DE1143632B - Verfahren und Stift zur Bildung einer Ventilaufnahmeoeffnung in der Seiten-wand eines Fahrzeugluftreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zur Bildung einer Ventilaufnahmeöffnung in der Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens, der aus vulkanisierbarem Kautschuk oder einem kautschukartigen, härtbaren Material in Verbindung mit aus Fadenlagen bestehenden Verstärkungseinlagen hergestellt ist.

Es ist bekannt, in den Wänden von aufblasbaren Gegenständen für verschiedene Zwecke Öffnungen zum Einsatz von Ventilen vorzusehen. Die Entwicklung von schlauchlosen Reifen hat dazu geführt, Ventile an der Seitenwand des Reifens anzubringen, was bei Mehrkammerreifen oder wegen des Mangels an Ventilraum an den Radfelgen notwendig sein kann, wenn die Reifen im Durchmesser kleiner gemacht werden, um der modernen Entwicklungsrichtung Rechnung zu tragen.

Das Schneiden und Bohren der Öffnungen hat den Nachteil, daß die Verstärkungseinlagen des Reifens beschädigt werden, worunter die Betriebssicherheit leidet. Das Ventil wird ferner nicht fest genug in seiner Lage gehalten. Eine Nachbehandlung der gebohrten Öffnung, um sie aufzurauhen und eine bessere Verklebung des Ventils zu ermöglichen, führt keine grundlegende Verbesserung herbei und erhöht die Kosten des Produktes.

Es ist bereits bekannt, Ventilöffnungen durch Einstecken von Stiften in die Wände von Kautschukformlingen zu bilden. Da hierbei der Stift fest eingebaut wird, kommt es oft zu einer Beschädigung der Verstärkungseinlagen, da der Reifen bei der Härtung unter Druck einer Bewegung unterliegt. Die Festigkeit und Lage der Verstärkungseinlagen darf jedoch sowenig wie möglich gestört werden, um ein Versagen im Betrieb zu verhüten. Ferner sind das Ventil und der an dasselbe angrenzende Bereich größter Biegung einem wechselnden Druck während der Benutzung sowie der Abnutzung und dem Abrieb durch die Berührung mit Fremdkörpern unterworfen.

Es wurde nun gefunden, daß sich die genannten Nachteile vermeiden lassen, wenn der Stift während der Vulkanisation frei beweglich ist. Dadurch wird im Gegensatz zum Stand der Technik das Verstärkungsgewebe zu Anfang nur geringfügig verzerrt und eine Beschädigung während der Wärmebehandlung vermieden, da der Stift einer Verschiebung des Kautschukmaterials folgen kann. Die Gefahr, daß das eingebaute Ventil während des Betriebes infolge der Biegung der Wand, des Innendruckes oder der Abnutzung durch Fremdkörper beschädigt, verschoben oder ausgestoßen wird, wird auf ein Mindestmaß verringert.

Verfahren und Stift zur Bildung
einer Ventilaufnahmeöffnung in der Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens

Anmelder:

The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. August 1957 (Nr. 677 326)

Erfindungsgemäß wird vor der Wärmebehandlung des Reifens in der Form durch die Seitenwand des Reifens ein Stift gesteckt, der mit dem Reifen in Richtung längs der Formwand frei beweglich ist und der nach der Wärmebehandlung wieder aus der Seitenwand herausgezogen wird.

Die Erfindung betrifft ferner die Ausbildung des Stiftes. Erfindungsgemäß besitzt der Teil des Stiftes, welcher durch die Verstärkungseinlagen hindurchgeht, eine Maximalstärke, die mindestens teilweise größer ist als der Zwischenraum zwischen den Fäden der Verstärkungseinlagen, so daß die letzteren durch den Einsatz des Stiftes durch die Wand hindurch gespreizt werden.

Die Einzelheiten des Verfahrens und der Ausbildung des Stiftes gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Reifenrohling, der einen Schritt des Verfahrens zeigt;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Reifenrohling in einer Vulkanisierform, womit ein weiterer Schritt des Verfahrens gezeigt wird;

Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt durch einen Reifen, der eine Ventilöffnung zeigt, die geschnitten oder gebohrt worden ist;

Fig. 4 ist eine Ansicht nach Linie 4-4 in Fig. 3;

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Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4, die Werden Stifte der in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigten die Spreizung der Fäden der Verstärkungseinlagen Art benutzt, wird eine Öffnung erzeugt, die erhabene zeigt; oder gezackte Wände besitzt. Beispielsweise ist ersicht-Fig. 6, 7 und 8 sind Darstellungen von typischen Hch, daß eine Öffnung, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist Stiften, die bei dem Verfahren benutzt werden können; 5 und die Umfangsrippen 29 an den Wänden aufweist, Fig. 9 ist eine Ansicht eines Stiftes in einem Reifen- erhalten wird, wenn man einen Stift der Art benutzt, querschnitt, welche die Lage der Verstärkungsein- die in Fig. 6 gezeigt ist. Die Rippen an den Wänden lagen gegenüber dem Stift zeigt; der Öffnung sorgen für Aussparungen für das benutzte Fig. 10 ist ein Querschnitt eines fertigen Reifens, Klebmittel und einen dichten Sitz des Ventilkörpers, der das Ventil an der vorbereiteten Stelle zeigt; io Unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5 ist ein Fig. 11 ist eine Querschnittseinzelheit des Ventils Vergleich zwischen einem geschnittenen oder ge- und der Reifenwand nach Fig. 10. bohrten Loch und einer Öffnung oder einem Loch In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Reifen- nach dem vorliegenden Verfahren hinsichtlich der rohling 1 mit einem Stift 2, der teilweise in die Seiten- Wirkung auf die Verstärkungseinlagen einer Reifenwand 3 eingesetzt ist, die eine Mehrzahl von Ver- 15 karkasse möglich. Aus den Fig. 3 und 4, die einen Stärkungslagen 4 besitzt. Der in Fig. 1 gezeigte Abschnitt einer Reifenkarkasse zeigen, in welche ein Stift 2 gehört zu der in Fig. 6 gezeigten Sorte, obwohl Loch geschnitten oder gebohrt worden ist, sind die auch andere Stiftarten wie solche, die in den Fig. 7 abgetrennten Fäden 8 und die abgeriebenen Fäden 9 und 8 gezeigt sind, benutzt werden können. Der deutlich ersichtlich. Es ist klar, daß unter den schweren Stift 2 kann gewöhnlich in den Reifenrohling in 20 Beanspruchungen, die den Reifen beim modernen irgendeiner üblichen Weise eingesetzt werden, da die Transport auferlegt werden, ein solcher Zustand eine ungehärtete Reifenkarkasse nicht schwierig zu durch- bedenkliche Schwächung bildet, bohren ist und die Verstärkungseinlagen, die sich in Wie in Fig. 5 zu sehen ist, werden bei der Arbeitsweise einem entspannten Zustand befinden, sich verhältnis- nach dem Verfahren die Fäden 10, die aus Gründen mäßig leicht bewegen, um den Eintritt des Stiftes zu 25 der Deutlichkeit übertrieben groß gezeichnet sind, gestatten. In manchen Fällen ist es jedoch vorzuziehen, um den Stift herumgeschoben, aber sie bleiben ungeeine lange, schmale Ahle zu benutzen, um die Reifen- trennt und intakt im Gegensatz zu den abgeschnittenen seitenwand zu durchbohren und für ein Führungsloch und abgeriebenen Fäden, die sich aus einem gezu sorgen, um den Stift zu führen und seinen Einsatz schnittenen oder gebohrten Loch ergeben. Fig. 5 zeigt zu erleichtern. Die für diesen Zweck zu benutzende 30 außerdem, wie die Fäden 10 der einzelnen gegenüber-AhIe sollte so entworfen sein, daß sie die Verstär- liegenden Lagen der Reifenkarkasse in Bögen um kungseinlagen nicht beschädigt, wenn sie in den das Loch herum in vorteilhafter Weise angeordnet sind. Reifenrohling eingeführt wird. Die gewölbten Teile der Fäden 10, die die Ventil-Gewöhnlich braucht der Stift 2 anfänglich nur öffnung begrenzen, suchen sich in eine gerade Linie weit genug in die Reifenwand eingesetzt zu werden, 35 zu ziehen, wenn sie infolge des Aufblasens des Reifens um ihn in Stellung zu halten, da der auf den Reifen- unter Spannung gesetzt werden. Diese Neigung, in eine rohling bei den gewöhnlichen Formungsverfahren geradlinige Lage zurückzukehren, ergibt, daß auf einen ausgeübte Druck den Stift voll in seine Lage bringen eingesetzten Ventilkörper ein hoher Druck ausgeübt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. In Fig. 2 ist der wird, so daß das Ventil fest in Stellung gehalten und Reifenrohling 1 in seiner Lage in einer Reifen- 40 auch die Dichtung zwischen dem Ventil und der vulkanisierform 5 gezeigt. Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, Karkasse erhöht wird. Ferner wird in einem Reifen, wird der Stift 2 unter Druck mit Hilfe der Formwand 6 in dem die Fäden der Verstärkungseinlagen aus einem voll in die Seitenwand 3 des Reifenrohlings gepreßt. wärmeschrumpfbaren Werkstoff bestehen, dieses Zu-Ein Heizschlauch 7 ist im Innern des Reifenrohlings sammendrücken beträchtlich erhöht, weil der Reifen, gezeigt, der für den Expansionsdruck sorgt. Es wird 45 wenn er mit hohen Geschwindigkeiten oder über lange bevorzugt, den Reifenrohling unmittelbar nach Ein- Strecken läuft, sich aufheizt, was die wärmeschrumpfsatz des Stiftes zu vulkanisieren, um den Verlust des baren Verstärkungseinlagen zusammenzuziehen sucht Stiftes zu verhüten und auch um den möglichen und ebensowohl den Druck in dem Reifen erhöht. Abrieb der Lochwand infolge Verschiebung des Im Ventübereich ist somit eine selbstausgleichende Stiftes durch äußere Kräfte zu verhüten. Nach Voll- 50 Dichtungsstruktur vorhanden, die in der Leistungsendung der Vulkanisation wird es ebenfalls bevorzugt, fähigkeit zunimmt, wenn sie erhöhter Belastung unterden Stift sofort aus dem Reifen zu entfernen. Dies worfen wird.

ist bei Heißvulkanisierungsverfahren wünschenswert, Fig, 5 erläutert auch die Tatsache, daß während

da der Stift leichter herausgezogen werden kann, der Formung der plastische, elastomere Werkstoff 11,

wenn der Gummi oder ein anderes Elastomeres sich 55 der in der Reifenseitenwand benutzt wird, rund um

noch auf erhöhter Temperatur befindet. Es ist jedoch den Stift herumfließt, um irgendwelche Hohlräume

zu bemerken, daß es für die Praxis des Verfahrens zu füllen, die durch die Verschiebung der Fäden 10

nicht wesentlich ist, daß ein Heißhärtungsverfahren verbleiben, um so die Dichtung an den Wänden des

benutzt wird. Wenn der Gegenstand vulkanisiert Loches zu sichern.

werden soll, kann dies mittels Wärme, Chemikalien 60 Die Fig. 6, .7 und 8 zeigen drei Stiftarten zur Ver-

oder nuklearer oder anderer Strahlung geschehen. Wendung bei der Formung einer Ventilöffnung.

Auf jeden Fall ist die frühe Entfernung des Stiftes Bei einer Ausführungsform des Stiftes ist ein bei der

nach Vollendung irgendeines Formungsprozesses inso- Wärmebehandlung in der Form sich in die Seitenwand

fern vorteilhaft, als dies die Möglichkeit des Verlustes miteindrückender vergrößerter Kopfteil am Stift

des Stiftes oder äen Abrieb des Teiles der Karkasse, 65 vorgesehen.

die an den Stift angrenzt, infolge zufälliger Bewegung Bei einer anderen Ausführungsform des verwendeten

des Stiftes bei nachfolgender Behandlung des Gegen- Stiftes weist ein Teil des Stiftes, welcher durch die

Standes verringert. Seitenwandung hindurchgeht, Vorsprünge auf.

Die Vorsprünge bilden dabei vorzugsweise Riffelungen oder eine Vielzahl von Umfangsrippen.

In Fig. 6 besitzt der Stift einen Kopf 12, einen zylindrischen daran befestigten Körper 13 und eine im wesentlichen abgerundete oder halbkugelförmige Kuppe 14. Der Körper 13 hat eine Anzahl von erhöhten Umfangsrippen 15, die entsprechende Umfangsrippen 29 an den Lochwänden ergeben, wie in Fig. 11 zu sehen ist. Der Kopf 12 erfüllt verschiedene Funktionen: Er hindert den Stift daran, daß er zu weit in die Seitenwand des Reifenrohlings gedruckt wird, woraus sich ein unvollkommenes Loch infolge des Flusses des elastomeren Werkstoffes über den Kopf des Stiftes ergeben könnte. Zweitens sorgt der Kopf für eine Vertiefung in der Außenfläche der Seitenwand, die es gestattet, den Ventilkopf zu versenken, um eine Abnutzung oder ein Zerren des Ventils bei der nachfolgenden Benutzung zu verhüten. Dies ist in Fig. 10 und 11 ersichtlich, wo das Ventil 25, welches in die öffnung 26 eingesetzt ist, aus einem elastomeren Werkstoff besteht oder zusammengesetzt ist und einen großen Außenkopfteil 27 besitzt, der in die Aussparung 28 versenkt ist. Es ist ersichtlich, daß dieser Kopfteil abgenutzt oder gezerrt oder das Ventil im Betrieb aus dem Reifen gerissen werden könnte, wenn die Kanten und die Oberfläche des Ventilkopfes nach auswärts aus der Seitenwandoberfiäche hervorstehen würden. Die im wesentlichen halbkugelförmige Kuppe 14 an dem Stift bietet die Gewähr, daß die Verstärkungseinlagen in der Reifenkarkasse während des Einsatzes des Stiftes nicht getrennt oder abgerieben werden und auch der Heizschlauch bei seiner Berührung mit dem Reifeninnern nicht durchlocht oder abgerieben wird. Fig. 7 zeigt einen Stift, bei dem die Oberflächen eines Körpers 16 Riffelungen 17 besitzen und bei dem ein Kopf 18 vorhanden ist. Fig. 8 zeigt einen Stift, bei dem Zacken 19 an einem Körper 20 winklig angeordnet sind, wobei die Zacken einer Hälfte des Schaftes denen der anderen entgegengesetzt sind. Die Benutzung dieses Stiftes ergibt Rippen an den Wänden der öffnung, die einen dynamischen Widerstand gegen die Längsbewegung eines Ventils während der Benutzung bieten.

Die Gesamtlänge des Stiftes wird nach der gewünschten Tiefe bzw. der Dicke der Kautschukschicht gewählt. Der Stift sollte aber nicht wesentlich in das Innere des Reifenrohlings vorstehen, damit der Heizschlauch nicht mit der Kuppe beschädigt oder verzerrt wird. Ferner wird der Stift mit einem Maximalschaftdurchmesser hergestellt, der größer als der Abstand zwischen den eng angeordneten Fäden der Verstärkungseinlagen ist, um die Vorteile der umfangsmäßigen Fadenzusammendrückung an den Lochwänden zu sichern, wie es vorher unter Bezugnahme auf Fig. 5 erklärt wurde.

Der zur Durchführung des Verfahrens verwendete Stift ist daher so ausgebildet, daß der Teil des Stiftes, welcher durch die Verstärkungseinlagen hindurchgeht, eine Maximalstärke besitzt, die mindestens teilweise größer ist als der Zwischenraum zwischen den Fäden der Verstärkungseinlage, so daß die letzteren durch den Einsatz des Stiftes durch die Wand hindurch gespreizt werden.

Bei einer Ausführungsform des Stiftes ist die Minimalstärke des Stiftteiles größer als der vorerwähnte Zwischenraum.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Minimalstärke des Stiftteiles gleich dem vorerwähnten Zwischenraum.

Aus Fig. 9 ist ein zusätzliches vorteilhaftes Ergebnis der Benutzung der besonderen Stifttype ersichtlich, die in den Fig. 6 und 8 dargestellt ist. Wenn die Zwischenräume 21 zwischen den Erhöhungen 22 an dem Körper des Stiftes 23 genügend breit gemacht werden, um sich mindestens teilweise dem Abstand der Verstärkungseinlagen anzupassen, ergibt sich ein Zustand, wie er in Fig. 9 dargestellt ist. Es ist in dieser Figur zu sehen, daß sich einige der in dichtem Abstand angeordneten Verstärkungseinlagen 24 bei der Druckanwendung auf den Reifenrohling während der Vulkanisation gegen die Längsmittellinie des Stiftes 23 bewegt haben, um den Zwischenraum 21 zwischen den Erhöhungen 22 einzunehmen. Dies sorgt nicht nur für einen Damm, um den Verlust des Klebstoffes zu verhindern, sondern auch für innige einschnürende Berührung zwischen dem Ventilkörper und den Verstärkungseinlagen, da sich die kordverstärkten Vorsprünge beim Aufblasen selbst in den Ventilkörper einzubetten suchen.

Die Fig. 10 und 11 zeigen einen Reifen mit einem Ventil 25 in der Öffnung 26 in der Seitenwand 3 desselben und zeigen das Erzeugnis, welches sich aus der Arbeitsweise des Verfahrens ergibt. Der Vorteil des versenkten Außenkopfteiles 27 zum Schutz gegen Abnutzung oder Abrieb ist deutlich zu sehen. Vorzugsweise wird die Ventilöffnung mit einem Durchmesser geformt, der wesentlich geringer als der Minimaldurchmesser des Ventils ist, um einen festen Preßsitz zu erhalten. Wie aus Fig. 11 ersichtlich, drücken die Umfangsrippen 29, die an den Wänden des Loches gebildet sind, wobei in mindestens einigen von ihnen Fäden eingebettet sind, um das Ventil herum zusammen und suchen sich in das Ventil einzubetten, um es festzuhalten, und schaffen gleichzeitig eine Reihe von Vertiefungen 30, um das Klebmittel einzufangen und zu halten, welches das Ventil 25 mit der Seitenwand 3 verbindet.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Bildung einer Ventilaufnahmeöffnung in der Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens, der aus vulkanisierbarem Kautschuk oder einem kautschukartigen, härtbaren Material in Verbindung mit aus Fadenlagen bestehenden Verstärkungsemlagen hergestellt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß vor der Wärmebehandlung des Reifens in der Form durch die Seitenwand des Reifens ein Stift gesteckt wird, der mit dem Reifen in Richtung längs der Formwand frei beweglich ist und der nach der Wärmebehandlung wieder aus der Seitenwand herausgezogen wird.

2. Stift zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Stiftes, welcher durch die Verstärkungsemlagen hindurchgeht, eine Maximalstärke besitzt, die mindestens teilweise größer ist als der Zwischenraum zwischen den Fäden der Verstärkungseinlagen, so daß die letzteren durch den Einsatz des Stiftes durch die Wand hindurch gespreizt werden.

3. Stift nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Minimalstärke des Stiftteiles größer als der vorerwähnte Zwischenraum ist.

4. Stift nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Minimalstärke des Stiftteiles gleich dem vorerwähnten Zwischenraum ist.

5. Stift nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei der Wärmebehandlung in der Form sich in die Seitenwand miteindrückender vergrößerter Kopf (12,18) am Stift vorgesehen ist.

6. Stift nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Stiftes,

welcher durch die Seitenwand hindurchgeht, Vorsprünge aufweist.

7. Stift nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge Riffelungen (17) bilden.

8. Stift nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorprünge eine Vielzahl von Umfangsrippen (15) bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-PatentschriftenNr. 1162745,2446404,2509 882.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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