DE60000463T2

DE60000463T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen und Vulkanisieren von Luftreifen

Info

Publication number: DE60000463T2
Application number: DE60000463T
Authority: DE
Inventors: Renato Caretta
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 2000-03-20
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: DE60000463D1; BR0001423A; ATE224296T1; JP2000296523A; EP1038657B1; EP1038657A1; ES2182745T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder, welches die folgenden Schritte aufweist: Anordnen eines zu behandelnden Reifens auf einem toroidförmigen Träger, dessen Außenfläche im Wesentlichen an einer Innenfläche des Reifens selbst angreift, Einschließen des Reifens und des toroidförmigen Trägers in einen Formhohlraum, der in einer Vulkanisierform ausgebildet ist, wobei der Formhohlraum Wände hat, deren Form an die eine Außenfläche des Reifens angepasst ist, wenn die Vulkanisation abgeschlossen worden ist, Pressen des Reifens mit seiner Außenfläche gegen die Wände des Formhohlraums und Übertragen von Wärme auf den zu behandelnden Reifen zur Herbeiführung einer molekularen Vernetzung.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder mit einem toroidförmigen Träger, der für den Eingriff mit einem zu behandelnden Reifen angeordnet ist und eine Außenfläche hat, die im Wesentlichen an eine Innenfläche des Reifens angepasst ist, mit einer Vulkanisierform, die wenigstens zwei Backen hat, die zwischen einem offenen Zustand, in welchem sie gegenseitig im Abstand angeordnet sind, um das Einführen des toroidförmigen Trägers zu ermöglichen, der einen zu vulkanisierenden Reifen trägt, und einem geschlossenen Zustand axial bewegbar sind, indem sie in einer gegenseitigen Beziehung Seite an Seite zum Umschließen des den zu behandelnden Reifen tragenden toroidförmigen Trägers in einem Formhohlraum angeordnet sind, der von den Innenwänden der Form begrenzt wird, deren Gestalt an die Außenfläche des vulkanisierten Reifens angepasst ist, mit Presseinrichtungen zum Pressen der Außenfläche des Reifens gegen die Innenwände der Form und mit Heizeinrichtungen zum Übertragen von Wärme auf den zwischen dem Formhohlraum und dem toroidförmigen Träger eingeschlossenen Reifen.
Bei einem Reifenherstellungszyklus wird vorgesehen, dass nach einem Herstellungsprozess, bei welchem die unterschiedlichen Reifenbauelemente hergestellt und/oder zusammengefügt werden, ein Ausform- und Vulkanisierprozess ausgeführt wird, um den Reifenaufbau mit einer gegebenen geometrischen Form zu stabilisieren, die durch ein spezielles Laufflächenmuster gekennzeichnet ist.
Für diesen Zweck wird der Reifen in eine Vulkanisierform eingeführt, die üblicherweise ein Paar von Backen, die nahe zueinander axial bewegbar und so angeordnet sind, dass sie auf den Reifenwulst und die Seitenwände einwirken, und wenigstens eine Krone aufweist, die aus am Umfang verteilten Sektoren besteht, die radial nahe zueinander so bewegt werden können, dass sie auf das Laufflächenband des Reifens einwirken können. Insbesondere sind die Backen und die Sektoren wechselseitig zwischen einem offenen Zustand, in dem sie einen Abstand voneinander haben, um das Einladen der Reifen zu ermöglichen, und einer geschlossenen Stellung bewegbar, in der sie einen Formhohlraum bilden, dessen geometrische Gestalt die gleiche ist wie die Außenflächen des zu erzielenden Reifens.
Bei einem der am weitesten verbreiteten Ausformverfahren wird vorgesehen, dass eine Vulkanisierblase aus elastomerem Material, die mit Dampf und/oder einem anderen Hochtemperatur- und Hochdruckfluid gefüllt ist, auf der Innenseite des in den Formhohlraum eingeschlossenen Reifens aufgebläht wird. Dadurch wird der Reifen in zweckmäßiger Weise gegen die Innenwände des Formhohlraums gedrückt und mit der ihm erteilten geometrischen Form stabilisiert, worauf eine molekulare Vernetzung erfolgt, der das elastomere Material aufgrund der Wärme unterworfen wird, die von dem Fluid durch die Blase und durch die Formwände übertragen wird.
Es sind auch Ausformverfahren bekannt, bei denen anstelle einer aufblähbaren Vulkanisierphase ein starrer toroidförmiger Träger mit der gleichen Gestalt wie die Innenfläche des herzustellenden Reifens in dem Reifen angeordnet ist.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise in dem europäischen Patent EP 242 840 offenbart, bei welchem ein starrer toroidförmiger Träger verwendet wird, um die Form und definitive Größen des in der Form eingeschlossenen Reifens aufzuprägen. Nach der Offenbarung des obigen Patents wird der unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen dem toroidförmigen Metallträger und dem Rohelastomermaterial, aus dem der Reifen hergestellt wird, dazu verwendet, einen geeigneten Ausformdruck zu erreichen.
Dies hat zur Folge, dass die Anordnung der Teile, die die Form und den toroidförmigen Träger bilden, einen geschlossenen Raum in dem Formhohlraum begrenzen, der genau wie die gesamte geometrische Gestalt des Reifens geformt ist. Dadurch werden sowohl die Außenflächen als auch die Innenflächen des Reifens in Kontakt mit starren Abschnitten der Ausform- und Vulkanisiervorrichtung gehalten. Mit anderen Worten, alle Teile der Vorrichtung, die für das Einstellen der abschließenden Reifengeometrie vorgesehen sind, sind star re Teile, im Gegensatz zu Verfahren, die eine aufblähbare Vulkanisierblase verwenden, die bekanntlich einen verformbaren Abschnitt der Form bildet.
Nach Auffassung der Anmelderin haben bei dem gegenwärtigen Stand der Technik sowohl die eine aufblähbare Vulkanisierblase verwendenden Verfahren als auch die einen starren toroidförmigen Träger einsetzenden Verfahren während der Reifenvulkanisation einige Probleme.
Bei den Verfahren, die eine aufblähbare Blase verwenden, ist tatsächlich zu vermerken, dass die Blasenverformbarkeit leicht geometrische und/oder strukturelle Fehler in dem Reifen aufgrund möglicher Verwerfungen entstehen lassen können, beispielsweise infolge einer nicht ausgeglichenen Expansion und/oder aufgrund von Reibungsphänomena, die zwischen den Außenflächen der Blase und den Innenflächen des unvulkanisierten Reifens erzeugt werden.
Da auch die Aufgabe der Arretierung der Reifenwulste an den entsprechenden Formabschnitten von der Blase abhängt, macht es die Blasenverformbarkeit schwierig, ausreichend hohe Drucke für die Wulstarretierung zu erreichen. Dadurch können sich unerwünschte Fehlausrichtungen der Wulste bezüglich der geometrischen Achse des Reifens ergeben, durch die dann Deformationen des ganzen Reifenaufbaus entstehen können. Zusätzlich kann ein unzureichender Druck für die Wulstarretierung die Ausbildung von Graten an den Wulsten aufgrund einer Leckage von elastomerem Material zwischen der Blase und der Form vor allem zu Beginn des Vulkanisierprozesses verursachen.
Die Vulkanisierblase erfordert die Verwendung von bedeutenden Mengen an Dampf, da das gesamte innere Volumen der in dem Formhohlraum aufgeblähten Blase aufgefüllt werden muss und zusätzlich ein Hindernis für die Wärmeübertragung auf den Reifen durch den Dampf bildet.
Andererseits erfordert die Verwendung eines starren toroidförmigen Trägers anstelle einer aufblähbaren Vulkanisierblase die Ausführung einer sehr genauen und schwierigen Prüfung der Volumina des bei der Herstellung des Reifens verwendeten Materials.
Außerdem ist es gegenwärtig unmöglich, dem Reifen eine geeignete Radial- und/oder Umfangsexpansion aufzuprägen, um beispielsweise gewünschte Vorbelastungseffekte in den verstärkenden Aufbauten zu erreichen, die bei der Reifenfertigung verwendet werden.
Schließlich ist es auch mit Hilfe des starren toroidförmigen Trägers ziemlich schwierig, eine genaue und effiziente Wärmeübertragung zur Innenseite des Reifens zu erreichen.
Das US-Patent 1,798,210 offenbart ein Vulkanisierverfahren, bei welchem ein vorgefertigter Reifenrohling auf einen toroidförmigen Träger aus vulkanisiertem Kautschuk aufgebracht wird, der dann in den Formhohlraum eingeschlossen wird, der in einer Vulkanisierform ausgebildet ist. Der rohrförmige Träger ist vollständig hohl und so geformt und bemessen, dass er mit den Innenwänden des Formhohlraums so zusammenwirkt, dass eine hermetische Abdichtung an den inneren Umfangsrändern des Reifens erfolgt. Die Größen des toroidförmigen Trägers sind jedoch kleiner als die inneren Größen des Reifenrohlings, so dass ein Spalt gebildet wird, der sich von einem Wulst zum anderen zwischen den Außenflächen des toroidförmigen Trägers und den Innenflächen des Reifenrohlings erstreckt. Nachdem das Schließen der Form erfolgt ist, wird dem toroidförmigen Träger unter Druck stehendes heißes Wasser und/oder anderes heißes Fluid zugeführt, das den oben beschriebenen Spalt durch Öffnungen erreicht, die in dem toroidförmigen Träger ausgebildet sind, um alle Funktionen zu erfüllen, die für das Ausformen und Vulkanisieren des Reifens erforderlich sind.
Bei diesem Vulkanisierprozess ist jedoch die Fertigung des Reifens direkt auf dem toroidförmigen Träger, der zusammen mit dem Reifen in die Vulkanisierform eingeführt werden muss, weder vorgesehen noch zulässig.
Da der toroidförmige Träger notwendigerweise Abmessungen haben muss, die kleiner sind als die inneren Abmessungen des Reifens, können leicht strukturelle Fehler entstehen, die sich aus einer ungenauen Zentrierung und/oder aus unkontrollierten Bewegungen oder Verformungen ergeben, denen der Reifen bei seinem Einschließen in den Formhohlraum unterliegt.
Die Anmelderin hat erkannt, dass beträchtliche Verbesserungen erreicht werden können, wenn die Zuführung des Arbeitsfluids zur Ausführung der Reifenausführung und/oder Wärmezufuhr für die Vulkanisierung an der Innenseite eines Spalts, der zwischen dem toroidförmigen Träger und dem Reifenrohling ausgebildet ist, nur auf eine Expansion folgend ausgeführt wird, die dem Reifen unter der Wirkung eines Drucks aufgeprägt wird. Ein Verfahren und eine Vorrichtung, die auf der Basis dieses Prinzips gefunden wurden, sind Gegenstand der europäischen Patentanmeldung 98830473.9 im Namen der gleichen Anmelderin.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auch gefunden, dass wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Reifenexpansion mit vorteilhaften Wirkungen bezüglich qualitativer Eigenschaften des Endprodukts erreicht werden können, wenn gleichzeitig mit der dem Reifen aufgeprägten Expansion die inneren Umfangsränder des Reifens aus ihrem Eingriff mit dem toroidförmigen Träger im Wesentlichen gelöst und in gesteuerter Weise bezüglich letzterem sich frei bewegen gelassen werden.
Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder bereitzustellen, das sich dadurch auszeichnet, dass der Pressschritt gleichzeitig mit einer Expansion, die dem Reifen aufgeprägt wird, durchgeführt wird, vorzugsweise durch Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids zu wenigstens einem Spalt für eine Fluidausbreitung, die zwischen der Außenfläche des toroidförmigen Trägers und der Innenfläche des Reifens erzeugt wird, wobei ein axiales Voneinanderwegbewegen der inneren Umfangsränder des Reifens von dem toroidförmigen Träger gleichzeitig mit der Reifenexpansion ausgeführt wird.
Vorzugsweise erfolgt das axiale Voneinanderwegbewegen eines jeden inneren Umfangsrandes des Reifens von dem toroidförmigen Träger durch axiales Rückwärtsbewegen wenigstens eines radial inneren ringförmigen Abschnitts eines Backens, der Teil der Vulkanisierform ist und in Ruhebeziehung auf den jeweiligen inneren Umfangsrand des Reifens wirkt.
Vorzugsweise wird auch vorgesehen, dass gleichzeitig zur Expansion des Reifens ein Annähern der Seitenabschnitte des Reifens an entsprechende feststehende Teile der Backen ausgeführt wird, die anfänglich mit einem vorgegebenen Abstand von den Seitenabschnitten angeordnet sind.
Dieser Annäherungsschritt der Seitenabschnitte des Reifens beginnt vorzugsweise vor dem Schritt des axialen Wegbewegens der inneren Umfangsränder.
Vorteilhafterweise erfolgt das axiale Voneinderwegbewegen der inneren Umfangsränder des Reifens in einem Ausmaß, das mit der auf den Reifen ausgeübten Expansion korreliert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Pressschritt ein Vorformschritt für den Reifen durch vorläufiges Zuführen eines Arbeitsfluids zwischen die Außenfläche des toroidförmigen Trägers und die Innenfläche des Reifens mit einem Druck ausgeführt, der niedriger ist als der des Druckfluids, das während des Pressschritts zugeführt wird.
Die beim Pressen ausgeführte radiale Expansion umfasst vorzugsweise eine Zunahme des Reifenumfangs zwischen 1,5% und 3,5%, gemessen an einer Äquatorialebene des Reifens.
Der Ausbreitungsspalt während des Pressschritts hat vorzugsweise eine Größe zwischen 3 mm und 14 mm, gemessen zwischen der Innenfläche des Reifens und der Außenfläche des toroidförmigen Trägers wenigstens an einer Äquatorialebene des Reifens.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt wenigstens die vorläufige Zuführung von Druckfluid für die Ausführung des Vorformschritts durch Zuführkanäle, die in dem toroidförmigen Träger ausgebildet sind und auf seiner Außenfläche münden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass während des vorbereitenden Zuführens von Arbeitsfluid der Reifen abdichtend an seinen inneren Umfangsrändern zwischen den Wänden der Form und der Außenfläche des toroidförmigen Trägers in Eingriff steht, um den Ausbreitungsspalt an den inneren Umfangsrändern des Reifens hermetisch abzugrenzen.
Vorteilhafterweise erfolgt die Wärmezufuhr vorzugsweise durch Zuführen eines Heizfluids zum Ausbreitungsspalt.
Dieses Heizfluid kann das gleiche Druckfluid sein, das für die Durchführung des Pressschrittes verwendet wird, oder wenigstens einen Teil davon bilden.
Zweckmäßigerweise kann auch dafür gesorgt werden, dass vor dem Zuführen von Duckfluid die innere Reifenfläche im Wesentlichen über ihrer ganzen Erstreckung an der Außenfläche des toroidförmigen Trägers haftet, wobei der Ausbreitungsspalt auf die Expansion des Reifens folgend erzeugt wird.
Vorzugsweise erfolgt die Zuführung von Druckfluid zu einem oberen Abschnitt des Formhohlraums, der mit einem unteren Abschnitt des Hohlraums über den Ausbreitungsspalt h Verbindung steht.
Ebenfalls vorzugsweise wird gleichzeitig zu dem Zuführschritt ein Schritt ausgeführt, bei welchem Druckfluid aus dem unteren Abschnitt des Formhohlraums abgezogen wird, um so einen Druckfluidstrom in den Ausbreitungsspalt zu erzeugen.
Zweckmäßigerweise wird der Schritt des Anordnens des Reifens auf dem rohrförmigen Träger dadurch erreicht, dass der Reifen direkt auf dem rohrförmigen Träger hergestellt wird.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vor der Druckfluidzuführung eine Behandlung der Innenfläche des Reifens durchgeführt, um ein Durchdringen von Druckfluid durch das den Reifenrohling bildende elastomere Material zu verhindern.
Insbesondere wird ein vorvulkanisiertes Futter für diesen Zweck zum Anordnen auf der Innenfläche des Reifens bereitgestellt.
Das vorvulkanisierte Futter kann vorteilhafterweise direkt auf dem rohrförmigen Träger während eines vorhergehenden Schritts der Reifenfertigung auf dem rohrförmigen Träger ausgebildet werden.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren durch eine Vorrichtung zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder in die Praxis umgesetzt, die sich dadurch auszeichnet, dass jeder der Backen einen radial äußeren ringförmigen Abschnitt und einen radial inneren ringförmigen Abschnitt hat, der an einem entsprechenden inneren Umfangsrand des Reifens wirkt und axial bezüglich des äußeren ringförmigen Abschnitts in einen geschlossenen Zustand bewegbar ist.
Vorzugsweise haben die Presseinrichtungen Kanäle zum Zuführen eines Druckfluids, die durch den toroidförmigen Träger hindurch ausgebildet sind und auf dessen Außenfläche münden. Insbesondere sind die radial inneren ringförmigen Abschnitte der Backen bezüglich der äußeren ringförmigen Abschnitte zwischen einer ersten Position, in der sie mit den inneren Umfangsabschnitten des toroidförmiges Trägers für ein hermetisches Angreifen am Reifen in abdichtender Weise an entsprechenden inneren Umfangsrändern von ihm zusammenwirken, und einer zweiten Position bewegbar, in der sie von dem toroidförmigen Träger beabstandet sind.
Vorteilhafterweise begrenzen die Außenfläche des toroidförmigen Trägers und die Innenwände der Form in dem Formhohlraum einen Halteraum für den Reifen, der, wenn die Form geschlossen ist, ein Volumen hat, das größer ist als das von dem Reifen eingenommene Volumen.
Es ist ferner dafür gesorgt, dass die Außenfläche des toroidförmigen Trägers eine Erstreckung hat, die geringer ist als die Erstreckung der Innenfläche des vulkanisierten Reifens.
Die Zuführkanäle öffnen sich vorzugsweise in wenigstens einen Ausbreitungsspalt für Druckfluid, der zwischen der Außenfläche des toroidförmigen Trägers und der Innenfläche des zu behandelnden Reifens gebildet wird.
Zweckmäßigerweise hat der toroidförmige Träger wenigstens einen Zentrierschaft für den Eingriff in einem Zentriersitz, der in der Form angeordnet ist, um die Positionierung des toroidförmigen Trägers und des Reifens in dem Formhohlraum zu fixieren. Dieser Zentrierschaft erstreckt sich beispielsweise längs einer geometrischen Achse, die auch der toroidförmige Träger, der zu behandelnde Reifen und der Formhohlraum haben.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung haben die Heizeinrichtungen wenigstens eine Leitung zum Zuführen eines Heizfluids zu den Zuführkanälen.
Das Heizfluid kann das gleiche Druckfluid sein, das durch die Druckfluidzuführeinrichtungen zugeführt wird.
Ferner kann zweckmäßigerweise vorgesehen werden, dass der toroidförmige Träger einen in einer Axialrichtung elastisch nachgebenden Aufbau wenigstens an Bereichen hat, die den inneren Umfangsrändern des Reifens entsprechen.
Weitere Merkmale und Vorteile werden deutlicher aus der ins Einzelne gehenden Beschreibung einer bevorzugten, nicht ausschließlichen Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder gemäß der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und bildet ein nicht beschränkendes Beispiel, wobei
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt zeigt, wobei eine Form in einem offenen Zustand angeordnet ist, um das Entfernen eines vulkanisierten Reifens zu ermöglichen,
Fig. 2 ein teilweiser Halbschnitt in bezüglich Fig. 1 vergrößertem Maßstab ist, der einen Reifenrohling in einem Stadium zeigt, das mit dem Schließen der Form zusammenfällt oder unmittelbar darauf folgt,
Fig. 3 ein Halbschnitt des Reifens während eines Arbeitsschritts ist, bei welchem folgend auf das Zuführen von unter Druck stehendem Arbeitsfluid zum Formhohlraum eine anfängliche Trennung zwischen der Innenfläche des Reifens und der Außenfläche des toroidförmigen Trägers sowie ein Annähern der Reifenseitenabschnitte an die Formbacken erfolgen,
Fig. 4 ein Halbschnitt der Vorrichtung während eines Arbeitsschritts ist, bei welchem das Wegbewegen der Reifenwulste von dem toroidförmigen Träger stattgefunden hat, und
Fig. 5 ein Halbschnitt des an den Formoberflächen behandelten Reifens folgend auf die Zuführung von unter Druck stehendem Dampf zu dem Formhohlraum ist.
In den Figuren ist eine Ausform- und Vulkanisiervorrichtung für Reifen für Fahrzeugräder gemäß der vorliegenden Erfindung insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
Die Vorrichtung 1 hat eine Vulkanisierform 2, der eine Vulkanisierpresse 3 zugeordnet ist, die deshalb nur schematisch gezeigt ist, da sie auf irgendeine Weise gebaut werden kann, die für den Fachmann zweckmäßig ist. Beispielsweise kann die Form 2 aus einer unteren Hälfte 2a und einer oberen Hälfte 2b in Eingriff mit einer Grundplatte 3a bzw. einem Schließabschnitt 3b der Presse 3 bestehen.
Bei dem Beispiel hat die untere Hälfte 2a und die obere Hälfte 2b der Form 2 einen unteren Backen 4a bzw. eine oberen Backen 4b sowie einen unteren Kranz 5b und einen oberen Kranz 5a von Sektoren.
Die untere Hälfte 2a und die obere Hälfte 2b sind bezüglich einander zwischen einer Offenstellung, in der sie zueinander in einem Abstand voneinander, wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet sind, und einer in Fig. 2 und 3 gezeigten Schließstellung bewegbar, in der sie nahe aneinander zur Bildung eines Formhohlraums 6 angeordnet sind, der von den inneren Wänden der Form 2 begrenzt wird, die von den Backen 4a, 4b und den Sektoren 5a, 5b ge bildet wird. Die Innenwände der Form 2 haben eine Form, die der geometrischen Gestalt der Außenfläche 7a eines herzustellenden Reifens 7 angepasst ist.
Der Reifen 7 hat gewöhnlich einen Karkassenaufbau, vorzugsweise in Radialbauweise, der von einer oder mehreren Karkassenlagen gebildet wird, deren jeweilige gegenüberliegende Endränder in Eingriff mit ringförmigen verstärkenden Aufbauten stehen, die in die inneren Umfangsränder 7b des Reifens eingeschlossen sind, d. h. in die Bereiche, die gewöhnlich als "Wulste" bezeichnet werden. In einer radial äußeren Position ist an dem Karkassenaufbau ein Gurtaufbau mit einer oder mehreren Gurtlagen aufgebracht, die radial eine auf der anderen in Folge aufgebracht sind.
Der Karkassenaufbau und der Gurtaufbau sowie die ringförmigen verstärkenden Aufbauten an den Wulsten sind in den beiliegenden Zeichnungen nicht gezeigt, da sie auf herkömmliche Weise hergestellt werden können.
Die Backen 4a, 4b dienen zur Bildung der Außenflächen der gegenüberliegenden Seitenwände 8 des Reifens 7, während die Sektoren 5a, 5b zur Bildung des so genannten Laufflächenbandes 9 auf dem Reifen dienen, indem eine Reihe von Einschnitten sowie Längs- und/oder Quernuten (in den Zeichnungen nicht gezeigt) in ihm erzeugt werden, die in geeigneter Weise so angeordnet sind, dass sie das gewünschte "Laufflächenmuster" bilden.
Die Vorrichtung 1 verwendet weiterhin wenigstens einen toroidförmigen Träger 10 aus metallischem Material oder einem anderen massiven Material, der eine Außenfläche 10a aufweist, die die Form der Innenfläche des Reifens reproduziert oder ihr in jedem Fall im Wesentlichen angepasst ist. Der toroidförmige Träger 10 ist zweckmäßigerweise aus einer kollabierbaren Trommel hergestellt, d. h. aus einer Trommel aus zentripetal beweglichen Umfangssegmenten, so dass der toroidförmige Träger demontiert und leicht aus dem Reifen 7 entfernt werden kann, wenn die Reifenherstellung abgeschlossen ist.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird der Reifenrohling 7 auf dem toroidförmigen Träger 10 angeordnet, bevor er zusammen mit dem Reifen in die Vulkanisierform 2 eingeführt wird, die sich im offenen Zustand befindet.
Insbesondere kann der Eingriff des Reifens 7 auf dem toroidförmigen Träger 10 zweckmäßigerweise durch Herstellen des Reifens direkt auf dem Träger erhalten werden. Auf diese Weise wird der toroidförmige Träger 10 vorteilhaft als ein starres Modell zur Bildung und/oder Ablage der unterschiedlichen Bauelemente genutzt, beispielsweise der ver stärkenden Aufbauten an den Wulsten, der Gurtlagen, der Seitenwände und des Laufflächenbandes, die bei der Ausbildung des Reifens zusammenwirken. Weitere Einzelheiten über die Modalitäten der Bildung und/oder Ablage der Bauelemente des Reifens 7 auf dem toroidförmigen Träger 10 finden sich beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen 97830633.0 und 97830731.2 im Namen der gleichen Anmelderin.
Unter diesem Umstand entspricht die geometrische Ausgestaltung der Innenfläche des Reifensrohlings 7 der Gestalt der Außenfläche des toroidförmigen Trägers 10 genau oder ist ihr auf alle Fälle im Wesentlichen angepasst. Mit anderen Worten, es stehen der toroidförmige Träger 10 und der Reifen 7 in einer gegenseitigen Kontaktbeziehung auf im Wesentlichen homogene Weise über der gesamten Erstreckung ihrer Außenflächen 10a bzw. Innenflächen.
Wie jedoch im Folgenden deutlicher wird, ist die Erstreckung der Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 vorzugsweise so vorgesehen, dass sie etwas kleiner als die Erstreckung der Innenfläche 7b des Reifens 7 ist, wenn die Vulkanisierung abgeschlossen worden ist.
Der toroidförmige Träger 10 ist vorzugsweise mit wenigstens einem Zentrierschaft 12 für einen Eingriff in einem in der Form 2 angeordneten Zentriersitz 12 vorgesehen, um eine genaue Positionierung des toroidförmigen Trägers und des von ihm getragenen Reifens 7 in dem Formhohlraum 6 herzustellen. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der toroidförmige Träger 10 zwei Zentrierschäfte 11, die sich auf gegenüberliegenden Seiten längs einer für den toroidförmigen Träger 10, den Reifen 7 und den Formhohlraum 6 gemeinsamen geometrischen Achse Y erstrecken und für ein Einpassen in entsprechende Zentriersitze 12 angeordnet sind, die in der Grundplatte 3a bzw. in dem Schließabschnitt 3b der Vulkanisierpresse 3 ausgebildet sind.
Die Zentrierschäfte 11 können mit dem toroidförmigen Träger 10 durch Verbindungsgestänge 11a (nur schematisch gezeigt) verbunden werden, die für die Ermöglichung einer zentripetalen Bewegung der Umfangssegmente angepasst sind, die den toroidförmigen Träger bilden.
Vorteilhafterweise hat jeder Backen 4a, 4b einen radial äußeren ringförmigen Abschnitt 13a, 13b, der starr mit der Grundplatte 3a oder dem Schließabschnitt 3b der Presse 2 jeweils in Eingriff steht, sowie einen radial inneren ringförmigen Abschnitt 14a, 14b, auf den nachstehend als "Wulstring" Bezug genommen ist und der bezüglich des äußeren ringförmigen Abschnitts 13a, 13b axial beweglich ist.
Insbesondere ist jeder Wulstring 14a, 14b auf Befehl von Betätigungseinrichtungen, die, da sie auf herkömmliche Weise hergestellt werden können, nicht gezeigt sind, zwischen einer ersten Position, in der er sich nahe an einer Äquatorialebene X-X des Formhohlraums 6 befindet und mit dem inneren Umfangsabschnitt 10b des toroidförmigen Trägers 10 für einen hermetischen Eingriff mit dem inneren Umfangsrand 7b des Reifens 7 in abdichtender Weise zusammenwirkt, und einer zweiten Stellung bewegbar, in der er von der Äquatorialebene X-X und dem toroidförmigen Träger 10 wegbewegt ist.
Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich in der zweiten Position die Seite des Wulstrings 14a, 14b, die von dem Formhohlraum 6 nach innen weist, im Wesentlichen in einer Oberflächenkontinuitätsbeziehung bezüglich der entsprechenden Seite des jeweiligen äußeren ringförmigen Abschnitts 13a, 13b.
Wenn die Positionierung des toroidförmigen Trägers 10 mit dem Reifen 7 auf dem unteren Abschnitt 2a der Form 2 ausgeführt ist, wird die Form in ihren Schließzustand gebracht.
Beim Schließen der Form 2 oder unmittelbar nach dem Abschluss des Schließens ist jeder der ringförmigen Abschnitte 14a, 14b des unteren Backens 4a und des oberen Backens 4b in der ersten Arbeitsposition angeordnet. Als Folge ist jeder der inneren Umfangsränder 7b des Reifens 7 in abdichtenden Eingriff zwischen den inneren Umfangsabschnitten 10b des toroidförmigen Trägers 10 und den inneren ringförmigen Abschnitten 14a, 14b des unteren Backens 4a und des oberen Backens 4b gebracht. Insbesondere befindet sich begrenzt zwischen dem Wulstring 14, 14b eines jeden Backens 4a, 4b und dem entsprechenden inneren Umfangsabschnitt 10b des toroidförmigen Trägers 10 ein Gehäusesitz für einen inneren Umfangsrand 7b des Reifens 7, der üblicherweise als "Wulst" des Reifens bekannt ist.
Die Wulstsitze geben den jeweiligen Wulsten 7b eine ausgeformte Gestalt mit absolut geometrischer Präzision und Dicke, weil die Form durch eine direkte Koppelung zwischen den starren Flächen des toroidförmigen Trägers 10 und den Backen 4a, 4b der Form 2 bestimmt ist.
Außerdem gewährleisten die Wulstsitze eine vollständig stetige und präzise Zentrierung des Reifens 2 bezüglich der Achse "Y" des Formhohlraums 6.
Der toroidförmige Träger 10 ist vorzugsweise auch so bemessen, dass er wenigstens an den den Wulsten 7b des Reifens 7 entsprechenden Bereichen einen elastisch dehnbaren Aufbau in Axialrichtung deswegen hat, weil die Backen 4a, 4b gegenseitig in ihre Nähe bewegt werden und die Backen 4a, 4b mit den jeweiligen inneren ringförmigen Abschnitten 14a, 14b in der ersten Arbeitsstellung bei dem Schließschritt der Form 2 angeordnet sind.
Die axiale Verformung, welcher der toroidförmige Träger 10 an den Bereichen in Kontakt mit den Backen 4a, 4b nahe der Reifenwulste 7b unterliegt, liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5 mm, so dass ein spezifischer Druck zwischen 18 und 25 bar an den Flächen erzeugt wird, die in Kontakt mit den entsprechenden Backen 4a, 4b stehen. Dieser Kontaktdruck verhindert während der anfänglichen Ausform- und Vulkanisierschritte des Reifens 7, dass elastomeres Material zwischen den in gegenseitigem Kontakt stehenden Flächen des toroidförmigen Trägers 10 und der Backen 4a, 4b herausleckt, wodurch die Bildung von daraus folgenden Graten vermieden wird.
Vorteilhafterweise begrenzen in dem Formhohlraum 6 die Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 und die Innenwände der Form 2 einen Raum zum Halten des Reifens 7, der, wenn die Form geschlossen ist, ein Volumen hat, das größer ist als das von dem Reifen selbst eingenommene Volumen. Deshalb halten, wie in Fig. 2 zu sehen ist, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Form 2 geschlossen ist, die Innenwände der Form an Sektoren 5a, 5b und die äußeren ringförmigen Abschnitte 13a, 13b der Backen 4a, 4b etwas Abstand von der Außenfläche des Reifens 7, während die Innenfläche des Reifens an der Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 im Wesentlichen über deren ganzer Erstreckung haftet.
Whrend dieses Schritts Können die an den Sektoren 5a, 5b angeordneten erhabenen Abschnitte auf alle Fälle teilweise in das Laufflächenband 9 eindringen und das Laufflächenmuster bilden.
Wenn das Schließen der Form 2 abgeschlossen ist, muss der Reifen 7 einem Pressschritt, bei welchem seine Außenfläche 7a sich an den Innenwänden der Form 2 befindet, gleichzeitig mit der Wärmezufuhr unterworfen werden, damit ein molekulares Vernetzen des den Reifen bildenden elastomeres Material und seine daraus folgende geometrische und strukturelle Stabilisierung festgelegt wird.
Für diesen Zweck ist die Vorrichtung 1 mit Presseinrichtungen versehen, die wenigstens eine primäre Leitung 15 zum Zuführen eines Druckfluids aufweisen, die beispielsweise in dem Schließabschnitt 3b der Presse 3 ausgebildet ist und in den Formhohlraum 6 mündet, so dass Druckfluid in den Hohlraum an einer radial inneren Position des toroidförmigen Trägers 10 eingebracht wird.
Durch den toroidförmigen Träger 10 erstreckt sich eine Vielzahl von Kanälen, die auf die Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers münden und über dessen Umfangserstreckung geeignet verteilt sind.
Das von der primären Leitung 15 dem Formhohlraum 6 zugeführte Druckfluid erreicht deshalb die Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 über die Zuführkanäle 17.
Aufgrund des von dem Fluid ausgeübten Drucks beginnt der Reifen 7, dessen innere Umfangsränder 7b in abdichtendem Eingriff mit den oben beschriebenen Wulstsitzen stehen, in dem zwischen den Innenwänden der Form 2 und der Außenfläche des toroidförmigen Trägers 10 gebildeten Halteraum zu expandieren. Dadurch wird zwischen der Innenfläche des Reifens 7 und der Außenfläche des toroidförmigen Trägers 10 ein mit Druckfluid gefüllter Ausbreitungsspalt 18 erzeugt.
Insbesondere wird bevorzugt vorgesehen, dass dem Pressschritt ein anfänglicher Vorformschritt vorausgeht, der durch vorherige Zuführung eines Arbeitsfluids zu dem Formhohlraum 6 ausgeführt wird, das beispielsweise aus Stickstoff besteht und mit einem Druck zugeführt wird, der nur als Hinweis zwischen 3 und 6 bar liegt und auf alle Fälle geringer ist als der des Druckfluids, das während des Pressschritts zugeführt wird.
Der Vorformschritt führt zu einer Trennung der Innenfläche des Reifens 7 von dem toroidförmigen Träger 10 und zu einer Expansion des Reifens an den Seitenwänden 8, die aus Fig. 3 zu sehen ist. Dadurch ergibt sich eine Annäherung der Seitenabschnitte oder Seitenwände 8 des Reifens 7 an die festen äußeren ringförmigen Abschnitte 13a, 13b des oberen Backens 4a und des unteren Backens 4b.
Durch eine axiale Rückwärtsbewegung werden die inneren ringförmigen Abschnitte 14a, 14b des oberen Backens 4a und des unteren Backens 4b dann in die zweite Arbeitsstellung gebracht, was in Fig. 4 gezeigt ist. Gleichzeitig mit einer Expansion des Reifens 7 wird auf diese Weise ein axialer Voneinanderwegbewegen der inneren Umfangsränder 7b des Reifens 7 von dem toroidförmigen Träger 10 herbeigeführt. Zu vermerken ist, dass die inneren Umfangsränder 7b einen stetigen Dichtungseingriff an den entsprechenden inneren ringförmigen Abschnitten 13a, 13b aufgrund der Wirkung des Drucks beibehalten, der von dem Arbeitsfluid ausgeübt wird, das dem Formhohlraum 6 zugeführt wird. Gleichzeitig mit dem Voneinanderwegbewegen der inneren Umfangsränder 7b von dem toroidförmigen Träger 10 wird ein echter Pressschritt des Reifens gegen die Innenflächen der Form 2 gleichzeitig mit einer weiteren Expansion herbeigeführt, die auf den Reifen ausgeübt wird, mit der Folge einer Steigerung des Volumens des Ausbreitungsspaltes 18, bis die gesamte Außenfläche 7a des Reifens vollständig an den Innenwänden der Form 2 haftet.
Vorzugsweise wird die Zuführung von Druckfluid zum Zwecke der Durchführung des Pressschritts sowie des vorangehenden Vorformschritts durch die primäre Leitung 15 in einem oberen Abschnitt des Formhohlraums 6 erreicht. Dieser obere Abschnitt des Formhohlraums 6 steht mit dessen unterem Abschnitt durch den Ausbreitungsspalt 18 sowie durch die Räume in Verbindung, die zwischen den Verbindungsgestängen 11a des toroidförmigen Trägers 10 vorhanden sind.
Gleichzeitig wird das Druckfluid aus dem unteren Abschnitt des Formhohlraums 6 durch eine oder mehrere Abführleitungen 21 abgezogen, die mit dem unteren Abschnitt nahe an den inneren Umfangsrändern 7b des Reifens 7 verbunden sind. Dadurch wird ein Druckfluidstrom in vorteilhafter Weise erzeugt, der von dem oberen Abschnitt zum unteren Abschnitt des Formhohlraums 6 geht, wodurch eine wirksame und homogene Wärmezuführung zum Reifen 7 gewährleistet wird.
Bei dem Pressschritt hat der Ausbreitungsspalt 18 vorzugsweise eine Größe zwischen 3 mm und 14 mm, gemessen zwischen der Innenfläche 7b des Reifens 7 und der Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 wenigstens nahe an einer Äquatorialebene des Reifens, die mit der Äquatorialebene X-X des Formhohlraums 6 zusammenfällt.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass das Ausmaß der von dem Reifen 7 angelegten Expansion ein Strecken seines Gurtaufbaus mit einer Umfangserhöhung zwischen 1,5% und 3,5%, gemessen an der Äquatorialebene X-X des Reifens selbst, umfasst.
Vorteilhafterweise gehört zu dieser Expansion kein anomales Spannen der Korde, die den Reifenkarkassenaufbau bilden, auch in dem Fall, in welchem der Reifen eine Karkasse in Radialbauweise hat. Tatsächlich kompensiert ein vollständiges oder auf alle Fälle ausreichendes Voneinanderwegbewegen der Wulste von dem toroidförmigen Träger eine Deh nung, die ansonsten an den Karkassenkorden anliegen würde, wenn die Wulste während der Reifenexpansion gegen die toroidförmigen Träger 10 arretiert gehalten würden. Das dem Ausbreitungsspalt 18 während des Pressschritts zugeführte Druckfluid kann beispielsweise aus Stickstoff oder aus einem anderen Inertgas bestehen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird jedoch vorgesehen, dass zusätzlich zu dem Inertgas oder an seiner Stelle Dampf verwendet wird, der vorzugsweise auf eine Temperatur überhitzt sein muss, die vorzugsweise zwischen 170ºC und 210ºC liegt, und der mit einem allmählich zunehmenden Druck zugeführt wird, bis ein Wert zwischen 16 und 30 bar, vorzugsweise von etwa 18 bar, erreicht ist. Unter diesem Umstand erfüllt das den Zuführkanälen 17 für die Reifenausformung zugeführte Druckfluid auch die Funktion eines teilweisen oder vollständigen Erhitzens des Fluids für die Übertragung der Wärme auf den Reifen, die für dessen Vulkanisierung erforderlich ist.
Die primäre Leitung 15, der Formhohlraum 6 und die Zuführkanäle 17 üben zusammen mit weiteren Kanälen 19a, 19b, 20a, 20b angrenzend an die Backen 4a, 4b und die Sektoren 5a, 5b der Form 2, die mit unter Druck stehendem Dampf bei hoher Temperatur versorgt werden, auch die Funktion der Heizeinrichtungen für die Wände der Form 2 aus, um auf den Reifen 7 auch von außen nach innen die erforderliche Wärme für die molekulare Vernetzung des Reifens zu übertragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vor der Zuführung des Druckfluids vorzugsweise eine Behandlung der Innenfläche des Reifens 7 vorgenommen, um zu verhindern, dass unter Druck stehender Dampf durch das Rohelastomermaterial, aus dem der Reifen hergestellt wird, vor allem während der Anfangsschritte des Vulkanisierzyklus hindurchgeht. Insbesondere ist bei dem diesbezüglichen Verfahren eine Anordnung von wenigstens einem vorvulkanisierten Futter an der Innenfläche des Reifens für diesen Zweck vorgesehen. Vorteilhafterweise kann das vorvulkanisierte Futter (in den Figuren nicht gezeigt) direkt auf dem toroidförmigen Träger 10 während eine Schritts ausgebildet werden, der der Herstellung des Reifens 8 auf dem toroidförmigen Träger vorhergeht, oder auf die Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 in Form einer Skimm-Schicht aufgebracht werden.
Weitere Spezifizierungen für die Zusammensetzung und Eigenschaften des Futters sind in der europäischen Patentanmeldung 98830696.5 im Namen der gleichen Anmelderin beschrieben, auf die für mögliche weitere Erläuterungen Bezug genommen werden soll.
Mit der Erfindung werden wesentliche Vorteile erreicht.
Tatsächlich gewährleistet die Möglichkeit der Herstellung des Reifens direkt auf dem starren toroidförmigen Träger ausgezeichnete Eigenschaften des Reifens hinsichtlich geometrischer Präzision und struktureller Gleichförmigkeit.
Die Verwendung eines starren toroidförmigen Trägers während des Ausform- und Vulkanisierschritts ermöglicht eine perfekte Zentrierung des Reifens in der Vulkanisierform und erlaubt eine größere Kontrolle der geometrischen und strukturellen Eigenschaften des Reifens während des Expansionsschritts verglichen mit herkömmlichen Prozessen, die aufblähbare Vulkanisierblasen verwenden. Diese geometrische und strukturelle Steuerung wird auch weiter durch eine effiziente Verankerung der Wulste 7b zwischen den Backen 4a, 4b und dem toroidförmigen Träger 10, wie vorstehend beschrieben, verbessert, ohne dass die Gefahr einer Gratbildung aufgrund einer Leckage von elastomerem Material nicht einmal während der Anfangsschritte des Ausform- und Vulkanisierprozesses besteht.
Zusätzlich gewährleistet die Zuführung von unter Druck stehendem Dampf bei einer vorgegebenen Temperatur zu dem zwischen dem toroidförmigen Träger und der Innenfläche des Reifens gebildeten Ausbreitungsspalt eine stärkere Wärmeübertragung auf den Reifen, wobei die Übertragung nicht von Körpern aus elastomerem Material, wie Vulkanisierblasen beim Stand der Technik, behindert wird und effizienter als die ist, die durch Kontakt mit Massivkörpern, beispielsweise dem toroidförmigen Träger, erreichbar ist.
Die Verwendung eines toroidförmigen Trägers während des Vulkanisierschritts bietet weiterhin die Möglichkeit, das von dem Dampf in dem Reifen eingenommene Volumen stark zu reduzieren, so dass die Vulkanisierung mit stark reduzierten Dampfmengen verglichen mit dem Stand der Technik erreicht wird.
Die Zuführung von Dampf oder eines anderen Druckfluids zwischen dem toroidförmigen Träger und der inneren Reifenfläche ermöglicht es auch, dass geeignete Vorspannungskräfte durch die Reifenexpansion in den inneren verstärkenden Aufbauten des Reifens erzeugt werden, wobei dieser Zustand häufig erwünscht ist, um vorgegebene Verhaltenseigenschaften zu erreichen.
Insbesondere ermöglicht es die Erfindung in vorteilhafter Weise, ein Strecken mit daraus folgenden Vorspannkräften in den Gurtaufbau des Reifens herbeizuführen, ohne zu viel Spannung an die Korde anzulegen, die die Lage oder die Lagen bilden, die zu dem Karkassenaufbau gehören, auch wenn der Reifen einen Karkassenaufbau in Radialbauweise mit sehr niedrigem Profil hat, d. h. bei einem geringen Wert des Querschnittsverhältnisses von Höhe/Breite (H/C ≤ 0,65) und/oder bei einer Herstellung aus Metallkorden oder auf alle Fälle aus Korden, die einen hohen Elastizitätsmodul haben.
Das Anordnen einer vorvulkanisierten Elastomerschicht auf der Innenfläche des Reifens beseitigt auch die Gefahr, dass ein direkter Kontakt des Dampfs mit den Innenflächen des Reifens eine Diffusion von Wasserteilchen in den Schichten der Rohmischung herbeiführt, vor allem während der Anfangsschritte des Vulkanisierprozesses.
Offensichtlich könne viele Modifizierungen und Änderungen bei der Erfindung, wie sie beschrieben ist, vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Ausbreitungsspalt 18 so vorgesehen werden, dass er wenigstens teilweise von einer Oberflächenverkleinerung gebildet wird, die an der Außenfläche 10a des toroidförmigen Trägers 10 angeordnet ist. Auch in diesem Fall wird aufgrund der Zuführung von Druckfluid eine Expansion des Reifens 7 erreicht, die das Volumen des Ausbreitungsspaltes 19 vergrößert.

Claims

1. Verfahren zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder, welches die folgenden Schritte aufweist:

- Anordnen eines zu behandelnden Reifens (7) auf einem toroidförmigen Träger (10), dessen Außenfläche (10a) im Wesentlichen an einer Innenfläche (7b) des Reifens selbst angreift,

- Einschließen des Reifens (7) und des toroidförmigen Trägers (10) in einen Formhohlraum (6), der in einer Vulkanisierform ausgebildet ist, wobei der Formhohlraum Wände hat, deren Form an die eine Außenfläche (7a) des Reifens (7) angepasst ist, wenn die Vulkanisation abgeschlossen worden ist,

- Pressen des Reifens (7) mit seiner Außenfläche (7a) gegen die Wände des Formhohlraums (6) und

- Übertragen von Wärme auf den zu behandelnden Reifen (7) zur Herbeiführung einer molekularen Vernetzung,

dadurch gekennzeichnet,

- dass während des Pressschritts der Reifen (7) einer Expansion unterworfen wird und

- dass gleichzeitig zu der Expansion des Reifens (7) ein axiales Voneinanderwegbewegen der inneren Umfangsränder (7b) des Reifens aus der Äquatorialebene (X-X) des toroidförmigen Trägers (10) ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Reifenexpansion durch einen Schritt ausgeführt wird, bei dem ein Druckfluid wenigstens einem Spalt (18) für eine Fluidausbreitung zugeführt wird, die zwischen der Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) und der Innenfläche (7b) des Reifens (7) erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das axiale Voneinanderwegbewegen jedes inneren Umfangsrands (7b) des Reifens (7) von dem toroidförmigen Träger durch axiales Rückwärtsbewegen wenigstens eines radial inneren Abschnitts (14a, 14b) eines Backens (4a, 4b) ausgeführt wird, der Teil der Vulkanisierform (2) ist und in Ruhebeziehung auf den jeweiligen inneren Umfangsrand (7b) des Reifens (7) wirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem gleichzeitig zur Expansion des Reifens (7) ein Annähern der Seitenabschnitte (8) des Reifens (7) an entsprechende feststehende Teile (13a, 13b) der Backen (4a, 4b) ausgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der Annäherungsschritt der Seitenabschnitte (8) des Reifens (7) vor dem Schritt des axialen Wegbewegens der inneren Umfangsränder (7b) beginnt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das axiale Voneinanderwegbewegen der inneren Umfangsränder (7b) des Reifens (7) in einem Ausmaß ausgeführt wird, das mit der auf den Reifen (7) ausgeübten Expansion korreliert.

7. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem vor dem Pressschritt ein Vorformschritt für den Reifen (7) durchgeführt wird, indem einleitend zwischen die Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) und die Innenfläche des Reifens (7) ein Arbeitsfluid mit einem Druck eingeführt wird, der niedriger ist als der des Druckfluids, das während des Pressschritts zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem die einleitende Zuführung von Druckfluid für die Ausführung des Vorformschritts durch Zuführkanäle (17) erfolgt, die in dem toroidförmigen Träger (10) ausgebildet sind und auf seiner Außenfläche (10a) münden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem während der einleitenden Zuführung von Arbeitsfluid der Reifen abdichtend an seinen inneren Umfangsrändern (7a) zwischen den Wänden der Form (7) und der Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) in Eingriff steht.

10. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Wärmezufuhr durch Zuführen eines Heizfluids zum Ausbreitungsspalt (18) erfolgt, das das gleiche Fluid wie das Druckfluid ist, das für die Durchführung des Pressschritts verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem vor dem Zuführen von Druckfluid die Innenfläche des Reifens (7) im Wesentlichen über ihrer ganzen Erstreckung an der Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) haftet, wobei der Ausbreitungsspalt (18) auf die Expansion des Reifens (7) folgend erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Zuführung von Druckfluid zu einem oberen Abschnitt des Formhohlraums (6) erfolgt, der mit einem unteren Abschnitt des Hohlraums selbst über den Ausbreitungsspalt (18) in Verbindung steht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, welches weiterhin einen Schritt aufweist, das Abziehen von Druckfluids aus dem unteren Abschnitt des Formhohlraums (6) gleichzeitig zu dem Zuführungsschritt auszuführen, um so einen Druckfluidstrom in den Ausbreitungsspalt zu erzeugen.

14. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der Ausbreitungsspalt (18) eine Größe zwischen 3 mm und 14 mm gemessen zwischen der Innenfläche (7b) des Reifens (7) und der Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) auf wenigstens einer Äquatorialebene (X-X) des Reifens selbst hat.

15. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Expansion eine Zunahme des Reifenumfangs zwischen 1,5% und 3,5% gemessen an einer Äquatorialebene (X-X) des Reifens selbst einschließt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt des Anordnens des Reifens (7) auf dem toroidförmigen Träger (10) durch direkte Herstellung des Reifens auf dem toroidförmigen Träger selbst ausgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem vor der Druckfluidzuführung eine Behandlung der Innenfläche des Reifens (7) ausgeführt wird, um ein Durchdringen von Druckfluid durch das den Rohreifen bildende elastomere Material zu verhindern.

18. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem ein vorvulkanisiertes Futter direkt an dem toroidförmigen Träger (10) während eines einleitenden Schritts der Fertigung des Reifens (7) ausgebildet wird, um das Durchdringen des Druckfluids durch das den Rohreifen bildende elastomere Material zu verhindern.

19. Vorrichtung zum Ausformen und Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder

- mit einem toroidförmigen Träger (10), der für den Eingriff mit einem zu behandelnden Reifen (7) angeordnet ist und eine Außenfläche (10a) hat, die im Wesentlichen an eine Innenfläche (7b) des Reifens selbst angepasst ist,

- mit einer Vulkanisierform (2), die wenigstens zwei Backen (4a, 4b) hat, die zwischen einem offenen Zustand, in welchem sie gegenseitig im Abstand angeordnet sind, um das Einführen des toroidförmigen Trägers zu ermöglichen, der einen zu vulkanisierenden Reifen trägt, und einem geschlossenen Zustand axial bewegbar sind, in dem sie in einer gegenseitigen Beziehung Seite an Seite zum Umschliessen des den zu behandelnden Reifen (7) tragenden toroidförmigen Trägers (10) in einem Formhohlraum (6) angeordnet sind, der von den Innenwänden der Form begrenzt wird, deren Gestalt an die Außenfläche (7a) des vulkanisierten Reifens (7) angepasst ist,

- mit Presseinrichtungen (13, 18) zum Pressen der Außenfläche (7a) des Reifens (7) gegen die Innenwände der Form (2) und

- mit Heizeinrichtungen zum Übertragen von Wärme auf den zwischen dem Formhohlraum (6) und dem toroidförmigen Träger (10) eingeschlossenen Reifen (7),

dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Backen (4a, 4b) einen radial äußeren ringförmigen Abschnitt (13a, 13b) und einen radial inneren ringförmigen Abschnitt (14a, 14b) hat, der an einem entsprechenden inneren Umfangsrand (7b) des Reifens (7) wirkt und axial bezüglich des äußeren ringförmigen Abschnitts (13a, 13b) bewegbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welchem die Presseinrichtungen Kanäle (17) zum Zuführen eines Druckfluids aufweisen, die durch den toroidförmigen Träger (10) hindurch ausgebildet sind und auf dessen Außenfläche (10a) münden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welchem die radial inneren ringförmigen Abschnitte (14a, 14b) der Backen (4a, 4b) bezüglich der äußeren ringförmigen Abschnitte (13a, 13b) zwischen einer ersten Position, in welcher sie mit den inneren Umfangsabschnitten des toroidförmigen Trägers (10) für ein hermetisches Angreifen am Reifen (7) in abdichtender Weise an entsprechenden inneren Umfangsrändern (7b) von ihm zusammenwirken, und einer zweiten Position bewegbar sind, in der sie von dem toroidförmigen Träger (10) beabstandet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher die Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) und die Innenwände der Form (2) in dem Formhohlraum (6) einen Halteraum für den Reifen (7) begrenzen, der, wenn die Form geschlossen ist, ein Volumen hat, das größer ist als das von dem Reifen selbst eingenommene Volumen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei welchem die Zuführkanäle (17) in wenigstens einen Ausbreitungsspalt (18) für das Druckfluid münden, der zwischen der Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) und der Innenfläche (7b) des zu behandelnden Reifens (7) gebildet wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher die Außenfläche (10a) des toroidförmigen Trägers (10) eine Erstreckung hat, die geringer ist als die Erstreckung der Innenfläche (7b) des vulkanisierten Reifens (7).

25. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher der toroidförmige Träger (10) wenigstens einen Zentrierschaft (11) für den Eingriff in einem der Form (2) zugeordneten Zentriersitz (12) zum Fixieren der Positionierung des toroidförmigen Trägers (10) und des Reifens (7) in dem Formhohlraum (6) hat.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, bei welcher der Zentrierschaft (11) sich längs einer geometrischen Achse erstreckt, die auch der toroidförmige Träger (10), der zu behandelnde Reifen (7) und der Formhohlraum (6) hat.

27. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Heizeinrichtungen wenigstens eine Leitung (15) zum Zuführen eines Heizfluids zu den Zuführkanälen (17) aufweisen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher das Heizfluid das gleiche Druckfluid ist, das durch die Druckfluidzuführeinrichtungen (15 bis 21) zugeführt wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welchem der toroidförmige Träger (10) einen in einer Axialrichtung elastisch nachgebenden Aufbau wenigstens an Bereichen hat, die den inneren Umfangsrändern (7b) des Reifens (7) entsprechen.