DE69927659T2

DE69927659T2 - Metallisches Formwerkzeug zur Reifenvulkanisierung und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69927659T2
Application number: DE69927659T
Authority: DE
Inventors: Takuzou Hiratsuka-shi Sano
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2019-12-11
Also published as: KR100623401B1; EP1010510A2; US6491854B1; KR20000048034A; EP1010510B1; EP1010510A3; DE69927659D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallform zum Reifenaushärten, die eine Vielzahl von Stücken umfasst, die verwendet werden, um ein Reifen-Profilmuster durch Sektoren auszubilden, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Metallform zum Reifenaushärten, die ein Erscheinungsbild eines hergestellten Reifens durch ein Verhindern der Bildung von Austrieb verbessern kann, und auch die Herstellung von Ausschussteilen während des Aushärtens und der Formgebung vermindern kann, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Herkömmlicherweise ist hinsichtlich einer Sektorform, die als eine von Metallformen zum Reifenaushärten verwendet wird, ein Sektor durch ein Anordnen einer Vielzahl von Stücken in einer angrenzenden Beziehung zueinander ausgebildet, wobei die Stücke konkave Teile und konvexe Teile aufweisen, die einem Profil eines Profilabschnitts von einem hergestellten Reifen entsprechen, und dann einem Befestigen dieser Stücke zu einem rückseitigen Block (back block). Dann wird eine ringförmige Sektorform durch ein Verbinden einer Vielzahl derartiger Sektoren miteinander hergestellt.
Es war bekannt, dass während des Reifenaushärtens und der Formgebung Luft zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des Reifens und einer Formoberfläche der Metallform gelassen wird, oder Gas dazwischen erzeugt wird, um sehr kleine Hohlkehlen in der Oberfläche des hergestellten Reifens auszubilden, und folglich wird ein fehlerhaftes bzw. schadhaftes Produkt hergestellt. Um dieses Problem in Angriff zu nehmen, wurde herkömmlicherweise eine Luft-(Ent-)Lüftungsdurchgangsbohrung, die Entlüftungsloch genannt wird, oder eine Auslassnut, die Entlüftungsnut genannt wird, in der Formoberfläche der Metallform ausgebildet.
Ein Gummimaterial fließt jedoch in das Entlüftungsloch oder die Entlüftungsnut während des Reifenaushärtens und der Formgebung, um Austrieb (oder Gussgrat: Whisker-artige vorstehende Abschnitte) in der Oberfläche des hergestellten Reifens auszubilden. Dies erforderte, dass eine Endbearbeitung zur Entfernung des Austriebs nach der Formgebung durchgeführt wurde. Aber sogar das Entfernen des Austriebs beseitigte nicht die Spuren davon. Somit war ein Erscheinungsbild des hergestellten Reifens beschädigt, und Reifengeräusche waren erhöht.
Unter diesen Umständen wurde in den vergangenen Jahren, um ein Erscheinungsbild des Reifens zu verbessern und die Herstellung von Ausschussteilen während des Reifenaushärtens und der Formgebung zu vermindern, eine Form ohne Austrieb bzw. eine Austrieb-lose Form mit einer Schlitzentlüftung, die aus einem sehr kleinen Spalt besteht, zugänglich gemacht, ohne die Ausbildung jeglicher Entlüftungslöcher oder Entlüftungsnuten in der Formoberfläche.
In US 5,368,799 ist ein Verfahren zur Reifenherstellung in einer Aushärtungsform offenbart, die aus einer Vielzahl von geformten Blöcken hergestellt ist. Die Blöcke sind präzisionsgegossen aus Aluminium und umfassen vorzugsweise Stahlfolien, um an dem Profil des Reifens die Lamellen des Designs auszubilden. Die Blöcke sind in einer aus Stahl hergestellten Stütze angebracht, mit einer vorbestimmten Spielraumbreite in der Umfangs- und der Axialrichtung. Während der Formgebung und des Aushärtens nehmen diese Räume in der Breite ab, aufgrund des Unterschieds bei der thermischen Ausdehnung zwischen den Aluminiumblöcken und der Stahlstütze.
In EP 0 818 290 A2 ist eine Form zur Reifenvulkanisierung und ein Herstellungsverfahren davon offenbart. Die Form umfasst eine Vielzahl von Sektoren mit einer Vielzahl von Stücken, die einen kreisförmigen inneren Teil ausbilden, und einem Block, der die Stücke stützt. Jedes der Stücke umfasst eine Kombination eines Matrix-Metalls und eines Kerns, der aus einem unterschiedlichen Material hergestellt ist, und welcher vorzugsweise an einer Durchgangsbohrung des Matrix-Materials angebracht ist.
Hinsichtlich einer derartigen Form ohne Austrieb, wurden auch die Folgenden dargestellt: (1) Japanische Offenlegungsschrift Hei 4 (1992)-223108 (Titel der Erfindung: METALLIC MOLD FOR CURING UNCURED TIRE CARCASS, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND TIRE CURING PROCESS USING THE SAME); und (2) Japanische Offenlegungsschrift Hei 10 (1998)-24423 (Titel der Erfindung: METALLIC MOLD FOR TIRE CURING, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME).
Das in der erstgenannten Erfindung (1) offenbarte Verfahren ist für den Zusammenbau von rückseitigen Blöcken zur Ausbildung eines Reifen-Profilmusters durch Abschnitte, die in eine Teilung unterteilt sind, und dann einem Ansaugen von Luft, die zwischen dem Reifen und einer Metallform existiert, durch einen Spalt, der zwischen rückseitigen Blöcken vorgesehen ist. Das in der letztgenannten Erfindung (2) offenbarte Verfahren ist für das Gießen eines Matrix-Metalls (Aluminium), um ein Stück mit einem Muster um ein Kernstück aus einer unterschiedlichen Metallart (SS400) auszubilden, und dann dem Ablassen von Luft durch einen Spalt, der bei einer Reifenaushärtungstemperatur (160°C), basierend auf einem Unterschied in einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Metallen, ausgebildet ist. Außerdem gibt es für eine Schlitzentlüftungsform ein Verfahren der Entlüftung von Luft durch ein Vorsehen eines Niveau-Unterschieds zwischen Stücken mittels maschineller Bearbeitung oder dem Einfügen eines Abstandshalters zwischen den Stücken.
In dem Fall der Erfindung (1) ist es jedoch schwierig eine richtige Luftentlüftung in einer optimalen Position sicherzustellen, und es ist immer notwendig, eine Vakuumvorrichtung oder dergleichen als Auslasseinrichtung zu installieren. In dem Fall der Erfindung (2) muss ein ausreichendes Volumen zur Ausbildung eines Spalts vorgesehen werden, basierend auf einem Unterschied in einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Metallen, und es ist schwierig, eine notwendige Spaltmenge in einer optimalen Position sicherzustellen. Somit ist es schwierig Luft aus der Metallform in hohem Maße zu entlüften.
In GB 2026376 ist eine Form zum Reifenaushärten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Metallform zum Reifenaushärten bereitzustellen, welche die Ausbildung eines Spalts mit der notwendigen Auslassfunktion bzw. -leistung in einer optimalen Position in einer Formoberfläche möglich machen kann, womit eine Austrieb-Bildung verhindert wird, um ein Erscheinungsbild eines hergestellten Reifens zu verbessern, und auch die Herstellung von Ausschussteilen während des Aushärtens und der Formgebung vermindern kann. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Metallform bereitzustellen.
Um die obige Aufgabe zu erreichen, umfasst erfindungsgemäß eine Metallform zum Reifenaushärten eine Vielzahl von Stücken zum Ausbilden eines Profilmusters eines Reifens durch Abschnitte, wobei die Stücke an einem rückseitigen Block befestigt und in einer Ringform angeordnet sind. In diesem Fall besteht jedes der Stücke aus einer Vielzahl von Stückblockschichten, die durch ein Ausführen einer Vielzahl von Druckgussvorgängen für metallische Materialien laminiert bzw. geschichtet sind, und wobei ein sehr kleiner Spalt in einem Verbundabschnitt bzw. Verbindungsabschnitt zwischen den Stückblöcken mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung der Reifenaushärtungsmetallform die folgenden Schritte:
Ausführen eines ersten Druckgussvorgangs, um ein geschmolzenes metallisches Material in einer ersten Metallform zu gießen, und Ausbilden eines ersten Stückblocks mit einer Teilformoberfläche, die einem Profilmuster eines Reifens entspricht; Ausführen eines zweiten Druckgussvorgangs, um die gleiche Art eines geschmolzenen metallischen Materials in einer zweiten Metallform zu gießen, während der erste Stückblock in der zweiten Metallform angeordnet ist, und Ausbilden eines zweiten Stückblocks an dem ersten Stückblock, um die Formoberfläche zu vervollständigen; und Ausbilden eines sehr kleinen Spalts in einem Verbundabschnitt zwischen den ersten und zweiten Stückblöcken mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien.
Mit der Erfindung wird, während des Gießens und Laminierens der Vielzahl von Stückblockschichten, die jedes Stück bilden, unter Verwendung der gleichen Art von metallischen Materialien, ein sehr kleiner Spalt in einem Verbundabschnitt zwischen den Stückblöcken mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildet. Dieser sehr kleine durch Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildete Spalt weist eine Auslassfunktion zum Ablassen lediglich von in der Metallform verbleibender/m Luft oder Gas auf, ohne zuzulassen, dass ein Gummimaterial ausfließt. Folglich kann ein Spalt mit der notwendigen Auslassfunktion für eine Form ohne Austrieb in einer optimalen Position der Formoberfläche, basierend auf der Anordnung des Verbundabschnitts, einfach ausgebildet werden, und die Herstellung von Ausschussteilen kann während des Aushärtens und der Formgebung vermindert werden, während eine Austrieb-Bildung verhindert wird.
Außerdem kann das Erscheinungsbild eines Reifens verbessert werden, ohne eine Entfernung des Austriebs nach dem Reifenaushärten durchzuführen, oder ohne jegliche Austrieb-Spuren auf einer Reifenoberfläche zu hinterlassen, wobei die Austrieb-Spuren verschlechterte Reifengeräusche bewirken.
Ein pneumatischer Reifen umfasst ein Profilmuster mit keinen Austrieb-Spuren, das auf einer Reifenoberfläche unter Verwendung der vorhergehenden Metallform zum Reifenaushärten ausgebildet ist.
Des Weiteren umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines pneumatischen Reifens den Schritt des Ausbildens eines Profilmusters mit keinen Austrieb-Spuren auf einer Reifenoberfläche, unter Verwendung der vorangehenden Metallform zum Reifenaushärten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht eines Sektors, der eine Metallform des Sektionstyps (Sektorform) zum Reifenaushärten gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
2 ist eine Ansicht die eine Sektorform darstellt, die gebildet ist um ringförmig zu sein, dadurch dass eine Vielzahl von Sektoren miteinander verbunden werden.
3 ist eine Schnittansicht einer Sektorform, die in einer Metallform-Stützvorrichtung befestigt ist.
4 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines ersten Stückblockgusses mittels eines ersten Druckgussvorgangs darstellt.
5 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines zweiten Stückblockgusses mittels eines zweiten Druckgussvorgangs darstellt.
6 ist eine aufgeweitete Schnittansicht, die einen Spalt in einem A Abschnitt von 5 zeigt.
7 ist eine Schnittansicht eines Stücks, das durch ein Gießen des ersten Stückblocks und des zweiten Stückblocks, in einer vereinigten Beziehung zueinander, erhalten wurde.
8 ist eine aufgeweitete Schnittansicht eines Auslassloches, das mit einem Spalt in einem B Abschnitt von 7 in Verbindung steht.
9 ist eine Draufsicht von einem Stück, das durch ein Gießen des ersten Stückblocks und des zweiten Stückblocks, in einer vereinigten Beziehung zueinander, erhalten wurde.
10 ist eine Schnittansicht einer Metallform des Teilungstyps zum Reifenaushärten gemäß der Erfindung.
11 ist eine Seitenansicht im Schnitt nach B-B von 10.
12 ist eine Schnittperspektivansicht im Schnitt nach C-C von 11.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 stellt einen Sektor dar, der eine Metallform des Sektionstyps (Sektorform) zum Reifenaushärten gemäß der vorliegenden Erfindung bildet. Dieser Sektor, der mit einem Bezugszeichen 1 bezeichnet wird, ist durch ein Anordnen einer Vielzahl von Stücken 3 in einer angrenzenden Beziehung zueinander, wobei die Stücke 3 konkave/konvexe Teile 2 aufweisen, die einem Profil eines Profilabschnitts eines hergestellten Reifens entsprechen, und dann einem Befestigen dieser Stücke 3 an einem rückseitigen Block 4, konstruiert.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Sektorform 1A durch ein Anordnen einer Vielzahl von Sektoren 1 auf eine ringförmige Art konstruiert. Bei der Ausführungsform bilden acht Sektoren 1 einen Satz von unterteilten Abschnitten der Sektorform 1A aus. Aber es sollte der Anzahl der Sektoren keine Einschränkung auferlegt werden. Zur Durchführung des Aushärtens eines Reifens W unter Verwendung der Sektorform 1A sind eine Vielzahl von Sektoren 1 in einer Metallform-Stützvorrichtung 5 befestigt, die im Stand der Technik bekannt ist, wie die in 3 gezeigte.
Die Metallform-Stützvorrichtung 5 ist auf eine Art konstruiert, dass ein äußerer Ring 7 von einem unteren Teil einer äußeren Umfangskante von einer Scheiben-Stützplatte 6 aufgehängt ist, und der Sektor 1 an eine sich verjüngende Oberfläche 8 in der Innenseite des äußeren Rings 7, durch ein Dazwischenschalten bzw. Einfügen eines Segments 9, angebracht ist. Das Segment 9 gleitet frei nach oben und unten mit Bezug auf die sich verjüngende Oberfläche 8, und der Sektor 1 ist in einer Durchmesserrichtung der Metallform geweitet/zusammengezogen, basierend auf einer hoch-und-runter Bewegung der Stützplatte 6.
Eine Oberseitenform 11 ist über dem Sektor 1 angeordnet, um, durch ein Einfügen einer oberen Platte 10, vertikal bewegt zu werden. Auf der anderen Seite ist eine Unterseitenform 13, die an einer Grundplatte 12 befestigt ist, unter dem Sektor 1 angeordnet.
Während des Aushärtens des Reifens W wird die Stützplatte 6 nach unten bewegt, um das Segment 9 auf der sich verjüngenden Oberfläche 8 zu gleiten. Jeder Sektor 1 wird dadurch in eine zentripetale Richtung (zu einer Metallform-Mitte) bewegt, und die Ober- und Unterseitenformen 11 und 13 sind fest an oberen und unteren Enden von jedem Sektor 1 befestigt. Nach dem Abschluss des Aushärtens wird die Stützplatte 6 nach oben bewegt, um jeden Sektor 1 nach außen zu bewegen, und die Oberseitenform 11 wird nach oben bewegt, um den geformten Reifen W zu lösen.
Wie in 1 gezeigt, wenn das Profilmuster des Reifens in eine Vielzahl von Abschnitten an festen oder optionalen Teilungen aufgeteilt ist, bilden die Vielzahl von Stücken 3, die an dem rückseitigen Block 4 befestigt sind, das Profilmuster durch Abschnitte aus. Jedes dieser Stücke 3 besteht aus ersten und zweiten Stückblöcken 3a und 3b, die durch ein Laminieren metallischer Materialien durch eine Vielzahl von Druckgussvorgängen ausgebildet sind. Bei der Ausführungsform beträgt die Anzahl der Druckgussvorgänge zwei. Aber es sollte der Anzahl der Gussvorgänge keine bestimmte Beschränkung auferlegt werden.
In einem Verbundabschnitt X zwischen den metallischen Gussmaterialien (erste und zweite Stückblöcke 3a und 3b) wird durch eine Vielzahl von Druckvorgängen ein sehr kleiner Spalt h mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildet, wie der in 6 gezeigte. Als metallische Gussmaterialien wird bei der Ausführungsform die gleiche Art von Aluminium für die ersten und zweiten Stückblöcke 3a und 3b verwendet. Vorzugsweise sollte der sehr kleine Spalt h, der durch Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildet wird, in einem Bereich von 0,005 bis 0,08mm, insbesondere bevorzugt 0,02mm, festgelegt sein. Falls dieser Spalt h weniger als 0,005mm beträgt, dann wird die Auslassfunktion ungenügend sein. Falls der Spalt h 0,08mm übersteigt, dann wird eine Austrieb-Bildung erleichtert. Durch die Verwendung der gleichen Art metallischer Materialien für die ersten und zweiten Stückblöcke 3a und 3b kann verhindert werden, dass der Spalt h bei einer Reifenaushärtungstemperatur schwankt.
Des Weiteren ist gemäß der Ausführungsform der Erfindung ein Auslassloch 14 unter der Formoberfläche des Stücks 3 ausgebildet, um mit dem sehr kleinen Spalt h in Verbindung zu stehen. Dieses Auslassloch 14 steht mit der Rückseite des Stücks 3 in Verbindung, um in der Metallform verbleibende/s Luft oder Gas in die Umgebung abzulassen.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Metallform zum Reifenaushärten gemäß der vorliegenden Erfindung, unter Bezugnahme auf die 4 bis 9, beschrieben.
Als erstes werden vor dem Verfahren zur Herstellung einer Metallform zum Reifenaushärten erste geteilte Metallformen 20a und 20b, und zweite geteilte Metallformen 21a und 21b, vorbereitet: die erstgenannten dienen als Muster-Einlegeformwerkzeuge, die in einem, in 4 gezeigten, ersten Druckgussvorgangsschritt verwendet werden, und die letztgenannten dienen als Muster-Einlegeformwerkzeuge, die in einem, in 5 gezeigten, zweiten Druckgussvorgangsschritt verwendet werden. In jeder der 4 und 5 werden geschmolzene Metallmaterialien durch einen Kolben 22 gedrückt, und dann in die Muster-Einlegeformwerkzeuge durch einen Einlauf bzw. Eingusskanal 23 eingespritzt.
Durch die Verwendung erster und zweiter geteilter Metallformen 20a und 20b, und 21a und 21b, kann das Stück 3 der Metallform zum Reifenaushärten durch die folgenden Schritte (1) bis (4) hergestellt werden.
(1) Erster Gussvorgang
In dem Schritt eines ersten Gussvorgangs wird geschmolzenes Metall (Aluminium oder eine Aluminiumlegierung in der Ausführungsform) durch den Einlauf 23 gegossen, durch Verwendung der ersten geteilten Metallformen 20a und 20b als Einlegeformwerkzeuge für einen, in 4 gezeigten, ersten Gussvorgang. Dann wird ein erster Stückblock 3a gegossen, um eine Teilformoberfläche, die einem Profilmuster des Reifens W entspricht, und einen Bereich zum Laminieren eines zweiten Stückblocks 3b aufzuweisen.
Nach dem er gegossen wurde, wird der erste Stückblock 3a einer maschinellen Bearbeitung ausgesetzt. Zum Beispiel kann der erste Stückblock 3a in einer Hinterschneidungsstruktur maschinell bearbeitet werden, um zu verhindern, dass der erste Stückblock 3a und der zweite Stückblock 3b für einen zweiten Gussvorgang zerlegt werden. Wenn nötig, kann die maschinelle Bearbeitung ausgeführt werden, um die Art, Form oder Abmessung des Profilmusters zu ändern. Ferner kann eine Bearbeitung ausgeführt werden, um geschmolzenes Metall an einen dünnen Rahmen des Profilmusters zuzuführen oder eine Lamelle einzulegen.
(2) Zweiter Gussvorgang
Der erste in dem ersten Gussvorgangsschritt hergestellte Stückblock 3a wird in den zweiten geteilten Metallformen 21a und 21b angeordnet, wie in 5 gezeigt, und festgeklemmt, um die Formoberfläche des ersten Stückblocks 3a fest an der Innenoberfläche der Metallform 21a zu befestigen. Dann wird die gleiche Art von geschmolzenem Metall durch den Einlauf 23 gegossen, um den zweiten Stückblock 3b an den ersten Stückblock 3a zu gießen, wobei der zweite Stückblock 3b dazu dient, die Formoberfläche des Profilmusters zu vervollständigen. Dadurch, dass das oben erwähnte Festklemmen stark ausgeführt wird, kann verhindert werden, dass das geschmolzene Metall für den zweiten Gussvorgang zwischen die Formoberfläche des ersten Stückblocks 3a und die Innenoberfläche der Metallform 21a fließt. Folglich kann ein durch den Spalt h vorgesehener Entlüftungsmechanismus sicher auf der Formoberfläche des Stücks 3 offengelegt werden. Durch das Durchmachen des zweiten Gussvorgangsschritts, wie in jeder der 7 und 9 gezeigt, kann das Stück 3, das aus einem Laminat mit den Stückblöcken 3a und 3b besteht, vorgesehen werden. In 9 deuten schraffierte Abschnitte die offengelegten Teile des zweiten Stückblocks 3b an, und andere Abschnitte als die oben erwähnten deuten die offengelegten Teile des ersten Stückblocks 3a an.
Eine Gussbedingung zur Ausbildung des sehr kleinen Spalts h mittels Koagulation und Kontraktion metallischer Materialien bei dem zweiten Gussvorgang in dem Verbundabschnitt x zwischen den Stückblöcken 3a und 3b, kann basierend auf den folgenden Faktoren (a) bis (d) festgelegt werden.
(a) Einspritzgeschwindigkeit für den Druckguss
Beim Druckguss wird im Allgemeinen, wenn eine Kolbengeschwindigkeit und eine Einlaufgeschwindigkeit schneller sind, ein guter Guss mit einer kleinen Anzahl von Gussfehlern in dem Profilmuster hergestellt. Aber da diese Geschwindigkeiten schnell sind, ist eine sehr enge Beziehung zwischen den ersten und zweiten Gussvorgängen festgelegt, um es schwierig zu machen, den Spalt h (Schlitz) auszubilden. Somit sollte eine Einspritzgeschwindigkeit vorzugsweise langsam für den Druckguss festgelegt sein.
Beim Druckguss, wenn eine Einspritzgeschwindigkeit langsamer ist, wird es verhindert, dass Luft in das geschmolzene Metallmaterial fließt. Wenn eine Einspritzgeschwindigkeit schneller ist, weist eine Oberflächenform ein besseres Erscheinungsbild auf. Somit sollte das Verfahren der Erfindung auf eine Art ausgeführt werden, dass eine langsame Einspritzgeschwindigkeit zu einer Anfangszeit ausgewählt wird, dann die Einspritzgeschwindigkeit graduell erhöht wird, und ein Hubende bei einer hohen Geschwindigkeit erreicht wird.
(b) Einlauf
Falls der Einlauf dick ist (z.B. gleich 3,5mm oder größer) wird ein Einspritzdruck mehr als nötig übertragen. Folglich tritt weder Koagulation noch Kontraktion auf, und der Spalt h (Schlitz) kann nicht ausgebildet werden. Somit liegt eine beste Dicke des Einlaufs in dem Bereich von 0,8 bis 2,5mm. Der Einlauf sollte derart vorgesehen werden, dass das geschmolzene Metall gleichmäßig in eine ausgesparte Nut fließen kann, und in einem Platz, in den das geschmolzene Metall leicht fließt.
(c) Badtemperatur des geschmolzenen Metalls
Im Allgemeinen ist eine Badtemperatur in einem Bereich von 650 bis 720°C festgelegt, aber sie sollte niedrig in einem Bereich festgelegt sein, um ein Gießen zu ermöglichen. Falls die Badtemperatur zu hoch ist, dann werden das Mustereinlegeteil und das Gussteil fest aneinander befestigt sein. Folglich wird ein Lösen der Form schwierig sein und der Spalt h wird nicht ausgebildet werden.
(d) Einspritzdruck
Im Allgemeinen ist ein Kolben-Einspritzdruck für einen guten Druckguss in einem Bereich von 600kgf/cm² bis 1.200kgf/cm² festgelegt. Dieser Einspritzdruck ist ein optimaler Druck für den ersten Gussvorgang, aber nicht für den zweiten Gussvorgang geeignet.
In anderen Worten, falls während des zweiten Gussvorgangs ein hoher Druck aufgebracht wird, treten weder Metallkoagulation noch -kontraktion auf, und es ist schwierig den sehr kleinen Spalt h in dem Verbundabschnitt X auszubilden. Somit sollte ein Einspritzdruck für den zweiten Gussvorgang vorzugsweise auf ungefähr 50% von dem des ersten Gussvorgangs festgelegt sein, d.h. in einem Bereich von 300kgf/cm² bis 800kgf/cm².
Es ist unnötig zu sagen, dass verschiedene Gießbedingungen auf eine komplizierte Art ihre Rollen spielen. Durch ein Erhöhen der Spaltmenge bei einem geringen Einspritzdruck (d.h. 0,08mm oder höher) wird die Auftrittsrate von überfließendem Gummi in der Schlitzentlüftung erhöht sein. Bei einem hohen Einspritzdruck wird das in dem Verbundabschnitt X abgelagerte Metall fest verbunden sein, und die Spaltmenge wird sich ohne eine Begrenzung Null annähern. Folglich wird eine Luftentlüftungswirkung nicht vorgesehen werden.
(3) Ausbildung des Auslasslochs, das mit dem Spalt in Verbindung steht
Nach der Herstellung des Stücks 3 durch ein Laminieren der ersten und zweiten Stückblöcke 3a und 3b mittels Druckguss, wird ein Auslassloch 14 unterhalb der Formoberfläche des Profilmusters durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet, um mit dem sehr kleinen Spalt h in Verbindung zu stehen.
(4) Leckage-Test
Um eine sichere Ausbildung der Schlitzentlüftung, die aus dem Spalt h besteht, zu bestimmen, wird eine Nachprüfung bezüglich eines Leckagezustands durch ein Tauchen des Stücks 3 in einen Wassertank oder dergleichen, und dann einem Aufbringen eines Luftdrucks von 0,1 bis 2,0kgf/cm², durchgeführt. Dann ist ein Stück ohne Austrieb fertig.
Eine Vielzahl von somit erhaltenen Stücken 3 werden an dem rückseitigen Block 4 befestigt, ohne irgendwelche Spalte durch einen Abstandshalter oder dergleichen zu sichern. Dann wird der Sektor 1, durch ein festes Aneinanderschweißen sämtlicher der Stücke, zusammengebaut. Der Sektor 1 kann zusammengebaut werden, ohne die Stücke aneinander zu schweißen. Dann ist, durch ein Einpassen des Sektors 1 in das Segement 9, eine Vorbereitung des Reifenaushärtens und ein Herstellen der Maschine fertig.
Wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung, wird während des Gießens und Laminierens der ersten und zweiten Stückblöcke 3a und 3b, durch die Verwendung der gleichen Art metallischer Materialien, der sehr kleine Spalt h mittels Metallkoagulation und -kontraktion in dem Verbundabschnitt X zwischen den Stückblöcken 3a und 3b ausgebildet, die aus den metallischen Materialien durch die ersten und zweiten Gussvorgänge hergestellt sind. Folglich kann eine Ausbildung des Spalts h zum Auslass ermöglicht werden, ohne irgendeine bestimmte Arbeit für die Stücke durchzuführen oder irgendwelche Elemente, wie beispielsweise Abstandshalter, zwischen den Stücken während des Zusammenbaus des Sektors 1 vorzusehen.
Durch die Verwendung der Metallform zum Reifenaushärten, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, um ein Aushärten und eine Formgebung für einen pneumatischen Reifen durchzuführen, kann die Herstellung von Ausschussteilen während des Aushärtens und der Formgebung vermindert werden, während die Bildung von Austrieb verhindert wird. Außerdem kann ein Reifenerscheinungsbild verbessert werden, ohne irgendwelchen Austrieb nach dem Reifenaushärten zu entfernen oder irgendwelche Austriebspuren auf der Reifenoberfläche zurückzulassen, wobei die Austriebspuren verschlechterte Reifengeräusche verursachen.
Bei der vorangehenden Ausführungsform werden Aluminiumlegierungen als die gleiche Metallart für den Druckguss für die ersten und zweiten Druckgussvorgänge verwendet. Aber eine Metallform kann durch Druckguss mit einer Zinklegierung oder Druckguss mit einer Magnesiumlegierung hergestellt werden. Als ein Material des rückseitigen Blocks 4, sollte vorzugsweise eine Aluminiumlegierung oder Stahl verwendet werden.
Die Ausführungsform wurde basierend auf dem Fall der Verwendung der Sektorform als eine Metallform zum Reifenaushärten des Sektionstyps beschrieben, die durch die Verwendung der Vielzahl von Sektoren aufgebaut ist. Aber die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Metallform zum Reifenaushärten des Teilungstyps angewandt werden, wie in den 10 bis 12 gezeigt.
Insbesondere zeigt 10 eine Form 1B, die in zwei Abschnitte geteilt ist: obere und untere Formen 15 und 16.
11 ist eine Ansicht im Schnitt nach B-B von 10, und 12 ist eine Schnittperspektivansicht im Schnitt nach C-C von 11. Die gleichen darstellenden Elemente wie diejenigen der vorangehenden Sektorform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen. Die oberen und unteren Formen 15 und 16 sind mit rückseitigen Ringen 17 beziehungsweise 18 versehen, von dem Profilabschnitt des Reifens zu den Seitenteilen. Eine Vielzahl von Stücken 3 sind an den Profil-ausbildenden Abschnitten der rückseitigen Ringe 17 und 18 befestigt.
Auch bei der oberen und unteren Form 1B des Teilungstyps, wie in 12 gezeigt, besteht jedes Stück 3 aus ersten und zweiten Stückblöcken 3a und 3b, die durch Druckguss laminiert sind. Ein sehr kleiner Spalt ist in einem Verbundabschnitt zwischen den Stückblöcken 3a und 3b mittels Koagulation und Kontraktion des metallischen Materials ausgebildet. Folglich kann eine notwendige Schlitzentlüftung einfach vorgesehen werden, als eine Form ohne Austrieb in einer optimalen Position von einer Formoberfläche.
Aufgrund des vorangehenden Aufbaus ist die vorliegende Erfindung ziemlich vorteilhaft in folgender Hinsicht.
Zur Herstellung des Stücks durch Gießen und Laminieren der gleichen Art metallischer Materialien in einem Verbundabschnitt zwischen Stückblöcken, die aus metallischen Materialien durch erste und zweite Gussvorgänge hergestellt sind, wird ein sehr kleiner Spalt mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien für den zweiten Gussvorgang ausgebildet. Dieser Spalt kann als ein Entlüftungsmechanismus für die Form ohne Austrieb verwendet werden. Somit ist es nicht notwendig, irgendwelche Spalte zwischen den Stücken, während des Zusammenbaus des Sektors oder dergleichen, auszubilden.
Durch die Verwendung der gleichen Art metallischer Materialien, um mehrere Schichten von Stückblöcken herzustellen, kann eine Spaltmenge in dem Verbundabschnitt bei Raumtemperatur verifiziert werden. Eine notwendige Auslassfunktion kann für die Form ohne Austrieb sichergestellt werden.
Der Spalt kann an einer notwendigen optionalen Position festgelegt sein, basierend auf der Anordnung des Verbundabschnitts. Die Spaltmenge kann leicht gesteuert werden, basierend auf den Gießbedingungen für den zweiten Gussvorgang.
Da ein notwendiger und ausreichender Auslasskreislauf für die Form ohne Austrieb vorgesehen werden kann, kann die Notwendigkeit eines herkömmlichen Vakuumkreislaufs beseitigt werden.
Da der Spalt lediglich in der Metallform verbleibende/s Luft und Gas ablässt, eigentlich ohne zuzulassen, dass Gummimaterial herausfließt, kann die Herstellung von schadhaften Reifen während des Aushärtens und der Formgebung verhindert werden, während eine Bildung von Austrieb verhindert wird.
Ein Reifenerscheinungsbild kann verbessert werden, ohne ein Entfernen von Austrieb nach dem Reifenaushärten durchzuführen, und ohne irgendwelche Austriebspuren auf der Reifenoberfläche zu hinterlassen, die verschlechterte Reifengeräusche bewirken.

Claims

Metallform zum Reifenaushärten (1), mit einer Vielzahl von Stücken (3) zum Ausbilden eines Profilmusters eines Reifens (w) durch Abschnitte, wobei die Stücke an einem rückseitigen Block (4) befestigt und in einer Ringform angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Stücke aus einer Vielzahl von Stückblockschichten (3a, 3b) besteht, die durch ein Ausführen einer Vielzahl von Druckgussvorgängen für metallische Materialien laminiert sind, und wobei ein sehr kleiner Spalt (h) in einem Verbundabschnitt (X) zwischen den Stückblöcken mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildet ist.
Metallform zum Reifenaushärten nach Anspruch 1, bei der die Vielzahl von Stückblockschichten aus der gleichen Art metallischer Materialien hergestellt sind.
Metallform zum Reifenaushärten nach Anspruch 1 oder 2, bei der jedes der Stücke aus zwei Stückblockschichten besteht.
Metallform zum Reifenaushärten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der durch Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien ausgebildete kleine Spalt in einem Bereich von 0,005 bis 0,08 mm festgelegt ist.
Metallform zum Reifenaushärten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der ein Auslassloch (14) unter einer Formoberfläche des Stücks ausgebildet ist, um mit dem sehr kleinen Spalt in Verbindung zu stehen.
Verfahren zur Herstellung einer Reifenaushärtungsmetallform, mit folgenden Schritten: Ausführen eines ersten Druckgussvorgangs, um ein geschmolzenes metallisches Material in einer ersten Metallform zu gießen, und Ausbilden eines ersten Stückblocks mit einer Teilformoberfläche, die einem Profilmuster eines Reifens entspricht; Ausführen eines zweiten Druckgussvorgangs, um die gleiche Art eines geschmolzenen metallischen Materials in einer zweiten Metallform (21a, 21b) zu gießen, während der erste Stückblock (3a) in der zweiten Metallform angeordnet ist, und Ausbilden eines zweiten Stückblocks (3b) an dem ersten Stückblock, um die Formoberfläche zu vervollständigen; und Ausbilden eines sehr kleinen Spalts in einem Verbundabschnitt zwischen den ersten und zweiten Stückblöcken mittels Koagulation und Kontraktion der metallischen Materialien.
Verfahren zur Herstellung einer Reifenaushärtungsmetallform nach Anspruch 6, bei dem der erste in dem ersten Gussvorgangsschritt ausgebildete Stückblock in einer Hinterschneidungsstruktur durch Maschinenarbeit ausgebildet ist, und dann dem zweiten Gussvorgangsschritt zugeführt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Reifenaushärtungsmetallform nach Anspruch 6 oder 7, bei dem ein Einspritzdruck für den ersten Gussvorgangsschritt in einem Bereich von 600 bis 1.200 kgf/cm² festgelegt ist, und ein Einspritzdruck für den zweiten Gussvorgangsschritt in einem Bereich von 300 bis 800 kgf/cm² festgelegt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens, mit dem folgenden Schritt: Ausbilden eines Profilmusters durch Verwendung einer in einem der Ansprüche 1 bis 5 angegebenen Reifenaushärtungsmetallform, ohne irgendwelche Austriebsspuren an einer Reifenoberfläche zurückzulassen.