DE1579258A1 - Luftreifen und Verfahren zu Dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen pneumatischer Reifen bzw. Luftreifen, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von auf einer Trommel aufgebauten Luftreifen, die nach dem sogenannten Radialschichtverfahren aufgebaut sind.

Solche Radialschichtreifen sind durch einen Körper bzw. eine sogenannte Karkasse gekennzeichnet, die sich aus gummierten Schichten von radial angeordneten Schnüren bzw· öordfäden zusammensetzt sowie durch eine im wesentlichen nicht dehnbare Protektoreinlage, die zwischen der Karkasse und dem Reifenprofil bzw. der Reifensohle angeordnet ist; diese Protektoreinlage umfaßt mindestens eine Schicht von Schnüren oder Cordfäden, die im wesentlichen parallel angeordnet und im wesentlichen nicht dehnungsfähig sind. Zu diesem Zweck wird der die Protektoreinlage bildende Streifen oder Grurt gewöhnlich aus Strängen, von sehr geringer Dehnung aufgebaut und vorzugsweise so angeordnet, daß ein Neigungswinkel von etwa

' ORIGINAL INSPECTED

109882/0245

- 2 - 1A-32 571

20° zwischen den Strängen und einer zur Drehachse des Reifens rechtwinkligen Ebene nicht überschritten wird.

Da die Protektoreinlage gespannt ist und als Spannorgan wirkt, weist das .Reifenprofil eine im wesentlichen ebene, sich am Boden abstützende Fläche auf. Im Hinblick auf die soeben beschriebene Konstruktion wird der das Profil bildende Teil des Reifens in einem im wesentlichen flachen Zustand gehalten, und die Zusammenziehung und Ausdehnung der den Boden berührenden Fläche der Reifensohle wird in einem erheblichen Ausmaß verringert,

Bei dem normalerweise angewendeten Verfahren zum Aufbauen von Luftreifen handelt es sich um das sogenannte Trommel-Aufbauverfahren bzw. um das unter Verwendung eines flachen Bandes durchgeführte Verfahren, bei dem die Schichten aus gummiertem Gordstoff, welche die Karkasse bilden, auf eine flache bzw. zylindrische, einer Trommel ähnelnde Konstruktion aufgelegt werden, wobei die Ränder der Schichten unter Anwendung verschiedener Verfahren um die Wulste herumgelegt werden, die in Wulstsitzen an den Enden der Trommel angeordnet sind. Dann wird das Reifenprofil auf den mittleren Teil der Karkasse aufgebracht, woraufhin die Seitenwände, die wulstschutzstreifen und die übrigen Teile des Reifens hinzugefügt werden. Schließlich wird die Trommel nach innen zusammengelegt, und der Reifen, der ein flaches Band bildet, wird von der Trommel abgenommen, in die gewünschte Form gebracht und vulkanisiert (cured). Hierbei wird das Band im wesentlichen in die endgültige Form des Reifens gebracht,

109882/0245

- 3 - 1A-32 371

und dann wird ein Vmlkanisierbeutel in den Reifen eingesetzt, auf welchem der Reifen in einer Form vulkanisiert wird, während er einem Innendruck ausgesetzt ist; alternativ wird das Band in eine Presse eingebracht, in der es geformt und vulkanisiert wird, während es einem Innendruck ausgesetzt ist, der auf eine in der Presse angeordnete Membran wirkt.

Dieses sogenannte Flachaufbauverfahren hat sich allgemein eingeführt, und man wendet es an, weil ee sich als wirtschaftlich erwiesen hat. Das Aufbauen eines Reifens erfordert keine besondere Geschicklichkeit oder Ausbildung, und die so hergestellten Reifen zeigen ein gutes Betriebsverhalten, obwohl sie nicht die besonderen Merkmale eines Reifens der sogenannten Radialbauart aufweisen.

Beim Aufbauen sogenannter Radialreifen oder von Reifen der gebräuchlichen Art, die Protektoreinlagen enthalten, ist es erwünscht, viele der bekannten vorteilhaften Merkmale des sogenannten Flachbandverfahrens anzuwenden, doch ist es wegen der besonderen Konstruktion und der Eigenschaften der Protektoreinlage, die eine größere Ausdehnung des mittleren Teils der Karkasse unmöglich machen, nicht möglich, hierbei mit vorhandenen Maschinen zu ■ arbeiten und bekannte Verfahren anzuwenden.

Zwar sind bereits dehnbare Protektoreinlagen bekannt, d.h· Protektoreinlagen, die bei der Herstellung von Reifen nach dem Trommelverfahren verwendet werden können, doch hat sich keine Ausführungsart solcher dehnbaren Protektoreinlagen bei der Herstellung von auf einer Trommel aufgebauten Reifen

1 0 9 8 d/: / 0 2 4 5

- 4 - 1A-32 371

und insbesondere bei der Herstellung von auf Trommeln aufgebauten sogenannten Radialreifen eingeführt, Dehbare Protektoreinlagen sind z.B. in dem U.S.A.-Patent 2 884 044 beschrieben, wo ein Verfahren behandelt wird, das die Herstellung einer dehnbaren Protektoreinlage unter Verwendung dehbarer Cordorgane behandelt, zu deren Herstellung ein Reifeneordmaterial auf einen Kern aus Rohgummi (green rubber) aufgewickelt wird· Die unter Verwendung von schraubenlinienförmig gewickelten Cordfäden hergestellte Protektoreinlage kann bei der Durchführung eines Vulkanisationsvorgangs ausgedehnt werden, ohne daß dieser Vorgang durch den Rohgummikern auf irgendeine Weise gestört wirdj der Rohgummi des Kerns fließt später während des Vulkanisierens um das gedehnte Cordmaterial herum. Da jedoch solche Protektoreinlage eine begrenzte Dehnbarkeit aufweisen müssen, hat sich die Verwendung von schraubenlinienförmig gewickelten Reifencordmaterialien nicht in größerem Umfang eingeführt, den Wickelvorgang so durchzuführen bzw. zu regeln, daß sieh genau der gewünschte G-rad der Dehnbarkeit ergibt. Die Verwendung eines dehnbaren, schraubenlinienförmig gewickelten Garns bei der Herstellung eines Reifens ist ebenfalls unerwünscht, denn beim Ausdehnen einer Schraube auf ihre maximale Länge führt der in der Sehraube vorhandene Drall notwendigerweise dazu, daß das Garn gedreht bzw· gezwirnt wird. Beim Zwirnungsgrad eines Reifenwordgarns handelt es sich um ein Merkmal, dem eine kritische Bedeutung bezüglich der Zugfestigkeit des Garns und seiner lebensdauer bei Beanspruchung auf Biegung zukommt· Reifencordgarne werden gewöhnlich so hergestellt, daß die einzelnen Garnstränge 8 bis 15

109882/0245

1S79258

- 5 - 1A-32 371

Drehungen je Zoll in Richtung der einzelnen Garnetränge auf*» weisen, und daß bei den Garnen 8 bis 15 Drehungen je Zoll in einer dem Drall der Einzelfäden entgegengesetzten Richtung vorhanden sind. Jede Abweichung nach oben oder unten gegenüber diesem Bereich führt zu einer erheblichen Verringerung der Zugfestigkeit oder der Biegefestigkeit des Garns. Hieraus ist ersichtlich, daß es nicht möglich ist, eine Dehnbarkeit dadurch zu erreichen, daß man einen Kern aus einem Elastomermaterial schraubenlinienförmig aufwickelt, da hierbei entweder die Zugfestigkeit oder die Dauerbiegefestigkeit des Reifencordmaterials beeinträchtigt wird.

Wenn eine dehnbare Protektoreinlage bei der Herstellung eines Reifens durch Aufbauen auf einer Trommel verwendet wird, ist zu bedenken, daß dann, wenn die dehnbare Protektoreinlage in unmittelbarer Iahe derjenigen Cordfäden aufgebracht wird, welche die Karkasse des Reifens bilden, und wenn der auf der Trommel aufgebaute zylindrische Reifenrohling danach unter Kraftaufwand in die Form eines Torus gebracht wird, die mittleren Teile der Protektoreinlage gezwungen werden, sich in einem größeren Ausmaß auszudehnen als die den Rändern der Protektoreinlage näher benachbarten Cordfäden. Daher ist es erwünscht, daß die Protektoreinlage über ihre Breite eine unterschiedliche Dehnbarkeit besitzt, oder daß in die dehnbare Protektoreinlage geeignete Mittel eingebracht werden, um jede Dehnbarkeit zu beseitigen, die in den Randabschnitten der Protektoreinlage noch verbleibt.

Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, ein Verfahren zum Herstellen eines auf einer Trommel aufgebauten

109882/0245

- β - 1Α-52 371

Luftreifens vorzusehen, bei dem eine Protektoreinlage verwendet wird, bei welcher die Zugfestigkeit der Cordfäden der Einlage im wesentlichen erhalten bleibt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Cordfäden enthaltenden Luftreifens der sogenannten Radialbauart vorzusehen, bei dem es möglich ist, die Reifenkarkasse in einem einzigen Arbeitsgang auf einer Trommel aufzubauen, ohne daß eine wesentliche Verringerung der Zugfestigkeit der verwendeten Cordfäden zu befürchten ist.

Ferner sieht die Erfindung eine dehnbare Protektoreinlage vor, die so aufgebaut ist, daß die einzelnen Cordfäden eine geringe Dehnbarkeit besitzen und eine praktisch nicht verringerte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen, wenn sie in ihrer endgültigen Gestalt festgelegt worden sind.

Weiterhin sieht die Erfindung eine Protektoreinlage von variabler Dehnbarkeit vor, die so aufgebaut ist, daß die einzelnen Cordfäden eine geringe Dehnbarkeit aufweisen, nachdem sie in ihrer endgültigen Gestalt festgelegt worden sind·

Diese und weitere Ziele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung im einzelnen behandelt·

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß es möglich ist, einen aui einer irommel aufgebauten Luftreifen herzustellen, bei dem es sich um einen sogenannten Radialreifen handeln kann, wenn man ein Verfahren anwendet, das Maßnahmen umfaßt, um eine mehrere Schichten aus Cordmaterial umfassende Karkasse auf einer !Trommel aufzubauen und dann über dieser Karkasse

109882/0245

- 7 - 1A-32 371

auf der 'i'rommel eine dehnbare Protektoreinlage aus textilem Cordmaterial anzuordnen, wobei die einzelnen Fäden der Protektoreinlage unter einem Winkel von erheblich weniger als 20° zur iiibene der Drehachse des Reifens verlaufen. Auf diese Konstruktion kann man dann Rohgummi aufbringen$ hiernach wird das Aggregat von der Trommel abgenommen und in eine Form eingebracht, mittels deren dem Aggregat seine endgültige torusförmige Gestalt verliehen wird. Es sei bemerkt, daß es sich bei der Protektoreinlage entweder um einen vorgeformten Ring handeln kann oder aber um einen Ring, der auf der Trommel .selbst dadurch erzeugt wird, daß man Material von vorbeBtimmter Länge so um die Trommel herumwickelt, daß ein ringförmiges Bauteil entsteht. Ferner sei bemerkt, daß die Cordfäden der Protektoreinlage dann, wenn sie in ihre endgültige Gestalt gebracht worden sind, eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen.

Die Protektoreinlage wird vorzugsweise so angeordnet, daß die parallel zur Außenfläche des Reifenprofils verläuft. Um diese Gestalt zu erzielen, ist es erforderlich, auf dem Reifenkörper einen "Schulter"-Abschnitt derart aufzubauen, daß die Randabschnitte der Protektoreinlage gegenüber der Reifenkarkasse höher angeordnet sind als der mittlere Teil der Einlage. Es sei bemerkt, daß die Verwendung solcher Schulterabschnitte dann vorgezogen wird, wenn die Protektoreinlage nicht so behandelt worden ist, daß sie eine unterschiedliche Dehnbarkeit aufweist, oder wenn die Einlage so behandelt worden ist, daß jede noch in ihren Randabschnitten vorhandene Dehnbarkeit beseitigt worden ist.

109882/02A5

- 8 - 1A-32 371

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematiseher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Mg. 1 zeigt teilweise im Iiängsschnitt und teilweise in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Reifenrohling, nachdem der Rohling auf einer Trommel aufgebaut worden ist.

Fig. 2 ist eine perspektivische weggebrochene Teildarstellung eines erfindungsgemäßen vulkanisierten Reifens, bei dem die Protektoreinlage direkt auf die Cordfäden der Reifenkarkasse aufgebracht worden ist.

Fig. 3 zeigt in einem Teilschnitt einen Reifenrohling, wie er zunächst auf einer Trommel aufgebaut wird, wobei der Rohling mit Schulterabschnitten versehen ist, damit sich die Protektoreinlage parallel zum Reifenprofil erstreckt, nachdem der Reifen in seine endgültige Form gebracht worden ist.

Fig. 4 ähnelt Fig. 2, zeigt jedoch einen erfindungsgemäßen vulkanisierten Reifen mit einer sich in der ümfangsrichtung erstreckenden Protektoreinlage, die im wesentlichen parallel zur äußeren Umfangsflache des Reifenprofils verläuft.

In Fig. 1 erkennt man eine typische Reifencordkarkasse 1, die in Form eines zylindrischen Bandes dadurch aufgebaut wird, daß man nacheinander mehrere Schichten aus gummiertem Reifenstoff auf die umfangsflache einer Trommel 2 aufbringt, wobei die gebräuchlichen Wulstteile 3 von den sie überlappenden Randabschnitten der Schichten umschlossen werden. Danach wird die dehnbare Protektoreinlage 4 um den mittleren Teil der Außenfläche der Karkasse herumgelegt. Die dehnbare Protektor-

1098Ö2/02 4-5

- 9 - 1A-32 371

einlage 4 wird aus Cordfäden hergestellt, die mit hoher Genauigkeit auf ein Band aus Rohgummi gewickelt werden, und zwar derart, daß die Gordfäden dort, wo sie ihre Richtung umkehren, Winkel von etwa 40° bilden. Schließlich wird ein aus Rohgummi bestehender Reifenprofil- und Seitenwandkörper 5 auf das Aggregat aufgelegt, um den äußeren Gummiiiberzug des Reifens zu bilden.

Der in der beschriebenen Weise aufgebaute Reifenrohling, der eine allgemein zylindrische Form besitzt, wird dann von der Trommel 2 abgenommen urid in einer Reifenform unter der Einwirkung von Wärme und Druck in eine torusförmige Gestalt gebracht und vulkanisiert, so daß man einen fertigen Reifen erhält, dessen Aufbau aus Fig. 2 ersichtlich ist. Gemäß Fig» 2 ist die Protektoreinlage 24 jetzt ausgedehnt worden, und die einzelnen Gordfäden der Einlage sind nunmehr so angeordnet, daß sie zahlreiche Winkel von etwa 20° bilden, wobei die Breite der Einlage 24 um etwa 50$ verringert worden ist. ferner ist zu bemerken, daß die Protektoreinlage 24 nicht in einer Fläche liegt, die parallel zur äußeren Umfangsfläche des Reifenprofils 26 verlauft| diese Gestalt zeigt an, daß der mittlere Teil der Protektoreinlage 24 in einem größeren Ausmaß gedehnt worden ist als ihre Randabsohnitte. Aus diesem Grunde müssen die mittleren Cordfäden der Einlage 24 eine größere Dehnbarkeit besitzen als die Cordfäden an den Randabschnitten oder Längskanten der Einlage*

Da die Fläche des Reifenprofils, die sich in beweglicher Berührung mit der Straßenoberfläche befindet, einer Abnutzung

109882/0245

- 10 - 1A-32 371

ausgesetzt ist, die auf den Widerstand zurückzuführen ist, welcher bei Bewegungen in seitlicher Richtung wie auch bei Bewegungen in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung auftritt, wird bei einem Reifen, der eine Protektoreinlage enthält, die Abnutzung erheblich verringert, was auf die Starrheit zurückzuführen ist, die dem Reifen durch die Protektoreinlage verliehen wirdj durch die Protektoreinlage wird somit der Widerstand gegen eine Bev/egung in der Vorwärts- oder Rückwärt srichtung erheblich verringert. Die Starrheit einer solchen Protektoreinlage wird jedoch verringert, wenn die Einlage nicht in der gleichen Fläche liegt wie die äußere Umfangsfläche des Reifenprofils. Für den Fall, daß die erfindungsgemäße Protektoreinlage eine gleichmäßige Dehnbarkeit besitzt, d.h. daß der mittlere Seil der Einlage die gleiche Dehnbarkeit aufweist wie die Randabschnitte, sei bemerkt, daß es wichtig ist, dafür hu sorgen, daß die Einlage in der gleichen Richtung verläuft wie die äußere Umfangsflache des Reifenprofils, denn anderenfalls verbleibt eine restliche Reckung in den Randabschnitten, die zu ungleichmäßigen Spannungen innerhalb der Protektoreinlage führt. Zwar ist es in vielen Fällen möglich, die restliche Reckung dadurch zu beseitigen, daß man auf chemischem Wege elastifizierte Protektoreinlagen oder mechanische Kondensatoren verschiedener Art verwendet, doch ist es häufig erwünscht, den Rohgummireifen mit einem Schulterabschnitt zu versehen, so daß ein gleichbleibender Abstand zwischen der Einlage und der Außenfläche des Reifenprofils eingehalten wird. Eine solche Ausbildungsform ist in Fig, 3 dargestellt,

109882/0245

- 11 - 1A-32 371

In Mg. 3 erkennt man eine Reifenkarkasse 31 _t die in der üblichen ηeise auf einer Trommel 32 zum Aufbauen eines .Reifens angeordnet ist, wobei die Randabschnitte der Karkasse um die 'tfulstteile 33 herumgelegt sind, Sedoch ist die Protektoreinlage 34 nicht direkt auf die Karkasse 31 aufgelegt, sondern in den Rohgummi 35 eingebettet, der einen Schulterabschnitt 36 aufweist, welcher zwischen einem Randabschnitt der Protektoreinlage 34 una aer äußeren Schicht der Karkasse liegt. Die Schulterabschnitte 36 haben die Aufgabe, zu bewirken, daß alle Teile der Einlage 34 gleich weit von der lauffläche 37 des Reifens entfernt sind. Dieser gleichmäßige Abstand zwischen der Reifenlauffläche und der Protektoreinlage geht mit größerer Deutlichkeit aus Fig. 4 hervor, aus der auch die radiale Anordnung der die Karkasse 41 bildenden Schichten ersichtlich ist. Die Protektoreinlage 44 ist in den vulkanisierten Gummi 35 so eingebettet, daß sie an allen Punkten gleich weit von der Außenfläche des Reifenprofils antfernt ist. Bei dieser Anordnung der Protektoreinlage ergibt sich nicht nur eine größere Haltbarkeit des Endproduktes, sondern auch eine gleichmäßigere Dehnung der Einlage bei ihrer Verformung aus der allgemein zylindrischen Gestalt innerhalb des Reifenrohlings bis zu der beim Endprodukt vorhandenen Torusform·

Die Dehnbarkeit der Protektoreinlage kann durch mechanische Mittel, chemische Mittel oder eine Kombination von chemischen und mechanischen Mitteln herbeigeführt werden· Zwar kann man die verschiedensten Verfahren anwenden, um das vorstehend beschriebene gewünschte Ergebnis zu erzielen, doch

1098 82/024 5

- 12 - 1A-32 371

"bemerkt, daß sich die nachstehend beschriebenen mechanischen Mittel als zur Erreichung der Ziele der Erfindung "besonders geeignet erwiesen haben·

Man kann ein Gewirky das einen niedrigen Dehnung sin ο dul aufweist, wie es für eine Protektoreinlage mit niedrigem Ausdehnungsiiedul erforderlich ist, entweder in einer kreisrunden G-estalt oder in Form eines flachen Gewirks verwenden.

Ferner kann man ein texturiertes Garn verwenden, das einen niedrigen Dehnungs- bzw. Längungsmodul aufweist, wie es im Hinblick auf einen niedrigen Ausdehnungsmodul der Protektoreinlage erforderlich ist, wobei die Einlage entweder schlauchförmig oder flach gewebt ist. Unter einem texturierten Garn wird hier auch jedes thermoplastische Garn verstanden, das dadurch elastifiziert worden ist, daß es auf mechanischem WeJe oder thermomechanisch gekräuselt oder in eine schraubenlinienförmige Gestalt gebracht worden ist.

Weiterhin kann man einen Stoff mit schräg liegenden Fäden (bias fabric) verwenden, bei dem der niedrige längungsmodul den erforderlichen niedrigen Ausdehnungsmodul der Protektoreinlage gewährleistet, und zwar entweder in einer schlauchförmig geklöppelten bzw. geflochtenen Form oder in Gestalt eines zusammenhängenden, flachen, schräg zugeschnittenen Materials.

Ferner ist es möglich, mit hoher Genauigkeit mit Cordfäden bewickelte Rohgummibänder zu verwenden, bei denen der niedrige Längungsmodul ausgenutzt wird, der sich bei geeigneter

109882/0245

- 13 - 1A-32 371

Wahl des Bewicklungswinkels ergibt.

Ferner kann man gekräuselten bzw. gerafften Stoff ver« wenden_f "bei dem die erforderliche Dehnbarkeit der Protektor« einlage dadurch entsteht, daß man den Stoff zusammenrafft* indem man ihn so vernäht, daß der Nähfaden während des Ausdih*» nungsvorgangs bricht, um die zusammengezogenen Teile freizügt« ben. Hierbei kann der Stoff entweder schlauchförmig oder flach sein.

Schließlich kann man Reifencordmaterial mit einem Flor (tufting tire cord) verwenden, bei dem es sich ebenso wie bei dem Rohgummi um ein reckfähiges bzw* dehnbares Material handelt, um die erforderliche Ausdehnungsfähigkeit der Protektoreinlage zu gewährleisten. Der Stoff kann entweder schlauchförmig oder flach sein.

Weiterhin könnte man ein texturiertes G-arn als Gordmaterial mit niedrigem Längungsmodul verwenden und dieses Material beim Aufbauen eines Reifens auf den auf der Trommel angeordneten Reifenrohling aufwickeln.

Wenn bei einer Protektoreinlage ein niedriger Dehnungsmodul durch eine chemische Behandlung eines Textilmaterial erzielt werden soll, wird eine chemische Behandlung bevorzugt, durch die eine zeitweilige Veränderung der Kristalleigenschaften der i'extilfasern herbeigeführt wird, um das Material in eine amorphe Form zu überführen, so daß die gewünschte Dehnbarkeit erzielt werden kann, woraufhin die Dehnbarkeit dadurch wieder beseitigt wird, daß das Material aus seiner amorphen

1 09882/02 AS

- 14 - 11-32 371

Form wieder in die kristallinische Form überführt wird. Zu den bevorzugten Textilmatei-ialien, die in dieser weise behandelt werden können, gehören Celluloäematerialieh, z.B. regenerierte Cellulose sowie Polyestermaterialien, z*B. Polyäthylenterephthalat.

Das auf chemischem Wege elastifizierte Cellulosemäterial kann zweckmäßig in der Weise gewonnen werden, das man es im entspannten Zustand der Einwirkung von flüssigem Ammoniak aussetzt. Das flüssige Ammoniak wird vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen etwa -60° C und etwa -32° G gehalten, und die Einwirkungsdauer beträgt zwischen etwa 1 see und etwa 5 min. Auf das Eintauchen des Materials in das flüssige Ammoniak folgt vorzugsweise eine trocknung, wobei das Material möglichst weitgehend gegen Feuchtigkeit geschützt wird. Zu diesem Zweck wird das Material i# einer normalen Atmosphäre schnell getrocknet, und zwar in einem Trockenofen, z.B. einem Trockner der Bauart Fleisner; alternativ kann die trocknung bei Raumtemperatur erfolgen, und zwar unter Bedingungen, bei denen im wesentlichen keine Feuchtigkeit auf das Material wirken kann. Diese Behandlung führt zu einer Veränderung des Cellulosematerials, wobei erhebliche !'eile des Cellulosemoleküls aus ihrer kristallinen Gestalt ijj eine amorphe Gestalt überführt werden? diese Änderung ist leicht zu erkennen, wenn man ein Röntgen-Defraktogramm vor und nach der Behandlung mit flüssigem Ammoniak betrachtet. Es hat sich gezeigt, daß das amorphe Gefüge des Cellulosemoleküls für die Durchführung des Dehnungs- bzw. Reckvorgangs geeigneter ist als das kristalline Gefüge. Ferner handelt es sich bei dem amorphen Gefüge um

109882/0245

- 15 - U-32 371

ein ü-eiüge, das sich leicht wieder in das ursprüngliche kristalline Gefüge zurückverwandeln läßt. Die kückumwandlung in das kristalline Gefüge läßt sich leicht mit Hilfe von Temperaturen durchführen, die in dem Bereich liegen, welcher gewöhnlich "beim Vulkanisieren eines Reifens in frage kommt. Diese jxückuniwandlung führt zu einer dauerhaften Fixierung des Cellulosematerials in derjenigen Form, die das Material im amorphen Zustand angenommen hat·

Zwar kann das in der beschriebenen weise behandelte Gellulosematerial bei Temperaturen von 25° oder darunter während einer langen Zeit im amorphen Zustand gehalten werden, doch wird es vorgezogen, die Beständigkeit des amorphen Gefüges durch Imprägnieren mit einem Bindungsverhinderungsmittel zu steigern. Diese Bindungsverhinderungsmittel lassen sich allgemein in zwei Gruppen unterteilen, und zwar die mit flüssigem Ammoniak verträglichen Polymere und die mit flüssigem Ammoniak verträglichen Plastifizierungsmittel. Das Bindungsverhinderungsmittel kann in der Weise verwendet werden, daß man es einfach in dem Behandlungsbad aus flüssigem Ammoniak löst. Bindungsverhinderungsmittel, die gemäß der Erfindung zur Wirkung kommen, sind Verbindungen, die befähigt sind, die Entstehung von Waaserstoffbindungen zwischen benachbarten Molekularketten von Cellulose zu erschweren oder praktisch zu verhindern. Bei den mehrwertigen Alkoholen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, bzw. bei Gemischen solcher Alkohole hat es sich gezeigt, daß sie besonders wirksam sindf vorzugsweise verwendet man zweiwertige und dreiwertige Alkohole, z.B. Polyäthylenglycol, Polypropylenglycol, Glycerin,

109882/024 5

157925S

- 16 - 1A-32 371

Diäthyltoluol, Triäthyltoluol, Trimethylenglycol, Butandiole wie Tetramethylenglycol, Butantriol, Pentantriol, Diäthylenglycol, Dipropylenglycol und Triäthylenglycol.

Zu den Polymermaterialien, die zur Verwendung als Bindungsverhinderungsmittel geeignet sind, gehören alle Polymermaterialien, die in flüssigem Ammoniak löslich sind, sowie alle Polymermaterialien, die in einem organischen !lösungsmittel gelöst werden können, das seinerseits in flüssigem Ammoniak löslich ist. Der Ausdruck "Polymermaterial¹¹ bezeichnet- hier auch Monomermaterialien, die an Ort und Stelle polymerisiert werden können. Zünden Polymermaterialien, die sich als für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet erwiesen haben, gehören Phenylformaldehyd, Melaminformaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd, Dimethyläthylenharnstoff, Dihydroxydimethyläthylenharnstoff, Polyvinylalkohol, Polyäthylenglycol, Polyacrylsäure, Polyvinylacetat, das Matriumsalz des Styrolmaleinanhydrid-Mischpolymers sowie jedes ein Polymer enthaltende, in flüssigem Ammoniak lösliche Isocyanat. Es sei bemerkt, daß man im Zeitpunkt der Behandlung mit flüssigem Ammoniak auch zahlreiche der Bestandteile beifügen kann, die gewöhnlich als Klebrigmacher für Reifencora verwendet werden.

Ausdehnungsfähige Protektoreinlagen, bei denen die Ausdehnungsfähigkeit durch eine chemische Behandlung erzielt wird, können nicht nur aus Cellulosestoffen, sondern auch aus anderen Stoffen hergestellt werden. Protektoreinlagen aus endlosen Polyesterfäden haben sich als besonders geeignet erwiesen. Die Dehnbarkeit des Polyestergarns wird dadurch

109882/0245

- 17 - 1A-32 371

erzielt, daß man mit Hilfe eines Lösungsmittels eine Schrumpfungsbehandlung durchführt, so daß in dem Garn eine nutzbare (recoverable) Zusammenziehung hervorgerufen wird. Diese mit Hilfe eines Lösungsmittels herbeigeführte Kontraktion des G-arns wird dadurch herbeigeführt, daß Polyestergarne aus orientierten Kristallen mit Hilfe eines halogenisierten Methanlösungsmittels zur Schrumpfung gebracht werden; bei dem Lösungsmittel handelt es sich ζ·Β· um teilweise halogenisierte Methane, die aus der Gruppe gewählt sind, welche Methylenchlorid, Chloroform, Monochlormethan, Ohlorbrommethan, Chlorjodmethan, Tribrommethan, Dibrommethan und dergleichen umfaßt, /erfahren, die angewendet werden können, um Protektoreinlagen aus Polyestermaterial zu behandeln, um sie dehnbar zu machen, sind in dem U.S.A.-Patent 2 981 978 beschrieben. Hiernach wird der Stoff bei Raumtemperatur in geeigneten Bädern, z.B. Chloroformbädern, behandelt, oder bei mäßig erhöhten Temperaturen oder in Beädern, bei denen es sich um Emulsionen von Methylenchlorid und Wasser oder um 100-prozentiges Methylenchlorid handelt.

Zwar werden regenerierte Cellulose und endlose Polyesterfäden für die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzugt, wenn eine Elastifizierung durch eine chemische Behandlung erzielt werden soll, doch sei bemerkt, daß man auch andere synthetische Fasern verwenden kann, z.B. Polyamide, die dadurch elastisch gemacht werden können, daß man sie mit einem organischen Lösungsmittel behandelt.

Im folgenden werden mehrere Beispiele für die Herstellung

erfindungsgemäßer dehnbarer Protektoreinlagen gegeben, doch sei

109882/0245

- 18 - 1A-32 371

bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.

Beispiel I

Ein zweifaches Kunstseidengarn von hoher Festigkeit mit einem Deniergewicht von 16 500, bei dem die Einzelfäden 8 S-Drehungen je Zoll und das Garn als Ganzes mit 8 Z-Drehungen je Zoll versehen ist, wird mit Hilfe einer Wickelmaschine des Modells 77 der foster Machine Company, Westfield, Massachusetts, auf einer Trommel auf ein Rohgummiband gewickelt, dessen Durchmesser etwa 405 mm beträgt. Der Fadenführer der Wickelmaschine wird so eingestellt, daß das Garn bei jeder Umdrehung des Rohgummibandes acht mal über die ganze Breite des Bandes gelegt wird. Wenn 128 Garnlagen auf das Rohgummiband aufgebracht worden sind, wird der Wickelvorgang unterbrochen, und man erkennt, daß hierbei das Garn unter einem Winkel von 36° gegen die Diagonale (bias) verläuft. Der Ausdruck "Lage" bezeichnet hier diejenige Garnmenge, welche während eines Hubes des Fadenführers in jeder Richtung aufgebracht wird. Zwar kann das Garn direkt auf das Rohgummiband aufgelegt werden, doch wird es vorgezogen, das Garn zuerst dadurch mit einem Überzug zu versehen (kiss coated), daß es mit den nachstehenden Überzugskompositionen in Berührung gebracht wird:

100 Teile Naturgummilatex (wässerige Lösung von 62 Gewichtsprozent)

50 Teile Pentalyn A (Pentaerythritolester von Kolophomium, die von der Hercules Powder Company auf den Markt gebracht werden.

10 9882/0245

- 19 - 1A-32 371

Das so hergestellte Erzeugnis kann an der Trommel zum Aufbauen des Reifens befestigt werden, die bereits Teile der Reifenkarkasse in Gestalt eines vorgeformten Rings trägt, oder es kann in Streifenform auf die Trommel gewickelt werden, um eine Protektoreinlage zu erzeugen.

Beispiel II

Ein Kunstseidenstoff aus zweifachem Kunstseidenkettgarn aus endlosen Fäden von I65O Deniergewicht sowie aus einfachem gesponnenen Kunstseidenschußgam der Nummer 30 mit einer Breite von etwa 1,37 m und einer Kettdichte von 5,6/cm und einer .Schußdichte von 2,5/cm, wird etwa 2 min lang in ein Bad aus flüssigem Ammoniak von etwa -33° C getaucht. Der behandelte Stoff wird anschließend mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,9 m/min durch einen Pleisner-Trockner geleitet, so daß der Stoff etwa 4,5 bis 5 min lang getrocknet wird. Hierauf wird der Stoff im entspannten Zustand in Berührung mit der im Beispiel I genannten Komposition gebracht, um ihn mit einem Überzug zu versehen. Dann wird der Stoff in der Richtung der Kettfäden zugeschnitten und an der Reifenaufbautrommel befestigt, auf der vorher eine Reifenkarkasse aufgebaut worden ist. Nunmehr kann man Rohgummi so an dem gesamten Aggregat befestigen, daß die Seitenwand- und Reifenprofilteile entstehen, woraufhin das zylindrische Gebilde von der Trommel abgenommen wird, um dann in einem abschließenden Arbeitsgang in seine endgültige torusförmige Gestalt gebracht zu werden.

Beispiel III

Ein Stoff aus zweifachem Polyester-Kettgarn mit einem

109882/0245

Deniergewicht von 1100 einfachem gesponnenen Kunstseidenschußgarn der Nummer 30 mit einer Breite von etwa 1,37 m, mit einer Kettdichte von 7,2/cm und einer Schußdichte von 2/cm, wird etwa 5 min lang in ein 100-prozentiges Methylenehlorid-Behandlungsbad von 50° C eingetaucht. Der so behandelte Stoff wird dann getrocknet und mit der im Beispiel I genannten Komposition durch Rakeln überzogen. Der auf diese Weise klebrig gemachte Stoff kann dann im wesentlichen entsprechend dem Beispiel II als Protektoreinlage verwendet werden.

Beispiel IV

Ein Stoff aus zweifachem Kunstseidenkettgarn von 1650 Denier und einfachem gesponnenen Kunstseidenschußgarn der Nummer 30 mit einer Breite von etwa 1,37 m, mit einer Kettdichte von 7,2/cm und einer Schußdichte von 2/cm, wird mit zusätzlichem einfachen Kunstseidengarn der Nummer 30 so gezogen genäht, daß in der Schußrichtung Kräuselungen von etwa 6,5 mm Breite und jeweils 12,5 mm Abstand entstehen. Der so gekräuselte bzw. geraffte Stoff wird dann entsprechend dem Beispiel I behandelt, um ihn klebrig zu machen; hierbei wird der gelöste Klebrigmacher mit Hilfe einer Auftragwalze in Form eines Überzugs auf den gekräuselten Stoff aufgebracht, während sich der Stoff in einem im wesentlichen spannungsfreien Zustand befindet. Der so hergestellte Stoff kann in Streifen von geeigneter Breite zerschnitten und an einer Reifenkarkasse befestigt werden, die vorher auf einer Trommel aufgebaut worden ist. Dieses Aggregat wird dann mit einer ausreichenden Rohgummimenge bedeckt, um die Seitenwände und das Reifenprofil zu erzeugen, woraufhin

109882/0245

- 21 - 1A-32' 371

das zylindrische Aggegat von der Trommel abgezogen und in eine Form gebracht wird, in der der Zylinder seine endgültige torusförmige Gestalt erhält.

Beispiel V

Zweifaches mültifiles Kunstseidengarn von 1650 Denier wird in eine Rohgummibahn getuftet. Hierbei werden bei einem Nadelabstand (Reihenstand) von 1,27 mm etwa alle 25 mm Schlingen mit einer Höhe von 6,5 mm gebildet. Das mit Reifencord getuftete Rohgummiband wird dann in geeignet breite Streifen zugeschnitten, die an einer Reifenkarkasse befestigt werden, welche vorher auf einer Trommel aufgebaut worden ist. Das Rohgummiband muß einen Durchmesser haben, der der Reifenaufbautrommel angepaßt ist, welche für einen Reifen einer bestimmten Größe gewählt wurde. Die übrigen Arbeitsgänge zum Aufbauen eines Reifens können denjenigen bekannter Verfahren entsprechen, und insbesondere ist es möglich, die in den vorangehenden Beispielen behandelten Verfahren anzuwenden.

Beispiel VI

Zweifaches Garn von 1650 Denier, bei dem alle endlosen Einzelfäden aus Kunstseide bestehen, wird gemäß dem Beispiel II in einem flüssigen Ammoniakbad behandelt und zum Tuften eines Rohgummibandes verwendet. Die so hergestellte Protektoreinlage weist eine große Dehnbarkeit auf, deren Restbetrag bei der Vulkanisierung beseitigt wird, die als letzter Arbeitsgang bei der Herstellung eines Reifens nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter Benutzung einer Trommel durchgeführt

109882/0245

Claims (19)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ( Λ,J Verfahren zum ^erstellen eines Luftreixens, dadurch gekennzeichnet, daß der rohe üeifen, der die
   Jj¹OrDi eines Bandes besitzt, mit einer Protektoreinlage versehen ist, wobei die Protektoreinlage ausdehnungsfähige Fadenteile aus Cordmaterial enthält, die eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen·
2. 2. Verfahren zum Herstellen eines luftreifens der
   sogenannten Radialbauart, dadurch gekennzeichnet , daß der rohe Reifen, der die j'orm eines Bandes besitzt, mit einer Protektoreinlage versehen wird, die ausdehnungsfähige fadenteile aus Cordmaterial enthält, welche eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen·
3. 3· Verfahren zum ^-erstellen eines auf einer Trommel
   aufgebauten luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß der rohe Reifen, der sich noch auf der zum Aufbauen des Reifens benutzten Trommel befindet, mit einer bandförmigen
   Protektoreinlage versehen wird, die ausdehnungsfähige IPadenteile aus Cordmaterial enthält, welche eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen·

   109882/0245

   - 23- 1A-32- 371
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die ausdehnungsfähigen Fadenteile eine auf mechanischem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit "besitzen«
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dehnbaren Fadenteile eine auf chemischem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit besitzen.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren xadenteile eine Dehnbarkeit besitzen, die auf kombinierte mechanische und chemische Maßnahmen zurückzuführen ist.
7. 7. Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß eine Reifenkarkasse auf einer Trommel zum Aufbauen eines Iieifens geformt wird, daß auf die noch auf der Trommel befindliche Karkasse eine Protektoreinlage aufgelegt wird, die dehnbare Fadenteile aus Cordmaterial enthält, welche eine im wesentlichen uverminderte Zug- _f festigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen, daß aus RoIi₇ gummi bzw. noch nicht vulkanisiertem Gummi auf dem die Karkasse und die ^x"rotektoreinlage umfassenden Aggregat die Seitenwände und das Profil bzw. die Sohle des Reifens aufgebaut werden, während sich das Aggregat noch auf der Trommel befindet, und daß schließlich das auf der 'J-'rommel aufgebaute Aggregat mit Hilfe eines Arbeitsgangs in seine endgültige Form gebracht wird, wobei die Protektoreinlage nach außen gedrückt und ausgedehnt wird.

   1098Ö2/0245

   1Α-52 371
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren Fadenteile aus Cordmaterial eine auf mechanischem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit besitzen.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren ladenteile eine auf chemischem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit besitzen.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren Padenteile eine Dehnbarkeit besitzen, die auf kombinierte mechanische und chemische Maßnahmen zurückzuführen ist. /
11. 11. Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß der Reifenrohling mit einer Protektoreinlage versehen wird, wobei die Einlage endloses Reifencordmaterial umfaßt, das in ein auf einer Trommel angeordnetes Band aus noch nicht vulkanisiertem Gummi eingetuftet ist.
12. 12. Verfahren zum Herstellen eines luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß der Reifenrohling mit einer Protektoreinlage versehen ist, wobei die Einlage endloses Reifencordmaterial in Form von mindestens zwei entgegengesetzt gerichteten Schraubengängen umfaßt, die in ein auf einer Trommel angeordnetes Band aus noch nicht vulkanisiertem Gummi eingebettet sind.
13. 13. Verfahren zum Herstellen eines Luftreifeis, dadurch gekennzeichnet , daß der Reifenrohling mit einer Protektoreinlage versehen wird, wobei die Einlage einen

    1098ÖZ/Ü245

    -/C- . U-32 371

    Reifencordstoff aus Celluloseinaterial umfaßt, das vorher durch eine Behandlung mit flüssigem Ammoniak elastifiziert worden ist.
14. 14. Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß der Reifenrohling mit einer Protektoreinlage versehen wird, wobei die Einlage einen Reifencordstoff aus Polyestermaterial umfaßt, das vorher durch eine Behandlung mit einem halogenisierten Alkan elastifiziert worden ist.
15. 15. Dehnbare Protektoreinlage, dadurch gekennzeichnet , daß die bandförmige Einlage dehnbare Fadenteile aus Cordmaterial enthält, die eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen.
16. 16. Protektoreinlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren Fadenteile eine auf mechanischem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit aufweisen.
17. 17. Protektoreinlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dehnbaren Fadenteile eine auf chemiscnem Wege herbeigeführte Dehnbarkeit aufweisen.
18. 18. Protektoreinlage nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß die dehnbaren Fadenteile eine Dehnbarkeit aufweisen, die auf kombinierte mechanische und chemische Maßnahmen zurückzuführen ist.
19. 19. luftreifen, gekennzeichnet durch eine Karkasse, bei der mindestens eine Schicht aus radialen

    109882/0245

    1A-32 371

    Cordfäden be.stent, die sich von Wulst zu Wulst unter einem V/inkel von nicht mehr als 20° gegen die Diagonale (bias) erstrecken, wobei zwischen der Karkasse und dem Reifenprofil eine bandförmige Protektoreinlage angeordnet ist, die anfänglich dehnbare JJ'adenteile aus Cordmaterial enthält, und wobei die jj'adeneteile eine im wesentlichen unverminderte Zugfestigkeit und Dauerbiegefestigkeit aufweisen, nachdem sie in ihrer endgültigen Gestalt festgelegt worden sind.

    109882/0245

    Leerseite