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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
eines Luftreifens und befaßt sich insbesondere mit einem
Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, das einen Schritt zum Herstellen
eines unvulkanisierten Reifens (Reifenrohlings) unter Auflaminierung
einer Vielzahl von Gummielementen auf eine rohrförmig ausgebildete Karkassenlage
beinhaltet.
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Bei
einem Luftreifen handelt es sich um einen Gummi-Verbundkörper,
der durch Auflaminieren von verschiedenen Gummielementen auf eine
Innenseite und eine Außenseite eines durch eine Karkassenlage
gebildeten Gerüsts gebildet ist, wobei eine Vielzahl von
Gummielementen in einem Herstellungsschritt in einer Fertigungsstraße
auf eine rohrförmig ausgebildete Karkassenlage auflaminiert
und dadurch ein unvulkanisierter Reifen gebildet wird.
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Diese
Gummielemente beinhalten ein Gummielement, das "online" bzw. im
gleichen Verfahren um eine Formgebungstrommel oder eine Karkassenlage
gewickelt wird, so daß es ringförmig oder zylindrisch
ausgebildet wird, sowie ein Gummielement, das in einer "offline"-Herstellung
bzw. einer Herstellung in einem separaten Arbeitsvorgang vorab ringförmig ausgebildet
wird und dann zu einem erforderlichen Zeitpunkt einer Fertigungsstraße
zugeführt wird.
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Das
Gummielement, das in der vorstehend geschilderten Weise offline
bzw. in einem separaten Arbeitsgang hergestellt werden kann, wird
herkömmlicherweise durch Drehen eines extrudierten Erzeugnisses,
das durch einen Extruder geformt wird, auf einem Drehtisch hergestellt,
so daß es in eine ringförmige Gestalt gebracht
wird, wobei das extrudierte Erzeugnis auf eine vorbestimmte Länge
geschnitten wird, um Endbereiche miteinander zu verbinden.
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Da
bei diesem Verfahren jedoch der Verbindungsbereich aufgrund einer Überlagerung
oder eines engen Kontakts zwischen den Endbereichen lokal dick wird,
so wird die Form des Gummielements in Umfangsrichtung ungleichmäßig,
so daß ein Problem dahingehend auftritt, daß die
Gleichmäßigkeit des Reifens vermindert wird.
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Im
Gegensatz dazu ist bereits ein sogenanntes Bandwickel-Konstruktionsverfahren
zum Herstellen eines ringförmigen Gummielements durch spiraliges
Wickeln eines schmalen Gummibandes bekannt, wie es in der
japanischen ungeprüften
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-033 826 offenbart
ist. Bei diesem Verfahren wird zwar die gleichmäßige Formgebung
des Gummielements verbessert, doch die für den Wickelvorgang
erforderlichen Mann-Stunden nehmen zu, und die Herstellungszeit
wird lang. Zusätzlich besteht ein Problem dahingehend,
daß es tendenziell zu einer Rißbildung entlang
einer Grenzfläche des Gummibands kommen kann.
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Wie
ferner in der nachfolgend genannten
japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2006-248 037 offenbart ist, kann auch die Verwendung
eines Spritzgießverfahrens ins Auge gefaßt werden.
Das genannte Patentdokument beschreibt ein Verfahren zum Bilden
eines ringförmigen Wulstfüllkörpers oder
eines Seitenwand-Gummimaterials durch Einspritzen einer unvulkanisierten
Gummimaterialzusammensetzung in einen Hohlraum einer Formgebungsform
sowie das Entfernen des Wulstfüllkörpers oder
des Seitenwand-Gummimaterials aus der Formgebungsform unter Verwendung
eines Beschichtungselements (eines Einsatzes).
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Gemäß dem
vorstehend geschilderten Verfahren läßt sich die
Herstellungszeit im Vergleich zu dem Strangpreßverfahren
und dem Bandwickelkonstruktionsverfahren stark reduzieren, wobei
es ferner möglich ist, eine gleichmäßige
Formgebung des Gummielements vergleichsweise gut sicherzustellen.
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In
diesem Fall gibt es für das Gummielement, das in einem
separaten Verfahren hergestellt werden kann, verschiedene Gummielemente
zusätzlich zu dem Wulstfüllkörper. Bei
einem Reifen vom Typ mit Doppelwulst, wie er in 1 gezeigt
ist, ist zum Beispiel ein ringförmiger Ausstülpungsbereich 10 durch eine
Vielzahl von ringförmigen Gummielementen gebildet, die
in einem separaten Verfahren hergestellt werden können.
Doch selbst wenn diese Gummielemente in einem separaten Verfahren
bzw. offline hergestellt werden, ist ein Online-Schritt zum Positionieren
und Laminieren der Gummielemente entsprechend der Anzahl der Elemente
erforderlich. Es hat sich somit herausgestellt, daß hinsichtlich
der Aspekte der Herstellungsgenauigkeit und der Herstellungseffizienz
eines Reifens noch weiterer Raum für Verbesserungen besteht.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten
aktuellen Situation erfolgt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
in der Angabe eines Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens,
bei dem sich die Herstellungszeit verkürzen und damit die
Herstellungseffizienz verbessern läßt, während
die Herstellungsgenauigkeit des Reifens sichergestellt ist.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, wie es im Patentanspruch
1 angegeben ist.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum
Herstellen eines Luftreifens, das einen Schritt beinhaltet, in dem ein
unvulkanisierter Reifen unter Auflaminieren einer Vielzahl von Gummielementen
auf eine rohrförmig ausgebildete Karkassenlage gebildet
wird,
wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:
- – einen ersten Schritt, in dem ein
ringförmiges erstes Gummielement durch Einspritzen einer
unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung in einen Hohlraum
einer ersten Formgebungsform gebildet wird und die erste Formgebungsform
unter Festhalten des in einem unvulkanisierten Zustand befindlichen
ersten Gummielements geöffnet wird und dadurch eine Seitenfläche
des ersten Gummielements ringförmig freigelegt wird;
- – einen zweiten Schritt, in dem ein ringförmiges zweites
Gummielement durch Einspritzen einer unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung
in einen Hohlraum einer zweiten Formgebungsform gebildet wird und
die zweite Formgebungsform unter Festhalten des in einem unvulkanisierten
Zustand befindlichen zweiten Gummielements geöffnet wird
und dadurch eine Seitenfläche des zweiten Gummielements
ringförmig freigelegt wird;
- – einen nach dem ersten und dem zweiten Schritt erfolgenden
dritten Schritt, in dem ein Formteil der ersten Formgebungsform,
in dem das erste Gummielement festgehalten ist, und ein Formteil
der zweiten Formgebungsform, in dem das zweite Gummielement festgehalten
ist, in eine einander überlappende Anordnung gebracht werden,
um dadurch die freiliegende Seitenfläche des erste Gummielements
auf die Seitenfläche des zweiten Gummielements zu laminieren
und dadurch ein einstückiges Verbund-Gummielement zu bilden; und
- – einen vierten Schritt, in dem das Verbund-Gummielement
auf die Karkassenlage laminiert wird.
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Die
Realisierung der vorliegenden Erfindung erfolgt unter Ausbilden
des ringförmigen Verbund-Gummielements gemäß den
vorstehend genannten drei Schritten, wobei das ringförmige
Verbund-Gummielement gemäß dem vorstehend genannten
vierten Schritt auf die Karkassenlage laminiert wird. Das Verbund-Gummielement
kann in einem separaten Vorgang hergestellt werden, wobei die vorliegende
Erfindung die Herstellungsgenauigkeit des Reifens durch exaktes
Ausbilden des in einem separaten Vorgang herstellbaren Gummielements
gewährleisten kann und ferner die Herstellungseffizienz
des Reifens verbessern kann, indem sich das Auflaminieren des Gummielements
auf die Karkassenlage in effizienter Weise ausführen läßt.
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Mit
anderen Worten, es wird bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren
das durch Spritzgießen gebildete Gummielement in Form eines
Einzelprodukts aus der Form entfernt und der Fertigungsstraße
für den Laminiervorgang einzeln zugeführt. Da
im Gegensatz dazu bei der vorliegenden Erfindung das erste Gummielement
und das zweite Gummielement als integriertes Verbund-Gummielement
zugeführt werden, läßt sich die Laminierarbeit auf
der Fertigungsstraße vereinfachen, und die Herstellungszeit
des Reifens läßt sich verkürzen, so daß sich
wiederum die Herstellungseffizienz steigern läßt.
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Da
das erste Gummielement und das zweite Gummielement ferner durch
eine überlappende Anordnung der das erste und das zweite
Gummielement festhaltenden Formteile der Formgebungsformen zusammenlaminiert
werden, wird die Positioniergenauigkeit im Vergleich mit dem Fall,
in dem die Gummielemente nach dem Freigeben aus der Form zusammenlaminiert
werden, verbessert, wobei ferner die Herstellungsgenauigkeit des
Reifens gewährleistet werden kann.
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Da
bei der vorliegenden Erfindung das erste und das zweite Gummielement
durch Spritzgießen gebildet werden, erhält man
eine ausgezeichnete gleichmäßige Formgebung, und
auch eine gleichmäßige Ausbildung des Reifens
läßt sich gut sicherstellen. Da das erste und
das zweite Gummielement in einem unvulkanisierten Zustand festgehalten
werden, ist die Hafteigenschaft des Verbund-Gummielements gegenüber
der Karkassenlage verbessert und es kommt zu keiner Übervulkanisierung
zum Zeitpunkt der Vulkanisation des Reifens.
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In
dem vorliegenden Fall ist unter dem Begriff "unvulkanisierter Zustand"
ein Zustand zu verstehen, in dem die Vulkanisation noch nicht ausgeführt
ist, wobei dies jedoch nicht auf einen Zustand beschränkt
ist, in dem die Vulkanisation überhaupt nicht voranschreitet,
sondern auch einen halb- oder teilvulkanisierten Zustand sowie einen
einer Untervulkanisation entsprechenden Zustand (einen vulkanisierten
Zustand, bei dem keine optimale Vulkanisation erreicht wird) gemäß der
Definition der Japanischen Industrienorm JISK6200 umfaßt.
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Vorzugsweise
befindet sich bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Karkassenlage
in dem vierten Schritt in einem Zustand, in dem ein zentraler Bereich
in einer diametralen Richtung nach außen ausgestülpt
bzw. ausbauchend ausgebildet ist und ein Endbereich nach oben umgeschlagen
ist. Auf diese Weise kann die Herstellungsgenauigkeit des Reifens
in bevorzugter Weise sichergestellt werden, während eine
Formänderung des Verbund-Gummielements unterdrückt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist in dem Fall besonders nützlich,
in dem das erste und das zweite Gummielement durch den ringförmigen
Ausstülpungsbereich gebildet sind, der in der Reifenbreitenrichtung
eines Wulstbereichs in Richtung nach außen ausgestülpt
ausgebildet ist. Da der ringförmige Ausstülpungsbereich
tendenziell eine große Anzahl von Teilen beinhaltet und
bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren die Mann-Stunden
tendenziell zunehmen sowie ferner die Herstellungsarbeiten kompliziert
sind, kann die vorliegende Erfindung im Vergleich dazu die Herstellungszeit
verkürzen und dadurch wiederum die Herstellungseffizienz
verbessern.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels
noch näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer Reifenhälfte entlang einer Reifen-Meridianlinie
zur Erläuterung eines Beispiels eines mittels der vorliegenden Erfindung
hergestellten Luftreifens;
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2(a) bis 2(c) schematische
Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Zustands, in dem
der Luftreifen hergestellt wird;
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3(a) bis 3(c) schematische
Schnittdarstellungen zur Erläuterung eines Zustands, in dem
ein Scheitel-Gummimaterial gebildet wird;
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4 eine
schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Zustands
nach dem Herstellen eines Gummikissens; und
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5 eine
schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Zustands,
in dem ein Verbund-Gummielement gebildet wird.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung einer Reifenhälfte entlang einer
Reifen-Meridianlinie zur Erläuterung eines Beispiels eines
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten
Luftreifens. Der Luftreifen besitzt ein Paar Wulstbereiche 1,
eine Paar Seitenwandbereiche 2, die sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 von
dem Reifen radial nach außen erstrecken, sowie einen Laufstreifenbereich 3,
der zwischen den Seitenwandbereichen 2 vorgesehen ist.
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In
jedem Wulstbereich 1 ist ein ringförmiger Wulstkern 1a,
der durch einen konvergierenden Körper aus Wulstdraht aus
Stahldrahtmaterial oder dergleichen gebildet ist, sowie ein Wulstfüllkörper 12 angeordnet,
der mit einer im Querschnitt dreieckigen Formgebung an einer in
Reifendiametralrichtung gelegenen Außenseite des Wulstkerns 1a ausgebildet ist,
wobei ein Endbereich einer Karkassenlage 14 derart auf
eine Reifenaußenseite umgeschlagen ist, daß er
den Wulstkern 1a und den Wulstfüllkörper 12 einklemmt.
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Ein
Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 zum Aufrechterhalten
des Luftdrucks ist auf einer inneren peripheren Seite der Karkassenlage 14 angeordnet.
Ferner ist ein Felgenstreifen-Gummimaterial 17 an einer äußeren
Peripherie des Wulstbereichs 1 der Karkassenlage 14 angeordnet,
und ein Seitenwand-Gummimaterial 11 ist an einer Außenseite
des Seitenwandbereichs 2 der Karkassenlage 14 angeordnet.
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Ferner
sind eine Gürtellage 6 und ein Gürtelverstärkungselement 7 zum
Schaffen einer Verstärkung auf der Basis eines Bandeffekts
an einer äußeren peripheren Seite des Laufstreifenbereichs 3 der Karkassenlage 14 angeordnet,
und ein Laufstreifen-Gummimaterial 4 ist ferner an einer äußeren
peripheren Seite von diesen angeordnet. Die Karkassenlage 14 ist
durch einen Lagen-Cord gebildet, der etwa unter einem Winkel von
90° in bezug auf einen Reifenäquator C verläuft.
Für den Lagen-Cord können Stahl und organisches
Fasermaterial, wie z. B. Polyester, Rayon, Nylon, Aramid oder dergleichen verwendet
werden.
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Bei
dem Luftreifen handelt es sich um einen Notlauf-Reifen bzw. einen
Reifen mit Notlaufeigenschaften, der auch in dem Fall weiterlaufen
kann, in dem ein Abfall des Innendrucks aufgrund einer Reifenpanne
oder dergleichen auftritt, und ein Verstär kungsgummikissen 9 mit
im Querschnitt sichelförmiger Formgebung ist innenseitig
von dem Seitenwandbereich 2 angeordnet.
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Das
Verstärkungsgummikissen 9 hat die Funktion, den
einen verminderten Innendruck aufweisenden Reifen abzustützen,
um dadurch zu verhindern, daß der Reifen vollständig
platt wird, wobei das Verstärkungsgummikissen 9 z.
B. durch ein Gummielement mit einer Gummihärte von 65 bis
90 Grad gebildet ist, und zwar gemessen auf der Basis des Typ A
Durometer-Härtetests gemäß Japanischer Industrienorm
JISK6253. Der gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellte Luftreifen ist nicht auf einen Notlauf-Reifen beschränkt.
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Weiterhin
weist der Luftreifen einen ringförmigen Ausstülpungsbereich 10 auf,
der in Richtung der Reifenbreite auf eine Außenseite des
Wulstbereichs 1 nach außen gestülpt ist,
wobei der Luftreifen als Notlaufreifen vom Typ mit Doppelwulst ausgebildet
ist, bei dem ein Wulstkern 1b in dem ringförmigen Ausstülpungsbereich 10 angeordnet
ist. Da bei dem vorstehend beschriebenen Reifen der durch den Wulstkern 1b verstärkte
ringförmige Ausstülpungsbereich 10 zum
Zeitpunkt der Fahrt in einem Zustand mit defekten Reifen bzw. in
einem Notlaufzustand gegen einen Felgenflansch 8a gepreßt
ist, wird ein Herunterrutschen des Wulstbereichs 1 von
einer Felge 8 verhindert.
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Der
Wulstkern 1b ist nicht auf eine Ausbildung durch einen
konvergierenden Körper aus den gleichen Wulstdrähten
wie der Wulstkern 1a beschränkt, sondern er kann
z. B. auch durch einen konvergierenden Körper aus organischen
Fasermaterialien, aus einem Gummiwulstkern mit einem faserverstärkten
Gummimaterial als Ausgangsmaterial und dergleichen gebildet sein.
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Der
ringförmige Ausstülpungsbereich 10 ist in
Richtung der Reifenbreite von dem Felgenflansch 8a nach
außen ausgestülpt und weist eine innere periphere
Oberfläche auf, die sich entlang einer auf der äußeren
peripheren Seite befindlichen gekrümmten Oberfläche
des Felgenflansches 8a erstreckt. Die innere periphere
Oberfläche ist durch ein Felgenstreifen-Gummimaterial 17 gebildet,
das ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit besitzt,
und ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart
ausgebildet, daß eine durch einen Wulstkörper
oder dergleichen gebildete Verstärkungsschicht 16 entlang
der inneren peripheren Oberfläche angeordnet ist.
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Ferner
sind in dem ringförmigen Ausstülpungsbereich 10 ein
Scheitel-Gummimaterial 15, das in der Reifendurchmesserrichtung
außenseitig von dem Wulstkern 1b angeordnet ist
und eine im Querschnitt dreieckige Form aufweist, sowie ein Gummikissen 18 angeordnet,
das einem nach oben umgeschlagenen Endbereich der Karkassenlage 14 benachbart
angeordnet ist. Der ringförmige Ausstülpungsbereich 10 kann
an mindestens einem Wulstbereich 1 ausgebildet sein, und
er kann nur an einer Seite ausgebildet sein, die zum Zeitpunkt der
Montage des Reifens einer Außenseite eines Fahrzeugs entspricht.
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Es
folgt nun eine Beschreibung eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens. Dabei zeigen die 2(a) bis 2(c) schematische
Schnittdarstellungen zur Erläuterung der Herstellung des
Luftreifens.
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Wie
in 2(a) gezeigt ist, werden in
einem Zustand, in dem ein Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 und
das Verstärkungsgummikissen 9 um eine Außenumfangsfläche
einer Formgebungstrommel 20 gewickelt sind und das Verstärkungsgummikissen 9 auf
das Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 gewickelt ist, diese
Elemente zuerst in eine zylindrische Form gebracht.
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Anschließend
wird die Karkassenlage 14 an einer äußeren
peripheren Seite von diesen derart angeordnet, daß sie
rohrförmig ausgebildet ist, und der Wulstkern 1a sowie
der Wulstfüllkörper 12, die vorab in
einem separaten Vorgang als ringförmiger Körper gebildet
worden sind, werden an einer vorbestimmten Stelle außen
angesetzt.
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Wie
in 2(b) gezeigt ist, wird dann
ein Endbereich der Karkassenlage 14 um den Wulstkern 1a nach
oben umgeschlagen, so daß der Wulstkern 1a und
der Wulstfüllkörper 12 sandwichartig
eingeschlossen werden. Das vorstehend beschriebene Umschlagen nach
oben kann manuell erfolgen, kann jedoch auch mittels einer Blase
(nicht gezeigt) erfolgen. Ferner wird etwa zu diesem Zeitpunkt oder gleichzeitig
mit dem Umlegen des Endbereichs nach oben ein zentraler Bereich
(ein in 2 links befind licher Bereich)
der Karkassenlage 14 derart verformt, daß er in
der diametralen Richtung nach außen ausbaucht.
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Die
vorstehend geschilderte ausstülpende bzw. ausbauchende
Verformung kann durch einen Expandiermechanismus (nicht gezeigt),
wie z. B. einen expandierbaren starren Kern, eine Blase oder dergleichen
erzielt werden, die bzw. der auf der Innenumfangsseite des zentralen
Bereichs der Karkassenlage 14 angeordnet ist, wobei der
Wulstkern 1a mittels eines bekannten Wulstverriegelungsmechanismus
(nicht gezeigt) fixiert wird und die Elemente derart verlagert werden,
daß sie näher zueinander hin bewegt werden.
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Wie
in 2(c) gezeigt ist, werden dann
der Wulstkern 1b, das Scheitel-Gummimaterial 15 und das
Gummikissen 18 zum Bilden des ringförmigen Ausstülpungsbereichs 10 auf
einen Seitenbereich der Karkassenlage 14 laminiert, und
die Verstärkungsschicht 16, das Felgenstreifen-Gummimaterial 17 und
das Seitenwand-Gummimaterial 11 werden auf eine Außenseite
davon laminiert. Das Felgenstreifen-Gummimaterial 17 und
das Seitenwand-Gummimaterial 11 können unter Verlagerung mittels
einer Blase (nicht gezeigt) auflaminiert werden.
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Anschließend
wird ein unvulkanisierter Reifen gebildet, indem eine weitere Ausstülpungsverformung
der Karkassenlage 14 stattfindet und diese auf eine innere
periphere Oberfläche eines auf einer äußeren
peripheren Oberfläche angeordneten Laufstreifenelements
(nicht gezeigt) laminiert wird. Das Laufstreifenelement entspricht
einem zylindrischen Element, das durch integrales Ausbilden des
Laufstreifen-Gummimaterials 4, der Gürtellage 6 und
der Gürtelverstärkungsschicht 7 in einem
weiteren Schritt gebildet wird.
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Der
Schritt des Bildens des unvulkanisierten Reifen, wie er vorstehend
beschrieben worden ist, wird auf der Formgebungstrommel 20 ausgeführt
und stellt einen im gleichen Arbeitsgang ausgeführten Vorgang
dar, während das Scheitel-Gummimaterial 15 und
das Gummikissen 18 entsprechend einem in einem separaten
Arbeitsgang erfolgenden Herstellungsvorgang vorab ringförmig
ausgebildet werden können und einer Fertigungsstraße
zu dem erforderlichen Zeitpunkt zugeführt werden können,
um auf die Karkassenlage 14 auflaminiert zu werden.
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Im
folgenden wird ein Schritt ab dem Bilden des Scheitel-Gummimaterials 15 und
des Gummikissens 18 bis zum Erreichen der Auflaminierung
von diesen beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
entspricht das Scheitel-Gummimaterial 15 dem ersten Gummielement,
und das Gummikissen 18 entspricht dem zweiten Gummielement.
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Die 3(a) bis 3(c) zeigen
schematische Schnittdarstellungen zur Erläuterung der Art und
Weise, in der das Scheitel-Gummimaterial 15 gebildet wird.
Eine Formgebungsform 36 (die einer ersten Formgebungsform
entspricht) ist mit einem unteren Formteil 37, in dem eine
ringförmige konkave Nut 39 an einer oberen Oberfläche
ausgebildet ist, und einem oberen Formteil 38, das über
dem unteren Formteil 37 ausgebildet ist, versehen und derart
ausgebildet, daß sie sich öffnen und schließen
läßt, indem das untere Formteil 37 in
bezug auf das obere Formteil 38 relativ nach oben und nach
unten bewegt wird.
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Der
Wulstkern 1b wird in einem Bodenbereich der ringförmigen
konkaven Nut 39 angeordnet, wie dies in 3(b) gezeigt ist, und ein Hohlraum 31 mit
einer Form, die dem Scheitel-Gummimaterial 15 entspricht,
wird an einer Grenzfläche der beiden Formteile 37 und 38 durch
Zusammenklemmen der Formgebungsform gebildet.
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In
dem oberen Formteil 38 ist ein Zuführungsweg 32 ausgebildet,
der durch einen Einguß, welcher sich von einer zentralen
Stelle an der oberen Oberfläche in Richtung nach unten
erstrecket, durch einen Eingußkanal, welcher sich in Breitenrichtung von
dem Einguß auf beide Seiten verzweigend erstreckt, sowie
durch einen Anguß gebildet ist, welcher sich von einem
Endbereich des Eingußkanals unter Verringerung der Querschnittsfläche
weg erstreckt.
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Das
obere Formteil 38 ist derart ausgebildet, daß eine
unvulkanisierte Gummimaterialzusammensetzung von einem Spritzgießmechanismus
(nicht gezeigt) durch Spritzgießen in den Hohlraum 31 eingebracht
werden kann. Außerdem ist ein Temperatur steuermechanismus
(nicht gezeigt) in der Formgebungsform 36 vorgesehen und
derart ausgebildet, daß er eine Temperatur, einen Temperatursteuerungszeitpunkt
und dergleichen steuert.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Scheitel-Gummimaterial 15 in
der nachfolgend erläuterten Weise gebildet. Mit anderen
Worten, es wird das ringförmige Scheitel-Gummimaterial 15 in
integraler Weise mit dem Wulstkern 1b ausgebildet, indem
der Wulstkern 1b in der ringförmigen konkaven
Nut 39 des unteren Formteils 37 angeordnet wird,
anschließend wird die Formgebungsform 36 in der
in 3(b) dargestellten Weise zusammengeklemmt
und eine unvulkanisierte Gummimaterialzusammensetzung wird in den
im Innenbereich gebildeten Hohlraum 31 eingespritzt.
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Anschließend
wird die Formgebungsform 36 geöffnet, wobei das
geformte Scheitel-Gummimaterial 15 im unvulkanisierten
Zustand weiter festgehalten wird und eine Seitenfläche 15a des
Scheitel-Gummimaterials ringförmig freigelegt wird, wie
dies in 3(c) gezeigt ist (wobei dies
dem ersten Schritt entspricht).
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Bei
der vorstehenden Beschreibung wird die Formgebungsform 36 zum
Zeitpunkt des Einspritzens der unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung
erwärmt und auf einer derartigen Temperatur gehalten, daß ein
Fließvermögen der unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung
sichergestellt ist. Die Temperatur kann niedriger sein als eine
Vulkanisiertemperatur oder kann gleich der Vulkanisiertemperatur
vorgegeben sein, wie dies auch beim herkömmlichen Spritzgießen
der Fall ist. Die Formgebungsform 36 wird geöffnet,
während sich das Scheitel-Gummimaterial 15 im
unvulkanisierten Zustand befindet, und die Formgebungsform 36 kann
nach Bedarf gekühlt werden, und zwar derart, daß verhindert
wird, daß der Vulkanisationsvorgang fortschreitet.
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Das
Gummikissen 18 kann durch den gleichen Vorgang wie das
Scheitel-Gummimaterial 15 gebildet werden. Mit anderen
Worten, es wird das Gummikissen 18 durch Einspritzen der
unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung in einen Hohlraum
unter Verwendung einer Formgebungsform (nicht gezeigt) (wobei diese
der zweiten Formgebungsform entspricht) eingespritzt, wobei der Hohlraum
eine dem Gummi kissen 18 entsprechende Form aufweist und
eine Seitenfläche 18a des Gummikissens 18 ringförmig
freigelegt wird (wobei dies dem zweiten Schritt entspricht), wie
dies in 4 gezeigt ist, indem die Formgebungsform
geöffnet wird, während das Gummikissen 18 im
unvulkanisierten Zustand festgehalten bleibt. Bei der Herstellung
des Scheitel-Gummimaterials 15 und der Herstellung des Gummikissens 18 spielt
es keine Rolle, welches der Elemente als erstes gebildet wird.
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Ein
ringförmiges Verbund-Gummielement 19 wird durch
Bilden des Scheitel-Gummimaterials 15 und des Gummikissens 18 hergestellt,
wobei das untere Formteil 37 (das dem Formteil der ersten
Formgebungsform entspricht, welches das erste Gummielement hält),
in dem das Scheitel-Gummimaterial 15 gehalten ist, und
das untere Formteil 47 (das dem Formteil der zweiten Formgebungsform
entspricht, welches das zweite Gummielement hält), in dem
das Gummikissen 18 gehalten ist, in der in 5 dargestellten
Weise dann in Überlappung miteinander angeordnet werden
und die freiliegende Seitenfläche 15a des Scheitel-Gummimaterials 15 auf
die freiliegende Seitenfläche 18a des Gummikissens 18 laminiert
wird, so daß eine integrale Ausbildung geschaffen wird
(wobei dies dem eingangs genannten dritten Schritt entspricht).
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das untere Formteil 47,
das das Gummikissen 18 festhält, mit der Oberseite
nach unten weisend angeordnet, so daß zum Zeitpunkt des
Zusammenlaminierens der Seitenflächen des Scheitel-Gummimaterials 15 und
des Gummikissens 18 diese in einer überlappenden
Anordnung angeordnet sind. Da das Gummikissen 18 im unvulkanisierten
Zustand eine hohe Hafteigenschaft aufweist und an dem unteren Formteil 37 eng
anliegend angebracht ist, fällt das Gummikissen 18 auch
bei seinem Umdrehen in der vorstehend beschriebenen Weise nicht
aus dem unteren Formteil 37 heraus.
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Um
in diesem Zustand ein Herausfallen des Gummikissens 18 in
noch sicherer Weise zu verhindern, kann ein Saugnapfeffekt dadurch
erhöht werden, daß man die Oberflächen-Rauhheit
der ringförmigen konkaven Nut 39 des unteren Formteils 47 gering
macht, oder das Gummikissen 18 kann durch eine Saugöffnung
angesaugt und festgehalten werden, die mit der Bodenfläche
der ringförmigen konkaven Nut in Verbindung steht. Ferner
können das untere Formteil 37 sowie das untere
Formteil 47 auch in einer aufrechten Stellung angeordnet
werden, die man durch Verdrehen der Elemente um 90° erhält, und
dadurch in einen einander überlappenden Zustand gebracht
werden.
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Das
Verbund-Gummielement 19 mit der vorstehend beschriebenen
Ausbildung wird in dem in 2(b) gezeigten
Zustand der Fertigungsstraße zu dem erforderlichen Zeitpunkt
zugeführt und in der in 2(c) dargestellten
Weise auf die Karkassenlage 14 auflaminiert (wobei dies
dem eingangs genannten vierten Schritt entspricht). Da das Verbund-Gummielement 19 durch
das Zusammenlaminieren des Scheitel-Gummimaterials 15 und
des Gummikissens 18, die durch Spritzgießen gebildet
sind, in einer derartigen Weise gebildet wird, daß es von
den unteren Formteilen 37 und 47 festgehalten
wird, kann die Positioniergenauigkeit im Vergleich zu dem Fall,
in dem der Laminiervorgang nach dem Freigeben aus der Form erfolgt,
verbessert werden, so daß es ferner auch möglich
ist, eine gleichmäßige Ausbildung des Reifens
gut sicherzustellen.
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Da
das Verbund-Gummielement 19 im unvulkanisierten Zustand
festgehalten wird, besitzt das Verbund-Gummielement 19 gute
Hafteigenschaften gegenüber der Karkassenlage 14,
und zum Zeitpunkt der Vulkanisierung des Reifens kommt es zu keiner Übervulkanisierung.
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Das
von dem unteren Formteil 37 und dem unteren Formteil 47 aufgenommene
Verbund-Gummielement 19 kann auf die Karkassenlage 14 auflaminiert
werden, wobei es jedoch bevorzugt ist, das Verbund-Gummielement 19 zum
Auflaminieren auf die Karkassenlage 14 der Fertigungsstraße
zuzuführen und dabei das Verbund-Gummielement 19 durch das
untere Formteil 37 festzuhalten, indem nur das untere Formteil 47 aus
dem in 5 gezeigten Zustand entfernt wird.
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Auf
diese Weise ist es möglich, das Verbund-Gummielement 19 in
bezug auf die Karkassenlage 14 in exakter und einfacher
Weise zu positionieren. Das Verbund-Gummielement 19 kann
aus dem unteren Formteil 37 problemlos aufgenommen werden,
indem der Wulstkern 1b beispielsweise unter Verwendung
eines Auswurfstifts gelöst wird.
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Im
Fall der jeweiligen Herstellung des Scheitel-Gummimaterials 15 und
des Gummikissens 18 als einzelne, separate Teile sowie
der anschließenden Zuführung von diesen zu der
Fertigungsstraße ist es erforderlich, das Gummikissen 18 auf
der Basis der Arbeit auf der Formgebungstrommel 20, d.
h. einem Online-Arbeitsgang, zu positionieren und aufzulaminieren
und im Anschluß daran das Scheitel-Gummimaterial 15 zu
positionieren und aufzulaminieren.
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Im
Gegensatz dazu ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
lediglich notwendig, das Verbund-Gummielement 19 auf der
Formgebungstrommel 20 zu positionieren und aufzulaminieren.
Auf diese Weise lassen sich die Laminierarbeiten auf der Fertigungsstraße
vereinfachen, so daß sich die Herstellungszeit für
den Reifen verkürzen läßt und dadurch
die Herstellungseffizienz gesteigert werden kann.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das gleiche wie das herkömmliche
Verfahren, mit Ausnahme des Aspektes, daß das Verbund-Gummielement
in der vorstehend beschriebenen Weise zum Zeitpunkt der Herstellung
des unvulkanisierten Reifens auf die Karkassenlage laminiert wird,
wobei es möglich ist, die bekannten Reifenherstellungsschritte
in geeigneter Weise einzusetzen, ohne daß man auf den in 2 dargestellten Schritt beschränkt
ist.
-
Hierbei
ist es bevorzugt, daß sich die Karkassenlage zu dem Zeitpunkt
des Auflaminierens des Verbund-Gummielements in einem Zustand befindet, in
dem der zentrale Bereich in der diametralen Richtung nach außen
gestülpt ist und der Endbereich nach oben umgeschlagen
ist, wie dies bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Fall ist. Auf diese Weise kann die Herstellungsgenauigkeit des
Reifens in bevorzugter Weise sichergestellt werden, während
Formänderungen des Verbund-Gummielements unterdrückt
werden. Die Ausbildung des gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Luftreifens ist nicht auf die in 1 dargestellte
Ausbildung beschränkt, und auch das Material und seine
Formgebung unterliegen keinen speziellen Einschränkungen.
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Die
vorliegende Erfindung ist in dem Fall besonders nützlich,
in dem das Gummielement zum Bilden des Verbund-Gummielements von
dem den ringförmigen Ausstül pungsbereich bildende
Gummielement gebildet wird, wie dies bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel der Fall ist. Da der ringförmige
Ausstülpungsbereich tendenziell eine große Anzahl
von Teilen beinhaltet, kommt es bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren
zu einem tendenziellen Anstieg bei den Mann-Stunden, wobei ferner
die Herstellungsarbeiten kompliziert werden, während bei
der vorliegenden Erfindung die Herstellungszeit verkürzt
werden kann und dadurch die Herstellungseffizienz gesteigert werden
kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Zum
Beispiel besteht bei einem an einem Lastkraftwagen oder dergleichen
angebrachten Reifen aufgrund der Ausbildung eines Versteifungsbereichs
und einer Wulstperipherie aus einer Vielzahl von Gummielementen,
die Möglichkeit, diese in Form eines Verbund-Gummielements
zusammenzulaminieren, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
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Außerdem
kann die Ausbildung derart erfolgen, daß ein ringförmiges
mehrlagiges Gummielement durch Einspritzen einer anderen Art einer
unvulkanisierten Gummimaterialzusammensetzung in den Hohlraum der
Formgebungsform gebildet wird und das Verbund-Gummielement unter
Verwendung dieses ringförmigen mehrlagigen Gummielements
gebildet wird.
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- 1
- Wulstbereiche
- 1a,
1b
- Wulstkerne
- 2
- Seitenwandbereiche
- 3
- Laufstreifenbereich
- 4
- Laufstreifen-Gummimaterial
- 5
- Innenauskleidungs-Gummimaterial
- 6
- Gürtellage
- 7
- Gürtelverstärkungselement
- 8
- Felge
- 8a
- Felgenflansch
- 9
- Verstärkungsgummikissen
- 10
- Ausstülpungsbereich
- 11
- Seitenwand-Gummimaterial
- 12
- Wulstfüllkörper
- 14
- Karkassenlage
- 15
- Scheitel-Gummimaterial
(erstes Gummielement)
- 15a
- Seitenfläche
von 15
- 16
- Verstärkungsschicht
- 17
- Felgenstreifen-Gummimaterial
- 18
- Gummikissen
(zweites Gummielement)
- 18a
- Seitenfläche
von 18
- 19
- Verbund-Gummielement
- 20
- Formgebungstrommel
- 31
- Hohlraum
- 32
- Zuführungsweg
- 36
- Formgebungsform
- 37,
47
- unteres
Formteil
- 38
- oberes
Formteil
- 39
- Nut
- C
- Reifenäquator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-033826 [0006]
- - JP 2006-248037 [0007]