WO2023217628A1 - Vorrichtung zum öffnen von ventilen, laserreinigungsvorrichtung, formenbearbeitungsanordnung, formsegment, verfahren und computerprogrammprodukt - Google Patents

Vorrichtung zum öffnen von ventilen, laserreinigungsvorrichtung, formenbearbeitungsanordnung, formsegment, verfahren und computerprogrammprodukt Download PDF

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WO2023217628A1
WO2023217628A1 PCT/EP2023/061839 EP2023061839W WO2023217628A1 WO 2023217628 A1 WO2023217628 A1 WO 2023217628A1 EP 2023061839 W EP2023061839 W EP 2023061839W WO 2023217628 A1 WO2023217628 A1 WO 2023217628A1
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mold segment
laser
laser radiation
mold
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Armin Kraus
Armin Reiss
Stefan IRRGANG
Jan Flohre
Jonas HAWELKA
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4Jet Technologies Gmbh
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    • B29D2030/0663—Mould maintenance, e.g. cleaning, washing, repairing

Definitions

  • Valve opening device laser cleaning device, mold processing assembly, mold segment, method and computer program product
  • the present disclosure relates to the field of treating molds for rubber, particularly tire molds.
  • Molds for the molding and vulcanization of rubber require regular maintenance to ensure the desired function of the mold thereby ensuring the desired production of a rubber article (e.g. a tire).
  • DE 10 2013 220 066 B3 discloses a method for cleaning a surface of a cavity in a tire mold or in a tire.
  • Mold segments of a mold for molding and/or vulcanizing rubber may have valves, in particular valves which ensure the entry of gases (for example air) into the mold and/or the exit of gases from the mold while preventing the escape of rubber or to reduce.
  • gases for example air
  • valves can be stiff or immovable and therefore no longer provide the desired function. After the valve is closed during the molding and/or vulcanization process of a rubber molding, the valves may no longer open after the molding is removed from the mold.
  • an apparatus for opening a valve of a vent of a mold segment is provided.
  • a device for opening a valve of a ventilation opening of a mold segment for molding and/or vulcanization of rubber the ventilation opening being delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve, the device being configured to: Opening the valve to irradiate the valve with laser radiation, and wherein the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • a laser cleaning device is provided.
  • a laser cleaning device comprising a device according to the first aspect or at least one embodiment thereof, wherein the laser cleaning device is configured to clean the mold segment.
  • a mold processing assembly is provided.
  • a mold processing assembly comprising: a mold segment for molding and/or vulcanization of rubber, the mold segment having a vent and a valve for the vent; and a device according to the first aspect or at least one embodiment thereof.
  • a computer program product is provided.
  • a computer program product comprising a program element
  • the program element when executed on a processor device, controls a method according to the fourth aspect or at least one embodiment thereof.
  • a mold segment is provided.
  • a mold segment designed for molding and/or vulcanization of rubber, the mold segment comprising: a valve; and a vent opening defined by a portion of the mold segment adjacent the valve; wherein the valve has a tarnish color that corresponds to a temperature of at least 250 ° C.
  • Embodiments of the subject matter disclosed herein relate to an apparatus for opening a valve of a vent of a mold segment.
  • the device is configured to irradiate the valve with laser radiation to open the valve.
  • the ventilation opening is delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve.
  • adjacent includes at least the meanings “adjacent” and “adjacent.”
  • Embodiments of the subject matter disclosed herein further relate to a laser cleaning device having a valve opening device described herein.
  • the laser cleaning device is further configured to clean the mold segment.
  • Embodiments of the subjects disclosed herein further relate to a mold processing assembly comprising a mold segment for molding and/or vulcanizing rubber, the mold segment having a vent and a valve for the vent; and a device for opening the valve according to one or more of the embodiments disclosed herein.
  • Embodiments of the subject matter disclosed herein further relate to a method of opening a valve of a vent of a mold segment.
  • the ventilation opening is delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve.
  • the method comprises irradiating the valve with laser radiation in order to thereby open the valve.
  • Embodiments of the subject matter disclosed herein further relate to a mold segment.
  • the mold segment has a valve and a ventilation opening, which is delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve.
  • the valve has a tarnish color that corresponds to a temperature of at least 250 ° C.
  • the tarnishing color of the valve proves that the valve has been heated to a temperature of at least 250 ° C.
  • the valve having the tarnish color was opened with an apparatus or method according to corresponding embodiments of the subject matter disclosed herein.
  • the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • the molding segment is intended for molding and/or vulcanization of rubber.
  • the mold segment is part of a mold which is intended for shaping and/or vulcanizing rubber.
  • the mold segment is a part of a tire mold which is intended for shaping and/or vulcanizing a tire, in particular a pneumatic tire made of rubber.
  • At least some of the aspects and embodiments of the subject matter disclosed herein are based on the idea that a valve of a ventilation opening of a mold segment can be opened by irradiation with suitable laser radiation.
  • the valve is for the entry of gases (e.g. air) through the ventilation opening into the mold segment educated.
  • the valve is designed for the exit of gases (for example air) through the ventilation opening from the mold segment.
  • the valve is designed to prevent or reduce the escape of rubber through the ventilation opening from the mold segment.
  • the valve is configured so that the valve is mechanically closed by the rubber (e.g. a tire rubber) and is opened by a biasing element (e.g. a spring) upon removal of the rubber.
  • the spring is also referred to herein as an engineered spring and, in one embodiment, is configured to elastically deform upon application of a force and to provide a restoring force that counteracts the applied force.
  • the valve which is to be opened by means of the device, is prevented or restricted in its opening movement by a contamination, for example a rubber contamination.
  • the mold segment forms at least part of a tire mold.
  • a tire mold is formed from several mold segments.
  • the device is configured to create a temperature difference between the valve and the adjacent part of the mold segment.
  • the device is configured to heat the valve to a first temperature upon irradiation with the laser radiation and to heat the adjacent part of the mold segment to a second temperature upon irradiation with the laser radiation.
  • the first temperature is higher than the second temperature.
  • the device is configured to heat the valve to at least 250°C.
  • the device is configured to deliver laser irradiation to the valve that heats the valve to a temperature of at least 250 ° C.
  • the device is configured to achieve a temperature difference between the first temperature and the second temperature of at least 100 ° C.
  • the device is configured to direct the laser radiation onto the valve and/or the adjacent part of the mold segment, whereby the valve heats up more than the part of the mold segment adjacent to the valve.
  • the valve heats to a temperature that is more than 100 Kelvin higher than a temperature of the adjacent part of the mold segment.
  • the first temperature is more than 100 ° C higher than the second temperature.
  • the device is configured to perform the irradiation of the valve and the adjacent part of the mold segment with the same laser parameters.
  • the mold segment is irradiated with the laser radiation regardless of whether the laser radiation is directed at the valve or at the adjacent part of the mold segment.
  • the greater heating of the valve compared to the heating of the adjacent part of the mold segment is based on at least one of the following principles:
  • the mold segment and in particular the valve and the adjacent part of the mold segment are designed to enable differential heating of the valve and the adjacent part of the mold segment using the principles stated above.
  • the valve has a first absorption coefficient for the laser radiation and the adjacent part of the mold segment has a second absorption coefficient for the laser radiation, the first absorption coefficient being greater than the second absorption coefficient.
  • the valve has a first specific heat capacity and the adjacent part of the mold segment has a second specific heat capacity, wherein the first specific heat capacity is less than the second specific heat capacity.
  • the valve is made of steel and the adjacent mold segment is made of aluminum.
  • the valve has a first absolute heat capacity and the adjacent part of the mold segment has a second absolute heat capacity, wherein the first absolute heat capacity is less than the second absolute heat capacity.
  • the valve has a first material thickness (ie, a first thickness) and the adjacent part of the mold segment has a second material thickness (ie, a second thickness), the first material thickness being smaller than the second material thickness.
  • the irradiation with the laser radiation is configured in such a way (ie the irradiation with the laser radiation is carried out in such a way) in order to heat the valve homogeneously, while the heating of the mold segment takes place inhomogeneously.
  • irradiation of the valve and the adjacent part of the mold segment does not produce a thermodynamic equilibrium state, at least not in the mold segment. Consequently, according to one embodiment, the greater heating of the valve compared to the heating of the adjacent part of the mold segment is due to the different dynamics of the heating. For example, with very short laser pulses, the penetration depth of the heat could be so small that the material thickness of the valve and the mold segment plays only a minor role in the heating of the valve and the mold segment.
  • the device is configured to carry out irradiation locally on the valve with different laser parameters than on the adjacent part of the mold segment.
  • the device is configured to locally irradiate the valves with the laser radiation.
  • the local irradiation of the valves can take place in such a way that the adjacent part of the mold segment is not irradiated with the laser radiation or is only irradiated to a small extent.
  • the valve is selectively irradiated with the laser radiation.
  • the laser radiation for opening the valve has at least one of the following laser parameters:
  • nm nanometers
  • a beam profile of the laser radiation is a tophat profile.
  • the laser for generating the laser radiation is a laser with pulse durations in the millisecond range (1 ms to 1000 ms), for example with a wavelength smaller than 5 micrometers (X ⁇ 5 pm).
  • the laser is configured to generate quasi-continuous laser radiation, for example laser radiation with a pulse duration d of more than 100 milliseconds (d > 100 ms).
  • the laser is a fiber-guided laser (guided via an optical fiber).
  • the laser is a solid-state laser, or a neodymium (Nd) or ytterbium (Yb) doped yttrium aluminum garnet (YAG) laser.
  • the device is configured to identify an unopened valve, the valve being opened by the device being the identified valve.
  • the device is configured to identify all unopened valves of the mold segment, the device being further configured to open the unopened valves by irradiation with the laser radiation.
  • the mold can have several thousand valves.
  • the opening of the unopened valves may occur automatically based on the identification of the unopened valves.
  • the irradiation of the unopened valves can be carried out according to one Embodiment can be done selectively only by irradiating the unopened valves.
  • the device can be configured to irradiate the adjacent part of the mold segment in addition to the unopened valve.
  • the laser radiation can be positioned on the unopened valve with greater positioning inaccuracies, but at the expense of a smaller temperature difference between the valve and the adjacent part of the mold segment.
  • identification and a corresponding device can be dispensed with by irradiating the entire mold segment or only those parts of the mold segment for which there is a higher probability that there are unopened valves there, such as in parts of the mold segment in which the unvulcanized tire is pushed laterally over the mold segment surface when the mold is closed.
  • the device is configured to generate the temperature difference independently of a state of the valve.
  • the device is configured to generate the temperature difference regardless of whether the valve is in an open or a closed state.
  • the mold segment includes a plurality of valves and the device is configured to generate, for each valve of the plurality of valves, the temperature difference between the valve and its adjacent portion of the mold segment regardless of a state of the valve.
  • this can be done by irradiating all valves with the laser radiation regardless of the state of the valves.
  • the device (for opening a valve) is part of a laser cleaning device.
  • the generation of the temperature difference can be advantageously combined with the cleaning of the mold (or the mold segment).
  • a laser cleaning device may be configured to be operable with laser parameters according to embodiments disclosed herein to thereby open closed valves.
  • the laser cleaning device can have the device for opening the valve as a separate device.
  • the laser cleaning device can be configurable as a device for opening the valve.
  • the laser cleaning device is configurable (e.g., with respect to laser parameters) to deliver laser radiation to the mold segment in accordance with embodiments of the articles disclosed herein.
  • irradiation with the laser radiation takes place over an entire area of the mold segment, which has valves.
  • the mold is a tire mold and the mold segment is a mold segment of a tire mold.
  • the laser cleaning device is configured to clean an entire tire mold.
  • the cleaning device is configured to clean the mold segment while it is assembled with at least one further mold segment to form the tire mold.
  • the laser cleaning device is configured to do at least one of the following:
  • the opening of the valve and the cleaning of the mold segment take place one after the other, for example the opening of the valve takes place after the cleaning of the mold segment;
  • At least one of the laser source, laser beam path, galvoscanner, process head (also referred to herein as laser head) is used both to clean the mold segment and to open the valve;
  • the pulse duration is increased by at least a factor of 2 compared to cleaning the mold segment (for example at least a factor of 5 or, according to another embodiment, at least a factor of 10);
  • the area of the part of the surface of the mold segment simultaneously irradiated by the laser radiation is increased by a factor of at least 2 compared to cleaning of the mold segment, for example by a factor of at least 5, for example by a factor of at least 10.
  • the area simultaneously irradiated by the laser radiation is achieved in that the laser radiation (the laser beam) is operated outside the focus to open the valves.
  • the focus of the laser radiation is positioned at a distance from the surface of the mold segment in which the valves are arranged.
  • Positioning the focus of the laser radiation relative to the surface of the mold segment can be done, for example, by positioning at least one of the process head, focus position along an emission path of the laser radiation and mold segment. According to one In this embodiment, a beam waist of the laser radiation can be enlarged to open the valves.
  • the laser cleaning device is used to at least partially automatically determine the path of the laser radiation over the mold segment to open the valves from the movement path of the cleaning radiation over the mold segment to clean the mold segment.
  • the same path as for cleaning the mold segment could be used to open the valves, with, according to one embodiment, switching from pulsed to non-pulsed laser operation to open the valves, the pulse duration is increased in pulsed laser operation and / or the area of the Laser radiation simultaneously irradiated area is enlarged.
  • Such an increase in the area could be achieved, for example, by increasing the beam waist of the laser beam.
  • the location of the focus could also be shifted along the emission path of the laser radiation in order to allow the laser radiation to impinge on the mold segment outside of its focus.
  • the laser cleaning device is configured to detect closed valves after cleaning the mold segment, wherein the valve (which is opened by the laser radiation) is one of the closed valves.
  • the laser cleaning device is configured to signal an operator that at least one closed valve has been detected.
  • the position of the closed valve is displayed to the operator.
  • the device is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, in particular the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • the laser cleaning device is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, particularly the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • the mold processing assembly is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, particularly the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • the method is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, particularly the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • the computer program product is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, in particular the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • the mold segment is configured to provide the functionality of one or more of the embodiments disclosed herein and/or to provide the functionality required for one or more of the embodiments disclosed herein, particularly the embodiments of the first aspect second aspect, third aspect, fourth aspect, fifth aspect and/or sixth aspect.
  • Device for opening a valve of a ventilation opening of a mold segment for molding and / or vulcanization of rubber the ventilation opening being delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve, the device being configured to open the valve with a To irradiate laser radiation, and wherein the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • the mold segment forms at least part of a tire mold.
  • Device configured to generate a temperature difference between the valve and the adjacent part of the mold segment.
  • Device configured to direct the laser radiation onto the valve and/or the adjacent part of the mold segment, whereby the valve heats up more than the part of the mold segment adjacent to the valve; in particular, the valve heats up to a temperature that is more than 100° K higher than a temperature of the adjacent part of the mold segment.
  • Device configured to carry out the irradiation locally on the valve with different laser parameters than on the adjacent part of the mold segment.
  • the device is configured to deliver laser irradiation to the valve that heats the valve to a temperature of at least 250 ° C.
  • the device is configured to identify an unopened valve; and wherein the valve is the identified valve.
  • the laser radiation further has at least one of the following laser parameters: a wavelength in a range between 0.5 pm and 10 pm; a Rayleigh length in a range between 10 mm and 200 mm; an area power in a range between 2 and 50 kW/cm 2 a beam profile of the laser radiation is a top hat profile.
  • Laser cleaning device comprising a device according to one of embodiments 1 to 11, wherein the laser cleaning device is configured to clean the mold segment.
  • the opening of the valve and the cleaning of the mold segment take place one after the other;
  • - at least one of the laser source, laser beam path, galvo scanner and process head is used both to clean the mold segment and to open the valve;
  • the pulse duration is increased by at least a factor of 2 compared to cleaning the mold segment
  • the area of the part of the surface of the mold segment that is simultaneously irradiated by the laser radiation is increased by a factor of at least 2 compared to the cleaning of the mold segment.
  • Mold processing arrangement comprising a mold segment for molding and/or vulcanization of rubber, the mold segment having a ventilation opening and a valve for the ventilation opening; and a device according to any one of embodiments 1 to 11 for opening the valve.
  • the valve irradiating the valve with laser radiation to thereby open the valve; where the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • Computer program product comprising a program element which, when executed on a processor device, controls a method according to embodiment 17.
  • Mold segment designed for molding and/or vulcanization of rubber, the mold segment comprising: a valve; a ventilation opening defined by a part of the mold segment adjacent to the valve; and wherein the valve has a tarnish color corresponding to a temperature of at least 250°C.
  • the program element is a non-transient program element.
  • the computer program product is a non-transient computer program product.
  • reference to a computer program product is considered equivalent to reference to a computer program having a program element and/or a computer-readable medium having a program element.
  • a program element has instructions for controlling a processing device (having one or more microprocessors, for example a computer system) to effect and/or coordinating the execution of any method described herein.
  • the (non-transient) program element may be implemented as computer-readable instruction code using any suitable programming language, such as JAVA, C#, Python, etc. and may be on a computer-readable medium (removable disk, volatile or non-volatile memory, embedded memory/processor , etc.) must be saved.
  • the instruction code is executable for programming a computer or any other programmable processing device to perform the intended functions.
  • the computer program can be available on a network, for example the World Wide Web, from which it can be downloaded, for example.
  • Suitable components disclosed herein can be implemented using a computer program product (program element) or software.
  • the components can also be implemented using one or more specific electronic circuits or hardware.
  • these components can also be in hybrid form, i.e. H. Can be realized in a combination of software modules and hardware modules.
  • numerical values are to be understood as including a ⁇ 10% window.
  • exemplary embodiments of the subject matter disclosed herein are described below, with reference to, for example, a valve opening device, a laser cleaning device, a mold processing assembly, a method, a computer program product, and a mold segment. It should be emphasized that, of course, any combination of features of various aspects, embodiments and examples is possible. In particular, some embodiments are described with reference to a method, while other embodiments are described with reference to an opening device or a laser cleaning device. Still other embodiments will be described with reference to a computer program product, while other embodiments will be described with reference to a control device for interacting with elements of the opening device and/or the laser cleaning device.
  • FIG. 1 shows a device 100 for opening a valve 102 of a vent 104 of a mold segment 106 according to embodiments of the subject matter disclosed herein.
  • Fig. 2 shows a top view of the mold segment 106 from Fig. 1.
  • Fig. 1 shows a mold segment 106 of a mold 107 for shaping and vulcanizing rubber.
  • the mold segment 106 has a ventilation opening 104 and a valve 102 for closing the ventilation opening 104.
  • 1 further shows a device 100 for opening the valve 102 of the ventilation opening 104 of the mold segment 106, the ventilation opening 104 being delimited by a part 108 of the mold segment 106 adjacent to the valve.
  • the ventilation opening 104 is formed in a mold segment body 109 of the mold segment 106, for example as shown in FIG. 1.
  • the mold 107 is a tire mold, for example a tire mold for forming and Vulcanization of a pneumatic vehicle tire.
  • the device 100 is configured to emit a laser radiation 110, wherein the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • the device 100 includes a radiation source 111 that delivers the laser radiation 110 according to embodiments of the subject matter disclosed herein and forms a laser spot 113 on the mold segment 106.
  • the device 100 is further configured to open the valve 102 by irradiation with the laser radiation 110.
  • the radiation source 111 is a separate component which is optically connected to a laser head 115, for example via an optical fiber 117, for example as shown in FIG. 1.
  • the radiation source 111 is part of the laser head.
  • the radiation source 111 is arranged separately from a laser head.
  • the device 100 is configured to heat the valve 102 more than the adjacent portion 108 of the mold segment 106.
  • the ventilation opening 104 has a support surface 112 which tapers from an opening edge 114 into the ventilation opening, for example as shown in FIG. 1. In this manner, as the valve 102 expands relative to the vent 104, it is urged in a direction 116 away from the adjacent portion 108 of the mold segment 106. This can facilitate the opening of the valve by the laser radiation 110.
  • the support surface 112 is conical and closed in a ring shape, for example as shown in FIG. 1.
  • the mold segment 106 has a biasing element 118 which biases the valve 102 into an open position, for example in the direction 116, for example as shown in FIG. In other words, a force 120 must be exerted on the valve in order to close the valve 102, for example against the direction 116.
  • the biasing element 118 can be formed, for example, by a spring, for example as shown schematically in FIG. 1.
  • the force 120 is exerted by the tire rubber. If tire rubber then gets between the valve 102 and the mold segment 106 during the vulcanization process, the valve 102 can stick in the ventilation opening 104. Previously, in such cases the valve was released mechanically.
  • the device 100 now makes it possible to open a closed valve 102, in particular a closed valve 102, which is biased into the open position by a biasing element, by irradiation with the laser radiation 110.
  • the valve 102 heats up when irradiated with the laser radiation 110 to a temperature at which the material of the valve 102 tarnishes (for example by forming a thin oxide layer) and thus changes color.
  • the tarnish color of the valve therefore provides information about the maximum temperature to which the valve was heated.
  • the valve is heated with the laser radiation to a temperature of at least 250 degrees. Consequently, according to another embodiment, a tarnish color of the valve corresponds to a temperature of at least 250 ° C.
  • the valve heats to a temperature that is more than 100 ° C higher than the temperature of the adjacent part 108 of the mold segment 106.
  • a temperature gradient across the valve with an edge region 122 of the valve 102, which lies opposite the mold segment 106 (for example the support surface 112 of the mold segment 106), having a lower temperature than a center of the valve 102.
  • valve 102 is made of steel, while the mold segment 106 (or the mold segment body 109) is made of aluminum. According to another embodiment, the mold segment 106 (or the mold segment body) can also be made of steel.
  • the specific laser parameters that are suitable for opening the valve can, for example, depend on the material of the valve, the material thickness, i.e. H. the thickness 124 of the valve and/or the absorption coefficient of the valve.
  • a pulse duration >200 ns in particular enables the valve to be opened with the laser radiation 110.
  • the appropriate laser parameters can also depend on the material of the adjacent part 108 of the mold segment 106 the material thickness of the adjacent part 108 and / or the absorption coefficient of the adjacent part 108 can be selected.
  • the device 100 has a control device 126 for controlling the laser radiation 110 (for example for controlling the radiation source 111).
  • the control device 126 is further configured to control at least one actuator 128.
  • the at least one actuator 128 is configured to move the device 100 and the mold segment 106 relative to one another, for example by the To move laser radiation 110 (or the corresponding laser spot 113) and the mold segment 106 relative to one another, for example as shown in FIG. 1.
  • the at least one actuator 128 may include one or more actuators of the laser head 115 that are configured to move the laser head 115 relative to the mold segment 106.
  • the at least one actuator comprises an actuator which is configured to act on at least one optical element of an optical arrangement which is configured to generate the laser radiation 110.
  • the device 100 is part of a tire mold cleaning device.
  • the device 100 and the controller 126 may be configured to generate a first laser radiation as the laser radiation 110 for opening the valves, and to generate a second laser radiation for cleaning the mold segment 106.
  • the device 100 may be operable to open the valve 102 using the laser radiation 110 and may further be operable to clean the mold 107.
  • the device 100 may be a cleaning device for cleaning tire molds, which is operable to open the valve 102, or vice versa.
  • the term "opening the valve 102" is equivalent to the term “bringing the valve 102 from a closed state to an open state.”
  • the closed state is a state in which the edge region 122 of the valve 102 rests on the support surface 112.
  • the open state is a state in which the edge region 122 of the valve 102 is spaced from the support surface 112, for example as shown in FIG. 1.
  • the mold 107 or the mold segment 106 is cleaned and after cleaning the Mold segment 106, the valve 102 is opened. This procedure can be particularly advantageous in an embodiment according to which only closed valves are irradiated with the laser radiation 110.
  • the laser cleaning device 200 may be configured to detect closed valves.
  • the laser cleaning device 200 can have a suitable sensor device 129 for this purpose, for example at least one of a camera (for example for imaging the valve 102 and the adjacent part 108 of the mold segment 106) and a light section sensor (for example for creating a height profile of the valve 102 and the adjacent part 108 of the mold segment 106).
  • the laser cleaning device 200 is configured to detect closed valves after cleaning the mold segment 106.
  • the laser cleaning device 200 may include a display device 130, wherein the laser cleaning device 200 is configured (e.g. via the controller 126) to detect the closed valves to an operator on the display device 130.
  • the operator can start an opening process depending on the closed valves (for example depending on the number, arrangement, etc. of the closed valves) (for example, a corresponding option is displayed to the operator on the display device 130). , in which the closed valves are opened in accordance with embodiments of the subject matter disclosed herein.
  • control device 126 has a processor device 132 and a memory device 134.
  • the memory device 134 has a Program element according to embodiments of the subject matter disclosed herein, wherein the program element is configured to, when executed on the processor device 132, control a method according to embodiments of the subject matter disclosed herein.
  • control device is connected in terms of signal transmission to further components of the device 100 (for example with the laser head 115, the radiation source 111, with the at least one actuator 128 and/or with the display device 130), for example as indicated at 127 in FIG.
  • components of the device 100 can be controlled by the signal transmission connection 127.
  • sensor data can be supplied to the control device 126 through the signal transmission connection 127, for example from the sensor device 129.
  • Fig. 2 shows a top view of the mold segment 106 from Fig. 1.
  • a lateral extent 136 of a laser spot 113 is larger than a lateral extent 138 of the valve 102, for example as shown in FIG. 2.
  • the lateral extent 136 of the laser spot 113 is less than or equal to the lateral extent 138 of the valve (not shown in FIG. 2).
  • the lateral extent of the laser spot 113 i.e. the light spot that the laser radiation generates on the mold segment 106 and the valves 102, is also referred to herein as the size of the simultaneously irradiated area.
  • a larger area that is irradiated at the same time has the advantage that the mold segment 106 can be cleaned more efficiently, since a larger area of the mold segment 106 can be cleaned with a laser pulse than with a smaller spot size.
  • the size is important of the surface irradiated at the same time is limited by the power required to clean the mold segment 106.
  • the area power of the laser radiation 110 can be brought into a desired range. According to one embodiment, the area performance when opening the valve 102 is lower than when cleaning the mold segment 106.
  • the laser spot 113 has a round shape, for example as shown in FIG. 2.
  • the shape of the laser spot 113 may deviate from a round shape and may, for example, be approximately rectangular or square.
  • the valves are irradiated in a targeted manner with the laser radiation 110.
  • targeted irradiation means that individual valves are identified and started up (for example by means of the at least one actuator 128).
  • starting up means that the relative position of the device 100 and the mold segment 106 is changed in such a way that that the laser radiation 110 emitted by the device 100 falls on an area which includes the valve and optionally, according to one embodiment, at least partially the adjacent part 108 of the mold segment 106.
  • local irradiation of the valve does not rule out, that the adjacent part 108 of the mold segment 106 is also irradiated with the laser radiation 110.
  • the laser spot 113 extends over the valve 102 and, optionally at least partially also over the adjacent one Part 108 of the mold segment 106, for example as shown in FIG.
  • the ventilation opening 104 and thus also the opening edge 114 are circular in shape and the valve 102 is also circular in shape, for example as shown in FIG. 2.
  • each entity e.g., components, units, and devices
  • each entity is not limited to a dedicated entity as described in some embodiments.
  • the items described herein may be provided in various ways with varying granularity at the device level and/or at the software module level while still providing the stated functionality.
  • a separate entity e.g., components, units, and devices
  • an entity e.g., components, units, and devices
  • an entity may be configured to provide two or more functions as described herein.
  • two or more entities e.g., components, units, and devices
  • the control device contains a processor device which has at least one processor for executing at least one program element, which can correspond to a corresponding software module.
  • a definition of an optical arrangement or an optical geometry with reference to a laser radiation can of course also be defined analogously with reference to a radiation path of the laser radiation, and vice versa.
  • any reference herein to laser radiation analogously discloses a reference to a radiation path of the laser radiation.
  • a device for opening a valve of a ventilation opening of a mold segment for shaping and/or vulcanization of rubber the ventilation opening being delimited by a part of the mold segment adjacent to the valve, the device being configured to open the valve with to irradiate a laser radiation, and wherein the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.
  • the laser radiation is a cw laser radiation or a pulsed laser radiation with a pulse duration greater than 200 ns.

Landscapes

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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegmentes zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um zum Öffnen des Ventils das Ventil mit einer Laserstrahlung zu bestrahlen, und wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. Ferner werden eine Laserreinigungsvorrichtung, eine Formenbearbeitungsanordnung, ein Formsegment, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt beschrieben.

Description

Vorrichtung zum Öffnen von Ventilen, Laserreinigungsvorrichtung, Formenbearbeitungsanordnung, Formsegment, Verfahren und Computerprogrammprodukt
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der Behandlung von Formen für Gummi, insbesondere Reifenformen.
HINTERGRUND
Formen für die Formung und Vulkanisation von Gummi, wie beispielsweise Reifenformen, müssen regelmäßig gewartet werden, um die gewünschte Funktion der Form zu gewährleisten dadurch die gewünschte Produktion eines Gummiartikels (beispielsweise eines Reifens) sicherzustellen.
Die DE 10 2013 220 066 B3 offenbart ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche eines Hohlraums in einer Reifenform oder in einem Reifen.
ZUSAMMENFASSUNG
Formsegmente einer Form zum Formen und/oder Vulkanisieren von Gummi können Ventile aufweisen, insbesondere Ventile, welche den Eintritt von Gasen (beispielsweise Luft) in die Form und/oder den Austritt von Gasen aus der Form gewährleisten, während sie den Austritt von Gummi verhindern oder reduzieren.
MW:al Diese Ventile können nach Gebrauch des Formsegments (beispielsweise nach mehreren Formungsvorgängen und/oder mehreren Vulkanisationsvorgängen) schwergängig oder unbeweglich sein und damit die gewünschte Funktion nicht mehr zur Verfügung stellen. Nachdem während des Formungsvorgangs und/oder Vulkanisationsvorgangs eines Formstücks aus Gummi das Ventil geschlossen ist, kann es vorkommen, dass die Ventile sich nach dem Entfernen des Formstücks aus der Form nicht mehr öffnen.
Angesichts der oben beschriebenen Situation gibt es ein Bedürfnis für eine Technik, welche ein Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments erlaubt, während eines oder mehrere der oben angegebenen Probleme im Wesentlichen vermieden werden.
Diesem Bedürfnis wird durch die unabhängigen Ansprüche Rechnung getragen. Einige vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspektes wird eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi bereitgestellt, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um zum Öffnen des Ventils das Ventil mit einer Laserstrahlung zu bestrahlen, und wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. Gemäß einem zweiten Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird eine Laserreinigungsvorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspektes wird eine Laserreinigungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder mindestens einer Ausführungsform davon, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist, um das Formsegment zu reinigen.
Gemäß einem dritten Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird eine Formenbearbeitungsanordnung bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspektes wird eine Formenbearbeitungsanordnung bereitgestellt, die Formenbearbeitungsanordnung aufweisend: ein Formsegment zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei das Formsegment eine Lüftungsöffnung und ein Ventil für die Lüftungsöffnung aufweist; und eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder mindestens einer Ausführungsform davon.
Gemäß einem vierten Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird ein Verfahren bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des vierten Aspektes wird ein Verfahren zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi bereitgestellt, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, das Verfahren aufweisend: Bestrahlen des Ventils mit einer Laserstrahlung, um dadurch das Ventil zu öffnen; wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung (cw = continuous wave, d.h. eine kontinuierliche Laserstrahlung) oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. Gemäß einem fünften Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des fünften Aspektes wird ein Computerprogrammprodukt aufweisend ein Programmelement bereitgestellt, wobei das Programmelement, wenn es auf einer Prozessorvorrichtung ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß dem vierten Aspekt oder mindestens einer Ausführungsform davon steuert.
Gemäß einem sechsten Aspekt der hierin offenbarten Gegenstände wird ein Formsegment bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform des sechsten Aspektes wird ein Formsegment bereitgestellt, welches zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi ausgebildet ist, das Formsegment aufweisend: ein Ventil; und eine Lüftungsöffnung, welche durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist; wobei das Ventil eine Anlauffarbe aufweist, die einer Temperatur von mindestens 250 °C entspricht.
BESCHREIBUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Auch wenn hierin bestimmte Nachteile früherer Technologien erwähnt werden, soll der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt werden, die einige oder alle der erwähnten Nachteile der früheren Technologien beheben. Ferner soll, auch wenn bestimmte Vorteile der hierin offenbarten Gegenstände in der vorliegenden Offenbarung erwähnt oder impliziert werden, der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt werden, die einige oder alle dieser Vorteile aufweisen. Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände betreffen eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um zum Öffnen des Ventils das Ventil mit einer Laserstrahlung zu bestrahlen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt. Wie hierin verwendet umfasst der Begriff „angrenzend" mindestens die Bedeutungen „benachbart" und „anstoßend".
Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände betreffen ferner eine Laserreinigungsvorrichtung, welche eine hierin beschriebene Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils aufweist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Laserreinigungsvorrichtung ferner konfiguriert, um das Formsegment zu reinigen.
Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände betreffen ferner eine Formenbearbeitungsanordnung aufweisend ein Formsegment zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei das Formsegment eine Lüftungsöffnung und ein Ventil für die Lüftungsöffnung aufweist; und eine Vorrichtung zum Öffnen des Ventils gemäß einer oder mehrerer der hierin offenbarten Ausführungsformen.
Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände betreffen ferner ein Verfahren zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegments. Gemäß einer Ausführungsform ist die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ein Bestrahlen des Ventils mit einer Laserstrahlung auf, um dadurch das Ventil zu öffnen. Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände betreffen ferner ein Formsegment. Gemäß einer Ausführungsform weist das Formsegment ein Ventil auf und eine Lüftungsöffnung, welche durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Ventil eine Anlauffarbe auf, die einer Temperatur von mindestens 250 °C entspricht. Mit anderen Worten belegt gemäß einer Ausführungsform die Anlauffarbe des Ventils, dass das Ventil auf eine Temperatur von mindestens 250 °C erwärmt wurde. Mit anderen Worten wurde das Ventil, welches die Anlauffarbe aufweist, gemäß einer Ausführungsform mit einer Vorrichtung oder einem Verfahren gemäß entsprechenden Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände geöffnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Formsegment zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi vorgesehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Formsegment ein Teil einer Form, welche zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi vorgesehen ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Formsegment ein Teil einer Reifenform, welche zur Formung und/oder Vulkanisation eines Reifens, insbesondere eines Luftreifens aus Gummi, vorgesehen ist.
Mindestens einige der Aspekte und Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände basieren auf der Idee, dass sich ein Ventil einer Lüftungsöffnung eines Formsegments durch Bestrahlung mit einer geeigneten Laserstrahlung öffnen lässt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil für den Eintritt von Gasen (beispielsweise Luft) durch die Lüftungsöffnung in das Formsegment ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ventil für den Austritt von Gasen (beispielsweise Luft) durch die Lüftungsöffnung aus dem Formsegment ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ventil ausgebildet, um einen Austritt von Gummi durch die Lüftungsöffnung aus dem Formsegment zu verhindern oder zu reduzieren.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil konfiguriert, so dass das Ventil mechanisch durch den Gummi (beispielsweise einen Reifengummi) geschlossen wird und beim Entfernen des Gummis durch ein Vorspannelement (beispielsweise eine Feder) geöffnet wird. Die Feder wird hierin auch als technische Feder bezeichnet und ist gemäß einer Ausführungsform konfiguriert, um sich bei Anlegen einer Kraft elastisch zu verformen und eine Rückstellkraft zu liefern, die der angelegten Kraft entgegenwirkt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil, welches mittels der Vorrichtung geöffnet werden soll, durch eine Verunreinigung, beispielsweise eine Verunreinigung aus Gummi, in seiner Öffnungsbewegung gehindert oder eingeschränkt.
Gemäß einer Ausführungsform bildet das Formsegment mindestens einen Teil einer Reifenform. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform eine Reifenform aus mehreren Formsegmenten gebildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um eine Temperaturdifferenz zwischen dem Ventil und dem angrenzenden Teil des Formsegments zu erzeugen. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung konfiguriert, um das Ventil bei einer Bestrahlung mit der Laserstrahlung auf eine erste Temperatur zu erwärmen und den angrenzenden Teil des Formsegments bei einer Bestrahlung mit der Laserstrahlung auf eine zweite Temperatur zu erwärmen. Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Temperatur höher als die zweite Temperatur. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um das Ventil auf mindestens 250 °C zu erwärmen. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung konfiguriert, um eine Laserbestrahlung des Ventils zu liefern, welche das Ventil auf eine Temperatur von mindestens 250 °C erwärmt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur von mindestens 100 °C zu erzielen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um die Laserstrahlung auf das Ventil und/oder den angrenzenden Teil des Formsegments zu richten, wobei sich das Ventil stärker erwärmt als der an das Ventil angrenzende Teil des Formsegments. Gemäß einer Ausführungsform erwärmt sich das Ventil auf eine Temperatur, die um mehr als 100 Kelvin höher ist als eine Temperatur des angrenzenden Teils des Formsegments. Mit anderen Worten ist gemäß einer Ausführungsform ist die erste Temperatur um mehr als 100 °C höher als die zweite Temperatur.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um die Bestrahlung des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegments mit denselben Laserparametern durchzuführen. Mit anderen Worten erfolgt gemäß einer Ausführungsform die Bestrahlung des Formsegments mit der Laserstrahlung unabhängig davon, ob die Laserstrahlung auf das Ventil oder auf den angrenzenden Teil des Formsegments gerichtet wird.
Gemäß einer Ausführungsform beruht die stärkere Erwärmung des Ventils gegenüber der Erwärmung des angrenzenden Teils des Formsegments auf mindestens einem der folgenden Prinzipien:
- unterschiedliche Absorption der Laserstrahlung durch das Ventil und durch den an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments; - Unterschiedliche spezifische Wärmekapazität des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegments;
- unterschiedliche absolute Wärmekapazität des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegments.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Formsegment und insbesondere das Ventil und der angrenzende Teil des Formsegments ausgebildet, um eine unterschiedliche Erwärmung des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegments mittels der oben angegebenen Prinzipien zu ermöglichen. Beispielsweise weist gemäß einer Ausführungsform das Ventil einen ersten Absorptionskoeffizient für die Laserstrahlung auf und der angrenzende Teil des Formsegments weist einen zweiten Absorptionskoeffizient für die Laserstrahlung auf, wobei der erste Absorptionskoeffizienten größer ist als der zweite Absorptionskoeffizient.
Ferner weist gemäß einer Ausführungsform das Ventil eine erste spezifische Wärmekapazität auf und der angrenzende Teil des Formsegments weist eine zweite spezifische Wärmekapazität auf, wobei die erste spezifische Wärmekapazität geringer ist als die zweite spezifische Wärmekapazität. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform das Ventil aus Stahl gebildet und das angrenzende Formsegment aus Aluminium.
Ferner weist gemäß einer Ausführungsform das Ventil eine erste absolute Wärmekapazität auf und der angrenzende Teil des Formsegments weist eine zweite absolute Wärmekapazität auf, wobei die erste absolute Wärmekapazität geringer ist als die zweite absolute Wärmekapazität. Beispielsweise weist gemäß einer Ausführungsform das Ventil eine erste Materialstärke (d. h. eine erste Dicke) auf und der angrenzende Teil des war Formsegments weist eine zweite Materialstärke (d. h. eine zweite Dicke) auf, wobei die erste Mate rial stärke kleiner als die zweite Materialstärke ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bestrahlung mit der Laserstrahlung derart konfiguriert (d. h. die Bestrahlung mit der Laserstrahlung erfolgt derart), um das Ventil homogen zu erwärmen, während die Erwärmung des Formsegments inhomogen erfolgt.
Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß einer Ausführungsform die Bestrahlung des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegments keinen thermodynamischen Gleichgewichtszustand erzeugt, zumindest nicht in dem Formsegment. Folglich ist gemäß einer Ausführungsform die stärkere Erwärmung des Ventils gegenüber der Erwärmung des angrenzenden Teils des Formsegments auf die unterschiedliche Dynamik der Erwärmung zurückzuführen. Beispielsweise könnte bei sehr kurzen Laserpulsen die Eindringtiefe der Wärme derart klein sein, dass die Materialstärke des Ventils und des Formsegments nur eine untergeordnete Rolle für die Erwärmung des Ventils und des Formsegments spielt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um lokal auf dem Ventil die Bestrahlung mit anderen Laserparametern durchzuführen als auf dem angrenzenden Teil des Formsegments. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um die Ventile lokal mit der Laserstrahlung zu bestrahlen. Beispielsweise kann die lokale Bestrahlung der Ventile so erfolgen, dass der angrenzende Teil des Formsegments nicht oder nur zu einem geringen Teil mit der Laserstrahlung bestrahlt wird. Mit anderen Worten wird gemäß einer Ausführungsform das Ventil selektiv mit der Laserstrahlung bestrahlt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Laserstrahlung zur Öffnung des Ventils mindestens einen der folgenden La serpara meter auf:
- eine Wellenlänge in einem Bereich zwischen 0,5 pm und 10 pm (beispielsweise zwischen 1 und 1,2 pm, beispielsweise 1 pm), beispielsweise 1030 nm oder 1064 nm (pm = Mikrometer; nm = Nanometer);
- eine Rayleighlänge in einem Bereich zwischen 10 mm und 200 mm (beispielsweise 10 mm bis 100 mm (mm = Millimeter) - gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Rayleighlänge in einem Bereich zwischen 20 mm bis 60 mm, beispielsweise bei 40 mm;
- eine Flächenleistung in einem Bereich zwischen 2 und 50 kW/cm2;
- ein Strahlprofil der Laserstrahlung ist ein Tophat Profil.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Laser zum Erzeugen der Laserstrahlung ein Laser mit Pulsdauern im Millisekundenbereich (1 ms bis 1000 ms), beispielsweise mit einer Wellenlänge kleiner als 5 Mikrometer (X < 5 pm). Gemäß einer Ausführungsform ist der Laser konfiguriert zum Erzeugen von Quasi-kontinuierlicher Laserstrahlung, beispielsweise einer Laserstrahlung mit einer Pulsdauer d von mehr als 100 Millisekunden (d > 100 ms). Gemäß einer Ausführungsform ist der Laser ein Faser-geführter Laser (geführt über eine Lichtleitfaser). Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Laser ein Festkörperlaser, oder ein Neodym- (Nd) oder Ytterbium- (Yb) dotierter Yttrium-Aluminium-Granat (YAG)-Laser.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert zum Identifizieren eines ungeöffneten Ventils, wobei das Ventil, welches durch die Vorrichtung geöffnet wird, das identifizierte Ventil ist. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung konfiguriert zum Identifizieren aller ungeöffneten Ventile des Formsegments, wobei die Vorrichtung ferner konfiguriert ist, um die ungeöffneten Ventile durch die Bestrahlung mit der Laserstrahlung zu öffnen. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Form gemäß einer Ausführungsform mehrere Tausend Ventile aufweisen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Öffnen der ungeöffneten Ventile automatisch basierend auf der Identifizierung der ungeöffneten Ventile erfolgen. Die Bestrahlung der ungeöffneten Ventile kann gemäß einer Ausführungsform selektiv nur durch Bestrahlung der ungeöffneten Ventile erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung konfiguriert sein, um neben dem ungeöffneten Ventil auch den angrenzenden Teil des Formsegments zu bestrahlen. Auf diese Weise kann eine Positionierung der Laserstrahlung auf dem ungeöffneten Ventil mit größeren Positionier-Ungenauigkeiten erfolgen, allerdings auf Kosten einer geringeren Temperaturdifferenz zwischen dem Ventil und dem angrenzenden Teil des Formsegments.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auf das Identifizieren und eine entsprechende Vorrichtung verzichtet werden, indem das gesamte Formsegment bestrahlt wird oder nur solche Teile des Formsegmentes, für die eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich dort ungeöffnete Ventile befinden, wie beispielsweise in Teilen des Formsegmentes, in denen beim Schließen der Form der unvulkanisierte Reifen seitlich über die Formsegmentoberfläche geschoben wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um die Temperaturdifferenz unabhängig von einem Zustand des Ventils zu erzeugen. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung konfiguriert, um die Temperaturdifferenz unabhängig davon zu erzeugen, ob sich das Ventil in einem offenen oder einem geschlossenen Zustand befindet. Weist das Formsegment eine Mehrzahl von Ventilen auf und die Vorrichtung ist konfiguriert, um für jedes Ventil der Mehrzahl von Ventilen die Temperaturdifferenz zwischen dem Ventil und seinem angrenzenden Teil des Formsegments unabhängig von einem Zustand des Ventils zu erzeugen. Dies kann beispielsweise gemäß einer Ausführungsform erfolgen durch Bestrahlen aller Ventile mit der Laserstrahlung unabhängig von einem Zustand der Ventile. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung (zum Öffnen eines Ventils) Bestandteil einer Laserreinigungsvorrichtung. Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform die Erzeugung der Temperaturdifferenz vorteilhaft mit der Reinigung der Form (oder des Formsegments) kombiniert werden.
Beispielsweise kann eine Laserreinigungsvorrichtung ausgebildet sein, um mit Laserparametern gemäß hierin offenbarten Ausführungsformen betreibbar zu sein, um dadurch geschlossene Ventile zu öffnen. Hierzu kann die Laserreinigungsvorrichtung die Vorrichtung zum Öffnen des Ventils als separate Vorrichtung aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Laserreinigungsvorrichtung als Vorrichtung zum Öffnen des Ventils konfigurierbar zu sein. Beispielsweise ist gemäß einer Ausführungsform die Laserreinigungsvorrichtung konfigurierbar (beispielsweise hinsichtlich der Laserparameter), um eine Laserstrahlung gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände auf das Formsegment abzugeben.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Bestrahlung mit der Laserstrahlung über ein gesamtes Gebiet des Formsegments, welches Ventile aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine Identifizierung der Ventile oder gar eine Identifizierung der geschlossenen Ventile nicht erforderlich ist, sondern vielmehr das Formsegment (oder die Form insgesamt) mit der Laserstrahlung und konstanten Laserparametern bestrahlt wird und die geschlossenen Ventile geöffnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Form eine Reifenform und das Formsegment ein Formsegment einer Reifenform. Gemäß einer Ausführungsform ist die Lasereinigungsvorrichtung konfiguriert, um eine ganze Reifenform zu reinigen. Mit anderen Worten ist gemäß einer Ausführungsform die Reinigungsvorrichtung konfiguriert, um das Formsegment zu reinigen, während es mit mindestens einem weiteren Formsegment zu der Reifenform zusammengefügt ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert, um mindestens eines von dem folgenden zu bewirken:
- das Öffnen des Ventils und die Reinigung des Formsegmentes erfolgen zeitlich nacheinander, beispielsweise erfolgt das Öffnen des Ventils zeitlich nach der Reinigung des Formsegmentes;
- mindestens eines von Laserquelle, Laserstrahlweg, Galvoscanner, Prozesskopf (hierin auch als Laserkopf bezeichnet) wird sowohl zur Reinigung des Formsegmentes als zum Öffnen des Ventils verwendet;
- beim Öffnen des Ventils wird die Pulsdauer gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes um mindestens einen Faktor 2 erhöht (beispielsweise mindestens um den Faktor 5 oder, gemäß anderer Ausführungsform mindestens um den Faktor 10);
- von gepulstem Laserbetrieb beim Reinigen des Formsegments wird auf ungepulsten Laserbetrieb beim Öffnen des Ventils umgeschaltet;
- beim Öffnen des Ventils ist der Flächeninhalt des von der Laserstrahlung gleichzeitig bestrahlten Teils der Oberfläche des Formsegmentes gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes um einen Faktor von mindestens 2 vergrößert, beispielsweise um einen Faktor von mindestens 5, beispielsweise um einen Faktor von mindestens 10. Diese Vergrößerung der von der Laserstrahlung gleichzeitig bestrahlten Fläche wird gemäß einer Ausführungsform dadurch erreicht, dass für das Öffnen der Ventile die Laserstrahlung (der Laserstrahl) außerhalb des Fokus betrieben wird. Mit anderen Worten wird gemäß einer Ausführungsform zum Öffnen der Ventile der Fokus der Laserstrahlung mit Abstand von der Oberfläche des Formsegments, in welcher die Ventile angeordnet sind, positioniert. Das Positionieren des Fokus der Laserstrahlung relativ zu der Oberfläche des Formsegments kann beispielsweise durch Positionieren von mindestens einem von Prozesskopfes, Fokusposition längs eines Abstrahlweges der Laserstrahlung und Formsegment erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform kann zum Öffnen der Ventile eine Strahltaille der Laserstrahlung vergrößert werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird mit der Laserreinigungsvorrichtung der Weg der Laserstrahlung über das Formsegment zum Öffnen der Ventile zumindest teilweise automatisch ermittelt aus dem Bewegungsweg der Reinigungsstrahlung über das Formsegment zum Reinigen des Formsegmentes. So könnte beispielsweise zum Öffnen der Ventile der identische Weg wie zum Reinigen des Formsegmentes verwendet werden, wobei gemäß einer Ausführungsform zum Öffnen der Ventile beispielsweise von gepulstem auf ungepulsten Laserbetrieb umgeschaltet wird, die Pulsdauer bei gepulstem Laserbetrieb erhöht wird und/oder die Fläche der von der Laserstrahlung gleichzeitig bestrahlten Fläche vergrößert wird.
Ein solches Vergrößern der Fläche könnte beispielsweise bewirkt werden, indem die Strahltaille des Laserstrahls vergrößert wird. Alternativ könnte auch der Ort des Fokus entlang des Abstrahlweges der Laserstrahlung verschoben werden, um so die Laserstrahlung außerhalb ihres Fokus auf das Formsegment auftreffen zu lassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert zum Ermitteln von geschlossenen Ventilen nach der Reinigung des Formsegments, wobei das Ventil (welches durch die Laserstrahlung geöffnet wird) eines der geschlossenen Ventile ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert, um einem Bediener zu signalisieren, dass mindestens ein geschlossenes Ventil ermittelt wurde. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird den dem Bediener die Position des geschlossenen Ventils angezeigt. Gemäß Ausführungsformen des ersten Aspektes ist die Vorrichtung konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes.
Gemäß Ausführungsformen des zweiten Aspektes ist die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes.
Gemäß Ausführungsformen des dritten Aspektes ist die Formenbearbeitungsanordnung konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes.
Gemäß Ausführungsformen des vierten Aspektes ist das Verfahren konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes. Gemäß Ausführungsformen des fünften Aspektes ist das Computerprogrammprodukt konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes.
Gemäß Ausführungsformen des sechsten Aspektes ist das Formsegment konfiguriert zum Liefern der Funktionalität von einem oder mehreren der hierin offenbarten Ausführungsformen und/oder zum Liefern der Funktionalität, wie sie erforderlich ist für eine oder mehrere der hierin offenbarten Ausführungsformen, insbesondere der Ausführungsformen des ersten Aspektes, des zweiten Aspektes, des dritten Aspektes, des vierten Aspektes, des fünften Aspektes und/oder des sechsten Aspektes.
Beispielhafte Implementierungen der hierin offenbarten Gegenstände umfassen insbesondere die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen und Kombinationen von Ausführungsformen:
1. Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegmentes zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um zum Öffnen des Ventils das Ventil mit einer Laserstrahlung zu bestrahlen, und wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. 2. Vorrichtung nach Ausführungsform 1, wobei das Formsegment mindestens einen Teil einer Reifenform bildet.
3. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 oder 2, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um eine Temperaturdifferenz zwischen dem Ventil und dem angrenzenden Teil des Formsegments zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3 wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um die Laserstrahlung auf das Ventil und/oder den angrenzenden Teil des Formsegmentes zu richten, wobei sich das Ventil stärker erwärmt als der an das Ventil angrenzende Teil des Formsegmentes; insbesondere wobei sich das Ventil auf eine Temperatur erwärmt, die um mehr als 100° K höher ist als eine Temperatur des angrenzenden Teils des Formsegmentes.
5. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um die Bestrahlung des Ventils und des angrenzenden Teils des Formsegmentes mit denselben Laserparametern durchzuführen.
6. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um lokal auf dem Ventil die Bestrahlung mit anderen Laserparametern durchzuführen als auf dem angrenzenden Teil des Formsegmentes.
7. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um eine Laserbestrahlung des Ventils zu liefern, welche das Ventil auf eine Temperatur von mindestens 250 °C erwärmt. 8. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist zum Identifizieren eines ungeöffneten Ventils; und wobei das Ventil das identifizierte Ventil ist.
9. Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 3 bis 8, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um die Temperaturdifferenz zu erzeugen unabhängig von einem Zustand des Ventils.
10. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Vorrichtung Bestandteil einer Laserreinigungsvorrichtung zur Reinigung eines Formsegmentes ist.
11. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei die Laserstrahlung ferner mindestens einen der folgenden La serpara meter aufweist: eine Wellenlänge in einem Bereich zwischen 0,5 pm und 10 pm; eine Rayleighlänge in einem Bereich zwischen 10 mm und 200 mm; eine Flächenleistung in einem Bereich zwischen 2 und 50 kW/cm2 ein Strahlprofil der Laserstrahlung ist ein Tophat Profil.
12. Laserreinigungsvorrichtung aufweisend eine Vorrichtung nach einer der Ausführungsformen 1 bis 11, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist, um das Formsegment zu reinigen.
13. Laserreinigungsvorrichtung nach Ausführungsform 12, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist, um mindestens eines von dem folgenden zu bewirken:
- das Öffnen des Ventils und die Reinigung des Formsegmentes erfolgen zeitlich nacheinander; - mindestens eines von Laserquelle, Laserstrahlweg, Galvoscanner, Prozesskopf wird sowohl zur Reinigung des Formsegmentes als zum Öffnen des Ventils verwendet;
- beim Öffnen des Ventils wird die Pulsdauer gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes um mindestens einen Faktor 2 erhöht;
- von gepulstem Laserbetrieb beim Reinigen des Formsegments wird auf ungepulsten Laserbetrieb beim Öffnen des Ventils umgeschaltet;
- beim Öffnen des Ventils ist der Flächeninhalt des von der Laserstrahlung gleichzeitig bestrahlten Teils der Oberfläche des Formsegmentes gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes um einen Faktor von mindestens 2 vergrößert.
14. Laserreinigungsvorrichtung nach einer der Ausführungsformen 12 oder 13, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist zum Ermitteln von geschlossenen Ventilen nach der Reinigung des Formsegments; und wobei das Ventil eines der geschlossenen Ventile ist.
15. Laserreinigungsvorrichtung nach Ausführungsform 14, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist, um einem Bediener zu signalisieren, dass mindestens ein geschlossenes Ventil ermittelt wurde.
16. Formenbearbeitungsanordnung aufweisend ein Formsegment zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei das Formsegment eine Lüftungsöffnung und ein Ventil für die Lüftungsöffnung aufweist; und eine Vorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 11 zum Öffnen des Ventils.
17. Verfahren zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines
Formsegmentes zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, das Verfahren aufweisend:
Bestrahlen des Ventils mit einer Laserstrahlung, um dadurch das Ventil zu öffnen; wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist.
18. Computerprogrammprodukt aufweisend ein Programmelement welches, wenn es auf einer Prozessorvorrichtung ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß Ausführungsform 17 steuert.
19. Formsegment, welches zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi ausgebildet ist, das Formsegment aufweisend: ein Ventil; eine Lüftungsöffnung, welche durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist; und wobei das Ventil eine Anlauffarbe aufweist, die einer Temperatur von mindestens 250 °C entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Programmelement ein nicht-transientes Programmelement. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Computerprogrammprodukt ein nicht-transientes Computerprogrammprodukt.
Wie hierin verwendet wird die Bezugnahme auf ein Computerprogrammprodukt als äquivalent angesehen zu einer Bezugnahme auf ein Computerprogramm, welches ein Programmelement aufweist und/oder ein computerlesbares Medium, welches ein Programmelement aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Programmelement Instruktionen zum Steuern einer Prozessorvorrichtung (mit einem oder mehreren Mikroprozessoren, beispielsweise ein Computersystem) auf, zum Bewirken und/oder Koordinieren der Ausführung eines hierein beschriebenen Verfahrens.
Das (nicht-transiente) Programmelement kann implementiert sein als computerlesbarer Instruktionscode unter Verwendung von jeder geeigneten Programmiersprache, wie beispielsweise JAVA, C#, Python, etc. und kann auf einem computerlesbaren Medium (entfernbare Platte, flüchtiger oder nichtflüchtiger Speicher, Embedded-Speicher/Prozessor, etc.) gespeichert sein. Gemäß einer Ausführungsform ist der Instruktionscode ausführbar zum Programmieren eines Computers oder irgendeiner anderen programmierbaren Prozessorvorrichtung zum Ausführen der beabsichtigten Funktionen. Das Computerprogramm kann in einem Netzwerk verfügbar sein, beispielsweise dem World Wide Web, von welchem es beispielsweise heruntergeladen werden kann.
Geeignete hierin offenbarte Komponenten (beispielsweise die Funktionalität der Steuervorrichtung) können mittels eines Computerprogrammprodukts (Programmelements) respektive Software realisiert werden. Jedoch können die Komponenten ebenso durch einen oder mehrere spezifische elektronische Schaltungen, respektive Hardware realisiert werden. Ferner können diese Komponenten ebenso in Hybridform, d. h. In einer Kombination von Softwaremodulen und Hardwaremodulen realisiert werden.
Sofern nichts anderes angegeben ist, sind Zahlenwerte einschließlich eines ±5 %-Fensters zu verstehen, d. h. beispielsweise eine Angabe einer Pulsdauer von 200 ns umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Pulsdauer innerhalb eines Intervalls von (200 ± 5 %) ns = [190 ns; 210 ns] und eine Prozentangabe von 50 % umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Prozentangabe innerhalb eines Intervalls von 50 % ± 5 % = [47,5 %;
52,5 %]. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Zahlenwerte einschließlich eines ±10 %-Fensters zu verstehen. Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände beschrieben, wobei beispielsweise auf eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils, eine Laserreinigungsvorrichtung, eine Formenbearbeitungsanordnung, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Formsegment Bezug genommen wird. Es sollte hervorgehoben werden, dass natürlich jede Kombination von Merkmalen verschiedener Aspekte, Ausführungsformen und Beispiele möglich ist. Insbesondere werden einige Ausführungsformen mit Bezug auf ein Verfahren beschrieben, während andere Ausführungsformen mit Bezug auf eine Vorrichtung zum Öffnen oder eine Laserreinigungsvorrichtung beschrieben werden. Wiederum andere Ausführungsformen werden mit Bezug auf ein Computerprogrammprodukt beschrieben, während andere Ausführungsformen mit Bezug auf eine Steuervorrichtung zum Interagieren mit Elementen der Vorrichtung zum Öffnen und oder der Laserreinigungsvorrichtung beschrieben werden. Jedoch wird der Fachmann der vorstehenden und der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmen, dass, solange es nicht anders angegeben ist, Merkmale verschiedener Aspekte, Ausführungsformen und Beispiele kombinierbar sind und solche Kombinationen von Merkmalen als durch diese Anmeldung offenbart anzusehen sind. Beispielsweise ist selbst ein Merkmal, welches sich auf ein Verfahren bezieht, mit einem Merkmal kombinierbar, welches sich auf eine Vorrichtung bezieht, und umgekehrt.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen, auf welche die beanspruchte Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Die einzelnen Figuren der Zeichnungen dieses Dokuments sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Öffnen eines Ventils 102 einer Lüftungsöffnung 104 eines Formsegments 106 gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Formsegment 106 aus Fig. 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird angemerkt, dass in verschiedenen Figuren ähnliche oder identische Elemente oder Komponenten mit denselben Bezugszahlen versehen sind, oder mit Bezugszahlen, die sich nur in der ersten Ziffer unterscheiden. Solche Merkmale bzw. Komponenten, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten in einer anderen Figur gleich oder zumindest funktionsgleich sind, werden nur bei ihrem ersten Auftreten in dem nachfolgenden Text detailliert beschrieben und die Beschreibung wird bei nachfolgendem Auftreten dieser Merkmale und Komponenten (bzw. der entsprechenden Bezugszahlen) nicht wiederholt.
Fig. 1 zeigt ein Formsegment 106 einer Form 107 zur Formung und Vulkanisation von Gummi. Das Formsegment 106 weist eine Lüftungsöffnung 104 und ein Ventil 102 zum Verschließen der Lüftungsöffnung 104 auf. Fig. 1 zeigt ferner eine Vorrichtung 100 zum Öffnen des Ventils 102 der Lüftungsöffnung 104 des Formsegments 106, wobei die Lüftungsöffnung 104 durch einen an das Ventil angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106 begrenzt ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Lüftungsöffnung 104 in einem Formsegmentkörper 109 des Formsegments 106 gebildet, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Form 107 eine Reifenform, beispielsweise eine Reifenform zur Formung und Vulkanisation eines Fahrzeug-Luftreifens. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 konfiguriert zum Abgeben einer Laserstrahlung 110, wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. Beispielsweise weist die Vorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform eine Strahlungsquelle 111 auf, welche die Laserstrahlung 110 gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände liefert und auf dem Formsegment 106 einen Laserfleck 113 bildet. Die Vorrichtung 100 ist ferner konfiguriert, um das Ventil 102 durch die Bestrahlung mit der Laserstrahlung 110 zu öffnen. Gemäß einer Ausführungsform ist die Strahlungsquelle 111 eine separate Komponente, welche mit einem Laserkopf 115 optisch verbunden ist, beispielsweise über eine Lichtleitfaser 117, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform (nicht dargestellt) ist die Strahlungsquelle 111 ein Teil des Laserkopfes. Gemäß anderer Ausführungsform ist die Strahlungsquelle 111 separat von einem Laserkopf angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 konfiguriert, um das Ventil 102 stärker zu erwärmen als den angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Lüftungsöffnung 104 eine Auflagefläche 112 auf, die sich ausgehend von einem Öffnungsrand 114 in die Lüftungsöffnung hinein verjüngt, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Auf diese Weise wird das Ventil 102, wenn sich dieses gegenüber der Lüftungsöffnung 104 ausdehnt, in einer Richtung 116 von dem angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106 weg gedrängt. Dies kann das Öffnen des Ventils durch die Laserstrahlung 110 erleichtern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Auflagefläche 112 konisch ausgebildet und ringförmig geschlossen, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform weist das Formsegment 106 ein Vorspannelement 118 auf, welches das Ventil 102 in eine offene Stellung vorspannt, beispielsweise in die Richtung 116, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Mit anderen Worten muss eine Kraft 120 auf das Ventil ausgeübt werden, um das Ventil 102 zu schließen, beispielsweise entgegen der Richtung 116. Das Vorspannelement 118 kann beispielsweise durch eine Feder gebildet sein, beispielsweise wie schematisch in Fig. 1 dargestellt.
Während der Verwendung der Reifenform 107 zum Formen und Vulkanisieren eines Reifens, beispielsweise eines Fahrzeug-Luftreifens, wird die Kraft 120 durch den Reifengummi ausgeübt. Falls dann während des Vulkanisationsprozesses Reifengummi zwischen das Ventil 102 und das Formsegment 106 gelangt, kann das Ventil 102 in der Lüftungsöffnung 104 festkleben. Bisher wurde in einem solchen Fall das Ventil mechanisch gelöst. Durch die Vorrichtung 100 ist es nun möglich, ein geschlossenes Ventil 102, insbesondere ein geschlossenes Ventil 102, welches durch einen Vorspannelement in die offene Position vorgespannt ist, durch die Bestrahlung mit der Laserstrahlung 110 zu öffnen.
Gemäß einer Ausführungsform erwärmt sich das Ventil 102 bei der Bestrahlung mit der Laserstrahlung 110 auf eine Temperatur, bei welcher das Material des Ventils 102 anläuft (beispielsweise durch Bildung einer dünnen Oxidschicht) und somit die Farbe ändert. Die Anlauffarbe des Ventils gibt daher Aufschluss auf eine maximale Temperatur, bis zu welcher das Ventil erwärmt wurde. Gemäß einer Ausführungsform wird das Ventil mit der Laserstrahlung auf eine Temperatur von mindestens 250 Grad erwärmt. Folglich entspricht gemäß einer anderen Ausführungsform eine Anlauffarbe des Ventils einer Temperatur von mindestens 250 °C. Gemäß einer Ausführungsform erwärmt sich das Ventil auf eine Temperatur, die um mehr als 100 °C höher ist als die Temperatur des angrenzenden Teils 108 des Formsegments 106. Beispielsweise kann sich gemäß einer Ausführungsform ein Temperaturgradient über das Ventil einstellen, wobei ein Randbereich 122 des Ventils 102, welcher dem Formsegment 106 (beispielsweise der Auflagefläche 112 des Formsegments 106) gegenüberliegt, eine geringere Temperatur aufweist als ein Zentrum des Ventils 102.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Ventil 102 aus Stahl gefertigt, während das Formsegment 106 (bzw. der Formsegmentkörper 109) aus Aluminium gefertigt ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch das Formsegment 106 (bzw. der Formsegmentkörper) aus Stahl gebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform können die konkreten Laserparameter, die für das Öffnen des Ventils geeignet sind, beispielsweise vom Material des Ventils, von der Materialstärke, d. h. der Dicke 124 des Ventils und/oder von dem Absorptionskoeffizienten des Ventils abhängig sein. Experimente haben gezeigt, dass insbesondere eine Pulsdauer >200 ns das Öffnen des Ventils mit der Laserstrahlung 110 ermöglicht.
Falls die Vorrichtung 100 konfiguriert ist, um einen Laserfleck 113 zu erzeugen, welcher über das Ventil 102 hinausgeht und somit auch direkt den angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106 erwärmt, können die geeigneten Laserparameter auch von dem Material des angrenzenden Teils 108 des Formsegments 106, von der Mate rial stärke des angrenzenden Teils 108 und/oder von dem Absorptionskoeffizienten des angrenzenden Teils 108 abhängig gewählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung 100 eine Steuervorrichtung 126 auf zum Steuern der Laserstrahlung 110 (beispielsweise zum Steuern der Strahlungsquelle 111). Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 126 ferner konfiguriert, um mindestens einen Aktor 128 zu steuern. Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Aktor 128 konfiguriert, um die Vorrichtung 100 und das Formsegment 106 relativ zueinander zu bewegen, beispielsweise um die Laserstrahlung 110 (bzw. den entsprechenden Laserfleck 113) und das Formsegment 106 relativ zueinander zu bewegen, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform kann der mindestens eine Aktor 128 einen oder mehrere Aktoren des Laserkopfes 115 umfassen, welche konfiguriert sind, um den Laserkopf 115 bezüglich des Formsegments 106 zu bewegen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine Aktor einen Aktor, welcher konfiguriert ist, um auf mindestens ein optisches Element einer optischen Anordnung einwirkt, welche konfiguriert ist, um die Laserstrahlung 110 zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 Bestandteil einer Reifenformreinigungsvorrichtung. Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung 100 und die Steuerung 126 so ausgebildet sein, um eine erste Laserstrahlung als die Laserstrahlung 110 zum Öffnen der Ventile zu erzeugen, und eine zweite Laserstrahlung zum Reinigen des Formsegments 106 zu erzeugen. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 100 betreibbar sein, um das Ventil 102 mittels der Laserstrahlung 110 zu öffnen und kann ferner betreibbar sein, um die Form 107 zu reinigen. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung 100 eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von Reifenformen sein, welche betreibbar ist, um das Ventil 102 zu öffnen, oder umgekehrt. Es versteht sich, dass allgemein hierin der Begriff „das Ventil 102 öffnen" äquivalent ist mit dem Begriff „das Ventil 102 von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand zu bringen". Gemäß einer Ausführungsform ist der geschlossene Zustand ein Zustand, in welchem der Randbereich 122 des Ventils 102 auf der Auflagefläche 112 aufliegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der offene Zustand ein Zustand, in welchem der Randbereich 122 des Ventils 102 von der Auflagefläche 112 beabstandet ist, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Form 107 bzw. das Formsegment 106 gereinigt wird und nach der Reinigung des Formsegments 106 das Ventil 102 geöffnet wird. Dieses Vorgehen kann insbesondere bei einer Ausführungsform, gemäß welcher nur geschlossene Ventile mit der Laserstrahlung 110 bestrahlt werden, vorteilhaft sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Laserreinigungsvorrichtung 200 konfiguriert sein zum Ermitteln von geschlossenen Ventilen. Beispielsweise kann die Laserreinigungsvorrichtung 200 hierzu eine geeignete Sensorvorrichtung 129 aufweisen, beispielsweise mindestens eines von einer Kamera (beispielsweise zum Abbilden des Ventils 102 und des angrenzenden Teils 108 des Formsegments 106) und einem Lichtschnittsensor (beispielsweise zum Erstellen eines Höhenprofils des Ventils 102 und des angrenzenden Teils 108 des Formsegments 106).
Gemäß einer Ausführungsform ist die Laserreinigungsvorrichtung 200 konfiguriert zum Ermitteln von geschlossenen Ventilen nach der Reinigung des Formsegments 106. Gemäß einer Ausführungsform kann die Laserreinigungsvorrichtung 200 eine Anzeigevorrichtung 130 umfassen, wobei die Laserreinigungsvorrichtung 200 (beispielsweise vermöge der Steuervorrichtung 126) konfiguriert ist, um die geschlossenen Ventile einem Bediener auf der Anzeigevorrichtung 130 anzuzeigen. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Bediener abhängig von den geschlossenen Ventilen (beispielsweise abhängig von der Anzahl, der Anordnung, etc. der geschlossenen Ventile) einen Öffnungsprozess starten kann (beispielsweise wird dem Bediener wird auf der Anzeigevorrichtung 130 eine entsprechende Option angezeigt), in welchem die geschlossenen Ventile gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände geöffnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuervorrichtung 126 eine Prozessorvorrichtung 132 auf sowie eine Speichervorrichtung 134. Gemäß einer Ausführungsform weist die Speichervorrichtung 134 ein Programmelement gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände auf, wobei das Programmelement konfiguriert ist, um, wenn es auf der Prozessorvorrichtung 132 ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung mit weiteren Komponenten der Vorrichtung 100 (beispielsweise mit dem Laserkopf 115, der Strahlungsquelle 111, mit dem mindestens einen Aktor 128 und/oder mit der Anzeigevorrichtung 130) signalübertragungsmäßig verbunden, beispielsweise wie in Fig. 1 bei 127 angegeben. Durch die signalübertragungsmäßige Verbindung 127 können gemäß einer Ausführungsform Komponenten der Vorrichtung 100 gesteuert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können durch die signalübertragungsmäßige Verbindung 127 Sensordaten an die Steuervorrichtung 126 geliefert werden, beispielsweise von der Sensorvorrichtung 129.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Formsegment 106 aus Fig. 1.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine laterale Ausdehnung 136 eines Laserflecks 113 größer als eine laterale Ausdehnung 138 des Ventils 102, beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die laterale Ausdehnung 136 des Laserflecks 113 kleiner oder gleich der lateralen Ausdehnung 138 des Ventils (in Fig. 2 nicht dargestellt). Die laterale Ausdehnung des Laserflecks 113, d.h. des Lichtflecks, den die Laserstrahlung auf dem Formsegment 106 und den Ventilen 102 erzeugt, wird hierin auch als Größe der gleichzeitig bestrahlten Fläche bezeichnet.
Eine größere gleichzeitig bestrahlte Fläche hat bei der Reinigung den Vorteil, dass eine Reinigung des Formsegments 106 effizienter erfolgen kann, da mit einem Laserpuls eine größere Fläche des Formsegments 106 gereinigt werden kann als mit einer kleineren Spotgröße. Allerdings ist beim Reinigen die Größe der gleichzeitig bestrahlten Fläche durch die erforderliche Leistung, die für ein Reinigen des Formsegments 106 benötigt wird, begrenzt. Andererseits kann beispielsweise durch eine größere gleichzeitig bestrahlte Fläche bei dem Öffnen des Ventils 102 eine Flächenleistung der Laserstrahlung 110 in einen gewünschten Bereich gebracht werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Flächenleistung bei dem Öffnen des Ventils 102 geringer als bei der Reinigung des Formsegments 106.
Gemäß einer Ausführungsform hat der Laserfleck 113 eine runde Form, beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Form des Laserflecks 113 von einer runden Form abweichen und kann beispielsweise annährend rechteckig oder quadratisch sein.
Gemäß einer Ausführungsform werden mit der Laserstrahlung 110 zielgerichtet die Ventile bestrahlt. In diesem Zusammenhang bedeutet „zielgerichtetes Bestrahlen", dass einzelne Ventile identifiziert und angefahren werden (beispielsweise mittels des mindestens einen Aktor 128). Anfahren bedeutet in diesem Zusammenhang gemäß einer Ausführungsform, dass die relative Position der Vorrichtung 100 und des Formsegments 106 so verändert wird, dass die von der Vorrichtung 100 abgegebene Laserstrahlung 110 auf ein Gebiet fällt, welches das Ventil und optional, gemäß einer Ausführungsform, mindestens teilweise den angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106 umfasst. Mit anderen Worten schließt gemäß einer Ausführungsform eine lokale Bestrahlung des Ventils nicht aus, dass auch der angrenzende Teil 108 des Formsegments 106 mit der Laserstrahlung 110 bestrahlt wird. Beispielsweise erstreckt sich gemäß einer Ausführungsform (auch bei einer zielgerichteten (lokalen) Bestrahlung des Ventils) der Laserfleck 113 über das Ventil 102 und, optional mindestens teilweise auch über den angrenzenden Teil 108 des Formsegments 106, beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Lüftungsöffnung 104 und damit auch der Öffnungsrand 114 von kreisrunder Form und auch das Ventil 102 ist von kreisrunder Form, beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt.
Obwohl einige Ausführungsformen auf eine Reifenform Bezug nehmen, sind diese Ausführungsformen allgemein auf eine Form zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi anwendbar und hiermit für einen solch allgemeineren Fall implizit offenbart.
Es wird darauf hingewiesen, dass jede hierin offenbarte Entität (z. B. Komponenten, Einheiten und Vorrichtungen) nicht auf eine dezidierte Entität beschränkt ist, wie sie in einigen Ausführungsformen beschrieben sind.
Vielmehr kann können die hierin beschriebenen Gegenstände auf verschiedene Weisen mit verschiedener Granularität auf Vorrichtungs-Niveau und/oder auf Softwaremodul-Niveau bereitgestellt sein, während sie immer noch die angegebene Funktionalität liefern.
Ferner sollte angemerkt werden, dass gemäß Ausführungsformen eine separate Entität (z. B. Komponenten, Einheiten und Vorrichtungen) für jede der hierin offenbarten Funktionen bereitgestellt sein kann. Gemäß anderer Ausführungsformen kann eine Entität (z. B. Komponenten, Einheiten und Vorrichtungen) konfiguriert sein, um zwei oder mehr Funktionen, wie sie hierin beschrieben sind, zu liefern. Gemäß nochmals anderen Ausführungsformen können zwei oder mehr Entitäten (z. B. Komponenten, Einheiten und Vorrichtungen) konfiguriert sein, um zusammen eine Funktion, wie sie hierin beschrieben ist, zu liefern.
Gemäß einer Ausführungsform enthält die Steuervorrichtung eine Prozessorvorrichtung, welche mindestens einen Prozessor aufweist zum Ausführen von mindestens einem Programmelement, welches einem entsprechenden Softwaremodul entsprechen kann. Eine Definition einer optischen Anordnung bzw. einer optischen Geometrie unter Bezugnahme auf eine Laserstrahlung kann selbstverständlich auch analog definiert werden unter Bezugnahme auf einen Strahlungsweg der Laserstrahlung, und umgekehrt. Insofern offenbart hierin jede Bezugnahme auf eine Laserstrahlung analog eine Bezugnahme auf einen Strahlungsweg der Laserstrahlung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale verschiedener Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit offenbarten Ausführungsformen eine Vielzahl von Kombinationen verschiedener Ausführungsformen als offenbart anzusehen sind. Ferner sollte erwähnt werden, dass Begriffe wie „ein" oder „eines" eine Mehrzahl nicht ausschließen. Begriffe wie „enthaltend" oder „aufweisend" schließen weitere Merkmale oder Verfahrensschritte nicht aus. Folglich steht gemäß einer Ausführungsform der Begriff „aufweisend" oder „enthaltend" für „unter anderem aufweisend". Gemäß einer weiteren Ausführungsform steht der Begriff „aufweisend" oder „enthaltend" für „bestehend aus". Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Begriff „konfiguriert für" unter anderem die Bedeutung „angeordnet und/oder ausgebildet um".
Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend ausgelegt werden sollten. Ferner sollte angemerkt werden, dass Bezugszeichen in der Beschreibung und die Bezugnahme der Beschreibung auf die Zeichnungen nicht als den Umfang der Beschreibung einschränkend ausgelegt werden sollen. Vielmehr veranschaulichen die Zeichnungen nur eine exemplarische Implementierung einer bestimmten Kombination von mehreren Ausführungsformen der hierin offenbarten Gegenstände, wobei jede andere Kombination von Ausführungsformen ebenso möglich und mit dieser Anmeldung als offenbart anzusehen ist.
Zusammenfassend bleibt festzustellen:
Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils einer Lüftungsöffnung eines Formsegmentes zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung durch einen an das Ventil angrenzenden Teil des Formsegments begrenzt ist, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um zum Öffnen des Ventils das Ventil mit einer Laserstrahlung zu bestrahlen, und wobei die Laserstrahlung eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist. Ferner werden eine Laserreinigungsvorrichtung, eine Formenbearbeitungsanordnung, ein Formsegment, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt beschrieben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (100) zum Öffnen eines Ventils (102) einer Lüftungsöffnung (104) eines Formsegmentes (106) zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung (104) durch einen an das Ventil (102) angrenzenden Teil (108) des Formsegments (106) begrenzt ist, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um zum Öffnen des Ventils (102) das Ventil (102) mit einer Laserstrahlung (110) zu bestrahlen, und wobei die Laserstrahlung (110) eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Formsegment (106) mindestens einen Teil einer Reifenform bildet.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um eine Temperaturdifferenz zwischen dem Ventil (102) und dem angrenzenden Teil (108) des Formsegments (106) zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um die Laserstrahlung (110) auf das Ventil (102) und/oder den angrenzenden Teil (108) des Formsegmentes (106) zu richten, wobei sich das Ventil (102) stärker erwärmt als der an das Ventil (102) angrenzende Teil (108) des Formsegmentes (106); insbesondere wobei sich das Ventil (102) auf eine Temperatur erwärmt, die um mehr als 100° K höher ist als eine Temperatur des angrenzenden Teils (108) des Formsegmentes (106).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um die Bestrahlung des Ventils (102) und des angrenzenden Teils (108) des Formsegmentes (106) mit denselben Laserparametern durchzuführen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um lokal auf dem Ventil (102) die Bestrahlung mit anderen Laserparametern durchzuführen als auf dem angrenzenden Teil (108) des Formsegmentes (106).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um eine Laserbestrahlung des Ventils (102) zu liefern, welche das Ventil auf eine Temperatur von mindestens 250 °C erwärmt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist zum Identifizieren eines ungeöffneten Ventils (102); und wobei das Ventil (102) das identifizierte Ventil (102) ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Vorrichtung (100) konfiguriert ist, um die Temperaturdifferenz zu erzeugen unabhängig von einem Zustand des Ventils (102).
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) Bestandteil einer Laserreinigungsvorrichtung (200) zur Reinigung des Formsegmentes (106) ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Laserstrahlung (110) ferner mindestens einen der folgenden Laserparameter aufweist: eine Wellenlänge in einem Bereich zwischen 0,5 |jm und 10 |jm; eine Rayleighlänge in einem Bereich zwischen 10 mm und 200 mm; eine Flächenleistung in einem Bereich zwischen 2 und 50 kW/cm2 ein Strahlprofil der Laserstrahlung ist ein Tophat Profil.
12. Laserreinigungsvorrichtung (200) aufweisend eine Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Laserreinigungsvorrichtung (200) konfiguriert ist, um das Formsegment (106) zu reinigen.
13. Laserreinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Laserreinigungsvorrichtung (200) konfiguriert ist, um mindestens eines von dem folgenden zu bewirken:
- das Öffnen des Ventils (102) und die Reinigung des Formsegmentes (106) erfolgen zeitlich nacheinander;
- mindestens eines von Laserquelle (111), Laserstrahlweg, Galvoscanner, Prozesskopf wird sowohl zur Reinigung des Formsegmentes (106) als zum Öffnen des Ventils (102) verwendet;
- beim Öffnen des Ventils (102) wird die Pulsdauer gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes (106) um mindestens einen Faktor 2 erhöht;
- von gepulstem Laserbetrieb beim Reinigen des Formsegments (106) wird auf ungepulsten Laserbetrieb beim Öffnen des Ventils (102) umgeschaltet;
- beim Öffnen des Ventils (102) ist der Flächeninhalt des von der Laserstrahlung (110) gleichzeitig bestrahlten Teils der Oberfläche des Formsegmentes (106) gegenüber dem Reinigen des Formsegmentes (102) um einen Faktor von mindestens 2 vergrößert.
14. Laserreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Laserreinigungsvorrichtung (200) konfiguriert ist zum Ermitteln von geschlossenen Ventilen (102) nach der Reinigung des Formsegments (106); und wobei das Ventil (102) eines der geschlossenen Ventile (102) ist.
15. Laserreinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Laserreinigungsvorrichtung konfiguriert ist, um einem Bediener zu signalisieren, dass mindestens ein geschlossenes Ventil (102) ermittelt wurde.
16. Formenbearbeitungsanordnung aufweisend ein Formsegment (106) zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei das Formsegment eine Lüftungsöffnung (104) und ein Ventil (102) für die Lüftungsöffnung (104) aufweist; und eine Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Öffnen des Ventils.
17. Formsegment (106), welches zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi ausgebildet ist, das Formsegment (106) aufweisend: ein Ventil (102); eine Lüftungsöffnung (104), welche durch einen an das Ventil (102) angrenzenden Teil (108) des Formsegments (106) begrenzt ist; und wobei das Ventil (102) eine Anlauffarbe aufweist, die einer Temperatur von mindestens 250 °C entspricht.
18. Verfahren zum Öffnen eines Ventils (102) einer Lüftungsöffnung (104) eines Formsegmentes (106) zur Formung und/oder Vulkanisation von Gummi, wobei die Lüftungsöffnung (104) durch einen an das Ventil (102) angrenzenden Teil (108) des Formsegments (106) begrenzt ist, das Verfahren aufweisend: Bestrahlen des Ventils (102) mit einer Laserstrahlung (110), um dadurch das Ventil (102) zu öffnen; wobei die Laserstrahlung (110) eine cw Laserstrahlung oder eine gepulste Laserstrahlung mit einer Pulsdauer größer 200 ns ist.
19. Computerprogrammprodukt aufweisend ein Programmelement welches, wenn es auf einer Prozessorvorrichtung (132) ausgeführt wird, ein Verfahren gemäß Anspruch 18 steuert.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013220066B3 (de) 2013-10-02 2014-12-18 4Jet Technologies Gmbh Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche eines Hohlraums
US20180297242A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-18 Indian Institute Of Technology Bombay Laser based tyre mold vent cleaning process and device
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