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Dokumentenidentifikation DE60309222T2 06.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001332854
Titel Ausdehnbarer Ring zum Wulstformen in einem Reifenformwerkzeug
Anmelder The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio, US
Erfinder Girard, Jean-Claude, Copley, Ohio 44321, US;
Kasper, Brett Alan, Stow, Ohio 44224, US
Vertreter Kutsch, B., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., Colmar-Berg, LU
DE-Aktenzeichen 60309222
Vertragsstaaten CZ, DE, ES, FR, GB, SK
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.01.2003
EP-Aktenzeichen 030012751
EP-Offenlegungsdatum 06.08.2003
EP date of grant 25.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse B29C 33/20(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B29C 33/48(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   
IPC additional class B29L 30/00  (2006.01)  A,  L,  N,  20051017,  B,  H,  EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft das Formen von Reifen. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zum Formen eines Reifenwulsts unter Verwendung eines radial ausdehnbaren Wulstformrings.

Hintergrund der Erfindung

Hierin wird auf einen "hinterschnittenen" Wulst Bezug genommen, wobei auf die Form des Wulstgrunds verwiesen wird (der radial inneren Oberfläche eines Reifenwulsts, der im Wulstsitzteil einer Radfelge verankert ist). Reifenwulstgründe sind üblicherweise im Wesentlichen flach und sind relativ zur axialen Richtung von null bis einige Grade angewinkelt, wobei der Wulstgrundwinkel sich radial nach außen öffnet. Ein hinterschnittener Wulstgrund kann ähnlich geformt sein, außer dass der Wulstgrundwinkel sich axial einwärts öffnet. Beispiele von Reifen mit hinterschnittenen Wulstgründen und Beispiele von Radfelgen, die solche Reifen anwenden, finden sich in US-A-6 092 575. Insbesondere ist anzumerken, dass eine übliche Variante eines Reifens mit der hinterschnittenen Wulstgrundgestaltung Wülste zweier unterschiedlicher Durchmesser an demselben Reifen umfasst.

Zum Formen gewisser Reifenkonstruktionen, wie etwa solcher mit hinterschnittenen Wülsten, wird es erforderlich, einen als Wulstformring oder Gegenformring bekannten Teil des Reifenformwerkzeugs in das Innere des Reifens einzubringen, um eine formende Oberfläche am Wulstgrund angreifen zu lassen. Im Stand der Technik sind Mittel zum Vollziehen des Formens eines hinterschnittenen Teils eines Reifenwulsts bekannt. Beispielsweise schlägt US-A-5 129 802 die Verwendung zweier Gegenformringe (Wulstformringe) für den axial und radial inneren Teil des Wulsts vor, wobei besagte Ringe kontinuierlich sind. Um die Gegenformringe in das Innere des Reifens einzubringen, ist es erforderlich, den Reifenrohling zu verformen, indem wenigstens einer der Wülste oval gemacht wird, sodass der Wulst veranlasst werden kann, über den Gegenformring oder -ringe hinaus zu passieren.

Ringe zum Formen des radial und axial inneren Teils eines Wulsts sind auch in Zusammenhang mit sogenannten membranlosen Vulkanisierpressen beschrieben worden. Siehe beispielsweise US-A-4 236 883 (hierin nachstehend als das '883-Patent bezeichnet), das solche Ringe offenbart, welche in diesem Fall in mehreren Segmenten ausgeführt sind, die in der Position des Formens in Umfangsrichtung benachbart sind. Diese Ringe sind radial einziehbar, sodass sie in das Reifeninnere eingebracht werden können, ohne eine Verformung der Reifenwülste zu erfordern. Das '883-Patent beschreibt einen Mechanismus, der das Innenvolumen der Presse integral einnimmt, sodass die erforderlichen Bewegungen auf die mehreren Ringsegmente übertragen werden können, sodass besagte Segmente eine Schließ- oder Öffnungsbewegung in Abfolge annehmen können. Mit einer "Bewegung in Abfolge" ist gemeint, dass die Segmente, von einer Konfiguration aus, worin das Formwerkzeug offen ist, nicht alle gleichzeitig in ihre formende Position gehen. Eine erste Gruppe wird in ihre letztendliche formende Position gebracht, dann werden die Segmente einer zweiten Gruppe zwischen Segmente der ersten Gruppe eingefügt, um einen kontinuierlichen Ring zu bilden. Wie in den 12 des '883-Patents ersichtlich, schließen die ersten und zweiten Segmente entlang axial ausgerichteter planarer Flächen aneinander an und rotieren alle Segmente mittels Kniehebeln (66), die auf Drehzapfen (70) in abhängigen Ösen (74) rotieren. Die Kniehebel haben Nockenstößel, die zur kontrollierten Ansteuerung der auf den Kniehebeln montierten Segmente mit einer mit mehreren Facetten versehenen linearen Nockenbaugruppe (102) zusammenwirken.

US-A-6 238 193 (hierin nachstehend als das '193-Patent bezeichnet) offenbart ein Formwerkzeug für einen Reifen und eine Vulkanisierpresse, die zur Aufnahme besagten Formwerkzeugs eingerichtet ist . ein Formwerkzeug zum Formen eines Reifens mit Wülsten verschiedener Durchmesser, wobei &PHgr;0 der Mindestdurchmesser des Reifenbereichs an dem Wulst mit kleinerem Durchmesser ist, wobei &PHgr;2 der Mindestdurchmesser des Reifenbereichs an dem Wulst mit größerem Durchmesser ist. Das Formwerkzeug hat zwei Seitenwandplatten zum Formen der Außenfläche der Seitenwände beziehungsweise des Außenteils jedes Wulsts bis zu einer radial inneren Obergrenze, wo der Durchmesser des Reifenbereichs &PHgr;0 beziehungsweise &PHgr;2 ist, einen kontinuierlichen Gegenformring zum Formen des Wulsts mit kleinerem Durchmesser von der besagten radial inneren Obergrenze aus, wo der Durchmesser des Reifens &PHgr;0 ist, bis zu einer axial inneren Obergrenze mit Durchmesser &PHgr;1, wobei &PHgr;1 kleiner als &PHgr;2 ist, und einen gespaltenen Gegenformring zum Formen des Wulsts mit größerem Durchmesser von der besagten radial inneren Obergrenze aus, wo der Durchmesser des Reifenbereichs &PHgr;2 ist, bis zu einer axial inneren Obergrenze mit Durchmesser &PHgr;3. Wie in 1 des '193-Patents ersichtlich, sind die Reifenwulstgründe hinterschnitten, d.h. &PHgr;1 ist größer als &PHgr;0, und &PHgr;3 ist größer als &PHgr;2. Der gespaltene Ring beinhaltet eine Vielzahl einziehbarer Segmente benachbart in Formposition. Eine flexible Membran gestaltet die Innenfläche des Reifens in dem Teil des inneren Hohlraums des Reifens zwischen der Obergrenze mit dem Durchmesser &PHgr;1 und der Obergrenze mit dem Durchmesser &PHgr;3.

Wie in seinen 211 ersichtlich, offenbart das '193-Patent einen komplexen Mechanismus zum Angreifen an dem gespaltenen Gegenformring zwecks Formen des unteren Wulsts (des Wulsts mit dem größeren Durchmesser). Der gespaltene Gegenformring ist kreisringförmig und umfasst große Segmente (141) mit abgefasten Kanten und kleinere Keilsegmente (142) mit entsprechenden abgefasten Kanten. Die Kanten sind in einem Winkel zur axialen Richtung abgefast (siehe 4), sodass die Keilsegmente durch axiales Hinunterbewegen zwischen die großen Segmente in den ringförmigen Ring eingefügt werden können. Nach Aneinanderfügen der Segmente (8-10) wird der Ring axial gegen die untere Formwerkzeugseitenwandplatte 12 hinuntergedrückt, um den Wulstbereich zu formen (11). Ein Problem bei der gespaltenen Gegenformringgestaltung ist ein an der Formpresse befestigter komplexer Satz von Gestängen und Mechanismen, der schwierig und kostspielig zu fertigen ist und der auch das Warten und Austauschen des Vulkanisierformwerkzeugs in der Presse zu einem zeitraubenden und schwierigen Vorgang macht. Wie in 2 des '193-Patents ersichtlich, umfasst der gespaltene Gegenformring (14) erste Segmente (141), die jedes an einem Schwinghebel (52) montiert sind, der selbst rotierbar auf dem Schlitten (17) montiert ist, der auf dem Untergestell 22 der Presse montiert ist. Eine auf jedem der Schwingarme montierte Rolle (521) wirkt gegen einen ersten Nocken 42, der einstückig mit der unteren Membranplatte (32) ist. Die zweiten (Keil-) Segmente (142) sind auf einer Führungsplatte (321) in zwischen besagter Führungsplatte (321) und dem ersten Nocken (42) gebildeten Nuten (53) montiert. Eine Rolle (531) ist rotierbar an jedem der zweiten Segmente montiert und läuft gegen einen an dem Untergestell (22) der Presse befestigten zweiten Nocken (43). Das Profil der radial äußeren Oberfläche besagten zweiten Nockens (43) dient zur Vermittlung einer kontrollierten Bewegung für den Vorschub jedes der zweiten Segmente (142).

EP-A-0 381 632 offenbart eine Vorrichtung zur Runderneuerung von Luftreifen, welche Elemente zum Halten der Luftreifenkarkasse umfasst, die dazu vorgesehen sind, wenigstens mit den Wülsten und Seitenwänden der Karkasse in Kontakt zu kommen. Die Vorrichtung umfasst weiter Rückhalteelemente, die von der Innenseite der Karkasse nach außen bewegt werden können, um zumindest während des Vulkanisationsschritts der Luftreifenkarkasse mit den Wülsten in Kontakt zu kommen und sie fest gegen die Halteelemente zu drücken, die vom Vorrichtungsgestell fest getragen werden.

US-A-4 582 470 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vulkanisieren eines Reifens unter Verwendung eines Paars gespaltener Werkzeuge, die einen Reifenaufnahmeraum zwischen sich bilden, wenn die Werkzeuge geschlossen sind. Die Werkzeuge beinhalten Dichtflächen innerhalb des Raums und benachbart zu den axial äußeren Oberflächen der Reifenwülste. Die Vorrichtung ist innerhalb des Raums und innerhalb des Innendurchmessers des Reifens montiert und beinhaltet Haltemittel, die radial in Eingriff bzw. aus dem Eingriff mit den Reifenwülsten bewegbar sind. Die Vorrichtung umfasst weiter Extrudiermittel, die in Zusammenwirken mit der Bewegung der Werkzeuge, wenn diese sich öffnen und schließen, zum Bewegen der Haltemittel hin zu und weg von den Reifenwülsten wirken. Wenn die Werkzeuge geschlossen sind, bewegen die Extrudiermittel die Haltemittel, um die Wülste fest gegen die Dichtflächen zu pressen. Das Innere des Reifens wird dann direkt erhitzt und unter Druck gesetzt.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Probleme und Einschränkungen der Reifenformwerkzeuge des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere Formwerkzeuge, die radial ausdehnbare Wulstformringe verwenden, wie etwa zum Formen hinterschnittener Wülste. Zu lösende Probleme umfassen die Verringerung mechanischer Komplexität, um die Herstellung der Formwerkzeuge zu vereinfachen und um die Wartung bzw. den Austausch von Formwerkzeug und Presse zu erleichtern.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1 für ein Reifenformwerkzeug in einer zum Formen eines Reifenrohlings konfigurierten Formpresse offenbart.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter durch einen vierten Kreisring gekennzeichnet, der eine kegelstumpfförmige radial äußere Nockenfläche aufweist, die komplementär zu der radial inneren Nockenfläche des ersten Kreisrings ist, wobei der vierte Kreisring derart an der Formpresse befestigt ist, dass die Formpresse dem vierten Kreisring eine axial gerichtete Bewegung und axial gerichtete Kräfte mitteilen wird und die radial äußere Nockenfläche des vierten Kreisrings ist konzentrisch innerhalb des ersten Kreisrings positioniert, sodass die radial äußere Nockenfläche des vierten Kreisrings auf der radial inneren Nockenfläche des ersten Kreisrings aufliegt, um die axial gerichteten Kräfte von der Formpresse auf die Nockenfläche des ersten Kreisrings anzulegen.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl T-förmiger Führungsschlitze in dem ersten Kreisring, die sich zu dem benachbarten zweiten Kreisring hin öffnen, wobei ein breiterer Querbalkenteil der T-Form radial ausgerichtete Schlitzführungsflächen aufweist und eine Vielzahl T-förmiger Führungselemente, die von dem zweiten Kreisring zu dem benachbarten ersten Kreisring vorragen, welche so geformt und dimensioniert sind, dass sie in die T-förmigen Führungsschlitze passen, wobei die T-förmigen Führungselemente einen Querbalken umfassen, der T-Führungsflächen komplementär zu den Schlitzführungsflächen aufweist, um die Segmente des ersten Kreisrings in einem festen axialen Abstand von dem zweiten Kreisring zu halten, während auch ein radiales Ein- und Ausschieben der Segmente gestattet wird.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Führungsbolzen, die gleitend durch axial ausgerichtete Führungsöffnungen in dem dritten Kreisring passieren und an dem zweiten Kreisring befestigt sind, zum Halten des zweiten und dritten Kreisrings konzentrisch und axial benachbart, während sie die Bewegung des zweiten Kreisrings in einer nur axialen Richtung lenken. Vorzugsweise befindet sich auch ein Bolzenkopf an jedem Führungsbolzen und ein Hohlraum, der jede Führungsöffnung in dem dritten Kreisring erweitert, sodass der Bolzenkopf Freiraum hat, um sich axial innerhalb des Hohlraums zu bewegen, jedoch die axiale Einwärtsbewegung des an dem Führungsbolzen befestigten zweiten Kreisrings begrenzt, wenn der Bolzenkopf gegen das Ende des Hohlraums anschlägt.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl von an den Segmenten des ersten Kreisrings befestigten Federhaken, sodass jeder Federhaken sich zwecks Wechselwirkung zu einer der Radialfedern des zweiten Kreisrings erstreckt, wobei die Radialfedern radial gerichtete Kraft auf die Segmente ausüben. Vorzugsweise werden die radialen Federn des zweiten Kreisrings in radial ausgerichteten Federhalteöffnungen gehalten, die Hakenschlitze zur Verschaffung einer Öffnung entlang einer Seite jeder Federhalteöffnung aufweisen, sodass ein Federhaken durch den Hakenschlitz in die Federhalteöffnung einhakt, um mit der Radialfeder in Wechselwirkung zu treten; und die Radialfeder eine radial einwärts gerichtete Kraft auf die Segmente des ersten Kreisrings ausübt: Weiter bevorzugt wird wenigstens ein Federhaken zur Begrenzung des Ausmaßes der radialen Bewegung der Segmente des ersten Kreisrings verwendet, wenn der Federhaken gegen ein Ende des Hakenschlitzes anschlägt.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter dadurch gekennzeichnet, dass jede axial orientierte axiale Feder ein Ende in einem ersten axialen Federfach in dem zweiten Kreisring verankert hat und ein anderes Ende in einem zweiten axialen Federfach in dem dritten Kreisring verankert hat, sodass die axialen Federn eine trennende Kraft zwischen dem zweiten Kreisring und dem dritten Kreisring ausüben.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter dadurch gekennzeichnet, dass: die Hälfte der Vielzahl von Segmenten des ersten Kreisrings erste Segmente sind, die komplementär zu und in Umfangsrichtung abwechselnd mit zweiten Segmenten sind die ersten Segmente keilförmig sind, mit umfangsgerichtet seitlichen Flächen, die hin zu einer radial auswärts gewandten Wulstformfläche des Wulstformrings konvergieren, wobei die seitlichen Flächen der ersten Segmente planar und in einer axialen Richtung orientiert sind; und die zweiten Segmente seitliche Flächen haben, die zu den seitlichen Flächen der ersten Segmente komplementär sind.

Erfindungsgemäß ist die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe weiter dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Kreisring, zweite Kreisring und dritte Kreisring konzentrisch zu und radial innerhalb einer ringförmigen Seitenwandformplatte sind; ein fünfter Kreisring, der eine Adapterplatte ist, sich konzentrisch, benachbart und axial auswärts von der Seitenwandformplatte befindet; und der dritte Kreisring an dem fünften Kreisring befestigt ist, sodass eine von einem radial inneren Außenumfang des fünften Kreisrings vorragende Zunge in einer Nut zwischen Flanschen und einem radial äußeren Außenumfang des dritten Kreisrings eingeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist ein Formwerkzeug offenbart für einen Reifenrohling, der eine Lauffläche, zwei Wülste, die jeder einen radial einwärts gewandten Wulstgrund aufweisen, der sich von einer axial äußeren Ferse zu einer axial inneren Zehe erstreckt, und zwei sich zwischen den Wülsten und der Lauffläche erstreckende Seitenwände umfasst; wobei das Formwerkzeug folgendes umfasst: erste und zweite Seitenwandplatten zum Formen jeweils einer Außenfläche jeder der Seitenwände plus eines axial äußeren Teils jedes der Wülste annähernd bis zu der Ferse erste und zweite Wulstformringe zum Formen wenigstens der Wulstgründe der zwei Wülste; und eine aufblasbare Vulkanisiermembran zum Formen der Innenflächen des Reifens wobei das Formwerkzeug gekennzeichnet ist durch wenigstens einen segmentierten Wulstformring, der kreisringförmig ist und eine Vielzahl von Segmenten umfasst, die sich radial ausdehnen, um eine in Umfangsrichtung kontinuierliche, radial auswärts gewandte Oberfläche zum Formen eines der Wülste in Zusammenwirken mit einer der Seitenwandplatten und der Vulkanisiermembran zu bilden; und eine radial innere kegelstumpfförmige Nockenfläche zum Zerlegen axial gerichteter Kräfte in eine radiale Kraftkomponente und eine axiale Kraftkomponente; eine kreisringförmige obere Federplatte, konzentrisch und axial benachbart zu dem segmentierten Wulstformring, welche radial orientierte Radialfedern umfasst, die an allen der Vielzahl von Segmenten befestigt sind, um die radiale Bewegung der Vielzahl von Segmenten zu steuern; eine kreisringförmige untere Federplatte, konzentrisch und axial benachbart zu der oberen Federplatte, welche axial orientierte Axialfedern umfasst, die zwischen der oberen Federplatte und der unteren Federplatte wirken, um die axiale Bewegung der Vielzahl von Segmenten zu steuern; und einen kreisringförmigen Verschlussring mit einer kegelstumpfförmigen radial äußeren Nockenfläche, die zu der radial inneren Nockenfläche des ersten Kreisrings komplementär ist, wobei: der Verschlussring derart an der Formpresse befestigt ist, dass die Formpresse dem Verschlussring eine axial gerichtete Bewegung und axial gerichtete Kräfte auf den Verschlussring vermitteln wird und die radial äußere Nockenfläche des Verschlussrings konzentrisch radial innerhalb des segmentierten Wulstformrings positioniert ist, sodass die radial äußere Nockenfläche des Verschlussrings auf der radial inneren Nockenfläche des segmentierten Wulstformrings aufliegt, um die axial gerichteten Kräfte von der Formpresse auf die Nockenfläche des segmentierten Wulstformrings anzulegen.

Erfindungsgemäß ist das Formwerkzeug weiter gekennzeichnet durch eine Vielzahl T-förmiger Führungsschlitze in dem segmentierten Wulstformring, die sich zu der benachbarten oberen Federplatte hin öffnen, wobei ein breiterer Querbalkenteil der T-Form radial ausgerichtete Schlitzführungsflächen aufweist; und eine Vielzahl von T-förmigen Führungselementen, die von der oberen Federplatte zu dem benachbarten segmentierten Wulstformring vorragen, so geformt und dimensioniert, dass sie in die T-förmigen Führungsschlitze passen, wobei die T-förmigen Führungselemente einen Querbalken umfassen, der T-Führungsflächen aufweist, die komplementär zu den Schlitzführungsflächen zum Halten der Segmente des segmentierten Wulstformrings in einem festen axialen Abstand von der oberen Federplatte sind, während sie auch ein radiales Ein- und Ausschieben der Segmente gestatten.

Erfindungsgemäß ist das Formwerkzeug weiter gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von Führungsbolzen, die gleitend durch axial ausgerichtete Führungsöffnungen in der unteren Federplatte passieren und an der oberen Federplatte befestigt sind, um die obere Federplatte und die untere Federplatte konzentrisch und axial benachbart zu halten, während sie die Bewegung der oberen Federplatte in eine nur axiale Richtung lenken.

Erfindungsgemäß ist das Formwerkzeug weiter gekennzeichnet durch eine Zweistufen-Bewegung zum Eingriff des segmentierten Wulstformrings mit dem Reifenwulst, wobei eine erste Bewegungsstufe die radiale Ausdehnung des segmentierten Wulstformrings umfasst, um die in Umfangsrichtung kontinuierliche auswärts gewandte Wulstformfläche zu bilden, die axial einwärts von dem Reifenwulst positioniert ist und eine zweite Bewegungsstufe das axial auswärts Drücken des segmentierten Wulstformrings umfasst, um die Reifenformfläche an dem Reifenrohlingwulst angreifen zu lassen und mit einer der Seitenwandplatten zu arbeiten, um ein Wulstformfach zu bilden; erste Anschlagflächen zum Anhalten der ersten Bewegungsstufe, wenn die in Umfangsrichtung kontinuierliche, auswärts gewandte Wulstformfläche gebildet wird; Federwiderstand in den Axialfedern, der ausreicht, um die axiale Bewegung des Wulstformrings bis nach dem Anhalten der ersten Bewegungsstufe durch die ersten Anschlagflächen zu verhindern; und zweite Anschlagflächen zum Anhalten der zweiten Bewegungsstufe, wenn das Wulstformfach gebildet worden ist.

Erfindungsgemäß ist das Formwerkzeug weiter durch eine Formwerkzeugbaugruppe zum Ein- und Ausschwenken aus der Formpresse als eine Einheit gekennzeichnet, umfassend den segmentierten Wulstformring; die obere Federplatte, die konzentrisch und axial benachbart zu, und axial auswärts von dem segmentierten Wulstformring montiert ist; die untere Federplatte, die konzentrisch und axial benachbart zu, und axial auswärts von der oberen Federplatte montiert ist eine kreisringförmige Adapterplatte, die konzentrisch und radial benachbart zu, und radial auswärts von der unteren Federplatte montiert ist und eine der Seitenwandplatten, die konzentrisch und axial benachbart zu, und axial einwärts von der Adapterplatte montiert ist. Vorzugsweise ist die Adapterplatte abnehmbar an der unteren Federplatte befestigt, mittels einer Zunge, die von einem radial inneren Umfang der Adapterplatte vorragt, um in einer Nut zwischen Flanschen und einem radialen äußeren Umfang der unteren Federplatte eingeschlossen zu werden; und hat die Adapterplatte eine kreisringförmige Einpasslippe, die axial zu der benachbarten der Seitenwandplatten vorragt, um die eine der Seitenwandplatten konzentrisch ausgerichtet zu der Adapterplatte zu halten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es wird detailliert auf bevorzugte Ausführungen der Erfindung Bezug genommen, wovon Beispiele in den begleitenden Zeichnungsfiguren illustriert sind. Es ist beabsichtigt, dass die Figuren illustrativ und nicht einschränkend sind.

Gewisse Elemente in ausgewählten der Zeichnungen können eventuell zwecks illustrativer Deutlichkeit nicht maßstabsgetreu abgebildet sein. Die hierin vorgelegten Querschnittsansichten, falls vorhanden, können zwecks illustrativer Deutlichkeit in Form von "Scheiben" oder "kurzsichtigen" Querschnittsansichten vorliegen, unter Weglassung gewisser Hintergrundlinien, die ansonsten in einer getreuen Querschnittsansicht sichtbar wären.

Struktur, Betrieb und Vorteile der vorliegenden bevorzugten Ausführung der Erfindung werden weiter deutlich bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung, zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, worin:

1 eine meridionale Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Reifens des Standes der Technik ist, der hinterschnittene Wulstgründe und asymmetrische Reifendurchmesser aufweist;

2 eine Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Teils eines Formwerkzeugs ist, wobei der nicht formwerkzeugbehandelte Reifen gemäß der Erfindung geladen ist;

3A eine Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Teils eines Formwerkzeugs ist, welche einen Wulstformring radial ausgedehnt in einer ersten Stufe eines zweistufigen Vorgangs zum in Eingriff Bringen des Wulstformrings mit dem nicht formwerkzeugbehandelten unteren Wulst gemäß der Erfindung zeigt;

3B eine Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Teils eines Formwerkzeugs ist, welche einen Wulstformring radial nach außen bewegt zeigt, um eine zweite Stufe eines zweistufigen Vorgangs zum in Eingriff Bringen des Wulstformrings mit dem nicht formwerkzeugbehandelten unteren Wulst gemäß der Erfindung zu vervollständigen;

4 eine Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Teils eines Formwerkzeugs, mit einer Vulkanisierform aufgepumpt, um die Seitenwände und Wülste in die Position zum Formen zu ziehen, gemäß der Erfindung ist;

5 eine Querschnittsansicht, unter Weglassung der Schraffierung zwecks Deutlichkeit der Details, eines Teils eines Formwerkzeugs, wobei das Formwerkzeug zum Formen um den Reifen herum geschlossen ist, gemäß der Erfindung ist;

6A eine Draufsicht eines segmentierten Wulstformrings in einem ausgedehnten Zustand und auf einer oberen Federplatte aufliegend gemäß der Erfindung ist;

6B eine Draufsicht eines segmentierten Wulstformrings in einem eingefahrenen Zustand und auf der oberen Federplatte aufliegend gemäß der Erfindung ist;

7 eine detaillierte Querschnittsansicht eines Teils des Formwerkzeugs von 2 (Reifen und Vulkanisiermembran weggelassen), die Keilelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zeigt, wenn sie außer Eingriff gebracht und in das Formwerkzeug eingefahren ist, wobei der Querschnitt auf einer unterschiedlichen Radiuslinie als 2 genommen ist, um radiale Federelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zu zeigen, gemäß der Erfindung ist;

8A eine detaillierte Querschnittsansicht eines Teils des Formwerkzeugs von 3A (Reifen und Vulkanisiermembran weggelassen), die Keilelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zeigt, wenn sie radial in dem Formwerkzeug ausgedehnt ist, wobei der Querschnitt auf einer unterschiedlichen Radiuslinie als 3A und 7 genommen ist, um axiale Federelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zu zeigen, gemäß der Erfindung ist;

8B eine detaillierte Querschnittsansicht eines Teils des Formwerkzeugs von 3B (Reifen und Vulkanisiermembran weggelassen), die Keilelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zeigt, wenn sie in dem Formwerkzeug axial auswärts bewegt ist, wobei der Querschnitt auf einer unterschiedlichen Radiuslinie als 3B genommen ist, um axiale Federelemente der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe zu zeigen, gemäß der Erfindung ist;

9 eine Unteransicht des auch in der Draufsicht von 6A gezeigten ausgedehnten segmentierten Wulstformrings, jedoch ohne die obere Federplatte, gemäß der Erfindung ist;

9A eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie 9A-9A von 9, welche ein Querschnittsprofil zeigt, das allen Segmenten des segmentierten Wulstformrings gemeinsam ist, gemäß der Erfindung ist;

9B eine radiale Seitenansicht, genommen entlang der Linie 9B-9B von 9, welche T-Schlitz- und Federhakenmerkmale zeigt, die allen Segmenten des segmentierten Wulstformrings gemeinsam sind, gemäß der Erfindung ist;

10 eine Draufsicht der auch in der Draufsicht von 6A gezeigten oberen Federplatte, jedoch ohne den darauf aufliegenden segmentierten Wulstformring, gemäß der Erfindung ist;

10A eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie 10A-10A von 10, welche ein Querschnittsprofil eines typischen der auf der oberen Federplatte montierten T-förmigen Führungselemente zeigt, gemäß der Erfindung ist;

10B eine radiale Seitenansicht, genommen entlang der Linie 10B-10B von 10, gemäß der Erfindung ist;

11 eine Draufsicht einer unteren Federplatte zur Montage unter der oberen Federplatte gemäß der Erfindung ist;

11A eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie 11A-11A von 11, ist, welche ein Querschnittsprofil einer typischen Flanschöffnung und Federfachs gemäß der Erfindung zeigt;

11B eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie 11B-11B von 11, ist, welche ein Querschnittsprofil eines typischen Flanschs gemäß der Erfindung zeigt;

11C eine radiale Seitenansicht, genommen entlang der Linie 11C-11C von 11, ist, welche einen Flansch mit einer Keilöffnung gemäß der Erfindung zeigt

12 eine Draufsicht einer Adapterplatte zum Montieren unterhalb einer Seitenwandformwerkzeugplatte und ringförmig um den Außenumfang der unteren Federplatte von 11, gemäß der Erfindung ist; und

12A eine Querschnittansicht, genommen entlang der Linie 12A-12A von 12, ist, welche ein Querschnittsprofil einschließlich eines typischen Zungenelements gemäß der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In 1 ist ein Reifen des Standes der Technik (siehe US-A-6 092 575) in meridionalem Querschnitt gezeigt. Der Reifen 10 umfasst eine Lauffläche 16, erste und zweite Wülste 12a beziehungsweise 12b, und zwei Seitenwände 14a und 14b, die sich zwischen der Lauffläche 16 und den Wülsten 12a beziehungsweise 12b erstrecken. Die Wülste 12a, 12b sind hinterschnitten und der Reifen ist asymmetrisch, wobei er verschiedene Wulstdurchmesser aufweist. Jeder Wulst 12a, 12b hat eine Ferse 20a beziehungsweise 20b, eine Zehe 22a beziehungsweise 22b, und einen Wulstgrund 24a beziehungsweise 24b, der sich zwischen der Ferse 20a, 20b und Zehe 22a, 22b erstreckt. Typischerweise ist der Wulstgrund eines Reifens planar von Ferse bis Zehe, jedoch kann er mehrere Flächen haben, wie in 1 veranschaulicht. Die Hinterschneidungsnatur der Wülste 12a, 12b ist durch einen oder mehrere spitze Wulstgrundwinkel &agr;, &bgr; gekennzeichnet, die sich axial einwärts öffnen. Folglich beträgt der Wulstdurchmesser an der Ferse (dem axial äußersten Ausmaß des Wulstgrunds) weniger als der Wulstdurchmesser an der Zehe (dem axial innersten Ausmaß des Wulstgrunds), d.h. der Wulstfersendurchmesser D1 beträgt weniger als der Wulstzehendurchmesser D2 für den ersten Wulst 12a, und der Wulstfersendurchmesser D4 beträgt weniger als der Wulstzehendurchmesser d3 für den zweiten Wulst 12b. Die asymmetrische Natur des Reifens 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nenndurchmesser der zwei Wülste 12a, 12b unterschiedlich sind. Spezieller beträgt für den Reifen 10, wie abgebildet, der Wulstzehendurchmesser D2 des ersten Wulsts 12a weniger als der Wulstfersendurchmesser D4 des zweiten Wulsts 12b. Die radial inneren Grenzen der Wülste 12a und 12b sind mit L1 beziehungsweise L2 bezeichnet. Diese Grenzen entsprechen dem Punkt, wo der Reifendurchmesser am kleinsten ist. Somit beträgt für den Wulst 12a der Durchmesser an der Grenze L1 D1. Für den Wulst 12b beträgt der Durchmesser an der Grenze L2 D4. Diese Reifenkonstruktion gestattet das Aufziehen auf speziellen Radfelgen und verschafft auch Vorteile beim Reifenformen, wie hierin nachstehend beschrieben wird.

Die vorliegende Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführung beschrieben, die auf vorteilhafte Weise Reifenrohlinge (unvulkanisierte Reifen), die hinterschnittene Wülste und asymmetrische Wulstdurchmesser haben, wie etwa für den Reifen 10 des Standes der Technik von 1, mittels eines Formwerkzeugs formt. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das mit einem Formwerkzeug Formen solcher Reifen begrenzt ist. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik Verbesserungen und Nutzen verschaffen, wenn sie in einem Reifenformwerkzeug angewendet wird, insbesondere Formwerkzeugen, wobei die Verwendung eines radial ausdehnbaren Wulstformrings erwünscht ist. Beispielsweise könnten zwei radial ausdehnbare Wulstformringe gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Formwerkzeug für Reifen mit normalen, symmetrischen Wulstdurchmessern und jeglichem Wulstgrundprofil verwendet werden, jedoch insbesondere für hinterschnittene Wulstgründe, die nicht geformt werden können, ohne wenigstens einen Teil der Wulstformringe axial einwärts von den Wülsten zu positionieren. Oder beispielsweise könnten zwei radial ausdehnbare Wulstformringe gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um Innenteile der Wülste zu greifen, um ein Reifenformen in "membranlosen Vulkanisierpressen", wie den in US-A-4 236 883 beschriebenen, zu gestatten.

Die detaillierte Beschreibung wird gewisse Richtungsbegriffe beinhalten, einschließlich "radial", "axial", "meridional", "einwärts" und "auswärts". Diese Begriffe sind geläufig für Reifen, und, wenn sie hierin in Bezug auf Reifenformwerkzeuge und Formpressen verwendet werden, sollten die Begriffe auf analoge Weise verstanden werden, wobei ein zentraler Ständer der Formpresse sich sowohl an der Rotationsachse des Formwerkzeugs als auch an der eines in dem Formwerkzeug plazierten Reifens befindet. "Axiale" Richtungen sind also Richtungen parallel zu dem zentralen Ständer und parallel zur Rotationsachse eines in dem Formwerkzeug plazierten Reifens. Gleichermaßen ist eine radiale Richtung in der Richtung einer Radiuslinie, die an der Rotationsachse des Formwerkzeugs beginnt, die auch die Achse eines in dem Formwerkzeugs plazierten Reifens ist. Gleichermaßen sind "einwärts", "auswärts" und verwandte Begriffe relativ zum Innenhohlraum des Formwerkzeugs und/oder des Reifens.

Die 2, 3A, 3B, 4 und 5 (25) veranschaulichen Schlüsselschritte der bevorzugten Ausführung des erfinderischen Formvorgangs, ausgeführt an einem Reifen 110, wie in meridionalem Querschnitt für eine Hälfte des Reifens 110 und des Formwerkzeugs 200 in einer Formpresse 220 gezeigt. Indem zuerst auf 5 Bezug genommen wird, die zeigt, wie der Reifen 110 geformt wird, ist ersichtlich, dass der Reifen 110 gleichartig dem Reifen 10 ist, mit hinterschnittenen Wülsten 112a, 112b (kollektiv als 112 bezeichnet) und asymmetrischen Wulstdurchmessern, sodass der Durchmesser D4 an der Ferse 120b des unteren Wulsts 112b größer oder gleich dem Durchmesser D2 an der Zehe 122a des oberen Wulsts 112a ist. Diese spezielle Wulstdurchmesserasymmetrie ermöglicht die Verwendung eines massiven (kontinuierlicher Ring, nicht segmentiert) oberen Wulstformrings 230, wie etwa des kontinuierlichen Gegenformrings (13) des '193-Patents des Standes der Technik. Eine erfinderische ausdehnbare Wulstformringbaugruppe 250 wird zum Formen des unteren Wulsts 112b genutzt. Die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe 250 ist hierin nachstehend definiert.

Aus Gründen der Einfachheit und Deutlichkeit ist in den 25 die Querschnittsschattierung von Teilen weggelassen, wie auch die inneren Elemente des Reifens 110. Der Reifen 110 hat Wülste 112, eine Lauffläche 116 und Seitenwände 114a, 114b (kollektiv als 114 bezeichnet), die sich zwischen der Lauffläche 116 und jedem Wulst 112 erstrecken.

Die axial äußere Oberfläche der Seitenwände eines Reifens, einschließlich der Wülste, wird generell durch eine Platte, Seitenwandplatte genannt, formwerkzeuggeformt, die als eine obere Seitenwandplatte 202a und eine untere Seitenwandplatte 202b illustriert ist, welche kollektiv als Seitenwandplatten 202 bezeichnet werden. Eine Seitenwandplatte 202 beginnt ab der Position des geringsten Durchmessers, herkömmlich die radial innerste Spitze des Wulsts 112; und erstreckt sich etwa bis zu den Schultern des Reifens. In der Tat werden manchmal Elemente unabhängig von den Seitenwandplatten 202 zum Formen der axialen Außenseite eines Wulsts 112 verwendet, jedoch ist es im Kontext der vorliegenden Erfindung immateriell, ob das Teil, das die Außenfläche des Wulsts 112 formt, an der Seitenwandplatte 202 integriert oder davon getrennt ist.

Aufladen, Formen und Freigeben eines Reifens 110 beziehen relative Bewegungen in einer axialen Richtung zwischen dem Reifen 110 und jeder der ihn formenden Seitenwandplatten 202 ein. In den 25 ist leicht ersichtlich, dass die der Außenseite der Wülste 112 und Seitenwände 114 zu verleihende Form mit der relativen Bewegung in einer axialen Richtung zwischen jeder der Seitenwandplatten 202 und des Reifens 110 kompatibel ist. Die hinterschnittene Wulstgestaltung erzeugt axial einwärts gewandte Teile der Wülste 112, die zu einer Form geformt werden müssen, die mittels einer Vulkanisiermembran 210 nicht mit der gewünschten Präzision verliehen werden kann. Daher ist die Verwendung zusätzlicher starrer Formwerkzeugteile, der Wulstformringe, erforderlich. In der in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführung ist der obere Wulstformring 230 ein kontinuierlicher Ring und ist der untere Wulstformring 252 ein segmentierter Ring. Die Tatsache, dass der Ring zum Formen des Wulsts mit größerem Durchmesser ein segmentierter Ring ist, ermöglicht es, hinterschnittene Wülste zu formen, wie etwa die illustrierten Wülste 112. Die Wulstformringe 230, 252 sind daher dazu gedacht, den Teil jedes der Wülste 112 ab dem Punkt zu formen, wo die formende Wirkung der Seitenwandplatten 202 endet, einwärts bis zu dem Punkt, wo die Vulkanisiermembran 210 ein effektives Formen beginnen kann.

In der für die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Form 200 ist der Wert des Durchmessers D2 für den Wulst 112a mit kleinerem Durchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser D4 für den Wulst 112b mit größerem Durchmesser. Von daher ist es möglich, den kontinuierlichen Wulstformring 230 in den gegenüberliegenden Wulst 112b zu führen. Dieser kontinuierliche Wulstformring 230 ist in einem Stück gefertigt. Andererseits besteht der segmentierte Wulstformring 252 aus mehreren Segmenten: einer Gruppe erster Segmente 254 und einer Gruppe zweiter Segmente 256. Dies ermöglicht das Einziehen des segmentierten Wulstformrings 252, sodass der Reifen 110 in dem Formwerkzeug 200 plaziert und nach dem Vulkanisieren herausgezogen werden kann.

Spezifischer zeigen die 6A und 6B, dass der Wulstformring 252 eine Anzahl N erster Segmente 254 (hier N = 3) und eine gleiche Anzahl N zweiter Segmente 256 komplementär zu und in Umfangsrichtung abwechselnd mit den ersten Segmenten 254 umfasst. Die ersten Segmente 254 (auch als Keilsegmente bekannt) sind keilförmig, wobei sie umfangsgerichtete Seitenflächen 255 aufweisen, die zu einer radial auswärts gewandten Wulstformfläche (259, wie in der Querschnittsansicht von 9A ersichtlich) des Wulstformrings 252 konvergieren, wobei die Seitenflächen 255 der ersten Segmente planar und in axialer Richtung orientiert sind. Die zweiten Segmente 256 haben Seitenflächen 257, die komplementär zu den Seitenflächen 255 der ersten Segmente 254 sind. Um eine Anhäufung in den Zeichnungen zu vermeiden, sind die Seitenflächen 255 und 257 nur mit Nummern um eines der ersten Segmente 254 oben in den 6A und 6B mit Nummern versehen, es versteht sich jedoch, dass ein gleichartiges Benennen für alle Segmente 254 und 256 gilt. 6A zeigt den segmentierten Wulstformring 252 in einem radial ausgedehnten Zustand, und 6B zeigt den segmentierten Wulstformring 252 in einem radial eingefahrenen Zustand. Es ist ersichtlich, dass das radial nach außen Drücken (Richtung 310) an den ersten Segmenten 254 die ersten Segmente 254 veranlasst, sich keilartig zwischen die zweiten Segmente 256 zu schieben und sie ebenfalls radial nach außen zu drücken. Der segmentierte Wulstformring 252 ist von einem eingefahrenen Außendurchmesser Dr (in 6B mit einem punktierten Kreis umrissen) radial ausdehnbar zu einem ausgedehnten Außendurchmesser De. Der eingefahrene Außendurchmesser Dr ist kleiner oder gleich dem Innendurchmesser D4' (siehe 2) eines nicht formwerkzeugbehandelten Wulsts 112', der durch den segmentierten Wulstformring 252 zu formen ist. Wenn der segmentierte Wulstformring auf den ausgedehnten Außendurchmesser De ausgedehnt ist, so hat er eine in Umfangsrichtung kontinuierliche, radial auswärts gewandte Fläche 259 zum Formen des Wulsts 112b', typischerweise zum Formen des Wulstgrundes 124b.

Schließlich wird zum Formen des Rests des inneren Hohlraums des Reifens 110 eine Vulkanisiermembran 210 verwendet, wobei Membranvulkanisieren eine lang angewandte und erprobte Technik ist. Auch nutzt das Formwerkzeug 200 mehrere Sektoren 210 (z.B. sechzehn Sektoren), die relativ zu den Seitenwandplatten 202 bewegbar sind, zum Formen der Außenfläche einer Lauffläche 116.

Das Formwerkzeug 200 wird in Zusammenwirken mit einer Presse 220 verwendet, die ein Untergestell 206 umfasst, worauf die untere Seitenwandplatte 202b und ein zentraler Ständer 204 befestigt sind. Für die vorliegende Erfindung ist eine Adapterplatte 264zwischen der unteren Seitenwandplatte 202b und dem Pressenuntergestell 206 befestigt. Die Presse 220 umfasst auch ein bewegbares Gestell (nicht dargestellt), auch oberes Gestell genannt, an der die obere Seitenwandplatte 202a befestigt ist. Hier werden gewisse Teile von Presse 220, Formwerkzeug 200 und Reifen 110 mit den Adjektiven "unteres" und "oberes" bezeichnet, um der üblichen Terminologie zu entsprechen, da die Pressen generell zur Aufnahme eines Formwerkzeugs, das mit seiner Achse vertikal positioniert ist, gebaut werden. Selbstverständlich ist die Beschreibung von Teilen der Presse 220, des Formwerkzeugs 200 und Reifens 110 als "untere" oder "obere" nicht einschränkend und werden diese Begriffe nur eingesetzt, um die herkömmliche Terminologie zu verwenden.

Das Formwerkzeug 200 verwendet eine symmetrische Vulkanisiermembran 210, jedoch ist die Symmetrie der Membran nicht einschränkend. Das obere Ende der Vulkanisiermembran 210 ist zwischen dem oberen Wulstformring 230 und einem oberen Klemmring 208a festgeklemmt, der bewegbar an dem zentralen Ständer 204 befestigt ist. An ihrem unteren Ende ist die Vulkanisiermembran 210 zwischen einem unteren Verschlussring 266 und einem unteren Klemmring 208b eingeklemmt, welcher letztere mittels einer. Nabe 209, die (axial) auf und ab gleitet, bewegbar an dem zentralen Ständer 204 befestigt ist. Der untere Verschlussring 266 hat eine spezielle Form (kegelstumpfförmig) und funktioniert erfindungsgemäß, wie hierin nachstehend beschrieben wird.

Die Presse 220 beinhaltet generell andere Standardelemente, nicht abgebildet, jedoch geläufig, die Vulkanisierhitze und -druck zuführen, als auch den Teilen des Formwerkzeugs 200 und der Presse 220 die erforderlichen Bewegungen verschaffen. Insbesondere wird die Nabe 209 generell zu verschiedenen Zeiten während des Formvorgangs veranlasst, an dem zentralen Ständer 204 auf- und abzugleiten. Die vorliegende Erfindung nutzt diese Standardbewegungsfähigkeit zum Antreiben des in Eingriff und außer Eingriff Bringens der erfinderischen ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe 250 an dem unteren Wulst 112b.

Der erfinderische Formvorgang wird nun unter Verweis auf 25 beschrieben, welche Schlüsselschritte des Vorgangs illustrieren.

Zuerst, wie in 2 veranschaulicht, wird ein nicht formbehandelter, unvulkanisierter Reifen 110' in das Formwerkzeug 200 hineingeladen, das in einem geöffneten Beladezustand ist. Die Vulkanisiermembran 210 ist abgelassen und einwärts aus dem Weg gefaltet, und die (nicht dargestellten) Laufflächensektoren 210 und (nicht dargestellte) obere Seitenwandplatte 202a sind, gemäß üblicher Praxis, in eine nicht hindernde Position bewegt. Der nicht formbehandelte untere Wulst 112b' hat einen Innendurchmesser D4', der groß genug ist um über den kontinuierlichen oberen Wulstformring 230 zu passieren, der einen maximalen Außendurchmesser D2 hat, der kleiner oder gleich dem Durchmesser D4' ist. Dies gestattet, dass der nicht segmentierte, nicht ausdehnbare obere Wulstformring 230 sich axial innerhalb des formbehandelten oberen Wulsts 112a' befindet. Der nicht formbehandelte untere Wulst 112b' kommt in einem Wulstformteil 244 der unteren Seitenwandplatte 202b zu liegen, nachdem er über den unteren segmentierten Wulstformring 252 passiert hat, sodass der segmentierte Wulstformring 252 sich axial innerhalb des nicht formwerkzeugbehandelten unteren Wulsts 112b' befindet. Der segmentierte Wulstformring 252 wird eingefahren und außer Eingriff gebracht, wie dies von einer vertikalen Aufwärtsbewegung des unteren Verschlussrings 266 gestattet wird, der von dem unteren Klemmring 208b und der Nabe 209, an der der untere Verschlussring 266 befestigt ist, nach oben gezogen wird. Das außer Eingriff Bringen des segmentierten Wulstformrings 252 wird von Federn angetrieben, wie hierin nachstehend im Detail angegeben, und umfasst zwei Bewegungsstufen eine vertikale (axial einwärts gerichtete) Anhebebewegung und ein radiales Einfahren (wie in 6B gezeigt). Es ist ersichtlich, dass der segmentierte Wulstformring 252 in seinem außer Eingriff gebrachten Zustand radial einwärts von und auch über (axial einwärts von) dem nicht formwerkzeugbehandelten unteren Wulst 112b', der in dem Wulstformteil 244 der unteren Seitenwandplatte 202b aufliegt, positioniert ist.

Als nächstes, wie in 3A illustriert, wird der segmentierte Wulstformring 252 in einer ersten Bewegungsstufe radial ausgedehnt (wie in 6A gezeigt), keilartig nach außen bewegt, in Reaktion auf eine vertikale Abwärtsbewegung des unteren Verschlussrings 266, der von dem unteren Klemmring 208b und der Nabe 209, an der der untere Verschlussring 266 befestigt ist, nach unten gedrückt wird. Die Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 werden durch (in 3A nicht dargestellte) T-förmige Führungselemente eingeschränkt, um sich nur in einer radialen Richtung zu bewegen, wie hierin nachstehend detailliert ausgeführt, und werden im Ausmaß ihrer radialen Bewegung durch Kontakt einer äußeren Anschlagfläche 278 des segmentierten Wulstformrings 252mit einer radial inneren Fläche 242 der unteren Seitenwandplatte 202b begrenzt.

Als nächstes, wie in 3B veranschaulicht, wird der segmentierte Wulstformring 252 in einer zweiten Bewegungsstufe mit dem Wulst 112b' in Eingriff gebracht, axial auswärts (abwärts) gedrückt in Reaktion auf weitere vertikale Abwärtsbewegung des unteren Verschlussrings 266, der von dem unteren Klemmring 208b und der Nabe 209, an der der untere Verschlussring 266 befestigt ist, nach unten gedrückt wird. Im eingegriffenen Zustand bringt der segmentierte Wulstformring 252 seine in Umfangsrichtung kontinuierliche Wulstformfläche 259 in eine Position, um mit dem benachbarten Wulstformteil 244 der unteren Seitenwandplatte 202b zusammenzuwirken, um ein unteres Wulstformfach 240b zu bilden, das alle Flächen des unteren Wulsts 112b' formen wird, außer den Innenflächen, die von der Vulkanisiermembran 210 geformt werden können. In der zweiten Bewegungsstufe sind die Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 durch (in 3B nicht dargestellte) Führungsbolzen eingeschränkt, sodass sie sich nur in einer axialen Richtung bewegen, wie hierin nachstehend detailliert ausgeführt.

Obwohl der nicht formwerkzeugbehandelte Wulst 112b' eine schlecht definierte Form haben kann, veranlasst die zweistufige Eingriffsbewegung des erfinderischen ausdehnbaren Wulstformrings 252 den Wulstformring 252, zuerst eine kontinuierliche Formfläche 259 innerhalb des Hohlraums des nicht formwerkzeugbehandelten Reifens 110' zu bilden und sich zweitens axial nach außen zu bewegen, wodurch der nicht formwerkzeugbehandelte untere Wulst 112b' effektiv in das untere Wulstformfach 240b "zusammengenommen" (einschließlich zentriert) wird.

Als nächstes, wie in 4 veranschaulicht, wird die Vulkanisiermembran 210 innerhalb des nicht formwerkzeugbehandelten Reifens 110' aufgepumpt. Der untere Wulst 112b wird durch den segmentierten Wulstformring 252 in dem unteren Wulstformfach 240b gehalten, sodass, wenn radial nach außen gerichteter Druck von der sich ausdehnenden Vulkanisiermembran 210 die Seitenwände 114 und damit die Wülste 112 veranlasst, sich axial einwärts zu ziehen, der nicht formwerkzeugbehandelte obere Wulst 112a' nach unten gegen den (oberen) kontinuierlichen Wulstformring 230 gezogen wird.

Schließlich, wie in 5 veranschaulicht, wird das Formwerkzeugbehandeln des Reifens 110 auf herkömmliche Weise abgeschlossen, wobei die Form 200 um den Reifen 110 geschlossen wird, indem die Laufflächenformsektoren 201 und die obere Seitenwandplatte 202a an ihren Platz bewegt werden. Druck und Hitze werden unter Nutzung der Formpresse 220 und der Vulkanisiermembran 210 auf herkömmliche Weise angelegt. Wenn die obere Seitenwandplatte 202a an ihrem Platz ist, wirkt sie mit dem benachbarten kontinuierlichen Wulstformring 230 zusammen, um ein oberes Wulstformfach 240a zu bilden, das alle Oberflächen des oberen Wulsts 112a außer den Innenflächen, die durch die Vulkanisiermembran 210 geformt werden können, formen wird.

Unter Verweis auf die 6A, 6B, 7, 8A, 8B, 9, 9A, 9B, 10, 10A, 10B, 11, 11A, 11B, 11C, 12 und 12A (6A12A) werden Einzelheiten der erfinderischen ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe 250 vorgelegt. Im allgemeinen sind die Schlüsselelemente der Wulstringbaugruppe 250 der segmentierte Wulstformring 252, der erste Segmente 254 und zweite Segmente 256 umfasst (siehe 6A, 6B, 9, 9A, 9B); eine obere Federplatte 260 mit radialen Kompressionsfedern 272 und T-förmigen Führungselementen 290 (6A, 6B, 10, 10A, 10B) eine untere Federplatte 262 mit axialen Kompressionsfedern 276 und Führungsbolzen 282 (8A, 8B, 11, 11A, 11B, 11C) die Adapterplatte 264 (12, 12A); und der untere Verschlussring 266 (7, 8A, 8B). Die Elemente der Wulstformringbaugruppe 250 sind leicht entfernbar, sodass einige oder alle der Elemente gemäß den gewünschten Abmessungen und zu formenden Profils an dem entsprechenden Wulst des Reifens leicht ausgetauscht werden können. Der segmentierte Wulstformring 252, die obere Federplatte 260 und die untere Federplatte 262 bilden eine leicht zu entfernende Unterbaugruppe, die ihrerseits leicht an der Adapterplatte 264 befestigt wird, die mit der unteren Seitenwandplatte 202b montiert ist. Daher wird Formwerkzeugaustausch stark erleichtert der segmentierte Wulstformring 252, die obere Federplatte 260 und die untere Federplatte 262 können als Unterbaugruppe ausgetauscht werden, oder die gesamte Baugruppe des segmentierten Wulstformrings 252, der oberen Federplatte 260, der unteren Federplatte 262, der Adapterplatte 264 und der unteren Seitenwandplatte 202b können als Baugruppe ausgetauscht werden. Der untere Verschlussring 266 ist mit einer Vielfalt segmentierter Wulstformringe 252 anwendbar, die unterschiedliche Wulstformflächen 259 und unterschiedliche ausgedehnte Außendurchmesser De haben, jedoch kann der untere Verschlussring 266, wenn gewünscht, auch leicht entfernt werden, indem er von dem unteren Klemmring 208 losgeschraubt wird.

Die Schlüsselelemente der vorliegenden Erfindung sind mit den zusammengebauten Elementen in repräsentativen Querschnittsansichten in den 7, 8A und 8B ersichtlich, und detaillierte Zeichnungen der Elemente sind individuell in verschiedenen Draufsichten und Querschnittsansichten in den 6A, 6B, 7, 8A, 8B, 9, 9A, 9B, 10, 10A, 10B, 11, 11A, 11B, 11C, 12 und 12A gezeigt.

Die ebenfalls hierin vorangehend erörterten 6A und 6B zeigen eine Draufsicht des segmentierten Wulstformrings 252, auf der oberen Federplatte 260 aufliegend. 6A zeigt die Segmente 254 und 256 positioniert, wenn der segmentierte Wulstformring 252 in seinem ausgedehnten Zustand ist, und 6B zeigt die Segmente 254 und 256 positioniert, wenn der segmentierte Wulstformring 252 in seinem eingefahrenen Zustand ist. In der bevorzugten Ausführung unterscheiden sich die ersten Segmente 254 und die zweiten Segmente 256 nur in ihrem umfangsgerichteten Ausmaß und in der Orientierung ihrer umfangsgerichtet seitlichen Flächen 255 beziehungsweise 257, wie hierin vorangehend erörtert. Die durchgezogenen Linien in den 6A und 6B stellen Profilkanten oder -ecken dar, die in Draufsicht sichtbar sind. Eine radial innere Fläche des segmentierten Wulstformrings 252 ist eine Nockenfläche 258, die von der Oberseite radial einwärts und axial auswärts (abwärts, wie illustriert) geneigt ist, um eine ringförmige Fläche zu bilden, die komplementär zu einem kegelstumpfförmigen Abschnitt ist. Gewisse andere Elemente (268, 271 und 290), die zwischen den Segmenten 254, 256 und der oberen Federplatte 260 wirken, sind in den 6A und 6B ebenfalls sichtbar. Obwohl die Referenzziffern 268, 271 und 290 nur für ihre entsprechenden Elemente in einem Segment 256 des segmentierten Wulstformrings 252 in 6A gezeigt sind, sollte verstanden werden, dass sie für entsprechende Elemente in allen der in den 6A und 6B abgebildeten Segmenten 254, 256 gelten. Ein T-förmiges Führungselement 290 hält jedes Segment gegen die obere Federplatte und beschränkt die Segmentbewegung auf radiale Richtungen (z.B. Richtung 310). Federhaken 268 (zwei pro Segment) haken durch Hakenschlitze 271 ein, um mit (in dieser Ansicht nicht dargestellten) Radialfedern in Wechselwirkung zu treten, die innerhalb der oberen Federplatte 260 enthalten sind.

9 zeigt eine Unteransicht des segmentierten Wulstformrings 252 im ausgedehnten Zustand (vergleichbar der Draufsicht von 6A). Drei Keilsegmente 254 (erste Segmente) wechseln mit drei zweiten Segmenten 256 ab. Ein T-förmiger Führungsschlitz 294 ist radial im Zentrum jedes Segments 254, 256 orientiert, und Federhaken 268 sind an Punkten, gleichmäßig beabstandet an jeder Seite des T-förmigen Führungsschlitzes 294 in jedem Segment 254, 256 befestigt. Merkmale 270, 259 und 278 des radial äußeren Profils des segmentierten Wulstformrings 252 sind angedeutet, werden jedoch hierin nachstehend unter Verweis auf eine Querschnittsansicht (9A) erläutert.

Ein entlang der Linie 9A-9A in 9 genommener Querschnitt ist in 9A gezeigt, welche ein Querschnittsprofil veranschaulicht, das sowohl den ersten Segmenten 254 als auch den zweiten Segmenten 256 gemeinsam ist. Der Querschnitt ist in derselben Orientierung wie 9 dargestellt, d.h. "mit der Oberseite nach unten", wobei die axial äußere (untere) Oberfläche oben gezeigt ist. Die radial äußerste Oberfläche des segmentierten Wulstformrings 252 ist die Wulstformfläche 259, typisch ausgebildet, um den Wulstformgrund 124b zu formen. Die Wulstformfläche 259 kann jede gewünschte Form haben, wobei sie eventuell eine Spitze 270 umfasst, um dem Wulstgrund 124b mehrere Winkel zu verschaffen, beispielsweise die in 1 für den Reifen 10 des Standes der Technik illustrierten Wulstgrundwinkel &agr; und &bgr;. Axial auswärts von der Wulstformfläche 259 liegt eine horizontale Fläche, die als eine untere Anschlagfläche 279 fungiert, und eine vertikale Fläche, die als die äußere Anschlagfläche 278 fungiert, zum Anhalten axial auswärts beziehungsweise radial auswärts gerichteter Bewegung der Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252. Eine radial innere Fläche des segmentierten Wulstformrings 252 ist die Nockenfläche 258, die radial einwärts und axial auswärts (aufwärts, wie illustriert) geneigt ist, in einem Winkel &thgr;, um eine ringförmige Fläche zu bilden, die zu einem kegelstumpfförmigen Abschnitt komplementär ist. Der Federhaken 268 ist mittels einer Schraube 269 an dem Segment 254 befestigt.

Eine entlang der Linie 9B-9B in 9 genommene radiale Seitenansicht ist in 9B gezeigt. Federhaken sind an beiden Seiten des T-förmigen T-Führungsschlitzes 294 in dem Segment 254, das typisch für die Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 ist, gezeigt. Die Flächen 295a und 295b im Inneren des T-Führungsschlitzes 294 werden hierin nachstehend auch unter Verweis auf 10A weiter erörtert.

10 zeigt eine Draufsicht der oberen Federplatte 260. Es versteht sich, dass die Referenzziffern, die auf Elemente im oberen linken Teil der Zeichnung angewandt werden, gleichermaßen für alle derartigen Elemente um die obere Federplatte 260 herum gelten. Sechs T-förmige Führungselemente 290 sind in Winkelpositionen befestigt, die den Winkelpositionen der T-förmigen Führungsschlitze 294 in dem segmentierten Wulstformring 252 entsprechen, der über der oberen Federplatte 260 aufliegt, wenn sie montiert sind wie in den 6A und 6B gezeigt. Gleich beabstandet an jeder Seite jedes T-förmigen Führungselements 290. befinden sich Radialfedern 272, die in radial ausgerichteten Federhalteöffnungen 274 gehalten werden, welche Hakenschlitze 271 haben, welche eine Öffnung entlang der Oberseite jeder Federhalteöffnung 274 vorsehen. Die Federhalteöffnungen 274 und Hakenschlitze 271 sind entsprechend zu den Federhaken 268 positioniert, die unter dem segmentierten Wulstformring 252 befestigt sind, der über der oberen Federplatte 260 aufliegt, wenn sie montiert sind, wie in den 6A und 6B gezeigt. Mit Gewinde versehene Montageöffnungen 284 sind in regelmäßigen Abständen (z.B. 6 Stellen) vorgesehen, zum Einschrauben von Führungsbolzen 282 (am besten ersichtlich in den 8A und 8B, und hierin nachstehend weiter erörtert). Ein oder mehrere (z.B. drei) obere Axialfederfächer 275 sind ebenfalls in regelmäßigen Abständen (z.B. 6 Stellen) vorgesehen, mit sich nach unten öffnenden Fachöffnungen, zum Enthalten des oberen Endes von Axialfedern 276 (am besten ersichtlich in den 8A und 8B, und hierin nachstehend weiter erörtert).

Eine entlang der Linie 10A-10A in 10 genommene radiale Seitenansicht ist in 10A dargestellt. Die Federhalteöffnungen 274 sind mit darin eingesetzten Federhaltestopfen 273 gezeigt. Der Federhaltestopfen 273 ist vorzugsweise ein selbsthaltender Innensechskant-Gewindestopfen, der in das Ende der Federhalteöffnung 274 eingeschraubt werden kann, um die Radialfeder 272 in der Federhalteöffnung 274 festzuhalten (wie in 10 gezeigt). Das T-förmige Führungselement 290 ist als mittels der Schraube 292 an die Seite der oberen Federplatte 260 geschraubt gezeigt. Das T-förmige Führungselement 290 könnte ein einziges Stück spanabhebend bearbeiteten Metalls sein oder aus zwei Stücken bestehen einem Querbalken 291a und einem Abstandsstück 291b. Das Abstandsstück 291b ist schmaler als der Balken 291a, um eine "T"-Form zu verschaffen, die die wichtigen T-Führungsflächen 293a und 293b gestattet. Das T-förmige Führungselement 290 ist so geformt und dimensioniert, dass es auf solche Weise in den Führungsschlitz 294 passt (siehe 9B), dass die Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 in einem festen axialen Abstand über der oberen Federplatte 260 gehalten werden, während auch zugelassen wird, dass die Segmente 254, 256 radial ein- und ausschieben. Die axial äußeren (unteren) Oberflächen des Querbalkens 291a verschaffen axiale T-Führungsflächen 293a, die gegen entsprechende axiale Schlitz-Führungsflächen 295a gleiten, um die relative axiale Bewegung zwischen den Segmenten 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 und der oberen Federplatte 260 zu verhindern. Die umfangsgerichteten Seitenflächen des Querbalkens 291a verschaffen radiale T-Führungsflächen 293b, die gegen entsprechende radiale Schlitz-Führungsflächen 295b gleiten, um die relative Bewegung zwischen den Segmenten 254, 256 des segmentierten Wulstformrings. 252 und der oberen Federplatte 260 gegen Bewegung in radiale Richtungen (z.B. Richtungen 310, wie in 6B angedeutet) zu beschränken.

Ein entlang der Linie 10B-10B in 10 genommener Querschnitt ist in 10B gezeigt. Der Querschnitt erstreckt sich durch die Mitte eines repräsentativen T-förmigen Führungselements 290, das mittels der Schrauben 292 an der oberen Federplatte 260 befestigt ist, wobei das Abstandsstück 291b den Querbalken 291a um einen geeigneten Betrag über der oberen Federplatte 260 hält, sodass das T-förmige Führungselement 290 in den Führungsschlitz 294 passen wird, wie hierin vorangehend beschrieben.

11 zeigt eine Draufsicht der unteren Federplatte 262, die gestaltet ist, um konzentrisch unter der oberen Federplatte 260 montiert zu werden, wie in den Querschnittsansichten der 25, 7, 8A und 8B gezeigt. Es versteht sich, dass die Referenzziffern, die auf Elemente im oberen linken Teil der Zeichnung angewandt werden, gleichermaßen für alle derartigen Elemente um die untere Federplatte 262 herum gelten. Führungsöffnungen 286 sind entsprechend zu den mit Gewinde versehenen Montageöffnungen 284 in der oberen Federplatte 260 positioniert, und untere Axialfederfächer 277 sind entsprechend zu den oberen Axialfederfächern 275 in der oberen Federplatte 260 positioniert. Auch bezugnehmend auf die Querschnittsansicht von 11A, genommen entlang der Linie 11A-11A in 11, ist zu sehen, dass das untere Axialfederfach 277 sich nach oben öffnet, um das untere Ende der Axialfeder 276 zu enthalten (am besten ersichtlich in den 8A und 8B, und hierin nachstehend weiter erläutert). Die Führungsöffnung 286 erstreckt sich teilweise durch die Oberseite der unteren Federplatte 262 und verbreitert sich dann zu einem zylindrischen Hohlraum 288, der sich zur Unterseite der unteren Federplatte 262 erstreckt. Die Führungsöffnung 286 und der Hohlraum 288 sind zur Aufnahme von Teilen des Führungsbolzens 282 (am besten ersichtlich in den 8A und 8B, und hierin nachstehend weiter erörtert) gestaltet.

Ein radial äußerer Umfang 299 der unteren Federplatte 262 ist mit Merkmalen 296, 297 und 298a versehen, die dazu gestaltet sind, sich mit entsprechenden Merkmalen eines radial inneren Umfangs 305 der Adapterplatte 264 zu verriegeln, die so montiert ist, dass sie die untere Federplatte 262 konzentrisch umgibt, und die hierin nachstehend unter Verweis auf die 12 und 12A detaillierter beschrieben ist. Noch bezugnehmend auf 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 11B-11B genommen und in 11B gezeigt; und eine radiale Seitenansicht ist entlang der Linie 11C-11C genommen und in 11C gezeigt. Eine Vielzahl (z.B. drei) von bevorzugt regelmäßig beabstandeten Flanschen 297 ist an dem radial äußeren Umfang 299 der unteren Federplatte 262 angebracht. Wie durch die verborgenen (strichlinierten) Linien in 11 angedeutet und am besten in den 11B und 11C ersichtlich, ist eine Nut 296 in den unteren Teil des radial äußeren Umfangs 299 geschnitten und erstreckt sich in Umfangsrichtung um den ganzen Umfang 299 herum. Wie am besten in der Querschnittsansicht von 11B ersichtlich, ragen die Flansche 297 in Teile der Nut 296, lassen jedoch stets einen Teil der Nut 296 offen, sodass die Nut 296 in Umfangsrichtung um den gesamten Umfang 299 herum kontinierlich ist. Der in der Seitenansicht von 11C gezeigte Flansch 297 wird von einem Keilschlitz 298a unterbrochen, der sich vertikal (axial) von der Oberzur Unterseite des radial äußeren Umfangs 299 der unteren Federplatte 262 erstreckt.

12 zeigt eine Draufsicht der Adapterplatte 264, die dazu gestaltet ist, so montiert zu werden, dass sie die untere Federplatte 262 konzentrisch umgibt, und die auch als Abstandhalter zwischen der unteren Seitenwandplatte 202b und dem Untergestell 206 der Formpresse 220 fungiert, wie in den Querschnittsansichten der 25, 7, 8A und 8B gezeigt. Unter Verweis auf sowohl 12 als auch 12A, welche eine entlang der Linie 12A-12A in 12 genommene Querschnittsansicht ist, ist eine Zunge 304 an dem radial inneren Umfang 305 der Adapterplatte 264 vorgesehen. Die Zunge 304 erstreckt sich um den inneren Umfang 305, wird jedoch von den Flanschlücken 300 unterbrochen, die in Anzahl, Größe und Zwischenbeabstandung den Flanschen 297 der unteren Federplatte 262 entsprechen. Ein Zungenkeilschlitz 298b ist an einer geeigneten Stelle angebracht, sodass, wenn die Adapterplatte 264 und die untere Federplatte 262 richtig montiert sind, die untere Federplatte 262 rotiert werden kann, bis der Flanschkeilschlitz 298a und der Zungenkeilschlitz 298b ausgerichtet sind, wodurch sie das Einstecken eines Keils (nicht dargestellt) zum Miteinanderverriegeln der Platten 262 und 264 gestatten. Eine Einpasslippe 302 ist vorgesehen, um die Konzentrizität der Adapterplatte 264 und der unteren Seitenwandplatte 202b zu gewährleisten, wenn sie in der Formpresse 220 montiert werden. Eine Vielzahl von Gewindeöffnungen 306a und/oder ausgesparten Öffnungen 306b sind gegebenenfalls vorgesehen, sodass Schrauben und/oder Bolzen verwendet werden können, um die Adapterplatte 264 relativ zur unteren Seitenwandplatte 202b und dem Untergestell 206 der Formpresse 220 zu befestigen und zu positionieren.

Die 7, 8A und 8B sind detaillierte "Nahaufnahme"-Querschnittsansichten der ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe 250 des Formwerkzeugs 200. 7 zeigt die Baugruppe 250 mit dem segmentierten Wulstformring 252 in einem außer Eingriff befindlichen und eingefahrenen Zustand, wie in den 6B und 2, jedoch mit dem Querschnitt an einer unterschiedlichen Radiuslinie als in 2 genommen, um den Radialfedern 272 zugeordnete Elemente zu zeigen. 8A zeigt die Baugruppe 250 mit dem segmentierten Wulstformring 252 radial ausgedehnt, wie in den 6A und 3A, jedoch mit dem Querschnitt an einer unterschiedlichen Radiuslinie als in den 3A und 7 genommen, um den Axialfederelementen 276 zugeordnete Elemente zu zeigen. 8B zeigt die Baugruppe 250 mit dem bereits ausgedehnten segmentierten Wulstformring 252 axial auswärts in Position bewegt, um an einem nicht formwerkzeugbehandelten Wulst 112b' (nicht dargestellt) anzugreifen, wie in 3B, jedoch mit dem Querschnitt auf derselben Linie genommen wie in 8A. 7 ist ein Querschnitt, genommen entlang der Linie 9A-9A von 9, d.h. radial durch das Zentrum eines der Federhaken 268 in einem typischen Segment (z.B. ersten Segment 254) des segmentierten Wulstformrings 252. Obwohl das erste Segment 254 in der Illustration und Erörtertung von 7 gezeigt ist, sollte verstanden werden, dass dieselben Elemente auf gleichartige Weise in den zweiten Segmenten 256 vorhanden sind. Die 8A und 8B sind entlang der Linie 11A-11A von 11 genommene Querschnitte, d.h. radial durch das Zentrum eines typischen Axialfederfachs 277 und einer typischen Führungsöffnung/hohlraums 268/288 unter einem typischen Segment (z.B. dem zweiten Segment 256) des segmentierten Wulstformrings 252.

Unter Verweis auf die 5, 6A, 7, 8A und 8B kann die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe 250 als eine Baugruppe betrachtet werden. Der untere Verschlussring 266 ist an den unteren Klemmring 208b gebolzt und ist über dem segmentierten Wulstformring 252 positioniert, nicht aneinander befestigt, jedoch in Wechselwirkung tretend, wenn eine Verschlussringnockenfläche 267 gegen die Nockenfläche 258 des Wulstformrings 252 gleitet.

Mittels der T-förmigen Führungselemente 290 in den T-Führungsschlitzen 294 werden die Segmente 254 und 256 des segmentierten Wulstformrings 252 axial oben auf der oberen Federplatte 260 gehalten, jedoch wird zugelassen, dass die Segmente 254 und 256 sich radial relativ zu der oberen Federplatte 260 verschieben. Jeder Federhaken 268 ist an der Unterseite eines Segments 254, 256 befestigt und hakt durch einen Hakenschlitz 271 in eine Federhalteöffnung 274 in der oberen Federplatte 260 ein, wo er mit einer Radialfeder 272 in Wechselwirkung tritt, die dadurch eine radial einwärts gerichtete Kraft auf das Segment 254, 256 ausübt.

Die obere Federplatte 260 wird durch die Führungsbolzen 282, die die Bewegung der oberen Federplatte 260 in einer nur axialen (vertikalen) Bewegung führen, konzentrisch und über der unteren Federplatte 262 gehalten, da ein Schaftteil 283b des Führungsbolzens 282 in einer Führungsöffnung 286 der unteren Federplatte 262 gleitet. Der Führungsbolzen 282 ist vorzugsweise ein Ansatzbolzen mit einem Gewindeteil 283a zum Einschrauben in die Montageöffnung 284 der oberen Federplatte 260; eine Schulter oder "Schaft" 283b mit glatten Seiten, die bzw. der gleitend in die Führungsöffnung 286 passt; und einem Bolzenkopf 283c. Der Führungsbolzenkopf 283c hat Freiraum, um sich innerhalb des Hohlraums 288 in der unteren Federplatte 262 auf- und abzubewegen, begrenzt jedoch die Aufwärtsbewegung des Führungsbolzens 282 und daher der oberen Federplatte 260, wenn der Bolzenkopf 283c gegen das obere Ende 289 des Hohlraums 288 anschlägt. Axialfedern 276 sind in Federfächern verankert einem oberen Axialfederfach 275 in der oberen Federplatte 260, und einem unteren Axialfederfach 277 in der unteren Federplatte 262. Die Axialfedern 276 üben eine Trennkraft aus, die die obere Federplatte 260 nach oben (axial einwärts) drückt.

Die untere Federplatte 262 ist konzentrisch zu und radial innerhalb der Adapterplatte 264 abnehmbar befestigt, mittels der Zunge 304 der Adapterplatte 264, die mit der Nut 296 und den Flanschen 297 der unteren Federplatte 262 zusammenwirkt. Wenn die Flansche 297 zu den Flanschlücken 300 in der Zunge 304 ausgerichtet sind, kann die untere Federplatte 262 so in das Zentrum der Adapterplatte 264 abgesenkt werden, dass die Flansche 297 durch die Flanschlücken 300 zur anderen Seite der Zunge 300 passieren und die Zunge 304 in der Nut 296 zu liegen kommt. Dann kann die untere Federplatte 262 so um ihre Rotationsachse rotiert werden, dass die Flansche 297 unter die Zunge 304 herumgleiten, wodurch sie die Zunge 304 der Adapterplatte 264 in der Nut 296 zwischen den Flanschen 297 und dem radial äußeren Umfang 299 der unteren Federplatte 262 einschließen. Die untere Federplatte 262 und die Adapterplatte 264 können durch Ausrichten der optionsweisen Keilschlitze 298a beziehungsweise 298b und dann Einsetzen eines Keils (z.B. eines Schwerspannstifts, nicht dargestellt) miteinander verriegelt werden.

Die Adapterplatte 264 hat eine Einpasslippe 302, um die untere Seitenwandplatte 202b konzentrisch dazu ausgerichtet zu halten. Stifte oder Schrauben (nicht dargestellt) in Öffnungen (z.B. Öffnungen 306 in der Adapterplatte 264) können dazu verwendet werden, die untere Seitenwandplatte 202b oben auf der Adapterplatte 264 in Position zu halten. Gleichermaßen können Stifte oder Schrauben (nicht dargestellt) in Öffnungen (z.B. Öffnungen 306 in der Adapterplatte 264) dazu verwendet werden, die Adapterplatte 264 festzuhalten und daher die gesamte ausdehnbare Wulstformringbaugruppe 250 in der richtigen Position an dem Pressenuntergestell 206 festzuhalten.

Wie in 7 angedeutet, ist eine Formwerkzeugbaugruppe 280, die den segmentierten Wulstformring 252, die obere Federplatte 260, die untere Federplatte 262, die Adapterplatte 264 und die untere Seitenwandplatte 202b umfasst, eine einzige Einheit, die zwecks Formwerkzeugwartung oder zwecks Formwerkzeugaustausch, um sich an verschiedene Profile anzupassen, die an Wülsten verschiedener Reifenkonstruktionen geformt werden müssen, leicht in die und aus der Formpresse 220 gewechselt werden kann.

Die Wechselwirkung der Elemente der erfinderischen ausdehnbaren Wulstformringbaugruppe 250 werden nun erörtert, unter speziellem Verweis auf die 7, 8A und 8B. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass die Zweistufen-Bewegung des ausdehnbaren Wulstformrings 252 unter Verwendung einer einfachen Baugruppe aus auf einfache Weise hergestellten Teilen vollzogen wird, die daher weniger kostspielig sind als die komplexen Mechanismen des Standes der Technik. Die Zweistufen-Bewegung von einem eingefahrenen und außer Eingriff gebrachten Zustand (7) zu einem radial ausgedehnten Zustand (8A), zu einem ausgedehnten und in Eingriff befindlichen Zustand (8B) wird von einer einfachen kontinuierlichen Abwärts (axial auswärts gerichteten)-Bewegung der Nabe 209 der Formpresse 220 angetrieben. Eine Kombination ringförmiger Elemente mit Federn wandelt die Bewegung der Nabe 209 in die gewünschte zweistufige Bewegung der Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 um. Die ringförmigen Elemente können mittels einfacher verspanender und Lochbohrvorgänge hergestellt werden.

7 zeigt das Segment 254 des segmentierten Wulstformrings 252 in dem radial eingefahrenen und außer Eingriff gebrachten Zustand, der zum Auf- und Abladen von Reifen 110', 110 erforderlich ist. Der segmentierte Wulstformring 252 ist radial einwärts von, und auch über (axial einwärts von) dem Standort eines unteren Wulsts 112b', 112 positioniert, wenn er in der unteren Seitenwandplatte 202b aufliegt (siehe auch 2). Die Radialfeder 272 ist eine von zwei solchen Federn 272 für das Segment 254, eine an jeder Seite des T-förmigen Führungselements 290, und das Paar von Federn 272 ist Kompressionsfedern, die dazu gestaltet sind, (als Paar) ausreichende Kraft in einer radialen Richtung anzulegen, um den segmentierten Wulstformring 252 radial einwärts in eine eingefahrene Position zu drücken, wie in den 2, 6B und 7 gezeigt. In 7 ist ersichtlich, dass der kegelstumpfförmige untere Verschlussring 266 in einer angehobenen Position ist, die es dem segmentierten Wulstformring 252 gestattet, einzufahren, d.h. sich radial einwärts auf den zentralen Ständer 204 zuzubewegen. Wie hierin vorangehend angemerkt, beschränken die T-förmigen Führungselemente 290 die Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252auf nur radiale Bewegung in Bezug zur oberen Federplatte 260. Es ist ersichtlich, dass die Federhaken 268 verwendet werden können, um das Ausmaß radialer Bewegung zu begrenzen, wenn der Federhaken 268 gegen ein Ende des Hakenschlitzes 271 anschlägt. Radiale Einwärtsbewegung der Segmente 254, 256 wird auch durch die Position des unteren Verschlussrings 266 begrenzt.

8A zeigt den segmentierten Wulstformring 252 nach der ersten Bewegungsstufe in den radial expandierten Zustand, d.h. wie in den 3A und 6A gezeigt. Die Abwärtsbewegung (axial auswärts, in der durch den Pfeil 320 angedeuteten Richtung), die die Formpresse 220 der Nabe 209 und dem unteren Klemmring 208b vermittelt, hat den unteren Verschlussring 266 nach unten (Richtung 320) bewegt, unter Ausübung einer nach unten gerichteten ersten Kraft 420a. Da der untere Verschlussring 266 die erste Kraft 420a auf den segmentierten Wulstformring 252 mittels der Nockenfläche 267 anlegt, die in einem Winkel &thgr; ist, wird die erste Kraft 420a in zwei Kraftkomponenten zerlegt, die auf den Ring 252 ausgeübt werden eine horizontale (radiale) erste Kraftkomponente 410a, und eine vertikale (axiale) erste Kraftkomponente 415a. Die erste Kraft 420a muss ausreichend sein, um eine radiale erste Kraftkomponente 410a zu produzieren, die ausreicht, um den Kompressionswiderstand der Radialfedern 272 zu überwinden, sodass der untere Verschlussring 266 das erste Segment 254 keilartig radial auswärts in die durch den Pfeil 310 angedeutete Richtung bewegt, die einzige durch die radial ausgerichteten T-förmigen Führungselemente 290 zugelassene Bewegungsrichtung. Wie hierin vorangehend in Bezug auf die 6A und 6B angemerkt, werden die zweiten Segmente 256 ihrerseits von den ersten Segmenten 254 keilartig radial nach außen bewegt. Aus den 6A und 6B ist ersichtlich, dass der untere Verschlussring 266 nicht mit der Nockenfläche 258 der zweiten Segmente 256 in Kontakt kommen wird, bis der segmentierte Wulstformring 252 voll ausgedehnt ist, wie in 6A. Der untere Verschlussring 266 ist vorzugsweise ein Ring mit einer kegelstumpfförmigen radial äußeren Nockenfläche 267 (am besten ersichtlich in 7), die einen Nockenwinkel &thgr; hat, der mit dem Nockenwinkel &thgr; der komplementären Nockenfläche 258 (siehe 9A) der Segmente 254, 256 des segmentierten Wulstformrings 252 übereinstimmt. Es liegt innerhalb der Reichweite der vorliegenden Erfindung, alternative Ausführungen zu konstruieren, wobei die kegelstumpfförmige Nockenfläche 267 des unteren Verschlussrings 266 durch andere Vorrichtungen ersetzt wird, die mit den Nockenflächen 258 wenigstens der ersten Segmente 254 in Wechselwirkung treten, um die ersten Segmente nach außen (Richtung 310) zu drängen, wenn die Nabe 209 nach unten (Richtung 320) bewegt wird. Beispielsweise könnten Nockenrollen (nicht dargestellt) an der Nabe 209 befestigt werden, sodass sie gegen die Nockenflächen 258 wenigstens der ersten Segmente 254 rollen. Die erste Kraft 420a muss auch ausreichend sein, um eine axiale erste Kraftkomponente 415a zu produzieren, die ausreicht, um den Reibungswiderstand zu überwinden, sodass der untere Verschlussring 266 nach unten (320) gleitet, wenn er den segmentierten Wulstformring 252 radial auswärts (310) drängt. Der Nockenwinkel &thgr; ist so ausgewählt, dass er auf geeignete Weise die ersten Kraftkomponenten ausgleicht, und beträgt geeigneterweise weniger als 45° (z.B. 30°), um den Reibungswiderstand zu verringern und die radialen Kräfte zu erhöhen. Um zu gewährleisten, dass die Bewegung der ersten Stufe des segmentierten Wulstrings 252 radial und nicht axial ist, sind die Axialfedern 276so gestaltet, dass ihr Kompressionswiderstand größer als die erste Kraftkomponente 415a ist, während der untere Verschlussring 266 die radiale Bewegung der ersten Stufe des segmentierten Wulstformrings 252 veranlasst.

Die radiale Ausdehnung (radial auswärts gerichtete Richtung 310) des segmentierten Wulstformrings 252 wird zu einem Halt gebracht, wenn die äußere Anschlagfläche 278 des segmentierten Wulstformrings 252 gegen eine radial innere Fläche 242 der unteren Seitenwandplatte 202b anschlägt. Weitere Abwärtsbewegung (axial auswärts gerichtete Richtung 320) der Nabe 209, und daher des unteren Verschlussrings 266, wird die Kompression der Axialfedern 276 veranlassen, vorausgesetzt, dass eine von der Formpresse 220 auf den unteren Verschlussring 266 ausgeübte abwärtsgerichtete zweite Kraft 420b ausreichend ist. Wiederum aufgrund des Nockenwinkels &thgr; wird die zweite Kraft 420b in zwei auf den Ring 252 ausgeübte Kraftkomponenten zerlegt . eine horizontale (radiale) zweite Kraftkomponente 410b, und eine vertikale (axiale) zweite Kraftkomponente 415b. Die radiale zweite Kraftkomponente 410b presst die äußere Anschlagfläche 278 gegen die radial innere Fläche 242, wodurch Reibung produziert wird, die dem Abwärtsgleiten des segmentierten Wulstformrings 252 widersteht. Um die gewünschte axiale Bewegung der zweiten Stufe zu veranlassen, muss die axiale zweite Kraftkomponente 415b ausreichend sein, um die Summe des Kompressionswiderstands der Axialfedern 276 und des Reibungswiderstands zwischen den Flächen 278 und 242 zu überwinden.

8B zeigt den segmentierten Wulstformring 252 nach der zweiten Stufe der Bewegung zu dem letzten, in Eingriff befindlichen Zustand zum Wulstformen, der auch in den 3B, 4 und 5 gezeigt ist . Da die radiale Bewegung 310 der Segmente 254, 256 zu einem Halt gebracht wird, wenn sie gegen die untere Seitenwandplatte 202b angeschlagen werden, erfordert eine fortgesetzte Abwärtsbewegung 320 des unteren Verschlussrings 266 ein Anlegen der zweiten Kraft 420b, und die zweite Kraft 420b ist ausreichend, um die Axialfedern 276 zu veranlassen, sich zusammenzudrücken, wodurch gestattet wird, dass die Segmente 254, 256 zusammen mit der oberen Federplatte 260 abwärts (axial auswärts, Richtung 315) gedrückt werden. Der kontinuierlich radial auswärts gegen die untere Seitenwandplatte 202b gezwungene segmentierte Wulstformring 252 bewegt sich nach unten, wobei die äußere Anschlagfläche 278 gegen die radial innere Fläche 242 gleitet, bis die Abwärtsbewegung zu einem Halt gebracht wird, wenn die untere Anschlagfläche der Segmente 254, 256 gegen eine obere Anschlagfläche 203 der unteren Seitenwandplatte 202b anschlägt.

Damit ist ein erfinderisches Reifenformwerkzeug mit einem erfinderischen ausdehnbaren Wulstformring und ein erfinderisches Verfahren zum Formen von Reifen unter Verwendung des erfinderischen Formwerkzeugs beschrieben worden. Während der ausdehnbare Wulstformring 252 eine wünschenswerte Zweistufen-Eingriffsbewegung integriert, ist er gegenüber ausdehnbaren Ringen des Standes der Technik vereinfacht, sodass die Zweistufen-Bewegung von einem durch einen einzigen ringförmigen Nocken 266 veranlasste einfache Keilwirkung angetrieben wird. Die Elemente der Wulstformringbaugruppe 250 werden mit der Seitenwandformplatte 202b kombiniert, um eine Formwerkzeugbaugruppe 280 zu bilden, die leicht gewartet werden kann und in einer Formpresse 220 leicht für einen Formwerkzeugaustausch gewechselt werden kann, um sich an unterschiedliche Profile anzupassen, die an Wülsten unterschiedlicher Reifenkonstruktionen zu formen sind.


Anspruch[de]
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe (250, 280) für ein Reifenformwerkzeug (200) in einer Formpresse (220), die zum Formen eines Reifenrohlings (110), der eine Lauffläche (116), zwei Wülste (112a, 112b) und zwei sich zwischen den Wülsten und der Lauffläche erstreckende Seitenwände (114a, 114b) umfasst, konfiguriert ist wobei die ausdehnbare Wulstformringbaugruppe folgendes umfasst:

einen segmentierten Wulstformring (252), der eine Vielzahl von Segmenten (254, 256), die sich radial ausdehnen, um eine in Umfangsrichtung kontinuierliche, radial auswärts gewandte Oberfläche (259) zum Formen eines der Wülste zu bilden, und eine radial innere kegelstumpfförmige Nockenfläche (258) zum Zerlegen axial gerichteter (320) Kräfte (420a, 420b) in eine radiale Kraftkomponente (410a, 410b) und eine axiale Kraftkomponente (415a, 415b) umfasst;

eine obere Federplatte (260), konzentrisch und axial benachbart zu dem Wulstformring (252), welche radial orientierte Radialfedern (272) umfasst, die an allen der Vielzahl von Segmenten (254, 256) befestigt sind, um die radiale Bewegung der Vielzahl von Segmenten zu steuern;

eine untere Federplatte (262), konzentrisch und axial benachbart zu der oberen Federplatte, welche axial orientierte Axialfedern (276) umfasst, die zwischen der oberen Federplatte und der unteren Federplatte wirken, um die axiale Bewegung der Vielzahl von Segmenten zu steuern; und einen

unteren Verschlussring (266) mit einer kegelstumpfförmigen radial äußeren Nockenfläche (267), die zu der radial inneren Nockenfläche (258) des ersten segmentierten Wulstformrings (252) komplementär ist, wobei:

der untere Verschlussring (266) derart an der Formpresse (220) befestigt ist, dass die Formpresse dem unteren Verschlussring axial gerichtete Bewegung (320) und axial gerichtete Kräfte (420a, 420b) vermitteln wird; und

die radial äußere Nockenfläche des Verschlussrings konzentrisch innerhalb des segmentierten Wulstformrings positioniert ist, sodass die radial äußere Nockenfläche des unteren Verschlussrings auf der radial inneren Nockenfläche des segmentierten Wulstformrings aufliegt, um die axial gerichteten Kräfte von der Formpresse auf die Nockenfläche des segmentierten Wulstformrings anzulegen.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

eine Vielzahl T-förmiger Führungsschlitze (294) in dem Wulstformring (252), die sich zu der benachbarten oberen Federplatte (260) hin öffnen, wobei ein breiterer Querbalkenteil der T-Form radial ausgerichtete Schlitzführungsflächen (295a, 295b) aufweist; und

eine Vielzahl T-förmiger Führungselemente (290), die von der oberen Federplatte zu dem benachbarten Wulstformring (252) vorragen, welche so geformt und dimensioniert sind, dass sie in die T-förmigen Führungsschlitze passen, wobei die T-förmigen Führungselemente einen Querbalken umfassen, der T-Führungsflächen (293a, 293b) komplementär zu den Schlitzführungsflächen aufweist, um die Segmente (254, 256) des Wulstformrings in einem festen axialen Abstand von der oberen Federplatte zu halten, während auch ein radiales Ein- und Ausschieben der Segmente gestattet wird.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von an den Segmenten (254, 256) des segmentierten Wulstformrings (252) befestigten Federhaken (268), sodass jeder Federhaken sich zwecks Wechselwirkung zu einer der Radialfedern (272) der oberen Federplatte (260) erstreckt, wobei die Radialfedern radial gerichtete Kraft auf die Segmente ausüben. Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

eine Vielzahl von Führungsbolzen (282), die gleitend durch axial ausgerichtete Führungsöffnungen (286) in der unteren Federplatte (262) passieren und an der oberen Federplatte befestigt sind, um die obere Federplatte (260) und die untere Federplatte konzentrisch und axial benachbart zu halten, während sie die Bewegung der oberen Federplatte in einer nur axialen Richtung lenken.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch:

einen Bolzenkopf (283c) an jedem Führungsbolzen (282); und

einen Hohlraum (288), der jede Führungsöffnung in der unteren Federplatte erweitert, sodass der Bolzenkopf Freiraum hat, um sich axial innerhalb des Hohlraums zu bewegen, jedoch die axiale Einwärtsbewegung der an dem Führungsbolzen befestigten oberen Federplatte begrenzt, wenn der Bolzenkopf am Ende des Hohlraums anschlägt.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass:

die Radialfedern (272) der oberen Federplatte in radial ausgerichteten Federhalteöffnungen (274) gehalten werden, die Hakenschlitze (271) zur Verschaffung einer Öffnung entlang einer Seite jeder Federhalteöffnung aufweisen, sodass ein Federhaken durch den Hakenschlitz in die Federhalteöffnung einhakt, um mit der radialen Feder in Wechselwirkung zu treten; und

die radiale Feder eine radial einwärts gerichtete Kraft auf die Segmente des segmentierten Wulstformrings ausübt.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass:

wenigstens ein Federhaken zur Begrenzung des Ausmaßes der radialen Bewegung der Segmente des segmentierten Wulstformrings genutzt wird, wenn der Federhaken gegen ein Ende des Hakenschlitzes anschlägt.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

jede axial orientierte Axialfeder ein Ende in einem ersten Axialfederfach (275) in der oberen Federplatte (260) verankert hat und ein anderes Ende in einem zweiten Axialfederfach (277) in der unteren Federplatte (262) verankert hat, sodass die Axialfedern eine trennende Kraft zwischen der oberen Federplatte (260) und der unteren Federplatte (262) ausüben.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

die Hälfte der Vielzahl von Segmenten des segmentierten Wulstformrings erste Segmente sind, die komplementär zu und in Umfangsrichtung abwechselnd mit zweiten Segmenten sind;

die ersten Segmente (254) keilförmig sind, mit umfangsgerichtet seitlichen Flächen (255), die hin zu einer radial auswärts gewandten Wulstformfläche (259) des Wulstformrings konvergieren, wobei die seitlichen Flächen der ersten Segmente planar und in einer axialen Richtung orientiert sind; und

die zweiten Segmente (256) seitliche Flächen (257) haben, die zu den seitlichen Flächen der ersten Segmente komplementär sind.
Eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

der segmentierte Wulstformring, die obere Federplatte und die untere Federplatte konzentrisch zu und radial innerhalb einer ringförmigen Seitenwandformplatte sind;

eine Adapterplatte (264) sich konzentrisch, benachbart zu und axial auswärts von der Seitenwandformplatte befindet; und

die untere Federplatte an der Adapterplatte befestigt ist, sodass eine von einem radial inneren Außenumfang der Adapterplatte vorragende Zunge (304) in einer Nut (296) zwischen Flanschen und einem radial äußeren Außenumfang der unteren Federplatte eingeschlossen ist.
Ein Formwerkzeug für einen Reifenrohling (110), welches eine ausdehnbare Wulstformringbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.






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