DE102012108803A1

DE102012108803A1 - Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens

Info

Publication number: DE102012108803A1
Application number: DE201210108803
Authority: DE
Inventors: Mario Walczok; Holger Krohne
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-03-20

Abstract

Um eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens zu schaffen, bei dem Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität erzeugt werden, wird vorgeschlagen, dass die Seitenwandschale (3) und/ oder der Wulstring (2) der Heizform (1) eine von der Außenheizung jeweils unabhängige Wärmequelle (5, 6) aufweisen, wobei sich die Wärmequellen räumlich in unmittelbarer Nähe an dem zu vulkanisierenden Reifenbereich befinden, wobei die Seitenwandschale (3) und/oder der Wulstring (2) durch eine Wärmeisolierung (8) von umgebenden Bauteilen (13) des Vulkanisationscontainers und dem Mittenmechanismus (12) der Vorrichtung thermisch entkoppelt sind, wodurch eine signifikante Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Seitenwandschale (3) und/ oder des Wulstringes (2) sowie der Temperatur an den Profilsegmenten (4) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens.
Die Reifenvulkanisation erfolgt in Heizpressen, bei der der Reifenrohling in geeignete Formsegmente eingesetzt und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird. Auf der Reifeninnenseite wird ein flexibler Balg an den Reifen angelegt, der mit einem Heizmedium beaufschlagt wird und auf diese Weise dem Reifenrohling von der Innenseite die notwendige Vulkanisationsenergie zuführt. Die Zuführung der Vulkanisationsenergie über die Reifeninnenseite wird als Innenheizung bezeichnet. Die erforderlichen Vulkanisationstemperaturen und die Vulkanisationsdauer sind von verschiedenen Parametern abhängig, z.B. von dem Reifentyp. Von außen wird der Reifenrohling über an der Form anliegende Heizplatten und Konusring beheizt.
Unter bestimmten Bedingungen besteht das Problem unerwünscht hoher Temperaturen in bestimmten Reifenteilen, z.B. im Bereich des Wulstes und der Seitenwand. Bestimmte Reifenteile, insb. der Wulst oder die Seitenwand, können bei zu hohen Temperaturen und langen Vulkanisationszeiten stark vernetzt werden, wodurch die Produktqualität und Reifeneigenschaften beeinträchtigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens zu schaffen, bei dem der Fahrzeugreifen mit einer hohen Produktqualität und verbesserten Reifeneigenschaften erzeugt wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Vulkanisationszeit insgesamt zu verkürzen, um dadurch die Anzahl der vulkanisierten Reifen pro Vulkanisationspresse zu erhöhen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 durch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass die Seitenwandschale und/ oder der Wulstring der Heizform eine von dem Konusring jeweils unabhängige Wärmequelle aufweisen, wobei sich die Wärmequelle des Wulstringes und /oder der Seitenwandschale räumlich unmittelbar in der Nähe an dem zu vulkanisierendem Reifenbereich befindet, wobei die Seitenwandschale und/ oder der Wulstring durch eine Wärmeisolierung von umgebenden Bauteilen des Vulkanisationscontainers und dem Mittenmechanismus der Vorrichtung thermisch entkoppelt sind, wodurch eine signifikante Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Seitenwandschale und/ oder des Wulstringes sowie der Temperatur an den Profilsegmenten einstellbar ist.
Durch die Wärmeisolierung in Verbindung mit den autarken Wärmequellen wird eine thermische Entkopplung des Wulstringes und der Seitenwandschale von dem Laufflächenbereich erreicht. Dadurch wird eine geziele Temperierung der einzelnen Reifenbereiche ermöglicht Der Laufstreifenbereich sowie die Reifenschultern können z.B mit höheren Temperaturen vulkanisiert werden, wodurch die Vulkanisationszeit pro Reifen erheblich reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht in der Verbesserung von Reifeneigenschaften, da die unterschiedlichen Reifenbereiche jeweils mit einer optimalen Vulkanisationstemperatur vulkanisiert werden. Zu diesen verbesserten Reifeneigenschaften zählen insbesondere der reduzierte Rollwiderstand, eine Reduzierung des Bremsweges auf nassen Straßen sowie weitere Fahreigenschaftsverbesserungen. Außerdem kann eine Reduzierung der Energiekosten erreicht werden, da zwischen den Wärmequellen im Seitenwand/Wulstbereich und dem zu vulkanisierenden Reifenrohling kürzere Wege vorliegen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwandschale und der Wulstring der Heizform eine von der Konusheizung unabhängige Wärmequelle aufweisen, wobei mit den Wärmequellen unterschiedliche Temperaturen (Heizen + Kühlen) in der Seitenwandschale und dem Wulstring einstellbar sind. Auf diese Weise können sowohl die relativ dünne Seitenwand als auch der etwas dickere Reifenwulst mit unterschiedlichen Vulkanisationstemperaturen temperiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Wärmeisolierung zwischen der Seitenwandschale und dem Wulstring angeordnet ist. Mit der Wärmeisolierung wird eine effektive thermische Entkopplung zwischen beiden Teilen der Heizform erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Wärmeisolierung zwischen den Profilsegmenten und den Seitenwandschalen angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung in Form von Rillen an den Oberflächen der Seitenwandschale oder des Wulstringes ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert. Eine entsprechende Wärmeisolierung lässt sich auf einfache Weise realisieren. Die Luftrillen gewährleisten eine gute und effektive Wärmeisolierung.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung in Form von Isoliermaterial ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert. Durch ein entsprechendes Isoliermaterial läßt sich die Bildung von Wärmebrücken auf einfache Weise ausschließen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung aus einem druckstabilen und temperaturbeständigen Kunststoff-Material besteht. Auf dieser Weise hält die Wärmeisolierung der hohen Temperaturbeanspruchung stand, die mit der Vulkanisation verbunden sind.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeisolierung z.B. aus Teflon-Material besteht. Teflon-Material ist ein geeignetes Material welches den gestellten Anforderungen entspricht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die obere und/oder die untere Heizplatte des Vulkanisationscontainers eine thermische Entkopplungsfuge aufweist, wodurch die Dampfkammern in der Heizplatte im Wesentlichen ausschließlich den Profilsegmenten Wärmeenergie zuführt. Durch die Entkopplungsfuge wird der Teil der Heizplatte, die im Bereich der Seitenwandschale und des Wulstringes liegt, thermisch von dem Rest der Heizplatte entkoppelt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Profilsegmenten, Seitenwandschalen und/oder Wulstringen Temperatursensoren für eine Temperaturregelung der Heizform angeordnet sind. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine geregelte, einer bestimmten Temperaturzielkurve folgend, Temperaturführung in den Profilsegmenten und im Seitenwand-/ Wulstbereich realisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen den Temperaturen der Profilsegmente, Seitenwandschalen und Wulstringen beliebige Temperaturdifferenzen einstellbar sind. Durch entsprechende Temperaturdifferenzen lassen sich optimale Vulkanisationstemperaturen in den unterschiedlichen Bereichen der Heizform einstellen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung für die Vulkanisation eines Fahrzeugreifens.
Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Heizform 1. In der Heizform 1 ist bei der Vulkanisation ein nicht dargestellter Reifenrohling angeordnet. Alle Bauteile der Heizform 1 und des umgebenden Vulkanisationscontainers sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Symmetrie-Achse 22, wobei diese Figur eine Schnittdarstellung zeigt. Die Außenheizung umfasst im Wesentlichen die Wärmequelle 19 in der oberen Heizplatte 14, die Wärmequelle 21 in der unteren Heizplatte 18 und die Wärmequelle 20 im Konusring 17. Die dargestellten Pfeile zeigen den Wärmefluss in Richtung der Heizform, insbesondere in Richtung des Profilsegmentes 4.
Über die Wärmequellen wird dem Reifenrohling auf seiner Außenseite über die Heizform 1 Wärme zugeführt. Die Innenheizung wird durch einen nicht dargestellten Balginnenraum sowie durch einen nicht dargestellten Balg gebildet, wobei der Balginnenraum mit einem entsprechenden Heizmedium beaufschlagt wird.
Die Heizform umfasst im Wesentlichen den oberen und unteren Wulstring 2, die obere und untere Seitenwandschale 3 und die Profilsegmente 4. Die Heizform 1 liegt auf seiner Innenseite direkt an dem Reifenrohling an und führt ihm Vulkanisationsenergie in Form von Wärme zu. Der Wulstring 2 und die Seitenwandschalen 3 weisen jeweils autarke Wärmequellen 5 und 6 auf. Die Wärmequellen 5 und 6 liegen in unmittelbarer Nähe zum Reifenwulst und der Seitenwand des Reifenrohlings. Beide Wärmequellen 5 und 6 lassen sich mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagen. Die Wärmequelle 5 und 6 sind beispielsweise als Dampfkammern ausgeführt, die mit einem Heizmedium in Form von Dampf beheizt werden. Die Wulstringe 2, die Seitenwandschalen 3 und die Profilsegemente 4 sind jeweils über entsprechende Wärmeisolierungen thermisch entkoppelt. Die Anordnung der Wärmeisolierung ist in Form einer gestrichelten Linie dargestellt, die die Bauteile untereinander thermisch trennen. Außerdem ist eine Wärmeisolierung 9 zwischen dem Wulstring 2 und dem Mittenmechanismus 12 der Vorrichtung angeordnet, um eine Wärmeübertragung von der Innenheizung zu verhindern. Die Wärmeisolierung 10 ist zwischen dem Wulstring und der Seitenwandschale 3 angeordnet und verhindert eine Wärmeübertragung zwischen diesen beiden Bauteilen. Die Wärmeisolierng 11 ist zwischen der Seitenwandschale und den Profilsegmenten angeordnet. Der Vulkanisationscontainer umfasst im Wesentlichen die umgebenen Bauteile, die um die Heizform 1 angeordnet sind. Zwischen dem Konusring 17 und den Profilsegmenten 4 ist der Segmentschuh 16 des Vulkanisationscontainers angeordnet. Die Entkopplungsfuge 15 in der oberen und unteren Heizplatte 14 und 18 sorgt dafür, dass die Wärmeübertragung in den restlichen Teil der Heizplatte weitestgehend verhindert wird. Auf diese Weise wird mit den Wärmequellen 19 und 21 im Wesentlichen den Profilsegementen 4 Wärmeenergie zugeführt.
Bezugszeichenliste

1: Heizform
2: Wulstring
3: Seitenwandschale
4: Profilsegment
5: Wärmequelle im Wulstring
6: Wärmequelle in Seitenwandschale
7: umlaufende Wärmeisolierung am Wulstring
8: umlaufende Wärmeisolierung an der Seitenwandschale
9: Wärmeisolierung zwischen Wulstring und Mittenmechanismus
10: Wärmeisolierung zwischen Wulstring und Seitenwandschale
11: Wärmeisolierung zwischen Seitenwandschale und Profilsegmenten
12: Mittenmechanismus
13: Obere Formplatte des Vulkanisationscontainers
14: obere Heizplatte des Vulkanisationscontainers
15: Entkopplungsfuge in der Heizplatte
16: Segmentschuh des Vulkanisationscontainers
17: Konusring des Vulkanisationscontainers
18: untere Heizplatte des Vulkanisationscontainers
19: Wärmequelle in oberer Heizplatte des Vulkanisationscontainers (z.B. Dampfkammer für Außenheizung)
20: Wärmequelle in Konusring (z.B. Dampfkammer)
21: Wärmequelle in unterer Heizplatte (z.B.Dampfkammer)
22: Rotations-Symmetrieachse

Claims

Vorrichtung zur Vulkanisation eines Fahrzeugreifens mit einer Heizform (1) und einem Vulkanisationscontainer, wobei die Heizform (1) Profilsegmente (4), Seitenwandschalen (3) und Wulstringe (2) zur Beheizung der Außenseite des Fahrzeugreifens aufweist, wobei in dem Vulkanisationscontainer eine Außenheizung (19, 20, 21) angeordnet ist und die Profilsegmente (4), Seitenwandschalen (3) und Wulstringe (2) von Bauteilen (13, 14, 16, 17, 18) des Vulkanisationscontainers eingeschlossen werden, wobei über die Außenheizung (19, 20, 21) zumindest den Profilsegmenten (4) Vulkanisationsenergie in Form von Wärme zugeführt wird, wobei die Außenheizung mehrere Wärmequellen (19, 20, 21) in Bauteilen des Vulkanisationscontainers umfasst, wobei über eine Innenheizung dem Fahrzeugreifen von der Innenseite Vulkanisationsenergie in Form von Wärme zugeführt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandschale (3) und/ oder der Wulstring (2) der Heizform (1) eine von der Außenheizung jeweils unabhängige Wärmequelle (5, 6) aufweisen, wobei sich die Wärmequellen (5, 6) räumlich in unmittelbarer Nähe an dem zu vulkanisierenden Reifenbereich befinden, wobei die Seitenwandschale (3) und/oder der Wulstring (2) durch eine Wärmeisolierung (8) von umgebenden Bauteilen (13) des Vulkanisationscontainers und dem Mittenmechanismus (12) der Vorrichtung thermisch entkoppelt sind, wodurch eine signifikante Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Seitenwandschale (3) und/ oder des Wulstringes (2) sowie der Temperatur an den Profilsegmenten (4) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandschale (3) und der Wulstring (2) der Heizform (1) eine von der Außenheizung unabhängige Wärmequelle (5, 6) aufweisen, wobei mit den Wärmequellen (5, 6) unterschiedliche Temperaturen in der Seitenwandschale (3) und/oder dem Wulstring (2) einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeisolierung (10) zwischen der Seitenwandschale (3) und dem Wulstring (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeisolierung (11) zwischen den Profilsegmenten (4) und den Seitenwandschalen (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung (8, 9, 10, 11) in Form von Rillen an den Oberflächen der Seitenwandschale (3) oder des Wulstringes (2) ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung in Form von Isoliermaterial ausgebildet ist, die eine Wärmeübertragung von den umgebenden Bauteilen verhindert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung (8, 9, 10, 11) aus einem druckstabilen und temperaturbeständigen Kunststoff-Material besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung (8, 9, 10, 11) aus Teflon-Material besteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und/oder die untere Heizplatte 14, 18 des Vulkanisationscontainers eine Entkopplungsfuge (15) aufweist, wodurch die Dampfkammern (19, 21) in der Heizplatte im Wesentlichen ausschließlich den Profilsegmenten (4) Wärmeenergie zuführt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Profilsegmenten (49, Seitenwandschalen (3) und/oder Wulstringen (2) Temperatursensoren für eine Temperaturregelung der Heizform (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Temperaturen der Profilsegmente (4), Seitenwandschalen (3) und Wulstringen (2) beliebige Temperaturdifferenzen einstellbar sind.