TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Vulkanisation elastomerer Produkte.
HINTERGRUNDTECHNIK
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Wenn elastomere Produkte (z.B. Reifen) vulkanisiert werden,
wird die Temperatur der Vulkanisationsform
herkömmlicherweise dadurch gesteuert, daß eine heiße Platte, die als eine
Auflageplatte bezeichnet wird, mit Dampf oder durch eine
elektrische Heizvorrichtung geheizt und somit die Temperatur
der Form erhöht wird, die an der Auflageplatte fixiert ist
und sich in engem Kontakt damit befindet, oder daß ein
Formheizbehälter, der als eine Haube bezeichnet wird, mit Dampf
geheizt wird, um die Temperatur der in der Haube
untergebrachten Form zu erhöhen.
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Insbesondere, wie in Figur 10 gezeigt, die eine Reifenpresse
vom Auflageplattentyp zeigt, wird Dampf einer oberen
Auflageplatte a und einem Mantel b von einer nicht dargestellten
Dampfzufuhrguelle durch ein Rohr e zugeführt, wenn ein
Ventil d geöffnet ist. Der Dampf wird außerdem einer unteren
Auflageplatte c über ein Rohr f zugeführt und von der
unteren Auflageplatte c durch ein Rohr g abgeführt. Somit werden
die oberen und unteren Auflageplatten a, c und der Mantel b
auf die gleiche Temperatur erhitzt. Bei diesem Verfahren
wird daher die Form zwischen den oberen und unteren
Auflageplatten auf näherungsweise die gleiche Temperatur an jedem
Bereich davon erhitzt. Eine Falle oder Klappe h ist außerdem
in der Zeichnung gezeigt.
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Ferner, unter Bezugnahme auf Figur 11, die eine Vorrichtung
zeigt, welche eine Haube k verwendet, wird Dampf in die
Haube k hinein durch eine nicht dargestellte Dampfzufuhrquelle
über ein Rohr j geliefert, wenn ein Ventil i geöffnet ist,
und durch ein Rohr l abgeführt. Somit wird die Form m im
Inneren der Haube k auf näherungsweise der gleichen Temperatur
an jedem Bereich davon gehalten. Eine Falle n ist ebenfalls
vorgesehen.
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Um für Hochleistungsfahrzeuge (mit Reifen mit
Aspektverhältnissen von 60% oder 50%, etc.) gute Leistung sicherzustellen
und Energie zu sparen, mußten Reifen (elastomere Produkte)
in den letzten Jahren verschiedene Anforderungen bezüglich
Lenkstabilität, Fahrkomfort, Griffigkeit, geringer
Kraftstoffverbrauch, etc. erfüllen. Es ist wünschenswert, diese
Eigenschaften noch weiter zu verbessern. Die Lauffläche und
die Seitenwände eines Reifens werden im allgemeinen durch
verschieden zusammengesetzte Materialien gebildet
(nachstehend als "Gummiverbindungen" bezeichnet), die sich in der
optimalen erforderlichen Vulkanisationstemperatur für die
Gummiverbindung unterscheiden, um die gewünschten
Eigenschaften zu zeigen, die dieser eigen sind. Jedoch ist die
herkömmlicherweise verwendete Vulkanisationsvorrichtung so
ausgebildet, daß sie die Lauffläche und die Seitenwände bei der
gleichen Temperatur vulkanisiert, wodurch infolgedessen die
Eigenschaften von einem dieser Bereiche aufgegeben werden.
Beispielsweise wird bei Reifen, bei denen eine gute
Lenkstabilität besonders erforderlich ist, die Gummiverbindung für die
Seitenwände besonders wichtig, so daß die Temperatur der
Form auf die optimale Vulkanisationstemperatur für die
Seitenwandgummiverbindung eingestellt sein muß, d. h. auf ein
niedrigeres Niveau als es für gewöhnlich bei herkömmlichen
Reifen (d. h. Reifen mit einem Aspektverhältnis von 82%) der
Fall ist, um sicherzustellen, daß die
Seitenwandgummiverbindungseigenschaften wie erforderlich sind. Bei einer
Reifenpresse
mit oberen und unteren Auflageplatten oder einer
Haube jedoch führt das Herabsetzen der Temperatur der
Auflageplatten oder der Haube zu einer ähnlichen Abnahme der
Temperatur der gesamten Formabschnitte und verringert daher die
Temperatur des Laufflächenbereiches, wobei dieser Bereich
vergleichsweise langsam zu vulkanisieren ist, was eine
längere Vulkanisationszeit ergibt und somit die Produktivität
ernsthaft beeinträchtigt.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Vulkanisation für elastomere
Produkte wie Reifen zu schaffen, die dem Reifen ermöglicht,
von Abschnitt zu Abschnitt deren erforderlichen
Eigenschaften zu zeigen, und die eine verbesserte Produktivität
erzielt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Vulkanisation eines Reifens, welches die Schritte umfaßt,
daß der Reifen in einer Form mit ersten Formbauteilen zum
Formen des Laufflächenabschnitts und zweiten Formbauteilen
zum Formen der Seitenwandabschnitte angeordnet und ein
Heizmedium zugeführt wird, um den Reifen zu vulkanisieren, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes Heizmedium
zugeführt wird, um die ersten Formbauteile zu heizen, die
Temperatur des ersten Heizmediums gemessen wird, die Zufuhr des
ersten Heizmediums gesteuert wird unter Verwendung seiner
gemessenen Temperatur, um die Temperatur der ersten
Formbauteile zu steuern, ein zweites Heizmeditim zugeführt wird, um
die zweiten Formbauteile zu heizen, die Temperatur des
zweiten Heizmediums gemessen und die Zufuhr des zweiten
Heizmediums gesteuert wird unter Verwendung seiner gemessenen
Temperatur, um die Temperatur der zweiten Formbauteile zu
steuern.
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Infolgedessen kann jeder der verschiedenen Abschnitte die
korrekten exzellenten Eigenschaften seiner eigenen
besonderen Verbindung vorweisen, um verbesserte Eigenschaften in
dem erhaltenen elastomeren Produkt zu ergeben. Insbesondere
wenn das elastomere Produkt ein Reifen ist, werden
Eigenschaften wie Lenkstabilität, Fahrkomfort, Griffigkeit,
geringer Kraftstoffverbrauch, etc. verbessert, und der Reifen
wird mit einer verkürzten Vulkanisationszeit und
resultierender verbesserter Produktivität hergestellt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung schafft eine Vorrichtung
mit ersten Formbauteilen bzw. zweiten Formbauteilen zum
Formen der Reifenlauffläche bzw. Reifenseitenwände und
Durchgängen für die Zufuhr eines Heizmediums, die gekennzeichnet ist
durch einen ersten Satz von Durchgängen zum Zuführen eines
Heizmediums, um die ersten Formbauteile zu heizen, und einen
zweiten Satz von Durchgängen zum Zuführen eines Heizmediums,
um die zweiten Formbauteile zu heizen, und erste bzw. zweite
Temperatursteuerungssysteme zur Steuerung der Temperaturen
der ersten bzw. zweiten Formbauteile unabhängig voneinander.
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Auch können elastomere Produkte mit Teilen, die verschiedene
Vulkanisationstemperaturen aufgrund unterschiedlicher Dicken
benötigen, gemäß dieser Erfindung mit der Temperatur der
Abschnitte sich unterscheidender Dicke vulkanisiert werden,
und zwar unabhängig gesteuert und ausgewählt. Dies
ermöglicht eine beträchtliche Verkürzung der Vulkanisationszeit,
um eine verbesserte Produktivität zu schaffen, ohne die
Eigenschaften irgendwelcher Bereiche des Produkts zu
verschlechtern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Figur 1 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform
eines unabhängigen
Temperatursteuerungssystems in einer Vulkanisationsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Figur 2 ist eine geschnittene vergrößerte
Teilansicht der Vulkanisationsvorrichtung,
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Figur 3 ist ein Graph, der das Resultat eines
Thermoelementtests zeigt, der für
Laufflächenabschnitte durchgeführt wurde, die durch das
Verfahren der Erfindung vulkanisiert sind,
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Figur 4 ist ein Graph, der die Resultate eines für
Seitenwandabschnitte durchgeführten
Thermoelementtests zeigt,
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Figur 5 ist ein Diagramm, das eine weitere
Ausführungsform eines unabhängigen
Temperatursteuerungssystems zeigt,
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Figur 6 ist ein Diagramm, das eine weitere
Ausführungsform eines unabhängigen
Temperatursteuerungssystem zeigt,
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Figur 7 ist ein Graph, der das Resultat eines für
Laufflächenabschnitte durchgeführten
Thermoelementtests zeigt,
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Figur 8 ist ein Graph, der das Resultat eines für
Seitenwandabschnitte durchgeführten
Thermoelementtests zeigt,
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Figur 9 ist ein Diagramm, das eine weitere
Ausführungsform eines unabhängigen
Temperatursteuerungssystems zeigt, und
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Figuren 10 und 11 sind Diagramme, die herkömmliche
Einzeltemperatur-Steuerungssysteme zeigen.
BESTE FORM DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun
anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Figur 1 zeigt ein unabhängiges Temperatursteuerungssystem 30
für eine Vulkanisationspresse für Reifen gemäß der
Erfindung. Die Presse ist ausgebildet zur Verwendung mit
sogenannten segmentierten Formen, wie in Figur 2 gezeigt, und umfaßt
Auflageplattenanordnungen 3 mit oberen und unteren
Auflageplatten 1, 2, eine Betätigungsvorrichtung 19, die einen
Mantel 4 in ihrem Inneren aufweist und an der oberen
Auflageplatte 1 befestigt ist, und eine Auflageplattenrohrleitung
5, die Dampf zu den Auflageplattenanordnungen 3 von einer
nicht dargestellten Dampfzufuhrquelle über ein Ventil 8
liefert, und eine Mantelrohrleitung 6, um Dampf zu den Mänteln
4 von der Zufuhrquelle zu liefern, was es gestattet, die
Temperatur verschiedener Abschnitte der Vorrichtung unabhängig
voneinander zu steuern. Beispielsweise werden die Temperatur
des zur Auflageplattenanordnung 3 gelieferten Dampfes und
die Temperatur des zum Mantel 4 gelieferten Dampfes separat
und unabhängig in der vorliegenden Ausführungsform
gesteuert. Im übrigen können die Quelle zur Lieferung von Dampf
zum Ventil 7 und die Quelle zur Lieferung von Dampf zum
Ventil 8 die gleiche Quelle oder getrennt sein, und zwar
insofern die Temperatur des zur Auflageplattenanordnung 2 zu
liefernden Dampfes und die Temperatur des zum Mantel 4 zu
liefernden Dampfes separat gesteuert werden.
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Insbesondere umfaßt die Auflageplattenrohrleitung 5 einen
Zufuhrabschnitt 9, der das Ventil 7 mit jeder oberen
Auflageplatte 1 verbindet, einen Verbindungsabschnitt 10, um die
obere Auflageplatte 1 mit der unteren Auflageplatte 2 zu
verbinden, einen Abführabschnitt 11, der die untere
Auflageplatte 2 mit einer Falle oder Klappe 13 verbindet, einen
Verbindungsabschnitt 24, der den Abführabschnitt 11 mit
einem Auflageplattencontroller 23 über ein Thermometer T
verbindet, und einen Rücklaufabschnitt 25, der den
Auflageplattencontroller 23 mit dem Ventil 7 verbindet. Die
Mantelrohrleitung 6 umfaßt einen Zufuhrabschnitt 12, der das Ventil 8
mit jedem Mantel 4 verbindet, einen Abführabschnitt 14, der
jeden Mantel 4 mit einer Klappe 13 verbindet, einen
Verbindungsabschnitt 27, der den Abführabschnitt 14 mit
einem Mantelcontroller 26 über ein Thermometer T verbindet,
und einen Rücklaufabschnitt 28, der den Mantelcontroller 26
mit dem Ventil 8 verbindet.
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Figur 2 zeigt eine segmentäre Form 15 für ein elastomeres
Produkt, das ein Reifen M ist, im teilweise geschlossenen
Zustand. Die Form 15 umfaßt zwei Reifenseitenwandplatten 16,
einen Laufflächenring 17 und einen Laufflächensektor 20, und
ist zwischen Formbehältern 18, 18 vorgesehen. Dampf wird dem
Inneren des Mantels 4 der Betätigungsvorrichtung 19
zugeführt.
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Wenn die Form 15 vollständig geschlossen ist, befindet sich
die obere Auflageplatte 1 in Kontakt mit dem oberen
Formbehälter 18, die untere Auflageplatte 2 in Kontakt mit dem
unteren Formbehälter 18 und die Betätigungsvorrichtung 19, die
im Inneren mit dem Mantel 4 versehen ist, in Kontakt mit dem
Laufflächensektor 20. Demgemäß werden die Seitenformbauteile
18 und Seitenwandplatten von der Auflageplattenanordnung 3
(der oberen Auflageplatte 1 und der unteren Auflageplatte 2)
geheizt, und der Laufflächenring 17 wird von dem Mantel 4
geheizt. Somit können der Laufflächenabschnitt 21 und die
Seitenwandabschnitte 22, die aus unterschiedlich
zusammengesetzten Materialien gebildet sind, jeweils unabhängig und
separat von dem Mantel 4 und der Auflageplattenanordnung 3
geheizt werden, und zwar auf das erforderliche
Vulkanisationstemperaturniveau für ihre jeweiligen zusammengesetzten
Materialien, d. h. auf eine optimale Vulkanisationstemperatur,
um dem Material zu gestatten, seine einzigartigen
Eigenschaften zu zeigen.
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Die Temperatur am Abführabschnitt 11 der
Auflageplattenrohrleitung 5 wird von dem Thermometer T gemessen, und wenn die
Messung niedriger als die spezifizierte Temperatur ausfällt,
wird das Ventil 7 von dem Controller 23 geöffnet,
wohingegen, wenn sie im Gegensatz dazu höher ausfällt, das Ventil 7
geschlossen wird, wodurch die Temperatur der
Auflageplattenanordnung 3 eingestellt wird. Wie im Fall der
Auflageplattenanordnung 3 wird die Temperatur des Mantels 4 gesteuert,
indem die Temperatur am Mantelauslaß 14 von dem Thermometer T
gemessen und das Ventil 8 von dem Controller 26 geöffnet,
wenn die Messung niedriger ausfällt als die spezifizierte
Temperatur, oder andernfalls das Ventil 8 geschlossen wird.
Somit steuert das beschriebene Vulkanisationsverfahren für
jeden besonderen Abschnitt des hergestellten Produkts die
Vulkanisationstemperatur, was dem zusammengesetzten Material
nach der Vulkanisation gestattet, am effektivsten seine
beabsichtigten Eigenschaften zu zeigen, und das Material wird
bei den ausgewählten Temperaturen vulkanisiert, die jeweils
unabhängig und separat gesteuert werden.
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Die Vulkanisationstemperatur der Seitenwände 22
(Auflageplattenanordnung 3), die viel zur Leistung des Reifens, z.B. zum
Rollwiderstand, beitragen, wird auf einen optimalen Wert
gesteuert,
um die Reifenleistung zu ergeben, während die
Temperatur des Laufflächenabschnitts 21 (Mantel 4), der die
größte Dicke aufweist und im allgemeinen am langsamsten zu
vulkanisieren ist, erhöht wird, was die gewünschten Eigenschaften
für den Reifen ergibt, und zwar ohne Übervulkanisation der
Seitenwände 22 und innerhalb einer verkürzten
Vulkanisationszeitperiode, um eine verbesserte Produktivität zu schaffen.
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Des weiteren ist es mit einer segmentierten Form möglich,
die Seitenwandabschnitte 22 lediglich bei einer niedrigen
Temperatur für die gleiche Zeitperiode wie die
Hochtemperatur-Laufflächenvulkanisation zu vulkanisieren, um die
Anforderungen hinsichtlich Produktivität und Reifenleistung zu
erfüllen.
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Es wurden Reifen mit einer Seitenwandverbindung, die so
ausgebildet ist, daß sie für einen geringen Kraftstoffverbrauch
sorgt, hergestellt, indem der Mantel 4 und die
Auflageplattenanordnung 3 bei unterschiedlichen Temperaturen geheizt
wurden und die obige segmentäre Form 15 verwendet wurde. Die
Resultate sind nachstehend in Tabelle 1 und Figur 3 und
Figur 4 angegeben.
TABELLE 1
Beispiel
Vgl.-Bsp.I
Vgl.-Bsp.II
Temperatursteuerung
Temp. des Mantels
Temp. der Auflageplattenanordnung
Reifentemp. bei Vulkanisation
Seitenwandtemp.
Laufflächentemp.
Vulkanisationszeit
Kraftstoffverbrauch
(Rollwiderstand)
min
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Basierend auf der Vulkanisationstemperatur des aufgelisteten
Vergleichsbeispiels II erzielte das aufgelistete
Vergleichsbeispiel I, bei dem die gleiche Temperatur für den Mantel 4
und die Auflageplattenanordnung 3 benutzt wurde, eine 5%
-Verbesserung im Kraftstoffverbrauch, ergab jedoch einen Anstieg
von 3,5 Minuten in der Vulkanisationszeit. Jedoch erzielte
das Beispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem
unterschiedliche Temperaturen für den Mantel 4 und die
Auflageplattenanordnung 3 benutzt wurden, eine Verbesserung im
Kraftstoffverbrauch bei Verwendung an einem Fahrzeug, ohne die
Vulkanisationszeit zu ändern, da eine niedrigere Temperatur für die
Seitenwände 22 benutzt wurde. Dies ist entscheidend unter
dem Gesichtspunkt der Reifenleistung, wurde jedoch erhalten,
ohne die Vulkanisationstemperatur des Laufflächenabschnitts
21 zu ändern, der langsam zu vulkanisieren ist.
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Die die Laufflächenoberflächentemperatur zeigende Figur 3
zeigt, daß der Laufflächenabschnitt 21, der langsam zu
vulkanisieren ist, bei im wesentlichen der gleichen Temperatur
wie im Vergleichsbeispiel II vulkanisiert werden kann.
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Ferner zeigt die die Seitenwandoberflächentemperatur
zeigende Figur 4, daß die vorliegende Ausführungsform so
ausgebildet ist, daß sie näherungsweise die gleiche Temperatur wie
im Vergleichsbeispiel I für die Seitenwandverbindung
benutzt, damit die Verbindung ihre Eigenschaften am
effektivsten zeigt.
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Somit können die Anforderungen von sowohl Reifenleistung als
auch Produktivität erfüllt werden, indem die gleiche
Temperatur wie im Vergleichsbeispiel II für den langsam zu
vulkanisierenden Laufflächenabschnitt 21, jedoch eine niedrigere
Temperatur für die Seitenwandabschnitte 22 benutzt wird.
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Die Ausführungsform von Figur 1, d. h. das beschriebene
unabhängige Temperatursteuerungssystem, ist so konstruiert, daß
es ein Paar von Formen gleichzeitig steuert. Alternativ
können eine separate Zufuhrrohrleitung und die
Abführrohrleitung für jede Auflageplattenanordnung 3 und jeden Mantel
4 für jede der Formen in Form separater gegenüberliegender
Anordnungen vorgesehen sein, wie in Figur 5 gezeigt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende
Ausführungsform begrenzt, sondern kann gegebenenfalls
modifiziert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Wenn beispielsweise eine sogenannte Zweistückform in dem
System eingesetzt wird, worin der Laufflächenabschnitt 21 und
die Seitenwandabschnitte 22 bei unterschiedlichen
Temperaturen geheizt werden, können unterschiedliche Abschnitte der
Form bei unterschiedlichen Temperaturen geheizt werden,
indem eine Dampfrohrleitung oder eine elektrische
Heizvorrichtung in die Form eingebracht und unterschiedliche
Wärmemengen von den Auflageplatten (an die Seitenwandabschnitte 22)
und von der Formseite (an den Reifenlaufflächenabschnitt 21)
abgegeben werden.
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In dem Fall, in dem die Seitenwände 22 und der
Laufflächenabschnitt 21 aus dem gleichen zusammengesetzten Material
gebildet sind, tritt leicht eine Übervulkanisation der
Seitenwandabschnitte 22 ein, da die Seitenwandabschnitte 22 im
allgemeinen enger zur Auflageplattenanordnung 3 positioniert
sind. Die Vorrichtung der Erfindung, falls sie in einem
solchen Fall verwendet wird, gibt eine niedrigere Temperatur an
die Seitenwandabschnitte 22 ab, um die Übervulkanisation
auszuschließen.
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Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, die Hauben 33,
welche jeweils obere und untere Polsterplatten 31, 32
aufweisen, eine Betätigungsvorrichtung 39, welche einen Mantel 34
in ihrem Inneren aufweist und an der oberen Polsterplatte 31
befestigt ist, eine Haubenrohrleitung 35, um Dampf den
Hauben 33 von einer nicht dargestellten Dampfzufuhrquelle über
ein Ventil 37 zuzuführen, und eine Mantelrohrleitung 36
umfaßt, um Dampf den Mänteln 34 von der Zufuhrquelle über ein
Ventil 38 zuzuführen. Die Temperaturen der unterschiedlichen
Abschnitte der Vorrichtung werden unabhängig voneinander
gesteuert. Beispielsweise werden die Temperatur des zur Haube
33 gelieferten Dampfes und die Temperatur des zum Mantel 34
gelieferten Dampfes separat und unabhängig gesteuert. Im
übrigen können die Quelle zur Lieferung von Dampf zum Ventil
37 und die Quelle zur Lieferung von Dampf zum Ventil 38 die
gleiche Quelle oder getrennt sein, und zwar auch in diesem
Fall, insofern die Temperatur des zur Haube 33 zu liefernden
Dampfes und die Temperatur des zum Mantel 34 zu liefernden
Dampfes individuell gesteuert werden.
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Die Haubenrohrleitung 35 umfaßt einen Zufuhrabschnitt 40,
der das Ventil 37 mit jeder Haube 33 verbindet, einen
Abführabschnitt 41, einen Verbindungsabschnitt 44, der den
Abführabschnitt 41 mit einem Haubencontroller 43 über ein
Thermometer T verbindet, und einen Rücklaufabschnitt 45, der den
Haubencontroller 43 mit dem Ventil 37 verbindet. Ferner umfaßt
die Mantelrohrleitung 36 einen Zufuhrabschnitt 42, der das
Ventil 38 mit jedem Mantel 34 verbindet, einen
Abführabschnitt 47, der jeden Mantel 34 mit einer Falle oder Klappe
46 verbindet, einen Abschnitt 49, der den Abführabschnitt 47
mit einem Mantelcontroller 48 über ein Thermometer T
verbindet, und einen Rücklaufabschnitt 50, der den
Mantelcontroller 48 mit dem Ventil 38 verbindet.
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Die segmentäre Form 15, die in Figur 2 gezeigt ist, während
sie geschlossen wird, umfaßt Seitenformbauteile 16, 16,
Laufflächenringe 17 und Laufflächensektoren 2a, und ist zwischen
Formbehältern 18, 18 vorgesehen. Dampf wird dem Inneren des
Mantels 4 der Betätigungsvorrichtung 19 zugeführt.
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Wenn die Form 15 (siehe Figur 2) vollständig geschlossen
ist, befindet sich die obere Polsterplatte 31 in Kontakt mit
dem oberen Formbehälter 18, die untere Polsterplatte 32 in
Kontakt mit dem unteren Formbehälter 18 und die
Betätigungsvorrichtung 19, die im Inneren den Mantel 34 aufweist, in
Kontakt mit dem Laufflächensektor 20. Demgemäß werden die
Seitenformbauteile 16 von der Haube 3 und die
Laufflächenringe 17 von dem Mantel 39 geheizt. Somit können der
Laufflächenabschnitt 21 und die Seitenwände 22 des Reifens, die aus
unterschiedlich zusammengesetzten Materialien gebildet sind,
unabhängig individuell jeweils von dem Mantel 34 und der
Haube 33 geheizt werden, und zwar jeweils auf eine
Vulkanisationstemperatur entsprechend dem zusammengesetzten Material,
d. h. auf eine optimale Vulkanisationstemperatur, um dem
Material zu gestatten, seine einzigartigen Eigenschaften zu
zeigen.
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Insbesondere wird die Temperatur am Abführabschnitt 41 der
Haubenrohrleitung 35 von dem Thermometer T gemessen, und
wenn sich die Messung von der spezifizierten Tempertur
unterscheidet, wird das Ventil 37 geöffnet und geschlossen von
dem Controller 43, so daß die Temperatur der Haube 33
eingestellt wird. Ferner wird die Temperatur des Mantels 34
gesteuert, indem die Temperatur am Abführabschnitt 47 des
Mantels 34 von dem Thermometer T gemessen und das Ventil 38 von
dem Controller 48 geöffnet, wenn die Messung niedriger als
die spezifizierte Temperatur ausfällt, oder andernfalls das
Ventil 38 geschlossen wird. Somit wählt wie die Vorrichtung
von Figur 1 die vorliegende Vorrichtung für jeden besonderen
Abschnitt des zu erhaltenden Produkts eine
Vulkanisationstemperatur, die dem vulkanisierten Verbundmaterial davon
gestattet, am effektivsten die beabsichtigten Eigenschaften zu
zeigen, und das Material wird bei der ausgewählten
Temperatur vulkanisiert, die unabhängig und individuell gesteuert
wird.
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Die Vulkanisationstemperatur der Seitenwände 22 (Haube 33),
die viel zur Leistung des Reifens, z. B. dem Rollwiderstand,
beitragen, wird somit auf einen optimalen Wert gesteuert, um
die Eigenschaften zu ergeben, während die Temperatur des
Laufflächenabschnitts 21 (Mantel 34), der die größte
Wanddicke aufweist und im allgemeinen am langsamsten zu
vulkanisieren ist, höher ist, was die gewünschten Eigenschaften für
den Reifen ergibt, und zwar ohne eine Übervulkanisation der
Seitenwandabschnitte 22 innerhalb einer verkürzten
Vulkanisationszeitperiode,
um eine verbesserte Produktivität zu
erzielen.
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Des weiteren ist es mit Verwendung einer segmentären Form
möglich, lediglich die Seitenwände 22 bei einer niedrigen
Temperatur für die gleiche Zeitperiode wie die
Hochtemperaturvulkanisation des Laufflächenabschnitts 21 zu
vulkansieren, um die Anforderungen hinsichtlich Produktivität und
Eigenschaften zu erfüllen.
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Es wurden Reifen mit einer Seitenwandverbindung, die so
ausgebildet ist, daß sie einen geringen Kraftstoffverbrauch
erzielt, hergestellt, indem der Mantel 34 und die Haube 33 bei
unterschiedlichen Temperaturen geheizt wurden. Die Resultate
sind nachstehend in Tabelle 2 und den Figuren 7 und 8
angegeben.
TABELLE 2
Beispiel
Vgl.-Bsp.III
Vgl.-Bsp.IV
Temperatursteuerung
Temp. des Mantels
Temp. der Haube
Reifentemp. bei Vulkanisation
Seitenwandtemp.
Laufflächentemp.
Vulkanisationszeit
Kraftstoffverbrauch (Rollwiderstand)
kein Dampf*
min
* Keine Dampf zufuhr (Aufheizen durch Haube).
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Basierend auf der Vulkanisationstemperatur von
Vergleichsbeispiel IV in der Tabelle erzielte das aufgelistete
Vergleichsbeispiel III, bei dem die gleiche Temperatur für den Mantel
34 und die Haube 33 benutzt wurde, eine 5%-Verbesserung im
Fahrzeugkraftstoffverbrauch, ergab jedoch einen Anstieg von
4 Minuten in der Vulkanisationszeit. Jedoch erzielte das
Beispiel der Erfindung, bei dem unterschiedliche Temperaturen
für den Mantel 34 und die Haube 33 benutzt wurden, einen
geringen Kraftstoffverbrauch, ohne die Vulkanisationszeit zu
ändern, da die niedrigere Temperatur für die Seitenwände 22
benutzt wurde, die entscheidend sind unter dem Gesichtspunkt
der Reifenleistung, ohne die Vulkanisationstemperatur des
Laufflächenabschnitts 21 zu ändern, der langsam zu
vulkanisieren ist.
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Die die Laufflächenoberflächentemperatur zeigende Figur 7
zeigt, daß der Laufflächenabschnitt 21, der langsam zu
vulkanisieren ist, durch die vorliegende Ausführungsform bei
näherungsweise der gleichen Temperatur wie im Vergleichsbeispiel
IV vulkanisiert wurde.
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Des weiteren geht aus Figur 8, welche die
Seitenwandoberflächentemperatur zeigt, hervor, daß die vorliegende
Ausführungsform so ausgebildet ist, daß sie näherungsweise die
gleiche Temperatur wie im Vergleichsbeispiel III für die
Seitenwandverbindung benutzt, damit die Verbindung ihre
Eigenschaften am effektivsten zeigt.
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Somit können die Anforderungen sowohl der
Reifeneigenschaften als auch der Produktivität erfüllt werden, indem
die gleiche Temperatur wie im Vergleichsbeispiel IV für den
Laufflächenabschnitt 21, der langsam zu vulkanisieren ist,
eingesetzt wird, und eine niedrigere Temperatur für
lediglich die Seitenwände 22 benutzt wird, und zwar ohne eine
Änderung in der Vulkanisationszeit.
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Obwohl die Ausführungsform von Figur 6, d. h. das
beschriebene unabhängige Temperatursteuerungssystems, so ausgebildet
ist, daß es ein Paar von Formen bei der gleichen Temperatur
steuert, können die Zufuhrrohrleitung und die
Abführrohrleitung für die Haube 33 und den Mantel 34 alternativ für jede
der Formen in Form einer separaten gegenüberliegenden
Anordnung vorgesehen sein, wie in Figur 9 gezeigt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden
Ausführungsformen begrenzt, sondern kann gegebenfalls
modifiziert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Wenn beispielsweise eine sogenannte Zweistückform in dem
System verwendet wird, worin der Laufflächenabschnitt 21 und
die Seitenwände 22 bei unterschiedlichen Temperaturen
geheizt werden, können unterschiedliche Abschnitte der Form
bei unterschiedlichen Temperaturen geheizt werden, indem
eine Dampfrohrleitung oder eine elektrische Heizvorrichtung in
die Form eingebracht wird und unterschiedliche Wärmemengen
von der Haubenseite und von der Formseite
(Reifenlaufflächenabschnitt 21) abgegeben werden. Heißes Wasser ist als die
Wärmequelle für den Mantel 4 oder 34 verwendbar. Ferner
kann, um den Laufflächenabschnitt 21 im Gegensatz zu den
obigen Fällen zu kühlen, Dampf, heißes Wasser oder dergleichen
mit einer niedrigeren Temperatur als das Medium für die
Auflageplattenanordnung 3 (oder die Haube 33) verwendet werden
für den Mantel 4 (oder 34).