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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für einen
Gummireifen, im Spezielleren eine Entlüftungsstruktur, die besonders
geeignet für eine
Reifenseitenwand ist, die aus einem dünnen Seitenwandgummi an der
Karkasse hergestellt ist.
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Im
Allgemeinen wird während
einer Herstellung eines Luftreifens ein Rohreifen in einem Formwerkzeug
vulkanisiert. Wenn die Oberfläche
des Rohreifens in engen Kontakt mit den Formflächen des Formwerkzeugs tritt,
wird der Reifen mit einer entworfenen gewünschten Form versehen. Daher sind,
um die Luft zwischen dem Formwerkzeug und dem Rohreifen auszutragen,
kleine Entlüftungslöcher, üblicherweise
mit einem Durchmesser von 0,1 bis 2 mm in den Formflächen ausgebildet.
Solche Entlüftungslöcher verursachen
mehr oder weniger Austriebe auf der Oberfläche des vulkanisierten Reifens.
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Wenn
Austriebe an der Lauffläche
gebildet werden, wäre
dies nicht von großer
Bedeutung, da sie beim Fahren und verborgen durch die Unebenheit der
Lauffläche
auf Grund von Laufflächenrillen
einfach entfernt würden.
Solch ein/e Wirkung und Effekt kann jedoch nicht in Bezug auf die
Austriebe an der Seitenwand erwartet werden. Daher ist das Erscheinungsbild
des Reifens verschlechtert.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Reifenformwerkzeug
bereitzustellen, welches das Erscheinungsbild des Reifens durch
Verhindern des Auftretens von Austrieben verbessern kann. Dieses
Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
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Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden Erfindung
werden nun im Detail in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Schnittansicht eines Reifenformwerkzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
einer Entlüftungsstruktur,
die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört.
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispiels der Entlüftungsstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Reifenseitenwand, die Prägemuster
zeigt.
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5 ist
eine vergrößerte perspektivische Darstellung
der Entlüftungsstruktur,
die verwendet werden kann, um eines der in 4 gezeigten
Prägemuster
zu bilden.
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6 ist
eine perspektivische Teilansicht einer Reifenseitenwand, die weitere
Beispiele der Prägemuster
zeigt.
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7 ist
eine vergrößerte perspektivische Darstellung
eines eingesetzten Teils, das verwendet werden kann, um eines der
in 6 gezeigten Prägemuster
zu bilden.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung der in 2 gezeigten
Entlüftungsstruktur
zeigt.
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9 ist
eine perspektivische Darstellung zur Erklärung einer herkömmlichen
Entlüftungsstruktur
auf der Basis von Entlüftungslöchern.
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In
den Zeichnungen umfasst ein Reifenformwerkzeug 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Laufflächenring 3,
ein Paar Seitenwandplatten 2 und ein Paar Wulstringe 6.
Die Seitenwandplatten 2 sind mit dem Laufflächenring 3 an
der radialen Außenseite
davon und die Wulstringe 6 an der radialen Innenseite davon
verbunden.
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Das
Reifenformwerkzeug 1 dient zum Vulkanisieren und Formen
eines Luftreifens T.
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Ein
Luftreifen T umfasst einen Laufflächenabschnitt mit einer Lauffläche D, ein
Paar axial beabstandeter Wulstabschnitte B, ein Paar Seitenwandabschnitte
S, die sich dazwischen erstrecken, eine Karkasse, die sich zwischen
den Wulstabschnitten erstreckt und um einen Wulstkern in jedem Abschnitt
herum umgeschlagen ist, und einen Gürtel, der radial außerhalb
der Karkasse in dem Laufflächenabschnitt
angeordnet ist.
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Wie
in 1 gezeigt, wird ein Rohreifen in das Formwerkzeug
eingesetzt und die Innenseite des Reifens wird unter Verwendung
eines aufgeblasenen Heizbalgs (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt, um
die Außenseite
des Reifens auf die Formfläche oder
Innenseite des Formwerkzeugs zu pressen, die mit einem bestimmten
Profil und verschiedenen Mustern versehen ist. Und während des
Pressens wird der Reifen erhitzt, um die Rohmaterialien zu vulkanisieren.
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Der
Wulstring 6 dient zum Halten und Formen des Wulstabschnitts
B und ist daher mit einer Wulstformfläche zum Formen der Basis und
einer axialen Außenseite
des Wulstabschnitts B versehen. Der Wulstring 3 besteht
aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung getrennten Segmenten 3a,
die ringförmig
in der Umfangsrichtung angeordnet sind, um dadurch kollektiv eine
in Umfangsrichtung kontinuierliche Laufflächenformfläche 7 zu definieren,
um zumindest die Lauffläche
D des Reifens T zu formen.
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Die
Seitenwandplatte 2 ist mit einer Seitenwandformfläche 4 zum
Formen des Seitenwandabschnitts S versehen.
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In
dieser Ausführungsform
sind diese Teile aus demselben metallischen Material auf Eisenbasis hergestellt,
obwohl sie aus anderen metallischen Materialien hergestellt sein
können.
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Um
das Formwerkzeug zum Einlegen oder Herausnehmen des Reifens zu öffnen, sind
die Segmente 3a des Laufflächenrings 3 beweglich
in der radialen Richtung des Reifens gehalten und die Seitenwandplatten 2 sind
beweglich in der Reifenaxialrichtung gehalten.
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Jede
der Seitenwandplatten 2 in diesem Beispiel ist als ein
in Umfangsrichtung kontinuierliches einstückiges Teil ausgebildet. Es
ist jedoch auch möglich,
dass jede Platte 2 aus in Umfangsrichtung getrennten Segmenten
besteht.
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Jede
der Seitenwandplatten 2 ist in der Seitenwandformfläche 4 mit
einer Entlüftungsstruktur versehen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst die Entlüftungsstruktur
ein Loch 11 und ein eingesetztes Teil 2b, das
in dem Loch 11 angeordnet ist.
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Das
Loch 11 weist ein offenes Ende in der Seitenwandformfläche 4 auf
und ist in dieser Ausführungsform
an dem Hauptabschnitt 2a der Seitenwandplatte 2 ausgebildet.
Das eingesetzte Teil 2b besitzt eine Form, die in das Loch 11 passen
kann. Das Teil 2b kann in der Öffnung des Loches 11 in
der Seitenwandformfläche 4 eingesetzt
werden und ist durch Ziehen von diesem abnehmbar.
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2 zeigt
ein Beispiel der Entlüftungsstruktur,
wobei die Innenfläche 13 des
Loches 11 einen Abschnitt 14 aufweist, der unter
einem kleinen Winkel Tetha 1 in Richtung der tiefen Richtung
ausgehend von dem axial inneren Ende davon über die Länge des eingesetzten Teils 2b hinaus
verjüngt
ist. Andererseits ist die Außenfläche 12 des
eingesetzten Teils 2b mit einem Abschnitt 15 versehen,
der unter einem kleineren Winkel Tetha 2 auf dieselbe Weise
wie der oben erwähnte
verjüngte
Abschnitt 14 verjüngt
ist, um den verjüngten
Abschnitt 14 durch Einsetzen des Teils 2b in das
Loch 11 von der Innenseite des Formwerkzeugs einzupassen.
In diesem Beispiel erstreckt sich demgemäß der verjüngte Abschnitt 15 über die gesamte
Länge.
Vorzugsweise sind die Verjüngungswinkel
Tetha 1 und Tetha 2 in einem Bereich von nicht mehr
als 3 Grad in Bezug auf die Normalrichtung N auf die Seitenwandformfläche 4,
aber nicht weniger als 0 Grad festgelegt (eine umgekehrte Verjüngung ist
nämlich
ausgeschlossen).
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3 zeigt
ein weiteres Beispiel der Entlüftungsstruktur,
wobei der oben erwähnte
Winkel Tetha 1 null ist, die Innenfläche 13 des Loches 11 weist nämlich keinen
verjüngten
Abschnitt auf. Andererseits besitzt die Außenfläche 12 des eingesetzten Teils 2b einen
verjüngten
Abschnitt 24, der unter einem kleinen Winkel Tetha 2 verjüngt ist,
um den Spalt zwischen den Flächen 24 und 13 zu
erhöhen,
und einen nicht verjüngten
Abschnitt 23, um die nicht verjüngte Innenfläche 13 für eine kurze
Länge einzupassen.
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Der
nicht verjüngte
Abschnitt 23 ist zwischen dem inneren Ende des Teils 2b und
dem inneren Ende des verjüngten
Abschnitts 24 ausgebildet und die Länge des nicht verjüngten Abschnitts 23 ist
derart festgelegt, dass sie nicht mehr als 1 mm, beispielsweise
etwa 0,5 mm beträgt.
Der Verjüngungswinkel
Tetha 2 ist vorzugsweise in einem Bereich von nicht mehr
als 3 Grad aber nicht weniger als 0 Grad in Bezug auf die Normalrichtung
N auf die Seitenwandformfläche 4 festgelegt.
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In
jedem Fall besteht die Seitenwandformfläche 4 aus zumindest
der Fläche 4a des
Hauptabschnitts 2a der Seitenwandplatte 2 und
den Flächen 4b der
eingesetzte Teile 2b.
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Zwischen
der Fläche 4b von
jedem der eingesetzten Teile 2b und der umgebenden Fläche 4a des
Seitenwandplatten-Hauptabschnitts 2a ist ein Mikrospalt 10 ausgebildet,
durch den die Luft strömen kann.
Vorzugsweise ist der Mikrospalt 10 im Wesentlichen kontinuierlich
um die Fläche 4b herum
ausgebildet.
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Der
Mikrospalt 10 ist in einem Bereich von nicht mehr als 100
Mikrometern, vorzugsweise 5 bis 10 Mikrometern ausgebildet. Somit
ist der Mikrospalt 10 extrem klein im Vergleich mit der
Größe von herkömmlichen
Entlüftungslöchern, Entlüftungsrillen und
dergleichen.
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Wenn
der Mikrospalt größer als
100 Mikrometer ist, dringt der erweichte Kautschuk während des
Vulkanisierens in den Spalt ein und das Erscheinungsbild des Reifens
wird verschlechtert. Wenn der Mikrospalt 10 kleiner als
5 Mikrometer ist, ist es schwierig, die Luft durch den Spalt zu
entlüften.
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Der
Mikrospalt 10 kann gebildet werden, indem die Größe des eingesetzten
Teils 2b einfach kleiner festgelegt wird als das Loch 11.
Es wird jedoch bevorzugt, dass der Mikrospalt 10 gebildet
wird, indem die Innenfläche 13 des
Lochs 11 und/oder die Außenfläche 12 des eingesetzten
Teils 2b (genau genommen zumindest ein Abschnitt, in dem
sie miteinander in Kontakt stehen) mit einer speziellen Rauigkeit
versehen werden, die die gleiche Größenordnung aufweist wie der
Spalt oder geringfügig
kleiner als der Spalt ist. In diesem Fall kann der Mikrospalt 10,
der sich um die innere Fläche 4b herum
erstreckt, auf Grund der Rauigkeit stabil gebildet werden.
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In
jedem Fall wird bevorzugt, da der Mikrospalt 10 einen größeren Widerstand
gegenüber
einer Luftströmung
im Vergleich mit dem/der herkömmlichen
Entlüftungsloch
oder -rille aufweist, dass der Austrag von Luft durch den Mikrospalt 10 durch
Verwenden einer mit dem Loch 11 verbundenen Saugpumpe unter
Zwang gesetzt wird.
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Soweit
der Mikrospalt 10 wie oben gebildet wird ist es nicht notwendig,
die innere Form des Loches 11 und die äußere Form des Teils 2b auf
eine spezielle Form zu beschränken.
Es wird jedoch bevorzugt, dass der Makrospalt 10 durch
Koppeln mit Prägemustern
in der Reifenseitenwand S gebildet wird, unabhängig davon, ob diese Ornamente
oder von praktischer Bedeutung sind.
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In
der Reifenseitenwand S sind viele Prägemuster oder -formen wie z.B.
Buchstaben, Markierungen, Zeichen und dergleichen vorhanden, die
ein Markenname, ein Herstellername, Angaben der Reifengröße, -belastung,
-drehrichtung und dergleichen sein können.
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Konkret
werden das oben erwähnte
Loch 11 und das eingesetzte Teil 2b in dieselbe
Form gebracht wie ein Prägemuster
und das eingesetzte Teil 2b wird bei einer bestimmten Tiefe
(d) entsprechend der Höhe
des Prägemusters
angeordnet.
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4 zeigt
Beispiele von Prägemustern 15, die
eine Markierung und Buchstaben „R" und „E" sind. Diese Markierung wird auf die
Reifenseitenwand S unter Verwendung des in 5 gezeigten Loches 11 und
eingesetzten Teils 2b geprägt, wobei das Loch 11 und
das eingesetzte Teil 2b dieselbe Form wie der Umriss der
Markierung aufweisen und das Teil 2b bis zu einer bestimmten
Tiefe (d) eingesetzt ist. Der oben erwähnte Mikrospalt 10 wird
kontinuierlich entlang des Umrisses der Markierung gebildet. Wenn
in der Fläche
des Musters 15 eine frei stehende Vertiefung wie z.B. der
in 4 gezeigte Buchstabe „R" vorhanden ist, wird ein frei stehender, vorstehender
Abschnitt an der Fläche 4b des
eingesetzten Teils 2b gebildet, der dieser entspricht.
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In
dem in 4 gezeigten Reifen ist jedes der Prägemuster 15 ein
flaches Prägemuster 15A, dessen
Fläche
im Gegensatz zu dem unten erwähnten
Umrissmuster 15B flach ist.
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Wenn
der Flächeninhalt
solch einer flachen Fläche
im Fall von herkömmlichen
Entlüftungslöchern 21 mehr
als 100 mm2 beträgt, ist es notwendig, ein oder
mehrere Entlüftungslöcher vorzusehen
wie in 9 gezeigt. In dem Fall des Mikrospalts 10 jedoch,
in dem der Flächeninhalt
bis zu etwa 500 mm2 vergrößert ist,
kann die Luft ohne Entlüftungslöcher 21 auszubilden
wirksam ausgetragen werden. Somit wird in dem Fall eines Prägemusters 15A mit
einer flachen Fläche
wie in 4 gezeigt bevorzugt, den Flächeninhalt der inneren Fläche 4b eines
eingesetzten Teils 2b in einem Bereich von nicht mehr als
500 mm2, vorzugsweise nicht mehr als 300 mm2, aber nicht weniger als 50 mm2 zu
begrenzen. Demgemäß ist es
besser, wenn eine breite, flache Fläche erforderlich ist, das eingesetzte
Teil 2b entsprechend zu unterteilen.
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6 zeigt
einen weiteren Typ von Prägemustern 15,
und zwar ein Umrissmuster 15b, wobei nur der Umriss davon
auf die Reifenseitenwand S geprägt
ist. Beispielsweise kann in dem Fall von 5 durch Ändern des
eingesetzten Teils 2b zu dem in 7 gezeigten
solch ein Umrissmuster einfach gebildet werden.
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In
jedem Fall besteht eine große
Wahrscheinlichkeit, dass, wenn die Tiefe (d) mehr als 3,5 mm beträgt, Formfehler
auftreten. Daher ist die Tiefe (d) oder die Höhe des Prägemusters 15 in einem
Bereich von 0,1 bis 3,5 mm, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 mm, noch bevorzugter
0,5 bis 1,5 mm festgelegt.
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In
dem Fall, in dem die Fläche 4b des
eingesetzten Teils 2b von der Fläche 4a vertieft ist,
wie oben erwähnt,
kann die Kante 11e des Loches 11 abgefast sein,
wie in 2 gezeigt, d.h., die Ecke zwischen der Fläche 4a und
der Innenfläche 13 ist
um einen Krümmungsradius
Ra abgerundet, der kleiner als die Tiefe (d) ist und z.B. in einem
Bereich von 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 mm liegt.
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In 8,
die eine Abwandlung des in 2 gezeigten
Beispiels zeigt, ist das Abfasen der Kante 11e weggelassen,
aber ein Kerbzahnprofil 25 um das Loch 11 herum
ausgebildet.
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Das
in 3 gezeigte Loch 11 besitzt einen Boden
zum Anhalten der Bewegung des eingesetzten Teils 2b in
Richtung des Bodens und um dadurch die Fläche 4b des eingesetzten
Teils 2b an der richtigen Stelle zu positionieren. Obwohl
der Boden zum Positionieren verwendet werden kann, wird auch bevorzugt,
eine Einstellschraube für
eine Positionierung an einer geeigneten Position wie z.B. in dem
Boden des Loches 11, das tiefer ausgebildet ist als das
veranschaulichte, vorzusehen.
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In 2 ist
das Loch 11 tiefer und erstreckt sich über das Ende des eingesetzten
Teils 2b hinaus. In diesem Fall wird die Bewegung des eingesetzten Teils 2b in
Richtung des Bodens durch den engen Kontakt zwischen den verjüngten Flächen des
Loches 11 und dem Teil 2b gestoppt. Es ist jedoch
auch möglich,
einen Anschlag oder eine Einstellschraube zum Positionieren der
Fläche 4b vorzusehen.
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Des
Weiteren, wie in 1 gezeigt, ist es möglich, dass
das Loch 11 durch den Hauptabschnitt 2a von der
Innenseite zu der Außenseite
des Formwerkzeugs hindurch dringt, um so in der Lage zu sein, das
eingesetzte Teil 2b gegen die Eingriffskraft zwischen den
verjüngten
Abschnitten heraus zu drücken.
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Wie
oben stehend erklärt,
kann es möglich sein,
wenn das eingesetzte Teil 2b unterteilt ist, dieses derart
zu unterteilen, dass die unterteilten Abschnitte verschachtelt sind.
Wenn ein unabhängiger vorstehender
Abschnitt an der Fläche 4b des
eingesetzten Teils 2b wie oben beschrieben hergestellt wird,
ist es möglich,
neben dessen Herstellung als ein einstückiges Teil, dieses derart
auszubilden, dass der vorstehende Abschnitt und der Rest verschachtelt sind.
Da die Verschachtelung erfolgt, um den Mikrospalt 10 zu
bilden, muss der Spalt durch das Loch 11 zu einem Entlüftungsweg
verlängert
werden, der mit der oben erwähnten
Saugpumpe verbunden ist.
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Durch
Verwenden der oben beschriebenen Entlüftungsstruktur wird es möglich sein,
herkömmliche
Entlüftungslöcher von
der Seitenwandform fläche zu
beseitigen, wodurch es möglich
sein wird, die Anzahl von Austrieben an der Seitenwand auf null
zu bringen.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Reifenformwerkzeuge
angewendet werden, kann aber geeigneterweise auf ein Formwerkzeug
für einen
Luftreifen, dessen Seitenwandgummi sehr dünn ist, die Gummidicke z.B.
1–2 mm
beträgt,
angewendet werden.