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Die Erfindung betrifft eine eine Lauffläche aufweisende Schichte aus elastischem Material, z. B. Gummi, insbesondere für Fahrzeugreifen, mit wenigstens einer eingebetteten gitterartigen
Einlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Laufschichte aus elastischem Material versehenen Fahrzeugreifens, wobei ein mit einer Rohgummiauflage versehe- ner Unterbau zur Vulkanisation in eine Heizform eingelegt und die Rohgummiauflage zur Bildung des Reifenprofils gegen eine entsprechend profilierte Formwand angedrückt wird.
Es sind bereits Fahrzeugreifen mit einer Laufschichte aus Gummi bekannt, in die harte, aber biegsame Einlagen eingebettet sind, welche bis zur Lauffläche vorstehen und durch welche die Greifwirkung bzw. Rutschfestigkeit des Fahrzeugreifens erhöht und dessen Zugleistung auch bei glatten oder vereisten Strassenoberflächen verbessert werden soll. Die bekannten Einlagen bestehen hiebei aus Metallgitter, Drahtnetzen, gebogenen bzw. gewellten, beispielsweise bienenwaben- förmig ausgebildeten Blechstreifen u. dgl. (DE-PS Nr. 1009953). Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Fahrzeugreifen besteht darin, dass durch die an der Laufflächenaussenseite vorstehenden metallischen Einlagen, insbesondere bei Befahren von nicht mit Schnee oder Eis bedeckten Fahrbah- nen, diese in grossem Ausmass beschädigt werden.
Zur Erhöhung der Hafteigenschaften eines Fahrzeugreifens sowohl bei weichen, beispielsweise verschneiten Fahrbahnen als auch bei harten, beispielsweise vereisten Fahrbahnen ist es bereits bekannt, in den durch Rillen voneinander getrennten Profilklötzen Feineinschnitte vorzusehen, deren Tiefe im wesentlichen der Tiefe der Profilklötze entspricht (DE-OS 2128873). Für die Herstel- lung derartiger Einschnitte ist jedoch ein beträchtlicher zusätzlicher Arbeitsaufwand erforderlich.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und eine eine Lauffläche aufweisende Schichte aus elastischem Material, z. B.
Gummi, insbesondere für Fahrzeugreifen zu schaffen, welche hervorragende Eigenschaften hinsicht- lich Rutschfestigkeit und Greifwirkung besitzt, jedoch keine Beschädigung von Fahrbahnen hervorruft, also strassenschonend und umweltfreundlich ist und bei Anwendung bei Fahrzeugreifen eine Erneuerung der Lauffläche ermöglicht. Wenngleich die Erfindung in erster Linie für die Anwendung bei Fahrzeugreifen gedacht ist, so sind dennoch andere Anwendungsgebiete möglich, beispielsweise als Schuhsohlen, aber auch bei Krückstockpfropfen od. ähnl. Artikeln.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Einlage in Abstand von der Lauffläche angeordnet ist und dass von den das Gitter bildenden Maschen der Einlage sich in Richtung zur Lauffläche erstreckende, vorzugsweise bis zu dieser Lauffläche reichende Trennfugen vorgesehen sind. Soferne diese Trennfugen aus Fertigungsgründen anfänglich nicht bis zur Lauffläche reichen, müssen sie doch so angeordnet sein, dass sie, beispielsweise nach einer bestimmten Betriebsdauer des Fahrzeugreifens, an der Lauffläche zutagetreten, da erst dann der angestrebte Effekt eintritt. Diese Trennfugen, welche zwischen einander Lamellen in der Lauffläche begrenzen, sind beim Normalbetrieb, beispielsweise eines Fahrzeugreifens, geschlossen, d. h., die Seitenwände der Trennfugen liegen eng aneinander an, so dass im Bereich dieser Trennfugen die Lauffläche geschlossen ist.
Bei extremen Belastungen des Fahrzeugreifens hingegen, also wenn beispielsweise der Fahrzeugreifen bei Schnee oder Eis auf der Strassenoberfläche durchrutscht oder wenn grosse Kräfte vom Fahrzeugreifen auf die Fahrbahn übertragen werden sollen, verschieben sich die von den Trennfugen begrenzten Lamellen in Antriebsrichtung, wodurch quasi Schuppen entstehen, deren Kanten Vorsprünge bilden, die die Kraftübertragung auf die Fahrbahn bzw. die Haftung auf der Fahrbahn wesentlich verbessern.
Sind in der Lauffläche durch Rillen voneinander begrenzte Profilklötze vorgesehen, so ist es von Vorteil, wenn die Einlage unterhalb der Rillen bzw. Profilklötze angeordnet ist, u. zw. derart, dass die Einlage knapp unterhalb des Rillengrundes liegt, und dass sich die Trennfugen in den Profilklötzen zur Lauffläche erstrecken. Eine solche Anordnung ist nicht nur, wie im folgenden noch näher ausgeführt wird, aus herstellungstechnischen Gründen vorteilhaft, sondern bewirkt auch eine Unterteilung der einzelnen Profilklötze in Lamellen, ohne dass jedoch eine Unterteilung unterhalb des Rillengrundes erfolgt, welche die Verankerung der Profilklötze schwächen würde.
Es ist nicht erforderlich, die Einlage in der gesamten Laufschichte anzuordnen, sondern es ist oft von Vorteil, wenn sich erfindungsgemäss die Einlage nur über einen Teil der Laufschichte erstreckt.
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So kann sich beispielsweise bei Fahrzeugreifen die Einlage nur über einen Teil der Breite der Lauffläche erstrecken, beispielsweise nur auf einem die Aussenseite oder Innenseite oder auf einem den Mittelbereich dieser Lauffläche bildenden Teilbereich angebracht sein.
Bei den bekannten Ausführungen besteht, wie erwähnt, die Einlage aus Metall. Bei der
Erfindung hingegen ist es von Vorteil, wenn die Einlage nicht aus Metall, sondern beispielsweise aus einem hitzebeständigen textilen Material, aus einem hitzebeständigen Kunststoffmaterial, z. B. aus Duroplasten, oder aus Glasfasern besteht. Eine Hitzebeständigkeit dieser Materialien muss in der Weise gegeben sein, dass die bei der Vulkanisation des Gummis auftretenden Temperatu- ren von der Einlage sicher ausgehalten werden. Die erwähnten Materialien sind in der gewünschten
Weise biegsam bzw. elastisch, was insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemässen Lauf- schichte für Fahrzeugreifen wesentlich ist, da sich diese beim Gebrauch verformen. Eine weitere
Verbesserung der Rutschfestigkeit bzw.
Haftsicherheit kann dadurch bewirkt werden, dass, wie an sich bekannt, in der Laufschichte körnige und/oder scharfkantige Materialien, z. B. Steinsplit,
Metallsplit und/oder Metallspäne, eingebettet sind. In Frage kommen hier in erster Linie Granit- split, Stahlsplit und/oder Stahlspäne.
Ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Laufschichte aus elastischem Material versehe- nen Fahrzeugreifens, wobei ein mit einer Rohgummiauflage versehener Unterbau zur Vulkanisation in eine Heizform eingelegt und die Rohgummiauflage zur Bildung des Reifenprofils gegen eine entsprechend profilierte Formwand angedrückt wird, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Andrücken der Rohgummiauflage auf dieser eine gitterartige Einlage angebracht wird, welche beim Andrückvorgang durch die Rillen des Reifenprofils bildende Vorsprünge der profilierten Formwand in die Rohgummiauflage hineingedrückt wird, wobei in dieser Auflage
Trennfugen gebildet werden.
Auf diese Weise kann ohne zusätzliche Massnahmen die Einbettung des Netzes in Abstand von der Lauffläche in die Laufschichte vorgenommen werden, wobei sich gleichzeitig die Trennfugen bilden, welche die erwähnten Lamellen begrenzen. Durch den Vulkani- siervorgang werden die Trennfugen zwar im Bereich der Lauffläche wieder in einem geringen
Bereich von Bruchteilen von Millimetern geschlossen, beim Gebrauch eines solchen Fahrzeugreifens wird jedoch die Lauffläche nach etwa 200 km so weit abgefahren, dass die Trennfugen geöffnet werden und dadurch die Lamellen zwischen den Trennfugen entstehen.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird erleichtert, wenn die Maschen des Gitters vor dem
Anbringen desselben mit Gummi ummantelt werden.
Um ein Verschieben des auf der Rohgummiauflage angebrachten Gitters in der Form zu verhindern, kann dieses Gitter auf die Rohgummiauflage aufgeklebt werden. Die Maschenweite des Gitters beträgt, je nach Art des herzustellenden Fahrzeugreifens (PKW-Reifen oder LKW-Reifen) zweckmässig zwischen 2 x 2 mm bis 10 x 10 mm. Die das Gitter bildenden Fasern haben beispielsweise einen Durchmesser zwischen 0, 6 bis 1 mm.
Je nach Art und Verwendungszweck des Fahrzeugreifens kann die Einlage nur auf einem Teilbereich der die Lauffläche bildenden Rohgummiauflage angebracht werden, beispielsweise nur auf einem die Aussenseite oder die Innenseite dieser Lauffläche bildenden Teilbereich oder nur auf dem Mittelbereich dieser Lauffläche.
Bei der Herstellung eines Neureifens mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird beispielsweise so vorgegangen :
Auf einer Karkasse üblichen Aufbaues wird eine Laufflächenmischung aufgebracht, in der vorzugsweise körnige und/oder scharfkantige Materialien, z. B. Steinsplit, Metallsplit und/oder Metallspäne, eingebettet sind. Im Anschluss daran wird auf die Oberfläche eine gitterartige Einlage aufgelegt und fixiert. Die gitterartige Einlage besteht beispielsweise aus Glasfasern oder aus Fasern aus Duroplasten und ist zweckmässig mit einer Imprägnierung versehen und mit Gummi ummantelt.
Der so vorbereitete Rohling kommt dann in die Heizform und wird dort bei einem Innendruck von 25 bis 30 bar und einer Temperatur von etwa 180 C etwa 20 bis 25 min beheizt. Dabei wird die Laufflächenmischung gegen die profilierte Formwand gepresst, wodurch das Reifenprofil entsteht und gleichzeitig die gitterartige Einlage in das Innere der Laufschichte gedrückt wird, bis sie sich unmittelbar unterhalb des Grundes der Rillen befindet, welche die Profilklötze des Reifenprofils begrenzen. Dabei entstehen Trennfugen, welche die Profilklötze
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in einzelne Lamellen unterteilen.
Diese Trennfugen werden zwar beim Vulkanisiervorgang im der Lauffläche unmittelbar benachbarten Bereich wieder geringfügig verschlossen, durch die Benutzung des Fahrzeugreifens erfolgt jedoch schon nach etwa 200 km ein derartiger Abrieb der Lauffläche, dass diese Trennfugen wieder geöffnet werden. Die Wände der Trennfugen liegen bei normaler Benutzung des Reifens eng aneinander, so dass die von den Trennfugen begrenzten Lamellen praktisch unsichtbar sind, bei einer Extrembelastung des Reifens erfolgt jedoch eine Verschiebung der Lamellen relativ zueinander, wodurch in der Reifenoberfläche zusätzliche Kanten entstehen.
Beim Runderneuern eines gebrauchten Reifens wird zunächst der Reifen an der Lauffläche und an der Seitenwand aufgerauht und es erfolgt eine Untersuchung der Karkasse auf Fehler. Hierauf wird die Lauffläche und die Seitenwand des Reifens mit einer Rohgummilösung bespritzt
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die gitterartige Einlage aufgelegt und fixiert, worauf der Rohling in eine übliche Runderneuerungs- form eingelegt wird und mit einem Innendruck von etwa 18 bar bei 150 bis 1600C etwa 35 bis
45 min vulkanisiert wird. Die Heizzeit variiert je nach Reifengrösse. Auch hier wird wieder die gitterartige Einlage durch die die Rillen des Reifenprofils bildenden Vorsprünge der profilier- ten Formwand in die Rohgummiauflage hineingedrückt, wobei in dieser Auflage die erwähnten
Trennfugen gebildet werden.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in Anwendung auf einen Fahrzeugreifen dargestellt.
Fig. l zeigt einen mit einer erfindungsgemässen Laufschichte ausgebildeten Reifenabschnitt in perspektivischer Darstellung. Fig. 2 zeigt in vergrösserter Darstellung einen Abschnitt einer Lauf- schichte des Fahrzeugreifens nach Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungen der gitterartigen Einlage.
Der in Fig. 1 dargestellte Reifen weist im Prinzip einen üblichen Aufbau mit einer Karkasse - -1--, je einem Drahtkern-2-- pro Wulst sowie einer Laufschichte --3-- auf. Die Lauffläche--4-- dieser Laufschichte --3-- weist in üblicher Weise Profilklötze --5-- auf, die durch Rillen --6-voneinander getrennt sind.
Im Bereich des Grundes der Rillen --6-- befindet sich eine gitterartige Einlage --7-in der Laufschichte-3--. Von dieser reichen Trennfugen-8-bis zur Lauffläche --4--, zwischen welchen Lamellen --9-- entstehen. In Fig. 2 ist die Breite dieser Trennfugen --8--, um diese Trennfugen deutlicher sichtbar zu machen, übertrieben gross dargestellt. Tatsächlich liegen bei normaler Beanspruchung des Fahrzeugreifens die Wände der Trennfugen-8-aneinan- der an, so dass die Trennfugen an der Lauffläche --4-- praktisch unsichtbar sind und die Profil- klötze --5-- im Bereich der Lauffläche --4-- eine stufenlose Oberfläche aufweisen.
Bei einer Extrembeanspruchung des Reifens in tangentialer Richtung erfolgt hingegen eine Relativverschiebung der Lamellen --9-- in dieser Richtung relativ zueinander, wodurch im Bereich der Trennfu- gen-8-Kanten entstehen, welche die Griffigkeit des Reifens erhöhen.
In den Fig. 3 und 4 sind verschiedene Ausführungen der gitterförmigen Einlage --7-dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Maschen des Gitters rechteckig bzw. quadratisch, bei der Ausführungsform nach Fig. 4 weisen diese Maschen die Form eines Parallelogramms auf. Die Maschenweite a beträgt, je nachdem, ob es sich um einen PKW- oder LKW-Reifen handelt, zwischen 2 x 2 bis 10 x 10 mm. Das Gitter besteht zweckmässig aus Glasfasern, Textilfasern oder Kunststoffasern. Die Fadenstärke beträgt etwa 0, 6 bis 1 mm.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren zur Verwendung kommenden Gummimischungen können beliebiger Art sein. Selbstverständlich eignet sich das Verfahren zur Herstellung von Laufschichten für jedwede Reifentype, so auch für Reifen für einspurige Fahrzeuge, für Traktoren, Omnibusse usw., ebenso wie für übliche Personenkraftwagen.
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