 32 und
Entfernen des Laufflächenschulterrings 5 zusammen
mit der oberen Platte 6, den Reifen 100 auf einem
Durchmesser mit dem Formwerkzeug behandeln, der nur geringfügig größer ist
als der Durchmesser des Reifens, wie er auf dem Baukern 7 gebaut
wird. Wie abgebildet, beträgt die
Ausdehnung, die von dem unvulkanisierten Reifen in das Formwerkzeug
erfordert wird, radial weniger als 5 %, vorzugsweise etwa 1 % oder
weniger.
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Sobald
der Reifen 100 in das Formwerkzeug 2 eingebracht
und das Formwerkzeug 2 geschlossen ist, kann die gesamte
Baugruppe dann vulkanisiert werden. Wie gezeigt, verschafft das
selbstsperrende Formwerkzeug die zum Vulkanisieren des Reifens benötigte ganze
Baugruppe. Dieses Formwerkzeug lässt
zu, dass alle Vulkanisationsvorgänge
innerlich innerhalb des Formwerkzeugs stattfinden, ohne externe
Pressen zu benötigen.
Dies verringert den zur Verschaffung vulkanisierter Reifen erforderlichen
Kapitalaufwand stark, was die zur Herstellung und Vulkanisierung
von Reifen erforderliche Effizienz und Flexibilität stark
erhöht.