DD149192A5 - Verfahren zur herstellung von wulstkernen fuer luftreifen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Wulstkernen, die zur Wulstverstaerkung von schlauchlosen Luftreifen dienen, insbesondere Paketwulstkerne. Durch die Erfindung soll die Herstellung von Paketwulstkernen mit konischer Innenflaeche ermoeglicht werden,wobei die Drahtwindungen keine durch das Aufwickeln hervorgerufene Restspannung aufweisen u. somit neg. Veraenderungen bei der Reifenherstellung bzw. beim Fahrbetrieb vermieden werden. Gemaesz der Erfindung wird der Metalldraht vor dem Aufwickeln um den Winkel * verdreht, und der so verdrehte Draht wird anschlieszend in einer senkrecht zur Kegelachse liegenden Ebene auf einen Radius bleibend gebogen, der etwa gleich dem Radius des Wulstkerns ist.

Description

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Berlin, den 2.4.1980

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Verfahren zur Herstellung von Wuletkernen für Luftreifen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wulstkernen, die zur Wulstverstärkung von schlauchlosen Luftreifen dienen, und insbesondere sog. Paket-Wulstkernen (im folgenden kurz als "Paketkerne" bezeichnet) sowie die Verwendung eines besonderen Drahtes zu diesem Verfahren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der aus Gummi bestehende, zwischen der Wulstferee und der Wulstspitze liegende Wulstfuß der beiden Wulste bildet äußerlich gesehen eine Kegelstumpf fläche; er liegt beim montierten Reifen auf einer entsprechend konisch ausgebildeten Zone der Felge, die als Wulstsitz bezeichnet wird. Der Sitz des Wulstfußes spielt nicht nur bei der sicheren Befestigung des Wulstes und damit des Reifens auf der Felge eine wesentliche Rolle, sondern der Wulstfuß dichtet den schlauchlosen Reifen zugleich auf der Felge ab. Hierzu weisen die Wulstsitzzonen der Felgen eine Konizität von etwa 5 bis 15° auf.

Die Wulstkerne gewährleisten, daß die Reifenwülste in Umfangerichtung nicht gedehnt werden können, und dienen zur Befestigung der Reifenkarkasse. Bei schlauchlosen Reifen werden vorzugsweise sog. Paketkerne verwendet, die durch Aufwickeln dicht aneinanderliegender Stahldrähte auf eine sich drehende und mit einer Rille versehene Scheibe als Kernform hergestellt werden« Auf diese Weise kann dem Wulstkern im Radialschnitt gesehen eine axiale Breite, die größer

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als eeine radial© Höhe ist, und eine radial innen liegende konische, zum Wulstsitz auf der Felge parallele oder nicht parallele Fläche verliehen werden.

Um die Gestalt der Wulstkerne im Radialschnitt gegen die Folgen der Bombierung und der Ausformung des Reifens beständiger zu machen, wurde bereits angegeben, die Stahldrähte mit kreisförmigem Querschnitt durch Drähte mit Rechteckquerschnitt zu ersetzen (FR-PS 7 308 228). Um einen Wulstkernquerschnitt zu erzielen, dessen radial innen gelegene Seite gerade ist, wurde ferner vorgeschlagen, den Drähten mit Rechteckquerschnitt vor dem Aufwickeln auf die Kernform eine zum Reifeninneren hin gerichtete, bleibende Krümmung zu verleihen (DE-PS 2 653 553).

Unabhängig von der Querschnittsform des verwendeten Stahldrahtes unterliegen derartige bekannte Wulstkerne unter dem Einfluß der bei der Reifenherstellung und im Fahrbetrieb durch die an den Wulstkernen verankerte Karkasse auftretenden Beanspruchungen Veränderungen, die sich im radialen Querschnitt zeigen.

Diese Nachteile rühren von der Elastizität bzw, den Rest-8pannungen der Drahtwindungen in den Paketkernen her, die beim Aufwickeln des Stahldrahts auf eine Kernform im Drahtpaket verbleiben; dabei ist der feste Zusammenhalt der den Wulstkern bildenden Drahtwindungen im Radialschnitt nicht eichergestellt, da die Drahtwindungen die Tendenz haben, 8ich mit der Hauptträgheitsachse ihres radialen Querschnitts, die dem höchsten Trägheitsmoment entspricht, parallel zur Aufwickelachse zurückzudrehen. Die Drahtwindungen neigen dementsprechend dazu, ihre Gestalt vor dem Aufwickeln

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wieder anzunehmen, was zu einer Zerstörung des ursprünglichen Paketkernaufbaus sowie zur Entstehung von unerwünschten Leerstellen zwischen den Drahtwindungen führt, die den Paketkern bilden·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Wulstkernen zu schaffen, bei dem die Wulstkerne bei der Reifenherstellung und im Fahrbetrieb nicht zu negativen Veränderungen und damit Qualitätsverlusten im Reifen führen.

Darlegung das Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Paket-Wulstkernen mit konischer Innenfläche für Luftreifen zu entwickeln, bei dem die Drahtwindungen keine durch das Aufwickeln hervorgerufenen elastischen Restspannungen mehr aufweisen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Vorfahren zur Herstellung von kreisringförmigen Paket-Wulstkernen für Luftreifen mit einer Innenfläche, die auf der Mantelfläche eines Kegels mit dem halben Scheitelwinkel oc liegt, wobei ein Metalldraht bleibend kreisförmig gebogen und auf eine sich drehende, konische Kernform aufgewickelt wird, wobei

- der Metalldraht so um den Winkel oL verdreht wird, daß eine zur Kegelachse parallele Hauptträgheitsachse seines Querschnitts parallel zum Kegelmantel zu liegen kommt, und

- der so verdrehte Draht anschließend in einer senkrecht

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zur Kegelachse liegenden Ebene auf einen Radius bleibend gebogen wird, der etwa gleich dem Radius R des Wulstkerns ist.

Vorzugsweise wird ein Metalldraht mit rechteckigem Querschnitt verwendet, insbesondere ein Stahldraht.

Dae erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Drahtwindungen ohne Spannungen auf die sich drehende Kernform aufzubringen.

Die Hauptträgheitsachsen einee ebenen, rechtwinkligen Schnitts durch einen Festkörper stehen bekanntlich senkrecht aufeinander und schneiden sich im Schwerpunkt dieses Querschnitts. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht demgemäß zuoret eine Verdrehung des Drahts um einen Winkel pC um den Schwerpunkt des Querschnitts vor, daß eine zur Kegelachse parallele Hauptträgheitsachse des Drahtquerschnitts parallel zum Kegelmantel zu liegen kommt, so daß die beiden entsprechenden Hauptträgheitsachsen unter einem Winkel von O bzw. 90 zur radial innen liegenden Fläche des herzustellenden Wulstkerns verlaufen.

Beim anschließenden Biegen des so verdrehten Drahts bleibt die neutrale Faser des Querschnitts parallel zur Drehachse des Wulstkerns, da der Biegeradius senkrecht auf der Drehachse des Wulstkerns steht.

Die erfindungsgemäße bleibende kreisringförmige Verformung erfolgt dementsprechend durch schiefes Biegen des Drahtes, das bis in den plastischen Verformungsbereich des Metalls hinein vorgenommen wird.

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Bei in herkömmlicher Weise hergestellten Paketkernen müssen die Drahtwindungen, aus denen die Paketkerne bestehen, durch Bänder zusammengehalten werden, die den Wulstkern in regelmäßigen Abständen umfassen. Legt man einen solchen herkömmlichen Wulstkern auf eine waagerechte Unterlage und entfernt die Bänder, so entrollen sich die Drahtwindungen spontan unter dem Einfluß der elastischen Restspannungen.

Wiederholt man diesen Versuch mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wulstkern, so behalten die Drahtwindungen ihre gebogene Gestalt ohne Veränderung bei und neigen nicht,zum Entrollen. Auf Grund dieser Eigenschaft bleibt der Wulstkernquerschnitt bei der Herstellung sowie der Verwendung des Luftreifens unverändert.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren vom Querschnitt des jeweiligen zur Wulstkernherstellung verwendeten Metalldrahtes unabhängig. Vorzugsweise wird ein Draht verwendet, dessen ebener Querschnitt zwei parallele Seiten besitzt, wie in der FR-PS 7 308 228 beschrieben ist. Es können Jedoch auch Drähte mit beliebigem abweichendem Querschnitt, z. B, mit kreisförmigem Querschnitt, Verwendung finden.

Für den Biegeschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ferner nur verhältnismäßig einfache Werkzeuge erforderlich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1: die Zuordnung von Wulstferse, Wulstfuß und Wulstepitze;

Fig. 2 und 3: eine echematieche Ansicht eines Teils S einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Drahtwindung im Radialschnitt (Fig. 2) bzw. in axialer Draufsicht (Flg. 3) und

Fig. 4: eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Wulstkerns.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß mit Wulstferse A der zur Krümmung zwischen Felgenhorn und Felgenschulter hin gelegene Wulstbereich, mit Wuletepitze B der spitze, zum Reifeninneren hin liegende Endbereich des Wulstes und mit Wulstfuß C der auf dem Wulstsitz der Felge aufliegende Wulstteil definiert ist.

In Fig. 2 ist der Winkelt gleich dem halben Scheitelwinkel des Kegels, auf dessen Mantelfläche die Innenfläche des Wulstkerns liegt. R ist der Radius des erfindungsgemäß gebogenen Wulstkerns. G ist der Schwerpunkt eines Querschnitts des Drahtes, der im Fall der Fig. 2 rechteckig ist; die Geraden X und Y bezeichnen die senkrecht aufeinander stehenden und sich im Schwerpunkt G schneidenden Hauptträgheitsachsen· Erfindungsgemäß bildet die nach dem Biegen resultierende neutrale Faser N einen Winkel et· bzw. 90 +X. mit der Hauptträgheitsachse X bzw. Y.

Der Radius R des bleibend kreisringförmig gebogenen Wulstkerns ist gleich der Länge der vom Schwerpunkt G des Radialquerschnitts des Drahtes 2 aus auf der Achse OZ des der

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Innenfläche des Wulst kerns entsprechenden Kegels mit dem halben Scheitelwinkel &L stehenden Senkrechten, wobei die Achse OZ der Drehachse des Wulstkerns entspricht.

Lange der neutralen, zur Kegelachse parallelen Faser N wurde das Metall keiner Verformung unterworfen. Die bleibende Verformung erfolgt senkrecht zur neutralen Faser N und ist nach der senkrecht auf der neutralen Faser N stehenden Achse HH' gerichtet. Wird der Draht erfindungsgemäß vorverformt, so nimmt der Draht von selbst seinen Platz auf der zur Wuletkernherstellung verwendeten, sich drehenden Kernform ein, ohne daß hierbei der Draht geführt bzw. gehalten werden muß. Ee ist ferner nicht erforderlich, den fertigen Wulstkorn vor dem Abnehmen von der Kernform mit zahlreichen, entsprechend widerstandsfähigen Bändern zu versehen, um das Drahtpaket so zusammenzuhalten, da die Drahtwindungen bzw. -lagen der erfindungsgemäß hergestellten Wulst kerne gewissermaßen spannungslos im Paket liegen.

Fig. 4 stellt einen Radialschnitt durch einen erfindungsgemäß hergestellten Wulstring dar, der aus einem Draht 2 mit rechteckigem Querschnitt hergestellt ist. Die Hauptträgheitsachsen X der Drahtquerschnitte bilden einen Winkel von 15° mit der Drehachse Z-Z'des Wulstkerns. Erfindungsgemäß liegen die rechteckigen Drahtquerschnitte ohne Restepannung und lückenlos aneinander; die radial innen liegende Fläche des Wulstkerns liegt auf einem Kegel mit einem halben Scheitelwinkel·«*^ zur Drehachse Z-Z* des Kegels bzw. Wulstkerns.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von kreisringförmigen Paket-Wulstkernen für Luftreifen

mit einer Innenfläche, die auf der Mantelfläche eines Kegels mit dem halben Scheitelwinkel #£ liegt, wobei ein Metalldraht bleibend kreisförmig gebogen und auf eine eich drehende, konische Kernform aufgewickelt wird, gekennzeichnet dadurch, daß

- der Metalldraht so um den Winkel et* verdreht wird, daß eine zur Kegelachee parallele Hauptträgheitsachae seines Querschnitts parallel zum Kegelmantel zu liegen kommt,

und

- der so verdrehte Draht anschließend in einer senkrecht zur Kegelachse liegenden Ebene auf einen Radius bleibend gebogen wird, der etwa gleich dem Radius (R) des Wulstkerns ist.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Metalldraht mit rechteckigem Querschnitt verwendet wird.

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Erfindungsanspruch

3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß Stahldraht verwendet wird.

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