DE1267834B - Verfahren zum Herstellen einer aus einem Laufflaechenformungsring und einem diesen umschliessenden Stuetzring bestehenden Ringeinheit fuer eine Vulkanisierform fuer einen Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40S7¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B29h

Deutsche Kl.: 39 a6-5/02

P 12 67 834.1-16
25. Februar 1960
9. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer aus einem dünnwandigen, in einem Stück aus Leichtmetall gegossenen Laufflächenformungsring und einem diesen zylindrisch umschließenden, mehrfach dickeren Stützring bestehenden auswechselbaren Ringeinheit für eine mehrteilige Vulkanisierform für einen Fahrzeugluftreifen.

Bei der Herstellung von Fahrzeugluftreifen ist es bekannt, mehrteilige Vulkanisierformen zu verwenden, bei denen in der Schließstellung der Form zwischen den die Reifenflanken und -wülste erzeugenden Formteilen ein auswechselbarer Formungsring vorgesehen ist, der zur Bildung des Laufflächenprofils dient und an seiner Innenfläche entsprechend gestaltete Formungsrippen bzw. Nuten aufweist. Die Verwendung derartiger auswechselbarer Laufflächenformungsringe hat den Vorteil, daß bei der Reihenfertigung leicht von einem Laufflächenprofil auf ein anderes übergegangen werden kann.

Beträchtliche Schwierigkeiten bereitet aber die maßgenaue Herstellung solcher auswechselbarer Laufflächenformungsringe und die Wahrung ihrer Zentrizität nach dem Einbau in die Vulkanisierpresse. Auf diese Maßgenauigkeit und Zentrizität kommt es aber entsprechend an, wenn der fertig geformte Reifen nicht unrund bzw. unbrauchbar sein soll. Durchmesserabweichungen dürfen eine äußerste Fehlergrenze von 0,4 mm nicht überschreiten. Da andererseits die Kosten für die Herstellung eines Laufflächenformungsringes, der ein durch spanabhebende Bearbeitung nur sehr schwer zu erzeugendes Profil aufweist, so niedrig wie möglich gehalten werden müssen, ist es üblich, derartige Formungselemente aus Leichtmetall, ζ. B. Aluminium, zu gießen. Aus Leichtmetall fertig gegossene Formungsringe lassen sich zwar mit großer Genauigkeit herstellen, nur haben sie aber wieder den Nachteil, daß sie sich nach dem Guß oder beim Aus- und Einbau leicht verziehen, d. h. unrund werden. Dies läßt sich auch dann nicht verhindern, wenn die Formungsringe — wie dies bei einer bekannten Bauart der Fall ist — beim Schließen der Form mittels eines in der Vulkanisierpresse vorgesehenen, in sich geschlossenen, sehr viel dickeren Ringes, der sich entlang einer zylindrischen Paßfläche an den Formungsring anlegt, unterstützt werden. Ein einwandfreies Arbeiten und die Einhaltung exakter Kreisform setzt bei dieser Bauart voraus, daß alle in der Vulkanisierpresse zur Anwendung kommenden auswechselbaren Formungsringe und alle in den verschiedenen Vulkanisierpressen vorgesehenen Stützringe mit der gleichen hohen Maßgenauigkeit hergestellt sind; eine Forderung, die

Verfahren zum Herstellen einer aus einem '
Laufflächenformungsring und einem diesen
umschließenden Stützring bestehenden
Ringeinheit für eine Vulkanisierform für einen
Fahrzeugluftreifen

Anmelder:

The Firestone Tire & Rubber Company,

Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,

2000 Hamburg 26, Jordanstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. August 1959
(833 559)

sich nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand erfüllen läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln sicherzustellen, daß die Formungsfläche für die Lauffläche mit äußerster Genauigkeit in der Form ausgerichtet liegt sowie kreisrund und zentrisch gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den nach dem Gießen von innen her in eine genaue Kreisform gespannten und dann auf seiner Außenfläche zylindrisch bearbeiteten Laufflächenformungsring der an seiner Innenfläche zylindrisch bearbeitete, erwärmte Stützring aufgezogen und durch Abkühlung aufgeschrumpft wird.

Damit ist erreicht, daß sich einerseits der Laufflächenformungsring aus Leichtmetall im Gießverfahren mit hoher Genauigkeit und trotzdem billig herstellen läßt und daß sich andererseits die aus Formungsring und Stützring bestehende, in sich völlig geschlossene, auswechselbare Ringeinheit nicht verziehen bzw. verformen kann. Die Formungsfläche des Formungsringes wird also auch beim Auswechseln der Ringeinheit niemals ihre anfänglich erzeugte genaue Kreisform und Zentrizität verlieren. Die Herstellung einwandfreier runder Reifen ist daher mit Sicherheit gewährleistet.

809 548/169

Beim Herstellen des Laufflächenformungsrings ergibt sich der Vorteil, daß das Laufflächenprofil in einen Ring eingegossen wird, der verhältnismäßig dünnwandig ist. Auf diese Weise werden die Formungs- und Gießschwierigkeiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt, und es wird der Ausschuß verringert, der entstehen kann, wenn ein Ring mit verschieden starken Querschnitten zu gießen ist. Infolge seiner Dünnwandigkeit kann der Laufflächenformungsring leicht verformt werden, um die Ungenauigkeiten auszugleichen, die beim Gießen entstehen. Außerdem kann eine wirklich genaue zylindrische äußere Umfangsfläche 28 maschinell erzeugt werden. Gleichzeitig hat die Dünnwandigkeit des Formungsringes 22 den Vorteil, daß er beim Einsetzen in den verhältnismäßig starren dicken Stützring wirklich in genaue· Kreisform gebracht wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Verfahrens gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der das Verfahren an Hand einer auf der Zeichnung veranschaulichten Vulkanisierform erläutert wird.

Fig. 1 zeigt im Schnitt die Vulkanisierform in ihrer Schließlage mit einem darin befindlichen Reifen;

F i g. 2 zeigt gleichfalls im Schnitt die Form in teilweise geöffneter Stellung;

F i g. 3 ist eine ähnliche Darstellung wie F i g. 2, zeigt jedoch die Form in Anwendung bei einer etwas anderen Vulkanisierpresse;

F i g. 4 zeigt den Laufflächenformungsring mit einem dehnbaren Spannring in kleinerem Maßstab und im Grundriß;

F i g. 5 zeigt den Laufflächenformungsring und seinen Stützring in auseinandergezogenem Zustand sowie schaubildlich.

Die in der Zeichnung veranschaulichte dreiteilige Form 10 dient dazu, einen Luftreifen 11 zu vulkanisieren, der Wülste 12 und 13, Seitenwandungen 14 und 15 und einen Laufflächenabschnitt 16 aufweist. Das Profil des Laufflächenabschnittes 16 weist in Umfangs- und Querrichtung verlaufende Nuten auf, die die Lauffläche in einzelne, die Griffigkeit der Lauffläche bestimmende blockartige Abschnitte aufteilt.

Die FormlO kann beispielsweise in einer selbsttätig arbeitenden Reifenvulkanisierpresse Verwendung finden, bei welcher der Reifen in der unteren Formhälfte gehalten und nach dem Öffnen der Presse nach oben aus der Form herausgehoben wird (Fig. 1 und 2).

Die Form kann aber auch in Vulkanisierpressen zur Anwendung kommen, bei denen der Reifen im oberen Formteil gehalten und nach dem Öffnen der Presse aus dem oberen Formteil nach unten herausgelöst wird (F i g. 3).

Die Form 10 besteht aus drei Teilen, nämlich einem unteren Formteil 19, in dem die Wulst 12 und die Seitenwand 14 erzeugt werden, einem oberen Formteil 21, der zum Formen der oberen Wulst 13 und der Seitenwand 15 dient, und schließlich aus einer mittleren Ringeinheit 20, in dem der Laufflächenabschnitt 16 zwischen den beiden Reifenschultern geformt wird.

Die mittlere Ringeinheit 20 besteht aus einem inneren Teil, dem eigentlichen Laufflächenformungsring 22, der aus Gußaluminium besteht und die Form eines verhältnismäßig dünnwandigen Zylinders hat. Der Laufflächenformungsring 22 trägt einen äußeren Stützring 23, der den Formungsring von außen umschließt.

Ist der Laufflächenformungsring 22 gegossen worden, so werden das hierbei durch Schrumpfung entstandene Verwerfen und die Unrundheit des Ringes dadurch ausgeglichen, daß der Ring in ein Dehnungsfutter 24 (F i g. 4) eingespannt wird. Wird das Futter aufgeweitet, so wird die Innenfläche 25 des Formungsringes, d. h. diejenige Fläche, die das Profil

ίο des Reifens formt, in die genau runde Gestalt bzw. Kreisform übergeführt. Der Laufflächenformungsring 22 ist dünnwandig genug, um sich bei diesem Arbeitsvorgang richtig in die genaue Kreisform bringen zu lassen.

Während der Laufflächenformungsring 22 durch das Futter 24 in genauer Kreisform gesichert ist, wird seine äußere Umfangsfläche 28 sehr genau zylindrisch bearbeitet, so daß sie koaxial zu der inneren, die Lauffläche formenden Fläche 25 liegt. Wird der so bearbeitete Formungsring aus dem Spannfutter herausgenommen, so hat er die Tendenz, wieder in die ursprüngliche unrunde Gestalt zurückzufedern, die er nach dem Guß aufwies. Dieses Zurückfedern wird jedoch wieder beseitigt, wenn ein Stützring 23 mit der Umfangsfläche 28 des Laufflächenformungsringes 22 zusammenwirkt.

Der Stützring 23 ist massiv und mehrfach dicker als der Laufflächenformungsring 22 ausgebildet, so daß er seine Aufgabe, den Formungsring 22 richtig zu stützen, d. h. in seiner genauen Kreisform zu sichern, gut erfüllen kann. Zweckmäßig ist der Stützring ein Aluminiumgußstück, das wärmebehandelt ist, um es von seinen inneren Spannungen zu befreien. Nach dem Guß wird die Bohrung 29 des Stützringes genau zylindrisch bearbeitet, so daß sie den Laufflächenformungsring dicht passend aufnehmen kann. Um letzteres zu erreichen, wird der Durchmesser der Bohrung 29 etwas kleiner gewählt als der Durchmesser der Umfangsfläche 28 des Formungsringes; der Durchmesserunterschied liegt zweckmäßig in der Größenordnung von etwa 0,3 mm.

Der Formungsring 22 und der Stützring 23 werden schließlich miteinander vereinigt, indem der Stützring zunächst erwärmt wird, so daß sich der Durchmesser der Bohrung 29 hinreichend stark aufweitet, um den Laufflächenformungsring aufzunehmen.

Wenn bei diesem Zusammenbau Schwierigkeiten auftreten, so kann der Formungsring gegebenenfalls mittels eines Spannfutters in genaue Kreisform gebracht werden, damit er sich leichter in den Stützring einsetzen läßt. Wenn die Anordnung sich wieder abkühlt, schrumpft der Stützring auf den Laufflächenformungsring auf. Da der Stützring hinreichend kräftig ausgebildet ist, um Verformungen zu widerstehen, wird seine genaue zylindrisch bearbeitete Innenfläche den Formungsring in genauer zylindrischer Gestalt erhalten.

Für gewöhnlich reicht die Kraft aus, mit der der Stützring auf den Formungsring aufgeschrumpft ist, um letzteren während der Vulkanisiervorgänge fest an Ort und Stelle zu halten. Wenn gewünscht wird, den Formungsring und den Stützring noch fester miteinander zu verbinden, so können die beiden Teile durch Schweißung am Umfang oder auch durch andere mechanische Mittel, wie beispielsweise Zapfen, Bolzen, zusätzlich miteinander verbunden werden.

Der als eine auswechselbare Ringeinheit ausgebildete Laufflächenformungsring mit dem Stützring läßt

sich leicht in den üblicherweise in der Reifenindustrie verwendeten automatischen Vulkanisierpressen einbauen. Bei der einen Pressenbauart wird der Reifen (F i g. 1 und 2) für gewöhnlich in dem unteren Formteil zurückgehalten, wenn die Presse geöffnet und der obere Formteil vom Reifen abgehoben wird. Der Reifen wird dann aus dem unteren Formteil mittels einer für diesen Zweck vorgesehenen Einrichtung herausgehoben. Bei dieser Pressenbauart wird die Ringeinheit 20 an dem unteren Formteil 19 mit Hilfe mehrerer Bolzen 31 befestigt, die durch Bohrungen 32 im unteren Formteil hindurchragen und in Gewindelöcher 33 eingreifen, die im Stützring 23 vorgesehen sind. Um die Formteile in ihren richtigen Stellungen gegeneinander zu sichern, wenn die Form geschlossen wird, sind miteinander zusammenwirkende Zentrierflächen 40 und 41 am Stützring bzw. an dem oberen Formteil 21 vorgesehen.

Wird die Form 10 bei der in F i g. 3 veranschaulichten Pressenart verwendet, in welcher die Reifen für gewöhnlich in dem oberen Formteil zurückgehalten wird, wenn sich die Presse öffnet, so wird die Ringeinheit 20 in dem oberen Formteil 21 mit Hilfe von Bolzen 31 gesichert, die durch Bohrungen 35 im oberen Formteil hindurchragen und in Gewindebohrungen 36 eingreifen, die an der oberen Seite des Stützringes 23 eingeschnitten sind. Zentrierflächen 42 und 43 halten die einzelnen Formteile beim Schließen der Form in richtigem Eingriff.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer aus einem dünnwandigen, in einem Stück aus Leichtmetall gegossenen Laufflächenformungsring und einem diesen zylindrisch umschließenden, mehrfach dickeren Stützring bestehenden, auswechselbaren Ringeinheit für eine mehrteilige Vulkanisierform für einen Fahrzeugluftreifen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nach dem Gießen von innen her in eine genaue Kreisform gespannten und dann auf seiner Außenfläche zylindrisch bearbeiteten Laufflächenformungsring der an seiner Innenfläche zylindrisch bearbeitete, erwärmte Stützring aufgezogen und durch Abkühlung aufgeschrumpft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring nach dem Aufschrumpfen mit dem Laufflächenformungsring verschweißt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 343 212,425 392;

schweizerische Patentschriften Nr. 108 316,
156, 234 408;

französische Patentschrift Nr. 1 082 246;

britische Patentschrift Nr. 331 698;

USA.-Patentschriften Nr. 1101 732,1 320 399,
354 227,1 416 362,1 542 798,2 665 967.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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