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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens, wobei der Fahrzeugluftreifen einen Gürtel aufweist und der Laufstreifen aus einer radial inneren, den Gürtel abdeckenden ersten Kautschuklage (Base), einer radial äußeren, die Straßenkontaktfläche bildenden zweiten Kautschuklage und einem elektrisch leitfähigen Kautschukkeil besteht, welcher radial oberhalb des Gürtels angeordnet ist und die erste Kautschuklage (Base) und die zweite Kautschuklage (Cap) in etwa in radialer Richtung vollständig durchdringt.
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Derartige Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtel und einem Laufstreifen aus einer radial inneren, den Gürtel abdeckenden ersten Kautschuklage (Base) und einer radial äußeren, die Straßenkontaktfläche bildenden zweiten Kautschuklage (Cap) sind weit verbreitet. Die Straßenkontraktfläche bildende zweite Kautschuklage (Cap) weist üblicherweise einen hohen Silicagehalt auf, während die erste Kautschuklage (Base) entweder rußbasiert ist oder eine rußarme Zusammensetzung aufweist. Die Mischungen der vorgenannten ersten und zweiten Kautschuklagen werden zur Einstellung der erwünschten Eigenschaften des Reifens an den Straßenkontakt gewählt. Um die elektrostatische Aufladung des Reifens über den Laufstreifen unabhängig von der Kautschukmischung von Cap und/oder Base abführen zu können, ist es ebenfalls bekannt, radial oberhalb des Gürtels einen elektrisch leitfähigen Kautschukkeil innerhalb des Laufstreifens anzuordnen, welcher die erste Kautschuklage (Base) und die zweite Kautschuklage (Cap) in etwa in radialer Richtung vollständig durchdringt.
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Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines vorgenannten Laufstreifens mit Cap und Base und elektrisch leitfähigem Kautschukkeil bekannt. Jedoch ist allen bekannten bekannten Herstellungsverfahren gemein, dass der elektrisch leitfähige Kautschukkeil im unvulkanisierten Reifenrohling bereits durch die erste und zweite Kautschuklage hindurch reicht und bereits im Reifenrohling in etwa seine endgültige Anordnung sowie Form aufweist. Daher müssen die Herstellungsverfahren, üblicherweise das Auflegen extrudierter Kautschuklagen oder das Spulen von Kautschuksträngen auf den Gürtel derart ausgelegt sein, dass bereits im Reifenrohling die vorgenannte Anordnung von erster, zweiter Kautschuklage und elektrisch leitfähigem Kautschukkeil verwirklicht ist. Dieses macht die bekannten Herstellungsverfahren aufwendig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes, alternatives Herstellungsverfahren eines vorgenannten Laufstreifens mit elektrisch leitfähigem Kautschukkeil eines Fahrzugluftreifens zur Verfügung zu stellen.
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Gelöst wird die Aufgabe, indem man einen Profilstreifen aus einer elektrisch leitfähigen Kautschukmischung radial oberhalb des Gürtels anordnet, dass man anschließend radial oberhalb des Gürtels und oberhalb des Profilstreifens die erste Kautschuklage (Base) und die zweite Kautschuklage (Cap) aufbringt, wobei man die erste Kautschuklage (Base) und die zweite Kautschuklage (Cap) profiliert ausführt, derart, dass die Dicke der ersten und der zweiten Kautschuklage radial oberhalb des Profilstreifens soweit verringert ist, dass während des Heiz-Pressvorganges des Reifenrohlings der Profilstreifen durch die erste Kautschuklage und die zweite Kautschuklage vollständig hindurch dringt und den Kautschukkeil bildet.
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Somit ist ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens zur Verfügung gestellt, dessen Laufstreifen aus einer radial inneren, den Gürtel abdeckenden ersten Kautschuklage (Base), einer radial äußeren, die Straßenkontaktfläche bildenden zweiten Kautschuklage und einem elektrisch leitfähigen Kautschukkeil besteht, welcher radial oberhalb des Gürtels angeordnet ist und die erste Kautschuklage (Base) und die zweite Kautschuklage (Cap) in etwa in radialer Richtung vollständig durchdringt.
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Erfindungswesentlich ist, dass der Gummikeil, welcher bei der Herstellung des Reifens als Profilstreifen auf den Gürtel aufgelegt ist, im grünen Reifenrohling noch nicht die erste Kautschuklage und auch nicht die zweite Kautschuklage durchdringt. Somit können die erste Kautschuklage und die zweite Kautschuklage als jeweils ein Bauteil aufgebracht werden, wodurch der Reifenrohling präziser und einfacher zu fertigen ist.
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Erst während der Vulkanisation des Reifenrohlings, welche auch als Heiz-Pressvorgang bezeichnet wird, durchdringt der Profilstreifen aufgrund der auftretenden Drücke unter Veränderung seines geometrischen Profils vollständig die erste und die zweite Kautschuklage, so dass nach abgeschlossener Vulkanisation der vorgenannte Fahrzeugluftreifen vorliegt, welcher einen Laufstreifen mit dem vorbeschriebenen, die erste und die zweite Kautschuklage vollständig durchdringenden elektrisch leitfähigen Kautschukkeil aufweist.
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Während der Vulkanisation wird der bisher unvulkanisierte, sog. „grüne”, aus Kautschuklagen bestehende Reifenrohling unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen durch Vernetzungsreaktionen aus dem plastischen in seinen gummielastischen Zustand überführt. Zudem wird dem Reifen während der Vukanisation durch die Gestaltung der Formsegmente der Vulkanisierform seine äußere Gestaltung, so auch sein Laufstreifenprofil, eingepresst. Insbesondere durch den Druck, welcher während des Einformvorganges des unvulkanisierten, sich noch plastisch verhaltenen Reifenrohlings in die Vulkanisierform auf den Laufstreifen ausgeübt wird, ermöglicht das Durchdringen des Kautschukkeils durch die erste und die zweite Kautschuklage des Laufstreifens.
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Vorteilhaft ist es, wenn man den Profilstreifen vorvernetzt. Dadurch bleibt die Form zunächst stabil, wodurch ein frühzeitiges Flachdrücken vermieden wird.
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Zur Reduzierung des Rollwiderstandes des Fahrzeugluftreifens ist es vorteilhaft, wenn man für die erste Kautschukmischung (Base) eine rollwiderstandsarme Kautschukmischung verwendet.
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Zweckmäßig ist es, wenn man den Profilstreifen in etwa axial mittig zwischen 2 umlaufenden Profilrillen anordnet. Axial mittig ist der Druck während des Einformvorganges am größten, so dass das vollständige Durchdringen des Profilstreifens durch die erste und zweite Kautschuklage zuverlässig gewährleistet ist.
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Alternativ kann man den Profilstreifen axial außermittig anordnen, um sich beispielsweise an die Geometrie des Laufstreifenprofils des Fahrzeugluftreifens anpassen zu können. Es ist dem Fachmann klar, dass der Kautschukkeil innerhalb eines Profilelementes und nicht innerhalb einer Profilnut an der Laufstreifenoberfläche ausstreichen muss, um Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche aufnehmen und elektrische Ladung ableiten zu können.
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Zweckmäßig ist es, wenn man zumindest die zweite Kautschuklage, vorteilhafterweise die erste und die zweite Kautschuklage, radial oberhalb des Gürtels und des Profilstreifens aufspult. Beim sogenannten „Spulen” wird einer Kautschuklage dadurch hergestellt, indem man einen bandförmigen, unendlichen Kautschukstrang schraubenförmig in Umfangsrichtung des aufzubauenden Reifenrohlings auflegt. Vorteilhaft ist es, dass man durch ein entsprechendes Auflegen des Kautschukstranges die Querschnittsform der Kautschuklage definiert beeinflussen kann.
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Alternativ kann man die erste Kautschuklage und die zweite Kautschuklage vorprofiliert extrudieren und radial oberhalb des Gürtels und des Profilstreifens auflegen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Dabei zeigt die:
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1 einen Fahrzeugluftreifen in Querschnittsdarstellung;
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2 die Bandagenlage des Gürtels und den Laufstreifen samt Profilstreifen im Querschnitt des Reifenrohlings.
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In 1 ist der Aufbau eines Fahrzeugluftreifens beispielhaft dargestellt, welcher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Bei dem Fahrzeugluftreifen ist in einem zur Befestigung des Fahrzeugluftreifens auf einer Felge ausgebildeten rechten Wulstbereich 22 um einen Wulstkern 23 mit nicht näher dargestelltem Kernprofil eine Karkassenlage einer Karkasse 3 radialer Bauart außerhalb einer luftundurchlässigen Innenschicht über den rechten Schulterbereich und die Zenitebene zu dem linken Schulterbereich und den im linken Wulstbereich 22 ausgebildeten Wulstkern 23 mit Kernprofil gelegt, um den sie in herkömmlicher Weise herum verläuft. In herkömmlicher Weise ist im Wulstbereich 22 ein nicht näher dargestellter Wulststreifen bekannter Art, ein nicht näher dargestellter Wulstverstärker bekannter Art und ein Hornprofil 26 ausgebildet und von dem Hornprofil 26 ausgehend bis in den Schulterbereich reichend ein Seitenwandgummimaterial 24 aufgelegt. Über den Umfang des Reifens reichen außerhalb der Karkasse 3 mehrere Gürtellagen eines Gürtels 2 mit in Kautschuk eingebetteten Stahlkorden. Auf den Gürtellagen des Gürtels 2 ist zwischen den Gürtellagen 2 und dem Laufstreifen 1 eine Gürtelbandagenlage bekannter Art mit in Umfangsrichtung orientierten Festigkeitsträgern ausgebildet. Im Schulterbereich sind in bekannter Weise zusätzlich Schulterstreifen 25 aufgelegt. Den Abschluss des Reifenaufbaus bildet in bekannter Weise ein profilierter Laufstreifen 1.
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Der Laufstreifen 1 besteht in bekannter Weise aus einer radial inneren, den Gürtel 2 abdeckenden ersten Kautschuklage (Base) 4, einer radial äußeren, die Straßenkontaktfläche bildenden zweiten Kautschuklage (Cap) 5 und einem elektrisch leitfähigen Kautschukkeil 6, welcher radial oberhalb des Gürtels 2 angeordnet ist und die erste Kautschuklage (Base) 4 und die zweite Kautschuklage (Cap) 5 in etwa in radialer Richtung vollständig durchstößt und Kontakt zur Straßenoberfläche hat. Die erste Kautschuklage (Base) 4 besteht aus einer Kautschukmischung, die rußarm und rollwiderstandsoptimiert ist. Die zweite Kautschuklage (Cap) 5 besteht aus einer silicabasierten Kautschukmischung. Beide Kautschuklagen 4, 5 weisen einen zu hohen elektrischen Widerstand auf, um die elektrische Aufladung des Reifens ableiten zu können. Diese Ableitung übernimmt der eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweisende Kautschukkeil 6.
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Die 2 zeigt die Bandagenlage des Gürtels und den Laufstreifen 1 samt Profilstreifen 6 im Querschnitt des Reifenrohlings, welcher im vulkanisierten Zustand einen Ausschnitt des Reifens der 1 darstellen würde. Um den Laufstreifen 1 samt Profilstreifen 6 herzustellen, geht man folgendermaßen vor: man ordnet einen Profilstreifen 6 aus einer elektrisch leitfähigen Kautschukmischung radial oberhalb des Gürtels 2 und axial mittig an, anschließend bringt man radial oberhalb des Gürtels 2 und radial oberhalb des Profilstreifens 6 die erste Kautschuklage (Base) 4 und die zweite Kautschuklage (Cap) 5 auf, wobei man die erste Kautschuklage 4 und die zweite Kautschuklage 5 profiliert ausführt, derart, dass die Dicke (d1, d2) der ersten und der zweiten Kautschuklage 4, 5 radial oberhalb des Profilstreifens 6 soweit verringert ist, dass während des Heiz-Pressvorganges des Reifenrohlings der Profilstreifen 6 die erste Kautschuklage 4 und die zweite Kautschuklage 5 vollständig durchstößt und den Kautschukkeil 6 bildet. Somit überdecken die erste und die zweite Kautschuklage 4, 5 im Reifenrohling den Profilstreifen 6 zunächst vollständig. Erst während des Vulkanisationsvorganges des Reifenrohlings zum betriebsbereiten Fahrzeugluftreifen durchstößt der Profilstreifen 6 die beiden radial oberhalb liegenden Kautschuklagen 4, 5 und bildet den Kautschukkeil 6 aus. Die Kautschukmischung des Profilstreifens 6 kann vorvernetzt sein. Die Kautschuklagen 4, 5 können als Streifen gespult aufgebracht werden oder als vorprofilierte extrudierte Kautschuklagen aufgelegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufstreifen
- 2
- Gürtel
- 3
- Karkasse
- 4
- Base
- 5
- Cap
- 6
- Elektrisch leitfähiger Kautschukkeil/Profilstreifen
- 22
- Wulstbereich
- 23
- Wulstkern
- 24
- Seitenwandgummimaterial
- 25
- Schulterstreifen
- 26
- Hornprofil
- d1
- Dicke der ersten Kautschuklage radial oberhalb des Profilstreifens
- d2
- Dicke der zweiten Kautschuklage radial oberhalb des Profilstreifens
