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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Fertigung von Reifen. Sie betrifft
genauer das Abformen des Laufstreifens von Reifen.
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Die
Patentanmeldung
EP 0 569 909 beschreibt
einen Formtyp, worin das Abformen des Laufstreifens über eine
sehr große
Anzahl von Blechen erfolgt, die in transversaler Richtung angeordnet
sind. Die Oberfläche
zum Abformen besteht aus der Gesamtheit der Stücke der einzelnen Bleche. Die Bleche
sind transversal ausgerichtet und reichen von einer Schulter des
Luftreifens bis zur anderen. In der Patentanmeldung
EP 0 860 260 wird vorgeschlagen, die
Bleche mit Hilfe von Zwischenblechen soweit als möglich in
radialer Ausrichtung zu halten, wobei die Zwischenbleche in in einen
Stützring
eingearbeitete Schlitze gesteckt werden und deshalb sehr genau ausgerichtet
sind.
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In
jedem Fall ist es beim Öffnen
und Schließen
dieses Formtyps erforderlich, dass die Bewegung in radialer Richtung
sämtlicher
Bleche, die zusammen einen mehrlagigen Umfangsring bilden, koordiniert
abläuft.
Es ist möglich,
dass ungewollte Reibungen auftreten, die die Bewegungen beim Öffnen und
Schließen
der Form behindern. Es kann sich außerdem als schwierig erweisen,
eine so regelmäßige Verteilung
des Spiels zwischen den Blechen aufrecht zu erhalten, wie es wünschenswert
wäre. Dort,
wo das Spiel zwischen den Blechen größer geworden ist als das Nennspiel,
können
deshalb beim Formen Grate entstehen. Es ist nun das angestrebte
Ziel, das Nennspiel, wie es in dem Patent
EP 0 569 909 erklärt ist, genau auszuwählen, um
zu vermeiden, dass der Kautschuk während des gesamten Vorgangs
des Schließens
der Form zwischen die Bleche fließen kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, diesem Nachteil abzuhelfen, um die Eignung
einer Form dieses Typs zum Abformen von Reifen mit einem sehr guten Erscheinungsbild
zu verbessern, wobei die Qualität des
Erscheinungsbilds insbesondere auch nach zahlreichen Formgebungsdurchläufen konstant
hoch bleiben soll.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Montage einer Form
dieses Typs zu erleichtern, deren Bauart die Handhabung einer sehr großen Anzahl
von Blechen erforderlich macht und so die Gefahr von Montagefehlern
mit sich bringt.
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Die
Erfindung schlägt
eine Form für
Reifenlaufstreifen vor, die einen mehrlagigen Umfangsring zum Abformen
der Außenseite
des Laufstreifens aufweist, wobei in dem mehrlagigen Umfangsring
eine Vielzahl von einander benachbarten Formelementen geringer Dicke
in Umfangsrichtung aneinander gereiht vorliegt, diese Elemente im
Wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet sind, das Abformen
des Laufstreifens durch die in radialer Richtung innen liegenden
Stücke
dieser Elemente erfolgt und dieses in radialer Richtung innen liegende
Stück das
zum Abformen eines Profils auf dem Laufstreifen gewünschte Profil
aufweist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ring in Segmente
unterteilt ist und dadurch, dass die Elemente, die zu einem Segment
gehören,
innerhalb der Segmente jeweils fest miteinander verbunden sind und
so einen Einheitsblock bilden, wobei die einzelnen Segmente bei
den Bewegungen zum Öffnen
und Schließen
der Form bewegt werden können.
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Wenn
in der vorliegenden Beschreibung ein Teil oder eine Oberfläche als
innen liegend bezeichnet wird, bedeutet dies, dass es bzw. sie zur
Mitte der Form hin angeordnet ist, d.h. auf der Seite des innen liegenden
Hohlraums der Form. Wenn die Bezeichnung außen liegend verwendet wird,
bedeutet dies, dass die Oberfläche
oder das Teil wei ter von dem Hohlraum der Form entfernt liegt. Wenn
es sich beispielsweise um Bleche handelt, die den Laufstreifen formen,
ist das innen liegende Stück
die Abformoberfläche,
die beim Abformen mit dem Kautschuk in Kontakt ist, während es
sich bei der Außenseite
oder dem äußeren Stück um die
Fläche
handelt, die mit einem Träger
der Bleche in Kontakt steht.
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Die
Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens mit ein, bei dem
eine Form verwendet wird, wie sie gerade beschrieben wurde. In diesem
Fall besteht ein Vorteil der Verwendung dieser Form darin, dass
sie durch die Zwischenräume
zwischen den Blechen beim Abformen zu einer ausgezeichneten Entlüftung beiträgt.
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Für eine allgemeine
Beschreibung der Funktionsweise einer solchen Form sei der Leser
auf das oben erwähnte
Patent
EP 0 569 909 verwiesen
und insbesondere auf den Teil des Patents, der sich auf
5 bezieht.
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Die
nachfolgenden Figuren erläutern
die Erfindung und sie ermöglichen
es, sämtliche
Vorteile der Erfindung nachzuvollziehen.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, in der zwei voneinander
beabstandete erfindungsgemäße Segmente
dargestellt sind, wie sie vorliegen können, wenn die Form geöffnet ist,
für eine
Verwendung in einem ersten Formtyp.
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2 ist
ein Schnitt durch eine Meridianebene der erfindungsgemäßen Form
in ihrer Anwendung auf einen ersten Formtyp, wobei sich die Form
in Abformposition befindet, d.h. geschlossen ist.
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3 ist
eine Schnittansicht der geschlossenen Form durch eine senkrecht
zur Achse verlaufende Ebene, wobei die erste Ausführungsform
der Erfindung gezeigt ist.
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4 ist
eine Schnittansicht der offenen Form durch eine senkrecht zur Achse
verlaufende Ebene, wobei die erste Ausführungsform der Erfindung gezeigt
ist.
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5 ist
ein Schnitt durch eine Meridianebene der Form gemäß der Erfindung
in ihrer Anwendung auf einen zweiten Formtyp, wobei sich die Form in
Abformposition befindet, d.h. geschlossen ist.
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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7 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung.
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8 zeigt
eine vierte Ausführungsform
der Erfindung.
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9 ist
eine Ansicht gemäß "F" in 8.
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10 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform der
Erfindung.
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In
dieser Ausführungsform
der Form handelt es sich bei den Formelementen des mehrlagigen Umfangsrings,
die den Laufstreifen abformen sollen, um benachbarte Bleche
1,
deren Dicke im Bereich von 0,1 mm (und vorzugsweise 0,5 mm) und
5 mm liegt (siehe
2). Ein mehrlagiger Ring weist
einige tausend benachbarte Bleche auf. Dies ist eine sehr vorteilhafte
Ausführungsform
von Elementen geringer Dicke, wie sie für diesen Formtyp kennzeichnend sind.
Die Dicke der Bleche entspricht der Rasterung der Form zur Festlegung
des Profils. Es werden beispielsweise Stahlbleche verwendet; sie
werden vorteilhaft gemäß dem zu
realisierenden, durch die Profileinheiten vorgegebenen Profil sämtlich senkrecht zu
ihrer Ebene geschnitten. Einige Flächen des Profils des Laufstreifens
können
wie Treppenstufen aussehen, wenn die Bleche immer senkrecht geschnitten
werden, wodurch ein für
diese Technologie kennzeichnendes Erscheinungsbild entsteht. Die
Seitenflächen
der Bleche sind vorzugsweise nicht parallel, so dass sie sich ganz
von selbst fächerförmig anordnen,
wenn sie zusammengefasst werden, und zwischen einander ein im Wesentlichen
konstantes Spiel aufweisen. Diesbezüglich sei auf die Patentanmeldungen
EP 0 916 419 und
EP 0 916 421 verwiesen.
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In 1 ist
zu sehen, dass der Ring in zwei Teile (G und D) geteilt ist und
dass er in transversaler Richtung zwei verschiedene und benachbarte
Bleche (1G und 1D) besitzt, die jeweils zu einem
der Teile gehören.
Die Bleche oder Formelemente sind im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Wenn
spezieller ein Element oder ein Teil eines Elements bezeichnet werden
soll, das zu Teil G gehört, wird
das Bezugszeichen 1G verwendet. Wenn spezieller ein Element
oder ein Teil eines Elements bezeichnet werden soll, das zu Teil
D gehört,
wird das Bezugszeichen 1D verwendet.
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Zumindest
das als formgebender Teil bezeichnete Ende, d.h. das Stück 10 der
Bleche 1, weist vorzugsweise eine Dicke auf, die in radialer Richtung
zur Achse der Form hin nach und nach abnimmt. Jedes Blech bildet
daher einen leichten Keil, dessen Winkel im Wesentlichen dem Wert
entspricht, der erhalten wird, wenn 360° durch die Anzahl der Bleche
auf einem Umlauf in dem Umfangsring zum Abformen geteilt wird.
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Zur
Bildung des mehrlagigen Umfangsrings werden die Bleche 1 in
Segmenten 11 angeordnet, wie es insbesondere in den 1, 3 und 4 sehr
gut zu sehen ist. Zu diesem Zweck werden die Bleche 1 eines
Segments 11 mit einer Haltevorrichtung gefasst, die zwei
vorragende Köpfe
aufweist, wie eine Schraube 2 (deren Kopf einen ersten
Kopf 21 bildet) und eine Mutter 22 (die den zweiten
Kopf bildet). Der Kopf 21 der Schraube 2 und die
Mutter 22 befinden sich jeweils in Auflage an der freien
Seite 15 jedes der Bleche 1a am Rand der einzelnen
Segmente 11. Die Haltevorrichtungen (Einheiten aus Schraube 2 und
Mutter 22) sind von einem Segment zum nächsten im Wechsel angeordnet
(siehe 1 und 4), wobei jedes Segment Ausnehmungen 12 aufweist,
die den Kopf der Haltevorrichtungen der benachbarten Segmente aufnehmen
können.
Die Ausnehmungen 12 werden hergestellt, indem beim Zuschnitt
der Bleche in einer ausreichenden Anzahl von Blechen Bohrungen erzeugt
werden. Dadurch ist es möglich,
die Segmente miteinander in Kontakt zu bringen (siehe 3)
und so den durchgehenden Ring zu bilden, mit dem der Laufstreifen
abgeformt werden kann. Es wird darauf aufmerksam gemacht, dass dieser
Typ von Haltevorrichtung zur Folge hat, dass zum Abformen des gesamten
Laufstreifens unabhängig
davon, ob zwei axiale Teile G und D vorhanden sind oder nicht, unbedingt
eine gerade Anzahl von Segmenten vorliegen muss, wobei dies aber nicht
notwendigerweise bei sämtlichen
Arten von Haltevorrichtungen der Fall ist (siehe beispielsweise die 6, 7 und 8).
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Die
Anzahl der Elemente pro Segment liegt typischerweise im Bereich
von 10 bis 1 000. Die Zahl der Elemente ist bei allen Segmenten
gleich oder von Segment zu Segment verschieden.
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Für die Handhabung
der in Segmenten zusammengefügten
und festgehaltenen Gruppen von Blechen können verschiedene Vorrichtungen
verwendet werden. Sie dienen dazu, die zum Öffnen und Schließen der
Form erforderlichen Bewegungen der Segmente zu bewerkstelligen.
Es können
beispielsweise die zu einem Segment gehörenden Bleche auf einem Bauteil
befestigt werden, wobei die einzelnen Bauteile bei den Bewegungen
zum Öffnen
und Schließen
der Form bewegt werden können.
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In 2 ist
zu sehen, dass die einzelnen Segmente 11 auf einem Bauteil 4 montiert
sind, das einen Monoblock-Träger
bildet, wobei es sich um ein Standardteil handeln kann, das für eine Vielzahl
verschiedener Profile gebräuchlich
ist. Auch wenn ein Bauteil 4 selbstverständlich an
die Abmessung eines Luftreifens angepasst ist, kann es, da es nicht
selbst formgebend ist, für
mehrere verschiedene Profile eingesetzt werden und ist daher nicht
spezifisch für
einen einzigen Luftreifen. Zur Bewerkstelligung der Befestigung
werden die Bleche so zugeschnitten, dass Rillen 14 erhalten
werden, die auf eine Nase 41 gesteckt werden, die auf einer
Seite an dem Bauteil 4 angebracht ist, wobei das Segment
mit einem Ansatz 40 fixiert wird, der in einer weiteren
Rille 14 der einzelnen Bleche zum Eingriff kommt und auf
das Bauteil 4 geschraubt ist. Auf diese Weise werden die
zu einem Segment 11 gehörigen
Bleche 1 auf einem Bauteil 4 befestigt, wobei
die einzelnen Bauteile 4 dann bei den Bewegungen zum Öffnen und
Schließen
der Form bewegt werden können.
Die Anzahl der Bleche kann bei allen Segmenten identisch sein, die Segmente
können
aber auch eine unterschiedliche Anzahl von Blechen tragen.
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Jedes
einzelne Bauteil besitzt abgesehen von der Nase 41 einen
Seitenrand 46, einen Rücken 43 und
eine in der Mitte gelegene Kante 48, die mit der entsprechenden
in der Mitte gelegenen Kante 48 des benachbarten Bauteils
des anderen Teils in Kontakt treten soll. Es wird ferner darauf
hingewiesen, dass auf den Bauteilen 4 des Teils D jeweils
ein Zapfen 49a vorliegt, der in einem Ausschnitt 49b zum Eingriff
kommt, welcher jeweils auf den Bauteilen 4 des Teils G
ausgebildet ist, damit die Bauteile 4 und so auch die Bleche 1 während des
gesamten Vorgangs des Schließens
der Form und insbesondere in der Endphase des Schließvorgangs
in radialer Richtung genau auf gleicher Höhe positioniert sind.
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Die
einzelnen Bauteile 4 sind jeweils über eine (nicht abgebildete)
Schiene auf einer schiefen Ebene 3 montiert, um eine Bewegung
zu ermöglichen,
deren Richtung durch einen auf dem Rücken des Bauteils verzeichneten
Pfeil symbolisiert ist. In diesem Beispiel weisen die Teile G und
D der Form jeweils eine Platte 5 auf, auf der eine schiefe
Ebene 3 montiert ist. Die schiefe Ebene 3 weist
eine in radialer Rich tung innen liegende kegelstumpfförmige Auflagefläche 30 mit
einem Winkel α auf,
die mit den Bauteilen 4 in Kontakt steht. Diese schiefe
Ebene ermöglicht
die Steuerung der Bewegung der Bauteile 4, um sie in ihre
Schließposition
zu bringen, wie es in 2 dargestellt ist, oder um sie
in ihre Öffnungsposition
zu bringen (die in 2 nicht dargestellt ist, die aber
bezüglich
der Gruppen von Blechen 4 entspricht), wie dies für die Formen
mit Segmenten aus zwei axialen Teilen an sich bekannt ist.
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Die
Bleche werden in den einzelnen Segmenten auf dem Bauteil montiert,
wobei sie sämtlich mit
dem gleichen Winkel bezogen auf die radiale Richtung angeordnet
sind. In diesem Beispiel sind die Bleche meridian angeordnet. Anders
ausgedrückt sind
die Bleche, wenn der mehrlagige Umfangsring im Schnitt gemäß einer
senkrecht zur geometrischen Achse der Form verlaufenden Ebene betrachtet
wird (siehe 3), so angeordnet, dass sie
einen Radius umfassen und ihre gedachte Verlängerung die geometrische Achse
der Form umfasst. Dies ist in keiner Weise einschränkend und
es ist möglich,
dass die Bleche ein wenig geneigt sind.
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In 5 ist
gezeigt, dass die Erfindung nicht auf den Formtyp beschränkt ist,
der in axialer Richtung zwei Teile (G und D) aufweist, sondern dass
sie insbesondere für
eine Anwendung auf einen anderen Typ von Formen von Interesse sein
kann, die in axialer Richtung aus einem Teil bestehen.
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In
diesem Fall handelt es sich bei den verwendeten Elementen um Bleche 1L,
deren Breite im Wesentlichen der Breite des Laufstreifens entspricht. Die
einzelnen Segmente sind auf einem Bauteil 4L montiert,
das einen Monoblock-Träger
bildet, wobei es sich um ein Standardteil handeln kann, wie es bei einer
Vielzahl von verschiedenen Profilen gebräuchlich ist, dessen Breite
angepasst ist. Die Bleche 1L werden mit Hilfe von Rillen 14L fixiert,
die auf Nasen 41L gesteckt werden, welche auf einer Seite
auf dem Bauteil 4L und auf der anderen Seite auf einem
Ansatz 40L angebracht sind, der auf das Bauteil 4L geschraubt
ist.
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Es
können
zahlreiche Ausführungsformen
in Betracht gezogen werden, um die Bleche 1 in Segmenten 11 zusammen
zu halten. So können
die Schrauben 2, die in den 1 bis 4 gezeigt
sind, worin zu sehen ist, dass die Köpfe 21 und Muttern 20 vorragen,
durch Schrauben 2b ersetzt werden (siehe 6),
deren entsprechende Köpfe 21b und
Muttern 20b eine konische Form haben und in der Breite
der einzelnen Segmente versenkt sind, wobei die Köpfe 21b und
Muttern 20b mit einer kegelstumpfförmigen Auflagefläche 15b zusammenwirken,
die auf den Blechen 1b angebracht ist, die an den Rändern der einzelnen
Segmente eingebaut sind. Es wird darauf hingewiesen, dass in der
Ausführung,
die diese Beschreibung erläutert,
zwei den Blechen 1b am Rand des Segments unmittelbar benachbarte
Bleche 1bb eine größere Bohrung
aufweisen, so dass es möglich ist,
bei der Montage der Form eine Unterlegscheibe 17b einzufügen, welche
die Spannbeanspruchungen aufnehmen und die Ausrichtung der Bleche
in dem Segment sicher stellen kann.
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In 7 ist
zu sehen, dass die Bleche 1 durch eine Fixierungseinlage 2c aneinander
gedrückt gehalten
werden, die durch Einspritzen von Kunststoff oder eines beliebigen
anderen geeigneten Materials erhalten wird, wobei die Bleche während der Herstellung
der Einlage 2c provisorisch vorab zusammengefügt und festgehalten
werden. Die Einlage 2c weist Köpfe 21c mit einer
konischen Form auf. Wenn die Einlage 2c fertiggestellt
ist, wirken die Köpfe 21c mit
einem kegelstumpfförmigen
Teil 15b zusammen, das genau wie in der vorhergehenden
Ausführungsform
auf den an den Rändern
der einzelnen Segmente eingebauten Blechen 1b angebracht
ist.
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In
den 8 und 9 ist zu sehen, dass die Bleche 1 durch
eine Fixierungsachse 2d aneinander gedrückt gehalten werden, die zwei
Rillen 21d aufweist. Die an den Rändern der einzelnen Segmente
eingebauten Bleche 1d weisen ein oder mehrere kegelstumpfförmige Auflageflächen 15d auf,
die Schlitze 150d besitzen, welche ihnen eine gewisse Elastizität verleihen.
Bei der Montage der Einlage 2d greift der Rand der kegelstumpfförmigen Auflageflächen 15d in
die Rillen 21d, so dass sichergestellt ist, dass die Spannbeanspruchungen
aufgenommen werden.
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In 10 ist
zu sehen, dass die Bleche 1 durch eine Niete 2e aneinander
gedrückt
gehalten werden. Die Einlage 2e besitzt Enden 21e,
die auf der Seitenfläche
der Bleche 1a aufliegen, die sich jeweils an den Rändern eines
Segments befinden. Für den
Fachmann ist es selbstverständlich
ersichtlich, dass zahlreiche weitere Ausführungsformen vorstellbar sind,
um Bleche eines Segments aneinander gedrückt zu halten, ohne dass der
Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Mit
der Erfindung können
auf eine Art und Weise Formen hergestellt werden, die sich gut mit den
computergestützten
Entwicklungsverfahren und Fertigungen kombinieren lässt, wobei
die Vorlaufzeit sehr kurz ist. Die so hergestellten Formen sind
sehr robust; sie sind sehr gut an eine große Zahl von Öffnungs-
und Schließvorgängen angepasst.