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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Formen mit
Segmenten für Reifen, insbesondere auf Formen, wie in
der Patentanmeldung FR 2 342 153 beschrieben.
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Dieser Typ von Form umfaßt einen unteren formenden Bereich,
einen oberen formenden Bereich und eine Reihe von Segmenten,
die jeweils die Formung einer Flanke, der anderen Flanke
und der Lauffläche des Reifens sicherstellen. Außerdem
umfaßt die Form eine die Segmente umgebende Ringarmierung,
die deren radiale Schließbewegung (radiale Annäherung
aller Segmente an den Mittelpunkt) hervorruft und diese
fest geschlossen hält, um dem Formungsdruck zu widerstehen.
Bei der Öffnung der Form wird außer einer geeigneten
Kinematik auf die Wirkung von Federn zurückgegriffen, um die
Segmente zurückzubewegen, d. h. , um sie vom Mittelpunkt
der Form zu entfernen und sie geringfügig zu schwenken.
Für mehr Details wird auf die oben erwähnte Patentanmeldung
verwiesen.
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Der Vorteil dieser Art von Form im Vergleich zu
Behälterformen, bei denen die Segmente den oberen formenden Bereich
begleiten, der sich beim Öffnen der Form hebt, beruht
in der Tatsache, daß das zum Öffnen der Form anzuhebende
Gewicht deutlich kleiner ist, da der gesamte die Lauffläche
formende Bereich auf der unteren Platte der Presse bleibt,
wie auch der untere formende Bereich. Außerdem ermöglicht
die in der oben zitierten Patentanmeldung vorgeschlagene
Verbesserung, den radialen Platzbedarf zu verringern.
Oder sie ermöglicht, bei konstantem Platzbedarf Reifen
von größerem Durchmesser zu formen. Tatsächlich ermöglicht
die Schwenkung der Segmente, schneller einen ausreichenden
Freidurchmesser zu erreichen, um den vulkanisierten Reifen
zu entnehmen.
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Viele an den Laufflächen von Reifen, insbesondere von
PKW-Reifen geformte Profile weisen zahlreiche Lamellen
auf. Dies zwingt dazu, eine rein radiale Rückwärtsbewegung
beim Entformen sicherzustellen, um auf den Reifen und
die Lamellen ausgeübte Entformungskräfte soweit wie
möglich zu begrenzen. Jedoch stellen bei der Form, die
Gegenstand des zitierten Patents ist, nur die radialen
Rückholfedern die Öffnungsbewegung der Reihe von Segmenten sicher.
Die Öffnung läuft folgendermaßen ab: Der Ablösung der
Ringarmierung folgt keine Bewegung der formenden Teile,
die Entfernung des oberen formenden Bereichs ermöglicht
die Schwenkbewegung des Segments unter der Wirkung einer
oder mehrerer zwischen dem unteren formenden Bereich und
einem jeden Segment angeordneter Federn; anschließend,
wenn die Segmente alle von der Lauffläche gelöst sind,
entfernen sie sich unter der Wirkung der radialen
Rückholfedern.
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Bei dieser bekannten Form erweist es sich als unmöglich,
die radiale Rückholbewegung vor der Schwenkbewegung
hervorzurufen. Tatsächlich ist die Kraft zum Abreißen eines
Segments von der vulkanisierten Lauffläche sehr groß,
da eine Klebwirkung des Segments an der Lauffläche
auftritt. Man kann keine ausreichend starken radialen
Rückholfedern einbauen, um diese Klebung in allen möglichen
Mustern zu überwinden. Die theoretisch zur Entwicklung
einer ausreichenden Kraft notwendige Feder wäre zu sperrig.
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Bei den Typen von Segmentformen mit rein radialer
Rückzugsbewegung wird die Rückholbewegung durch Gleitschienen
vom Schwalbenschwanztyp hervorgerufen, und diese Art von
Steuerung ist mit der Schwenkbewegung des Segments
unvereinbar. Die Erfindung zielt darauf, die rein radiale
Rückholbewegung in der Entformungsphase des Profils, die ganz
am Anfang der Rückzugsbewegung stattfindet, mit einer
nachfolgenden Schwenkbewegung der Segmente zu verbinden,
um einen möglichst geringen Platzbedarf zu erhalten.
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Erfindungsgemäß ist die Segmentform zum Formen und
Vulkanisieren von Reifen vom Typ mit einem unteren formenden
Bereich zum Formen einer Flanke des Reifens, einem oberen
formenden Bereich zum Formen der anderen Flanke, und einer
Reihe von Segmenten zum Formen der Lauffläche, sowie einem
Kranz zum Verschließen und Festziehen der Reihe von
Segmenten, welcher Kranz eine geneigte Fläche aufweist, wobei
die Öffnungs- und Schließbewegungen eine radiale
Rückholbewegung der Segmente und eine Schwenkbewegung der
Oberteile der Segmente nach außen sowie eine Anhebung des
oberen formenden Bereichs implizieren, wobei die radial
äußere Fläche eines jeden Segments derart geneigt ist,
daß sie mit der komplementären geneigten Fläche des Kranzes
zusammenwirkt, und wobei der Kranz vom oberen formenden
Bereich getrennt angehoben und abgesenkt werden kann, wobei
jedes Segment ständig durch eine oder mehrere Federn in
die zurückgezogene und geschwenkte Position beaufschlagt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment mit
wenigstens einem horizontalen Vorsprung versehen ist, der sich
radial jenseits der geneigten Fläche entwickelt, wobei
jeder Vorsprung von einer Aussparung durchbrochen ist,
und daß der Kranz entsprechend zu jeder Aussparung eine
geneigte Stange aufweist, die derart angeordnet ist, daß
sie in die Aussparung beim Schließen der Form eindringen
kann und mit dem Vorsprung zusammenwirken kann, um die
radiale Rückzugsbewegung der Segmente hervorzurufen, wenn
die Form geöffnet wird.
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Der in der Vulkanisierpresse montierte untere formende
Bereich ist mit der festen unteren Platte der Presse
verbunden; der obere formende Bereich ist mit einer in
Richtung der Achse der Form beweglichen oberen Platte
verbunden. Der Verschlußkranz ist mit einem Mechanismus
verbunden, der dessen Bewegung entlang der Achse der Form getrennt
von der vorhergehenden Bewegung sicherstellt. Die radiale
Innenfläche des Verschlußkranzes ist im allgemeinen eine
kegelförmige Fläche. Die radiale Außenfläche der Segmente,
die in bekannter Weise mit dem Verschlußkranz zusammenwirkt,
ist ebenfalls kegelförmig und entspricht genau der radialen
Innenfläche des Kranzes. Die Neigung der Kegelstümpfe
ist derart, daß ausgehend von einer beabstandeten Position
der Segmente eine Absenkung des Kranzes durch eine
Bewegung parallel zur Achse der Form in einer Richtung von
der oberen Platte in Richtung der unteren Platte durch
Gleiten der kegelförmigen Flächen aufeinander eine
Verschiebung der Segmente in radialer Richtung in Richtung
ihrer Schließposition hervorruft.
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Selbstverständlich ist es die Neigung gegen die Achse der
Form, die diese Bewegungsweise sicherstellt, die
kegelstumpfförmige Anordnung ist nur eine spezifische, nicht
einschränkende Ausgestaltung. Aus diesem Grund werden diese Flächen
in den Ansprüchen als geneigt bezeichnet, während in der
Beschreibung von Kegelstümpfen gesprochen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
verdeutlicht, das in den nachfolgenden Zeichnungen gezeigt
ist:
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Die Fig. 1, 2, 3 und 3' zeigen die erfindungsgemäße Form
im Laufe der Schließbewegung;
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die Fig. 4 und 4' zeigen die erfindungsgemäße Form
nach dem Schließen;
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die Fig. 5, 5' und 6 zeigen die erfindungsgemäße Form
im Laufe des Öffnens;
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die Fig. 7 und 7' zeigen einen Teilschnitt senkrecht
zur Achse der Form;
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die Fig. 7 ist ein Schnitt entlang XX der
Fig. 4;
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die Fig. 7' ist ein Schnitt entlang X'X' der
Fig. 4;
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die Fig. 1, 2 und 6 sind Schnitte entlang YY der Fig. 7;
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die Fig. 3, 4 und 5 sind Schnitte entlang Y'Y' der
Fig. 7.
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Man erkennt in den diversen Figuren den unteren formenden
Bereich 10, der mit der unteren Platte 11 verbunden ist,
den
oberen formenden Bereich 20, ein Segment 30 aus der
Reihe von Segmenten, die die Formung der Lauffläche
sicherstellen. Dieses Segment 30 besteht aus einem Trägerbereich
31 und einem Bereich 32, der die Formung der Lauffläche
sicherstellt. Das Segment 30 weist eine unter einem Winkel
geneigte kugelförmige Fläche 33 auf. Gleitplatten 34
sind an das obere Ende 35 des Segments 30 geschraubt,
um die Gleitbewegung des Segments 30 entlang des oberen
formenden Bereichs 20 zu erleichtern, und auch, um den
Verschleiß zu begrenzen, den der bei der Schließbewegung
der Form stattfindende Kontakt zwischen dem Segment 30
und dem oberen formenden Bereich 20 hervorrufen kann.
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Der umlaufende Kranz 40 weist eine kegelförmige radiale
Innenfläche auf, deren Neigung gleich der Neigung α der
Fläche 33 der Segmente 30 ist. Der innere Hohlraum 42
ermöglicht den Umlauf eines Wärmeträgerfluids zum
Durchführen der Vulkanisierung.
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Die Sektoren 30 werden ständig durch Federn 50, 51 auf
Klappbewegung und radiale Rückzugsbewegung beansprucht.
Jede Feder 50 ist in einer in der unteren Platte 11
vorgesehenen Aussparung 12 angeordnet. Jede Feder 50 versucht,
einen Schieber 52 nach oben zu drücken, dessen Weg durch
einen an der unteren Platte 11 befestigten Anschlag 53
begrenzt ist.
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Der Schieber 52 wirkt auf den unteren Bereich 36 des
Segments 30 an dessen radial innerem Ende. Die Zugfedern
51 ziehen die Segmente 30 ständig zurück in Richtung ihrer
Öffnungsposition, wobei diese radiale Rückzugsbewegung
durch den Kranz 40 sowie durch die mit jedem Sektor 30
verbundene Achse 6 begrenzt ist. Der Zentralbereich 61
der Achse 6 kann in einer länglichen Aussparung 13 gleiten,
die die zugelassene Radial bewegung der Achse 6 begrenzt.
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Jedes Segment 30 weist zwei durch Verschraubung am unteren
Bereich 36 versetzt befestigte Platten 37 auf. Die
Scherzapfen 62 stellen die Kraftübertragung von den Platten
37 auf die Segmente 30 sicher. Jede Platte 37 bildet einen
horizontalen Vorsprung 38, der sich radial außerhalb der
geneigten Fläche 33 entwickelt, die den Rücken eines jeden
Segments 30 bildet. Eine Aussparung 39 ist durch jede
Platte 37 in Höhe des Vorsprungs 38 gebrochen. Über jeder
Aussparung weist der Kranz 40 eine geneigte Stange 43
auf, die sich bezogen auf den Kranz radial abwärts
erstreckt.
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Die Funktionsweise der Form ist die folgende. Nach der
Einführung des zu vulkanisierenden Reifens 1 werden der
obere formende Bereich 20 und der Kranz 40 gemäß dem für
diese Art Form üblichen Verfahren abgesenkt. Die
spezifischen Einrichtungen der vorliegenden Erfindung, nämlich
die Platten 37 und die Stangen 43 müssen nicht wirksam
werden, um die Schließung der Form sicherzustellen. Man
erkennt in Fig. 3, daß die Stangen 43 frei in die
Aussparungen 39 eindringen können, ohne in Kontakt mit den Platten
37 zu kommen. Die Fig. 4 zeigt die Form völlig geschlossen:
Es besteht ein radiales Spiel J zwischen der radial äußeren
Seite einer jeden Stange und der entsprechenden Kante
16 der Aussparung 39. Um die Form zu öffnen, muß zunächst
der Kranz 40 angehoben werden, wobei die obere Platte
(und damit der obere formende Bereich 20) unbeweglich
bleibt. Man erkennt in Fig. 5, daß der Kranz 40 die
Segmente
30 freigibt, daß die Stangen 43 in Kontakt mit den
Kanten 16 der Aussparungen 39 kommen und daß das Spiel
J zwischen den Kranz 40 und die Segmente 30 verlagert
ist. Die Wirkung der Zugfedern 51 ist nicht ausreichend,
um die Sektoren 30 vom vulkanisierten Reifen abzulösen
und diese bleiben daher in ihrer geschlossenen Position,
wobei die Klappbewegung unter Wirkung der Federn 50 durch
die Anwesenheit des oberen formenden Bereichs 20
unmöglich gemacht wird, der noch in Kontakt mit den Sektoren
30 ist.
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Wenn die Aufwärtsbewegung des Kranzes 40 fortgesetzt wird,
bewirken die Stangen 43 einen Zug an den Segmenten 30
und erzwingen damit die rein radiale Rückholbewegung,
die zum guten Entformen des Profils der Lauffläche günstig
ist, ohne Fehler an dieser zu erzeugen. Vorzugsweise ist
die Neigung β der Stangen 43 kleiner als die Neigung α der
Kegelflächen 41 und 33, was in Verbindung mit dem Spiel
J jedes Klemmen beim Öffnen und jedes Zusammenstoßen von
Teilen beim Schließen verhindert.
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Die Fig. 3', 4', 5' und 7' zeigen eine Ausführungsvariante
der Platten 37. Die Gleitreibung der Stangen 43 an der
Kante 16 ist durch eine Rollreibung ersetzt. Zu diesem
Zweck wird eine drehbeweglich an einer am Ende der Platten
37 angeordneten Achse 15 angeordnete und die Aussparung
39 verschließende Verschleißwalze verwendet. Diese Variante
ermöglicht eine Anpassung des Spiels J durch Ändern des
Durchmessers der Verschleißwalze 14.
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Sobald das Profil entformt ist, ist es nicht mehr nötig,
daß die Rückholbewegung rein radial ist. Der obere formende
Bereich 20 kann angehoben werden, und anschließend wird
die Öffnungsbewegung der Segmente in bekannter Weise durch
Federn 50 und 51 sichergestellt.
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Abgesehen von der Tatsache, daß sie es ermöglicht, eine
rein radiale Rückzugsbewegung beim Entformen in Verbindung
mit einer nachfolgenden Schwenkbewegung der Segmente 30
sicherzustellen, erfordert die Erfindung nur ein Minimum
an Modifikationen an bekannten Formen und ermöglicht daher
eine beträchtliche Qualitätsverbesserung der geformten
Reifen bei einem Minimum an Investition. Außerdem
erfordert die Steuerung der radialen Rückholbewegung keine
große Fertigungs- und/oder Montagepräzision, was einen
weiteren Vorteil der vorliegenden Erfindung darstellt.