DE69720552T2

DE69720552T2 - Formkörper und verfahren für verbundmesser für reifenformen

Info

Publication number: DE69720552T2
Application number: DE69720552T
Authority: DE
Inventors: Byron Bernard JACOBS; Lee Gregory LONEY; Allen Richard ROOT
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: ES2195126T3; AU5086898A; CA2301126A1; BR9714829A; WO1999021701A1; JP2001520948A; EP1027209A1; DE69720552D1; EP1027209B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Lamellen für die Vulkanisierform. Insbesondere einen zusammengesetzten Lamellentyp, der gerundete Enden hat, und ein Herstellungsverfahren derartiger zusammengesetzter Lamellen.
Hintergrund der Erfindung
Zur Reifenherstellung sind im Stand der Technik Lamellen für Reifen-Vulkanisierformen wohl bekannt. Derartige Lamellen werden konventionell aus einem laufenden Meter eines Streifens aus einem Metallmaterial, wie beispielsweise Stahl, rostfreiem Stahl oder Messing gefertigt. Der Streifen ist im Allgemeinen ca. 0,5 mm (0,020 inch) bis 1 mm (0,040 inch) dick und hat eine Breite von ca. 12,7 bis 38 mm (1/2 bis 1-1/2 inch). Manchmal sind die Streifen von einer kompakten Form, wobei andere Male perforierte Streifen zur Bildung der Lamelle verwendet werden.
In der US-A-3,880,020 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Lamellen aufgezeigt, die eine schnelle und ökonomische Herstellung einer geringen Menge aus einer Vielfalt verschiedener Lamellenarten ermöglichen. Das Verfahren und die Vorrichtung erlauben es, Lamellen aus dem Materialstapel durch eine Mehrzahl von Presswerkzeug- und Gesenksätzen auszuformen, während das Rohmaterial sicher an einem Endlosband-Träger befestigt bleibt. Die Erfindung verwendet eine Mehrzahl von Nebenpressen, um nach Wunsch Biegungen in der Lamelle zu bilden.
In der US-A-3,581,535 ist ein ähnliches Verfahren und eine ähnliche Vorrichtung zum Herstellen von Lamellen aufgezeigt. Das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung von Lamellen für eine Verwendung in Reifenformen enthalten ein Perforieren, Einkerben, Biegen oder ein andersartiges Verändern der Form eines freien Endes eines Streifenmaterials, indem das freie Ende und eine Mehrzahl von formverändernden Werkzeugen in Wirkeingriff der Reihe nach angeordnet sind und die gebildete Lamelle von dem freien Ende abgeschnitten wird.
Der Leser kann sich vorstellen oder davon ausgehen, dass gefertigte Lamellen einer gegebenen Art nach einer Bildung und einem Abtrennen von dem Lamellenrohmaterialstreifen in eine große Kiste fallen.
Die Komplexität dieser automatisierten Lamellenbildungsvomchtung macht es überdeutlich, dass die gebildete Lamelle in der Konstruktion eher einfach sein muss, wie das in den beigefügten 4 bis 9 zum Stand der Technik gezeigt ist. Biegungen, Einschnitte, Einkerbungen und Löcher sind möglich. Was bis dato noch nicht möglich gewesen ist, war der Einsatz komplexerer Formen oder ein Variieren der Dicke der Lamelle an einer speziellen Stelle.
Die FR-A-2,137,309 zeigt die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf.
Die Lamelle schafft eine Reifenprofillamellierung, die eine schmale Rille oder ein Einschnitt in dem Profil ist. Selbst bei nachfolgenden Entgratungsverfahren eines Polierens oder Rundschleifens sind die seitlichen Enden der Lamelle ausreichend schmal, um eine Rissausbreitung an diesen hoch belasteten Laufstreifen-Regionen zu initiieren.
Um dieses Problem zu vermeiden, war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Lamellenenden und Lamellenbiegungen zu schaffen, die bei einer Beanspruchung derart wirken, dass die Laufstreifenelemente benachbart zu der resultierenden Reifenlamellierung entlastet werden.
Zusammenfassung der Erindung
Eine Lamelle zur Verwendung in einer Reifenform ist aus Lamellenrohlingen mit mindestens zwei Enden und mindestens einer Endkappe gebildet, die einen wesentlich vergrößerten Querschnitt relativ zu dem Lamellenrohling hat. Jede Endkappe ist an einem Ende des Lamellenrohlings befestigt.
Die Endkappe ist aus einem pulverisierten Metall. Zur Vereinfachung einer Befestigung der Endkappe ist mindestens ein Ende der Enden gekrimpt, eingekerbt oder perforiert, so dass das gekrimpte, eingekerbte oder perforierte Ende durch das zur Bildung der Endkappe verwendete Material umschlossen wird, wenn das Ende des Lamellenrohlings in der Form zur Bildung der Endkappe angeordnet wird. Die vergrößerte Endkappe hat vorzugsweise einen gerundeten Querschnitt.
Der Rohling kann einen oder mehrere Biegungen zwischen den zwei Enden aufweisen. Eine Biegekappe mit einem wesentlich vergrößerten Querschnitt ist an dem Lamellenrohling an einer Biegung befestigt, wobei die Biegekappe in einer ähnlichen Weise wie die Endkappe befestigt ist und vorzugsweise einen gerundeten Querschnitt hat.
Vorzugsweise ist der Lamellenrohling Metall, aus Messing, Stahl oder rostfreiem Stahl.
Das Verfahren zum Herstellen einer zusammengesetzten Lamelle zur Verwendung in einer Reifenform weist die Schritte auf, dass ein Lamellenrohling mit mindestens zwei Enden gebildet wird, ein oder mehrere Enden des Lamellenrohlings in einem Gesenk angeordnet werden und ein zweites pulverisiertes Metallmaterial um das eine oder die mehreren Enden geformt wird, womit ein gerundetes Ende gebildet wird, das das eine oder die mehreren Enden des Stahl-Lamellenrohlings zumindest teilweise umschließt. Das Verfahren kann überdies den Schritt eines Crimpens, Einkerbens oder Perforierens der Enden des Lamellenrohlings vor einem Formen aufweisen, womit folglich das gecrimpte, eingekerbte oder perforierte Ende umschlossen wird. Das Verfahren kann ferner ein Biegen des Lamellenrohlings und darauf folgend ein Formen eines zweiten pulverisierten Metallmaterials um die Biegung ähnlich dem Verfahren zum Herstellen der Endkappe aufweisen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine Ansicht einer Lamelle mit den mit Kappenenden umschlossen Enden.
2 ist eine Draufsicht von 1.
3 ist eine Ansicht einer Lamelle mit den mit einer Kappe versehenen Enden und einer mit einer Biegekappe umschlossenen Biegung.
4 ist eine Draufsicht von 3.
5, 6 und 7 sind Querschnitts-Ansichten, die ein gecrimptes Ende, eine Einkerbung und eine Perforation als zusätzliche Mittel zum Befestigen von Kappenenden oder Kappenbiegungen zeigen.
8 ist ein Abschnitt des zur Bildung einer Lamelle verwendeten Streifens.
9 bis 13 zeigen verschiedene Lamellen gemäß dem Stand der Technik von unterschiedlichen Formen, die herkömmlich in Reifenformen verwendet werden, wobei jede solche Lamelle Enden oder Enden und Biegungen hat, die Belastungsstufen in dem behandelten Element schaffen.
14 bis 25 sind Darstellungen von Grundrissansichten und Draufsichten einer Vielzahl verschiedener zusammengesetzter Lamellen der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Mit Bezug auf 8 ist ein Abschnitt eines Streifens 100 eines metallischen Materials gezeigt, das herkömmlich zur Bildung von Lamellen für Reifenvulkanisierformen verwendet wird.
Sobald sie von dem Streifen 100 ausgeprägt oder ausgestanzt sind, nehmen die resultierenden Lamellen verschiedene Formen an, wie sie in 9 bis 13 gezeigt sind. Die Lamellen können eine beliebige Anzahl von Schlitzen 120 oder Ausschneidungen 121 haben, um die verschiedenen Vorsprünge 122 zu bilden, wobei die Vorsprünge die resultierende Reifenlamellierung in dem Laufstreifen eines geformten Reifens bilden. Diese Merkmale sind im Stand der Technik zur Reifenherstellung wohlbekannt.
Mit dem Augenmerk nun auf den 1 und 2 ist eine zusammengesetzte Lamelle 10 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die zusammengesetzte Lamelle 10 ist aus einem Lamellenrohling 12 geformt, wobei der Lamellenrohling 12 ein Paar Enden 14, 16 hat. Die Endkappen 20 umschließen die Enden 14, 16. Jede Endkappe 20 umschließt zumindest teilweise, wenn nicht gar vollständig, die jeweiligen Enden 14, 16, wie das gezeigt ist. Die Draufsicht auf die Lamelle 10 zeigt, dass die Endkappen 20 einen Querschnitt haben, der vorzugsweise gerundet oder kreisförmig ist. Alternativ kann die Endkappe 20 eine Form aus einer beliebigen Anzahl von Formen, wie beispielsweise eine elliptische, konische etc. haben, wobei vorzugsweise scharfe Ränder vermieden sind, die eine Rissausbreitung hervorrufen können.
In den 3 und 4 hat die Lamelle 10A überdies eine Biegung 18, wobei die Biegung 18 durch eine Biegekappe 30 umschlossen ist. Die Biegekappe 30 hat einen ähnlichen Querschnitt wie die Endkappen 20.
Wenn die Lamellenrohlinge 12 0,5 mm bis 0,8 mm (0,020 bis 0,030 eines inch) dick sind, haben die Endkappen 20 und Biegekappen 30 vorzugsweise eine ca. viermal größere Dicke als der Lamellenrohling 12. Bei einer Dicke von mehr als 0,8 mm bis 1,3 mm (0,030 bis 0,050 eines inch) haben die Endkappen 20 und Biegekappen 30 eine ca. dreimal größere Dicke als der Lamellenrohling 12.
In den 5, 6 und 7 sind verschiedene Mittel zum Sichern der Endkappen 20 oder Biegekappen 30 um den Lamellenrohling 12 gezeigt. Das erste in 5 gezeigte Mittel besteht in einem Crimpen des Endes 14 oder 16 eines Lamellenrohlings 12. Das gecrimpte Ende 15 schafft einen vergrößerten Oberflächenkontaktbereich und freitragenden federbelasteten Abschnitt, der zu einer besseren Haftung der Endkappe 20 führt, wenn er in einer Form unter hohem Druck angeordnet wird.
Es muss daran erinnert werden, dass diese Endkappen 20 und Biegekappen 30 ausreichend an der Lamelle 12 oder der Reifenform verankert sein müssen, um zu gewährleisten, dass sie nicht herausgezogen werden, wenn der Laufstreifen aus der Reifenvulkanisierform entnommen wird.
In 6 ist die ein Ende 14 oder 16 mit einer Einkerbung 17 umschließende Endkappe 20 gezeigt. In 7 ist die eine Biegung 18 umschließende Biegekappe 30 gezeigt, wobei der Lamellenrohling perforierte Löcher 19 hat, die beim Anordnen in einer Kappenform das Kappenmaterial in die Löcher 19 fließen lassen, was die Biegekappe 30 an dem Lamellenrohling 12 verankert.
Die Verwendung von Einkerbungen 17, perforierten Löchern 19 oder gecrimpten Enden 15 kann an Enden 14, 16 oder an den Biegungen 18 gefunden werden. Alternativ können mechanische Zusätze zum Befestigen der Kappen an den Lamellen unnötig sein, insbesondere wenn die Kappenenden 20 oder die Biegekappen 30 relativ zu der Radialrichtung bei einer Anordnung in einer ringförmigen Laufstreifenform schiefwinkelig oder geneigt sind.
Die zusammengesetzten Lamellen 10B bis 10F der vorliegenden Erfindung können in einer Form aus einer beliebigen Anzahl von Formen hergestellt sein. Die 14 bis 25 veranschaulichen einige dieser exemplarischen Formen.
Die nutzbringenden Eigenschaften dieser zusammengesetzten Lamellen 10, 10A bis 10F liegen primär in ihrer Fähigkeit, eine Rissausbreitung an den Lamellierungen der Laufstreifenelemente zu verhindern. Diese Lamellen 10, 10A bis 10F ermöglichen es dem Reifendesigner, eine breitere Vielzahl von Laufstreifenmischungen zu verwenden oder alternativ eine tiefere Laufstreifentiefe als zuvor mit einem mit einer Lamellierung versehenen Laufstreifen zu entwerfen.
Das bevorzugte Herstellungsverfahren der zusammengesetzten Lamellen 10, 10A bis 10F ist eine Bildung eines Lamellenrohlings 12 von irgendeiner gewünschten Form, wobei der Rohling 12 mindestens zwei Enden hat. Das Ende eines Rohlings wird in einem Gesenk angeordnet und ein zwei tes pulverisiertes Metallmaterial wird zur Bildung eines vergrößerten Endes geformt, das zumindest teilweise das eine oder die mehreren Enden des Stahl-Lamellenrohlings umschließt.
Das zweite pulverisierte Metalmaterial kann irgendein Material mit einer ausreichenden Haltbarkeit, um den extremen Bedingungen unter Wärme, Druck und einem Abschleifen standzuhalten, denen das Teil während des Reifenvulkanisierverfahrens ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist das pulverisierte Metall van dem eisenhaltigen Typ, wie er kommerziell verkauft und aus einer rostfreien 316 Legierung eines pulverisierten Metalls hergestellt ist.
Das Verfahren kann überdies die Schritte eines Biegens, Crimpens oder Einkerbens oder Perforierens mit Löchern des Lamellenrohlings 12 vor einem Formen des zweiten Materials aufweisen.
Das Verfahren kann überdies den Schritt eines Anordnens der Biegung 18 eines Lamellenrohlings 12 in einem Gesenk und ein Formen eines zweiten pulverisierten Metallmaterials um oder benachbart zu der Biegung 18 aufweisen, was eine vergrößerte Biegekappe 30 bildet, die die Biegung 18 zumindest teilweise umschließt.
Die vergrößerten Enden 20 oder Biegekappen 30 haben vorzugsweise einen im Wesentlichen gerundeten Querschnitt.
Wie das gesehen werden kann, muss sich das zweite Metallmaterial nur teilweise zur Überdeckung des Lamellen-Endes 14, 16 oder der Biegung 18 erstrecken. Der verbleibende Abschnitt 12A der Lamelle 12 wird zu mindest teilweise dazu verwendet, die Lamelle in der Form zu verankern, wie das im Stand der Technik herkömmlich verstanden wird.
Die Endkappen 20 und Biegungen 30 sind ausreichend klein, dass die Materialkosten sehr gering sind, wobei die Formzeit demzufolge sehr kurz ist. Die Kosten betragen somit ca. ein Drittel bezogen auf einen Versuch, ein gerundetes Ende oder eine Biegung zu biegen oder andersartig zu bilden, und im Gegensatz zu einem gebogenen runden Ende gibt es keine geöffnete Naht, um Gummi während des Reifenformverfahrens zu entreißen oder aufzunehmen.

Claims

Lamelle (10) zur Verwendung in einer Reifenform mit: einem Metall-Lamellenrohling (12), der mindestens zwei Enden (14, 16) hat; mindestens einer Endkappe (20), die relativ zu dem Metall-Lamellenrohling (12) einen wesentlich größeren Querschnitt hat, wobei die Endkappe (20) an einem Ende (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Endkappe (20) aus einem zweiten Material ist, welches zweite Material ein pulverisiertes Metall ist, das geformt ist, um ein vergrößertes Ende zu bilden, das zumindest teilweise das eine oder die mehreren Enden (14, 16) des Lamellenrohlings (12) umschließt.
Lamelle (10) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) gecrimpt ist.
Lamelle (10) nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) eingekerbt ist.
Lamelle (10) nach Anspruch 1, wobei der Metall-Lamellenrohling (12) eine oder mehrere Biegungen (18) zwischen den zwei Enden (14, 16) hat.
Lamelle (10) nach Anspruch 1, wobei die Lamelle (10) überdies durch Biegekappen (30) gekennzeichnet ist, wobei die Biegekappen (30) einen im Wesentlichen gerundeten Querschnitt haben und jede Biegekappe (30) ein pulverisiertes Metall ist, das an einer Biegung (18) an dem Metall-Lamellenrohling (12) angeformt ist.
Lamelle (10) nach Anspruch 1, wobei der Lamellenrohling (12) Stahl ist.
Lamelle (10} nach Anspruch 1, wobei der Querschnitt der Endkappe (20) im Wesentlichen gerundet ist.
Verfahren zum Herstellen der zusammengesetzten Lamelle (10) zur Verwendung in einer Reifenform nach Anspruch 1, das die Schritte umfasst, dass ein Metall-Lamellenrohling (12) mit mindestens zwei Enden (14, 16} gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) in einem Gesenk angeordnet werden und ein zweites pulverisiertes Metallmaterial geformt wird, das eine Endkappe (20) bildet, die das eine oder die mehreren Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) zumindest teilweise umschließt.
Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Lamelle (10) nach Anspruch 8, das überdies den Schritt umfasst, dass das eine oder die mehreren Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) vor dem Formen eines zweiten pulverisierten Metallmaterials ge crimpt werden, womit folglich das gecrimpte Ende (14, 16) umschlossen wird.
Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Lamelle (10) nach Anspruch 9, das überdies den Schritt umfasst, dass das eine oder die mehreren Enden (14, 16) des Metall-Lamellenrohlings (12) vor einem Formen des zweiten pulverisierten Metallmaterials eingekerbt werden, womit folglich das eingekerbte Ende (14, 16) umschlossen wird.
Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten Lamelle (10) zur Verwendung in einer Reifenform, das die Schritte aufweist, dass ein Metall-Lamellenrohling (12) mit zwei oder mehreren Enden (14, 16) und mindestens einer zwischen den zwei Enden (14, 16) angeordneten Biegung (18) gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Biegung (18) des Metall-Lamellenrohlings (12) in einem Gesenk angeordnet wird und dass ein zweites pulverisiertes Metallmaterial geformt wird, das eine Biegekappe (30) bildet, die die Biegung (18) des Metall-Lamellenrohlings (12) zumindest teilweise umschließt.