Fahrzeugluftreifen und Vulkanisationsform

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit Schulterflanken, Seitenwänden und Wulstbereichen, welcher Reifen in einer Vulkanisationsform mit mehreren, in radialer Richtung bewegbar angeordneten Segmenten eines Segmentringes zur Ausbildung des Laufstreifens und der Schulterflanken, mit Seitenwandschalen zur Ausbildung der Außenseiten der Seitenwände und mit Formtrennungen zwischen den Segmenten und den Seitenwandschalen vulkanisiert ist, wobei die Schulterflanken mitsamt jenen Bereichen, welche mit den Positionen der Formtrennungen korrespondieren, an die Außenseiten der Seitenwände stetig anschließen, sodass die Schulterflanken mit den Außenseiten der Seitenwände fluchten.

Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen, wie unmittelbar nach der Vulkanisation in einer Vulkanisationsform ausgebildet, welche Vulkanisationsform mit mehreren, in radialer Richtung bewegbar angeordneten Segmenten eines Segmentringes zur Ausbildung des Laufstreifens mit Schulterflanken, mit Seitenwandschalen zur Ausbildung der Seitenwände und mit Formtrennungen zwischen den Segmenten und den Seitenwandschalen versehen ist, wobei an der Außenseite des Reifens entlang jener Bereiche, welche mit den Positionen der Formtrennungen korrespondieren, in Umfangsrichtung um laufende, durch eine radial innere und eine radial äußere Rippenflanke begrenzte Rippen ausgebildet sind und wobei die Schulterflanken mit den radial innerhalb der Rippen befindlichen Außenseiten, durch die Rippen unterbrochen, fluchten.

Die Erfindung betrifft auch eine Vulkanisationsform zur Vulkanisation eines Fahrzeugluftreifen, mit einer Anzahl von in radialer Richtung bewegbar angeordneten Segmenten eines Segmentringes zur Ausbildung eines Laufstreifens mit Schulterflanken, ferner mit Seitenwandschalen zur Ausbildung von Seitenwänden und mit Formtrennungen zwischen den Segmenten und den Seitenwandschalen, wobei bei geschlossener Form die Seitenwandschalen mit den Segmenten des Segmentringes an den Formtrennungen in Kontakt sind, wobei jeweils am forminnenseitigen Ende entlang der Formtrennung eine um laufende Vertiefung ausgebildet ist, welche von zwei Vertiefungsflanken begrenzt ist, von welchen die eine an den Segmenten und die andere an der Seitenwandschale ausgebildet ist, und wobei um den Bereich der Formtrennungen die Forminnenseiten miteinander, durch die Vertiefungen unterbrochen, fluchten.

Derartige Fahrzeugluftreifen und eine derartige Vulkanisationsform sind beispielsweise aus der DE 10 2014 212 346 A1 bekannt. Der Fahrzeugluftreifen wird in einer Vulkanisationsform vulkanisiert, welche entlang der Formtrennungen umlaufende Rippen ausbildet, die einen V-förmigen oder einen kuppelförmigen Querschnitt mit scharfen Ecken an den Schulterflanken und den Seitenwänden aufweisen. Beim Schließen der Vulkanisationsform und beim Vulkanisieren des Rohreifens dringt Gummimaterial in den Bereich der Formtrennung zwischen den im geschlossenen Zustand der Vulkanisationsform auf den Seitenwandschalen anliegenden Segmenten ein und bildet auf den Rippenspitzen Austriebe als kurze dünne Gummifilme aus. Die umlaufenden Rippen werden mitsamt den Austrieben am fertig vulkanisierten Reifen vor dessen Auslieferung komplett abgeschnitten. Das Abschneiden der Rippen hinterlässt an der Reifenseiten kaum sichtbare schmale umlaufende Streifen mit einer Außenfläche, die glatter ist als jene der anschließenden Schulterflanken und jene der anschließenden Seitenwände.

Die den Reifen gemäß der DE 102014 212 346 A1 ausformende Vulkanisationsform weist an der Forminnenseite entlang der Formtrennung Vertiefungen mit Vertiefungsflanken auf, von welchen die eine an den Profilringsegmenten und die andere an der jeweiligen Seitenwandschale vorgesehen ist. Die Formtrennung beginnt daher am Boden dieser Vertiefungen. Die derart am Fahrzeugluftreifen ausgebildeten Rippen, welche auch als Beschneiderippen bezeichnet werden, enthalten ein gewisses Gummivolumen und bewirken durch ihre Ecken an der Reifenaußenseite beim Abtrennen vom Gummimaterial der Seitenwände und der Schulterflanken immer wieder Einrisse im Gummimaterial.

Seitenwandbeschriftungen und Seitenwanddesigns werden bei der Vulkanisation des Reifens über die Seitenwandschalen auf die Seitenwände übertragen. In letzter Zeit werden Seitenwandbeschriftungen und Seitenwanddesigns bevorzugt als seichte Vertiefungen in das Gummimaterial der Seitenwände eingeprägt. Erwünscht ist eine optisch einheitliche und einwandfreie Ausgestaltung der seitlichen Außenseiten der Reifen, ohne Vorsprünge und Stufen sowie unter Sicherstellung der Möglichkeit, Seitenwandbeschriftungen und Seitenwanddesigns in das Gummimaterial als Vertiefungen mit geringem Materialaufwand einprägen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Reifen mit einer optisch einheitlichen Ausgestaltung der Reifenseiten zur Verfügung zu stellen, vor allem unter Bedachtnahme auf einen geringen Materialaufwand und dabei auf die Möglichkeit, den Reifen mit vertieften Seitenwandbeschriftungen und/oder Seitenwanddesigns herzustellen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit einem Fahrzeugluftreifen, bei welchem radial innerhalb der Bereiche, welche mit den Positionen der Formtrennungen korrespondieren, jeweils unmittelbar ein Abschnitt der Seitenwand anschließt, welcher bei seitlicher Sicht auf den Reifen eine kreisringförmig um laufende ebene Fläche mit einer radialen Erstreckung von 10,00 mm bis 25,00 mm bildet und welcher in die Außenseite eines einen 0,50 mm bis 1 ,50 mm dünnen Materialaufschlag aufweisenden und im radialen Schnitt nach außen kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnittes der Seitenwand tangential übergeht. Durch diese Ausgestaltung wird das Ausbilden von Stufen am Übergang zum Materialaufschlag, welcher das Einprägen von vertieften Seitenwandbeschriftungen und/oder Seitenwanddesigns ermöglicht, vermieden und gleichzeitig kann der Materialaufwand für den Matenalaufschlag auf das gerade erforderliche Ausmaß beschränkt werden. Insgesamt lassen sich dadurch der Rollwiderstand und der Luftwiderstand des Reifens verringern.

Was den Fahrzeugluftreifen, wie er unmittelbar nach der Vulkanisation in einer Vulkanisationsform ausgebildet ist, betrifft, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rippenflanken der Rippen im radialen Schnitt nach innen gewölbt sind.

Die Beschneiderippen sind daher mit einem gegenüber dem Stand der Technik gemäß der DE 10 2014 212 346 A1 geringerem Materialaufwand ausbildbar, wobei die Wölbung der Rippenflanken nach innen einen sanft gerundeten Übergang der Rippenflanken in die Schulterflanken und die Seitenwände ermöglichen und beim nachfolgenden Abtrennen der Rippen dafür sorgen, dass keine Einrisse mehr am Gummimaterial der Seitenwand bzw. der Schulterflanke des Reifens entstehen.

Die Vulkanisationsform gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungsflanken der Vertiefungen im radialen Schnitt nach außen gewölbt sind.

Die derart bei der Vulkanisation ausgebildeten Rippen weisen ein optimal reduziertes Gummivolumen auf und gewährleisten nach dem Abtrennen eine optisch einheitliche Gestaltung der Reifenseiten ohne Knicke und Einrisse.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen ein Nutzfahrzeugreifen, bei welchem dem kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnitt der Seitenwand ein Kreisbogen mit einem Radius von 150,00 mm bis 200,00 mm zugrunde liegt. Bei Nutzfahrzeugreifen wirkt sich die durch die Materialeinsparung und der durch die besondere Ausgestaltung erzielbare geringere Luftwiderstand der Reifen besonders vorteilhaft aus. Der kreisbogenförmig gekrümmte weitere Abschnitt der Seitenwand erstreckt sich bei einer bevorzugten Ausführung bis zum oder nahezu bis zum Wulstbereich. Ohne Beeinträchtigung einer einheitlichen Ausgestaltung der Seitenwände kann somit ein relativ großer Bereich der Seitenwände mit Seitenwandbeschriftungen oder Seitenwanddesigns in Form von Vertiefungen versehen sein.

Beim Fahrzeugluftreifen, wie er unmittelbar nach der Vulkanisation in einer Vulkanisationsform ausgebildet ist, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Rippenflanken der Rippen sowohl in die Schulterflanken als auch in die Außenseiten der Seitenwände tangential übergehen. Dadurch ist ein besonders sauberes und weitgehend rückstandsfreies Abtrennen der Rippen vor der Auslieferung der Reifen möglich.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der kreisbogenförmigen Krümmung der radial äußeren Rippenflanke ein Kreisbogen mit einem Radius zugrunde liegt, der um insbesondere mindestens 0,20 mm größer ist als der Radius jenes Kreisbogens, welcher der kreisbogenförmigen Krümmung der radial inneren Rippenflanke zugrunde liegt, wobei der kreisbogenförmigen Krümmung der radial äußeren Rippenflanke ein Kreisbogen mit einem Radius zugrunde liegt, der 1 ,30 mm bis 2,50 mm beträgt, und wobei der kreisbogenförmigen Krümmung der radial inneren Rippenflanke ein Kreisbogen mit einem Radius zugrunde liegt, der 1 , 10 mm bis 1 ,50 mm beträgt.

Ein sauberes und einwandfreies Abtrennen der Rippen wird ferner insbesondere dadurch unterstützt, dass die Rippen eine Höhe von 1 ,00 mm bis 2,50 mm, insbesondere von 1 ,30 mm bis 1 ,70 mm, aufweisen.

Der unmittelbar nach der Vulkanisation erhaltene Fahrzeugluftreifen weist ebenso wie der auslieferungsfertige Fahrzeugluftreifen eine Seitenwand mit einem Abschnitt auf, welcher bei seitlicher Sicht auf den Reifen eine kreisringförmig umlaufende ebene Fläche mit einer radialen Erstreckung von 10,00 mm bis 25,00 mm bildet und welcher in die Außenseite eines durch einen 0,50 mm bis 1 ,50 mm dünnen Matenalaufschlag gebildeten und im radialen Schnitt nach außen kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnitt der Seitenwand tangential übergeht. In diesem nach außen kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnitt der Seitenwand sind Seitenwandbeschriftungen, Seitenwanddesigns und dergleichen als Vertiefungen bei der Vulkanisation des Reifens eingeprägt worden. Diesem kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnitt der Seitenwand, liegt, wenn der Reifen ein Nutzfahrzeugreifen ist und wie bereits erwähnt, ein Kreisbogen mit einem Radius von 150,00 mm bis 200,00 mm zugrunde.

Die Vulkanisationsform sorgt mittels Vertiefungen für ein Ausbilden der erwähnten Rippen an den seitlichen Außenseiten des Reifens, wobei die Vertiefungsflanken entsprechend der bevorzugten Ausgestaltung der auszubildenden Rippen auf entsprechende Weise gestaltet sind. Zu den diesbezüglich besonderen Ausgestaltungen der Vertiefungen gehört beispielsweise, dass die Vertiefungsflanken der Vertiefungen in die Innenseite der Segmente und der Seitenwandschalen tangential übergehen, wobei einer kreisbogenförmigen Krümmung der radial äußeren Vertiefungsflanke ein Kreisbogen mit einem Radius zugrunde liegt, der 1 ,30 mm bis 2,00 mm beträgt und wobei einer kreisbogenförmigen Krümmung der radial inneren Vertiefungsflanke ein Kreisbogen mit einem Radius zugrunde liegt, der 1 ,10 mm bis 1 ,50 mm beträgt.

Für ein Ausbilden von sauber und weitgehend rückstandsfrei abtrennbaren Rippen ist es von Vorteil, wenn die Vertiefungen eine Tiefe von 1 ,00 mm bis 2,50 mm, insbesondere von 1 ,30 mm bis 1 ,70 mm, aufweisen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines radialen Querschnittes eines Fahrzeugluftreifens unmittelbar nach der Vulkanisation in einer Vulkanisationsform, Fig. 2 das Detail D aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 einen Ausschnitt eines radialen Querschnittes eines Segmentes eines Profilringes und einer an dieses anschließenden Seitenwandschale einer Vulkanisationsform eines Fahrzeugluftreifens.

Die Schnittansicht in Fig. 1 und das Detail D gemäß Fig. 2 zeigen schematisch die Kontur der Außenseite 1 a und die Kontur der Innenseite 1 b eines Abschnittes eines Fahrzeugluftreifens, welcher beispielhaft ein Nutzfahrzeugreifen ist. Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen bei Reifen anderer Typen, beispielsweise Reifen für Personenkraftwagen, Vans, Light-Trucks oder bei Industriereifen anwendbar. Gezeigt sind ein Teil eines Laufstreifens 2 mit einer Schulterflanke 2a, ferner eine Seitenwand 3 und ein Wulstbereich 4. Die weiteren, üblicherweise vorgesehenen Reifenbauteile sind nicht dargestellt und können in bekannter Weise ausgeführt sein.

Unmittelbar nach der Vulkanisation des Reifens in einer Vulkanisationsform befindet sich am radial inneren Ende der Schulterflanke 2a an der Außenseite 1a des Fahrzeugluftreifens eine in Fig. 1 und Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete und zwei spitz zusammenlaufende Rippenflanken 5a, 5b aufweisende Rippe 5, die in der Vulkanisationsform im Bereich der Formtrennung zwischen einer Seitenwandschale und Segmenten eines Profilringes, wie noch anhand der Fig. 3 beschrieben wird, ausgebildet worden ist. Die Position der Formtrennung ist in Fig. 1 und Fig. 2 durch eine Linie F _t angedeutet. Die Rippe 5 umläuft in Umfangsrichtung die Seitenwand 3, an ihrer Spitze befindet sich ein bei der Vulkanisation des Reifens als dünner Gummifilm 6 ausgebildeter Austrieb. Die Außenseite 1a des Reifens ist im Bereich um die Rippe 5 derart gestaltet, dass die Schulterflanke 2a mit einem radial innerhalb der Rippe 5 unmittelbar anschließenden Abschnitt 3a der Außenseite 1a im Bereich der Seitenwand 3 fluchtet. Der radial innerhalb der Rippe 5 unmittelbar anschließende Abschnitt 3a der Seitenwand 3 ist als, bei seitlicher Sicht auf den Reifen, kreisringförmig umlaufende ebene Fläche mit einer radialen Erstreckung ai von jeweils 10,00 mm bis 25,00 mm, je nach Reifendimension und Reifentyp, ausgebildet. Der Abschnitt 3a geht über einen tangentialen Übergang in einen durch einen 0,50 mm bis 1 ,50 mm dünnen (Dicke d in Fig. 2) Matenalaufschlag 9 - gegenüber der gestrichelten Linie in Fig. 2 - gebildeten und nach außen mit einem Radius R kreisbogenförmig gekrümmten weiteren Abschnitt 3b der Seitenwand 3 über, auf welchem in bekannter Weise eine vertiefte, daher eingeprägte Seitenwandbeschriftung und/oder ein vertieftes Seitenwanddesign ausgebildet sein kann. Bei einem Nutzfahrzeugreifen beträgt der Radius R in der Größenordnung von 150,00 mm bis 200,00 mm. Der Materialaufschlag 9 ist außerhalb des tangentialen Überganges und gegenüber dem Abschnitt 3a eine insbesondere eine konstante Dicke d aufweisende Verdickung des Gummimaterials im Abschnitt 3a.

Die Rippenflanken 5a, 5b sind im radialen Schnitt nach innen und daher konkav gekrümmt, insbesondere als Kreisbögen, die von der Spitze der Rippe 5 ausgehend bis auf das Niveau der Schulterflanke 2a bzw. des Abschnittes 3a reichen und knickfrei, insbesondere tangential, in diese Abschnitte übergehen. Der kreisbogenförmigen Krümmung der radial äußeren Rippenflanke 5a liegt ein Kreisbogen mit einem Radius n von 1 ,30 mm bis 2,50 mm zugrunde, der kreisbogenförmigen Krümmung der radial inneren Rippenflanke 5b liegt ein Kreisbogen mit einem Radius r ₂ von 1 ,10 mm bis 1 ,50 mm zugrunde, wobei r ₂ um mindestens 0,20 mm kleiner ist als n. Die Rippe 5 weist eine Höhe h auf, die im rechten Winkel zu einer die Schulterflanke 2a mit dem Abschnitt 3a verbindenden geraden Linie ermittelt wird und 1 ,00 mm bis 2,50 mm, insbesondere 1 ,30 mm bis 1 ,70 mm, beträgt. Die Rippen 5 werden nach der Vulkanisation des Reifens und vor seiner Auslieferung mitsamt dem Gummifilm 6 mit einem Trimmmesser von Hand aus oder automatisch abgetrennt bzw. abgeschnitten.

Der Fahrzeugluftreifen wird in einer Vulkanisationsform vulkanisiert, die einen den Laufstreifen ausformenden Profilring aus einer Anzahl von in radialer Richtung bewegbaren Segmenten und in axialer Richtung bewegbare Seitenwandschalen aufweist. Fig. 3 zeigt schematisch den Verlauf der Innenseite 7a einer Seitenwandschale 7 und der Innenseite 8a des anschließenden Segmentes 8 des Profilringes. Im geschlossenen Zustand der Vulkanisationsform liegt eine Begrenzungsfläche 8b der Segmente 8 an einer Begrenzungsfläche 7b der Seitwandschale 7 dicht und unter Bildung der Formtrennung F _t an. Im dargestellten Ausschnitt formt das Segment 8 die Schulterflanke 2a des Fahrzeugluftreifens aus, die Seitenwandschale 7 die Abschnitte 3a und 3b auf der Seitenwand 3. Am forminnenseitigen Ende und entlang der Formtrennung F _t ist eine Vertiefung 5‘ ausgebildet, welche von zwei Vertiefungsflanken 5’a und 5’b begrenzt ist, von welchen die eine an den Segmenten 8 und die andere an der Seitenwandschale 7 ausgebildet ist. Nachdem die Vertiefung 5‘ die Rippe 5 am Reifen ausformt sind die Vertiefungsflanken 5’a und 5’b konvex, also nach außen, gekrümmt, insbesondere kreisbogenförmig mit Radien r ₁ ' und r ₂ ' analog zu den Radien r ₁ und r ₂ und insbesondere unter Bildung von tangentialen Übergängen zu den Innenseiten der Segmente 8 und der Seitenwandschale 7. Die Vertiefungen 5‘ weisen eine Tiefe t von 1 ,00 mm bis 2,50 mm, insbesondere von 1 ,30 mm bis 1 ,70 mm, auf.

In Folge dieser Ausgestaltung der Vulkanisationsform weist ein in dieser vulkanisierter Fahrzeugluftreifen unmittelbar nach der Vulkanisation und der Entnahme aus der Form an seinen Seiten jeweils eine umlaufende Rippe 5 mit an ihrer Spitze filmartig wegstehenden Austrieben auf.

Bezugszeichenliste

1a Außenseite

1 b Innenseite

2 Laufstreifen

2a Schulterflanke

3 Seitenwand

4 Wulstbereich

5. Rippe

5‘ Vertiefung

5a, 5b Rippenflanke

5’a, 5‘b > Vertiefungsflanke

6 Gummifilm

7 Seitenwandschale

7a Innenseite

7b Begrenzungsfläche

8 Segment

8a Innenseite

8b Begrenzungsfläche

9 Materialaufschlag r ₁ r ₂ Radius r ₁ ‘, r ₂ ‘ Radius

R Radius

F _t Formtrennung t > . Tiefe h . Höhe