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Luftreifen und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft
einen Luftreifen aus im Querschnitt gesehen wenigstens zwei übereinanderliegenden
Gummi- und/oder Verstärkungslagen, sowie Verfahren zur Herstellung dieses Luftreifens.
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Bei der Herstellung von Luftreifen wird beispielsweise auf einer zusammenklappbaren
Trommel ein Reifenrohling durch Ubereinanderwickeln (Konfektionieren) der einzelnen
Lagen von gummiertem Kord, Laufflächenstreifen etc. hergestellt, der dann in einer
Vulkanisationspresse in die endgültige Form gebracht und vulkanisiert wird. Die
Herstellung des Reifenrohlings ist infolge der Vielzahl der Arbeitsgänge sehr aufwendig.
Die einzelnen Lagen müssen möglichst genau plaziert aufgebracht werden, damit eine
optimale Gleichförmigkeit des Reifens erreicht wird.
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Z1 sind als Hilfsmittel für das Aufbringen der Lagen zwischen den
Vorratseinrichtungen und der Konfektionstrommel Führungseinrichtungen vorgesehen,
die jedoch zwangsläufig infolge der Elastizität der Lagen relativ große Toleranzen
zulassen. Wenn sich solche Ungenauigkeiten addieren, kennen sehr leicht unbrauchbare
Reifenrohlinge entstehen.
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Außerdem ist jede Stoßstelle eine Schwachstelle des Reifens, weil
die örtliche VerstIkung eine Verstefur darstellt, die sich in einer verstärkten
Erwärmung auswirkt. Das ist umso kritischer, je mehr Stöße übereinander zu liegen
kommen. Jeder Stoß stellt eine geometrische Unregelmäßigkeit dar. Der Reifen gibt
über seinen Umfang Kräfte in radialer Richtung und in Richtung zur Rotationsachse
ab, die eine Folge der geometrischen Unregelmäßigkeiten sind. Durch eine hohe Stoßanzahl
ergibt sich ein größerer Materialverbrauch.
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Außerdem kann sich der Bedienungsmann nicht auf einen oder nur wenige
Arbeitsgänge konze:itrieren, sondern muß eine sehr große Anzahl von Arbeitsgängen
ausrühren. Dies führt dazu, daß er oft nicht für alle Arbeitsgänge die gleiche Sorgfalt
aufbringt.
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Um die Anzahl der Stöße zu reduzieren wurde vorgeschlagen, eine Lage
in mehreren Windungen aufzubringen. Dadurch haben aber übereinanderliegende Schichten
die gleiche Fadenrichtung, wcdurch ein bei Karkassverbänden gewünschten Kreuzverband
mit sich kreuzenden Fadenrichtungen in den einzelnen Schichten nicht erreicht werden
kann. Außerdem werden die Fäden der Lagen ineinandergedrückt, wodurch es zu Ungleichförmigkeiten
im Verband kommt.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Luftreifen, bei dem die oben
genannten Nachteile weitestgehend vermieden sind, und dessen Herstellung wesentlich
vereinfacht ist. Ein solcher Luftreifen ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein aus wenigstens zwei Lagen gebildeter Verband spiralenförmig in dem Reifen angeordnet
ist. Die Lagen können dabei Verstärkungslagen und/oder unverstärkte Aufbaulagen
sein.
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Eine solche Konstruktion ermöglicht einen einfacheren und besseren
Aufbau auf der Konfektionsmaschine, wie anschließend anhand der Verfahren noch beschrieben
wird, sowie eine wesentliche Erhöhung der Genauigkeit der Anordnung der einzelnen
Lagen im Verband. Weiters ergibt sich dabei der Vorteil, daß bei mehrfacher Abwicklung
ein Lagenaufbau hergestellt werden kann, bei welchem immer die einzelnen Lagenschichten
mit gemeinsamer Fadenrichtung unterennander -.e.bundel sind. Dadurch wird die Rest-
.g~ keit des Reifenverbandes verbessert.
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Die öben beschriebenen erfindungsgemäßen Luftreifen können derart
hergestellt werden, daß die Enden der einzelnen Lagen und vorzugsweise auch die
der Aufbauelemente in Umfangsrichtung der Reifenaufbautrommel gegeneinander versetzt
und auf dieser angeheftet werden, worauf sie gemeinsam aufkonfektioniert und so
abgelängt werden, daß die Lagen gleichlang sind. Es können also mehrere Lagen gleichzeitig
aufkonfektioniert werden, wodurch die Arbeitszeit wesentlich herabgesetzt wird.
Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, die Enden der einzelnen Lagen immer in
einer genauen Position zueinander festzulegen.
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Ein weiteres Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
die einzelnen Lagen und vorzugsweise auch die Aufbaulelemente zu einer Verbundbahn
vereinigt und gegebenenfalls abgelängt werden, worauf diese Verbundbahn auf der
Reifenaufbautrommel auf konfektioniert wird. Bei diesem Verfahren ist es möglich,
die Verbundbahnen, die aus Verstärkungseinlagen und/oder unverstärkten Aufbaulagen
bestehen können, auf leistungsfähigen Doubliereinrichtungen vorzufertigen. Die Reifenaufbaumaschinen
werden dadurch wesentlich entlastet und können einfacher ausgeführt werden. Die
oft sehr komplizierten Zuführungseinrichtungen für die Halbzeuge können platzsparender
ausgebildet sein.
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Die Erfindung wird nun im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Beispielen beschrieben.
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Es zeigt die Fig. 1 einen auf einer Trommel aurgewickelten Verband
in schematischer Darstellung; die Fig. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a verschiedene Ausführungsformen
von Verbänden in Draufsicht, bzw. im Schnitt und die Fig. 9 und lo den Aufwickelvorgang
des Verbandes auf der Konfektionstrommel in schematischer Darstellung.
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Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, besteht ein Verband 1 aus zwei
Lagen 2 und 3, die miteinander spiralenförmig auf einer Konfektionstrommel 4 so
aufgewickelt sind, daß sich insgesamt vier Lagen ergeben. Die inneren Enden 5, 6
und die äußeren Enden 7, 8 der Lagen 2, 3 sind in Umfangsrichtung gegeneinander
versetzt, um einen kontinuierlichen Übergang zu schaffen.
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In Fig. 2 ist ein Verband 9' dargestellt, der aus einer Innenplatte
lo (Innenplatte kann auch nur eine Umdrehung lang sein) gebildet ist, huber der
zwei Lagen 7, 8 und zwei Seitenstreifen 11 aufgebaut sind. Entsprechend dem Aufbau
eines Luftreifenrohlings können die verschiedensten Kombinationen von Lagen zu einem
Verband vereinigt werden. Durch übereinanderwickeln von mehreren Verbänden, eventuell
auch in Verbindung mit Einzellagen, kann man die Möglichkeiten der Kombinationen
noch erweitern.
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Der Verband 12 nach den Fig. 3 und 4 besteht aus den Lagen 2' und
31, deren innere und äußere Enden 5', 6', 7' und 8, parallel zur Fadenrichtung abgelängt
sind. Wie insbesondere aus der Fig.
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3 zu ersehen ist, wird beim inneren Spiralenende die untere Lage 2'
von der oberen 3 vollkommen überdeckt. Es wird also durch die Abschrägung in Fadenrichtung
das Ende des Verbandes im Bereich der Länge L einen kontinuierlichen Übergang von
0 bis zum maximalen Verbandsquerschnitt aufweisen. Da die Lagen 2' und 3t annähernd
gleich lang sind, tritt dieser Übergang auch beim äußeren Spiralenende auf, das
im aufgewickelten Zustand ungefähr über dem inneren Spiralenende zu liegen kommt.
Im Stoßbereich
müssen sich nach der Konfektion alle Enden der Lagen
um die Länge 1 überlappen, da es sonst zu einer Schwächung des Verbandes an dieser
Stelle kommen würde. Die Länge 1 ist abhängig von der Zusammensetzung der Verbände,
muß aber jedenfalls größer als 0 sein.
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In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei welcher das innere Ende der unteren Lage 2' über das innere Ende 6l der oberen
Lage 3t hinausragt. Diese Ausführungsform ist besonders günstig bei der Kombination
einer Verstärkungslage mit einem unverstärkten AuSbauelement, da hier nur eine Lufteintrittsstelle
a gebildet wird. Durch Eindringen der Luft zwischen die Lagen können diese nämloh
voneinander getrennt werden, was zu einem baldigen Verschleiß des Verbandes führt.
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Bei dem Verband 13 nach den Fig. 7 und 8 sind die Lagen 2 und 3 im
wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung abgelängt, wobei die Enden 5 und 6 gemeinsam
geschnitten sind. Um auch hier eine extreme Stoßbildung zu vermeiden, sind die Enden
5 und 6 nicht stumpf, sondern auf Null auslaufend ausgebildet, wie in Fig. 8a dargestellt
ist. Diese Verjüngung kann beispielsweise durch eine gemeinsame schräge Ablängung
mit Hilfe eines geneigten Schnittmessers erreicht werden. Weiters können die Enden
zusätzlich noch gegeneinander versetzt sein.
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Die Fig. 9 zeigt in schematischer Darstellung einen Aufwickelvorgang
für die Lagen zu einem spiralförmigen Verband. Die Enden 5 und 6 der Lagen 2 und
3 werden in einem Abstand zueinander auf einer Konfektionstrommel 4 angehaftet und
gemeinsam beispielsweise durch zwei Umdrehungen der Konfektionstrommel aufgewickelt.
Eine Anpreßro'ile 14 preßt während dieses Vorganges die Lagen aufeinander. Nach
Beendigung des Aufwickelvorganges werden die Lagen derart abgelängt, daß sie gleich
lang sind.
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Es können oedoch auch bereits abgelängte Lagen aurkonCektoniert were,
Durch diese Maßnahme können zwei oder mehrere
Lagen gleichzeitig
aufgewickelt werden, wobei die Konfektionszeit wesentlich verkürzt wird.
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Die Fig. lo zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Verfahren,
bei welchem die relativ komplizierte Zuführungseinrichtung des oben beschriebenen
Verfahrens wegfällt. Es werden die Lagen 2 und 3 beispielaweise mit einer Innenplatte
9 durch oben 12 und 13 zu einem Verband 1 verbunden, der dann auf der Konfektionstrommel
spiralig aufgewickelt wird. Die Einrichtung zum Verbinden der einzelnen Lagen kann
auch von der Konfektionstrommel getrennt aufgestellt sein und bei entsprechender
Leistungsfähigkeit mehrere Konfektionsmaschinen mit dem Lagenverband beliefern.
Dadurch kann dieser Verband wesentlich rationeller gefertigt werden. Außerdem werden
die Arbeiten an der Konfektionsmaschine verringert, und die Maschinen können einfacher
ausgebildet sein. Da der größte Teil der Arbeiten an der Kcnrektionsmaschine selbst
wegfällt, kann auch der Ausstoß wesentlich erhöht werden.
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Beim rationellen Aufbau von komplizierten Verbänden können die beiden
oben beschriebenen Verfahren auch komb iniert werden. So können beispielsweise zwei
einfache Lagenverbände nach dem erstbeschriebenen Verfahren auf der Trommel aufkonfektioniert
werden.
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Beispiel 1: Herstellung eines PKW-Reifenrohlings a) Aufbringung der
Innenplatte (eine Trommelumdrehung) b) Aufsetzen der Enden der ersten und zweiten
Verstärkungseinlage in Umfangsrichtung der Trommel versetzt zueinander c) Aufkonfektionieren
der Verstärkungseinlagen (Karkasse) durch zwei Trommelumdrehungen d) Ansetzen der
Kernfüllagen e) Hochschlagen der Verstärkungseinlagen
f) Aufbringen
der Lauffläche Beispiel 2: Herstellung eines LBV-Reifenrohlings a) Konfektionierung
der Innenplatte (eine Trommeldrehung) b) Doublieren der ersten und zweiten Verstärkungseinlage
zum ersten Verband c) Aufkonfektionieren des ersten Verbandes (zwei Trommelumdrehungen)
d) Setzen der ersten Kerneinlage e) Hochschlag des ersten Verbandes f) Doublieren
der dritten und vierten Verstärkungseinlage zum zweiten Verband g) Aufkonfektionierung
des zweiten Verbandes (zwei Trommelumdrehungen) h) Setzen der zweiten Kerneinlage
i) Hochschlag des zweiten Verbandes J) Konfektionierung der Lauffläche