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Verfahren zum Herstellen von Kfz-Luftreifen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Kfz-Luftreifen aus gießfähigen zu elastischen
Polymeren aushärtenden Massen mit Fasermaterial in Formen.
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Die Herstellung von Kfz-Reifen erfordert umfangreiche Vorbereitungsarbeiten.
In jüngster Zeit zeigt sich vielfach die Tendenz, Reifen im Gießverfahren aus härtenden
flüssigen Polymeren herzustellen Dabei bereitet nicht nur die Auswahl der Polymeren,
sondern auch die Berücksichtigung der unterschiedlichen physikalischen Beanspruchungen
erhebliche Probleme.
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Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbindung mit geeigneten gießfähigen,
zu elastischen Polymeren aushärtenden Massen einen Reifen zu schaffen, der dem üblichen
Reifen in seinen physikalischen Eigenschaften weitgehend entspricht. Dementsprechend
soll der Laufstreifen auf die an ihn gestellten Anforderungen besonders eingerichtet
sein. Die Karkasse dagegen soll auf die Walkverformung Rücksicht nehmen und ferner
eine Verstärkungseinlage aufweisen. Die Verstärkungseinlage kann dabei eine Karkaßeinlage
undXoder auch eine Qürteleinlage darstellen und aus einer oder mehreren Lagen bestehen
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei dem eingangs umrissenen
Verfahren in der ersten Herstellungsstufe en Reifenlaufstreifen mit in die Reifenschultern
reichenden Flanl<en hergestellt und nach dessen teilweisen Aushärtung der übrige
Reifen aus mit Fasern versetzten fiießfähigen Magsen unter Schleudern in die mit
dem Laufstreifen beschickte Form gebracht wird
Der Laufstreifen
kann, falls es für den Herstellungsablauf erwünscht ist, in einem abgesonderten
Vorgang hergestellt werden. Dabei sollte er vorzugsweise von Anfang an die ringförmige
Gestaltung aufweisen. Diese Herstellung ist sowohl in der Reifengießform mit entsprechendem
Kern als auch in einer gesonderten Form möglich.
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Der Laufstreifen kann entsprechend seiner Beanspruchung an den Rändern
flankenartige Verbreiterungen aufweisen. Diese reichen teilweise in die Seitenwand
hinein. Sie können aber auch bis in den Wulstbereich gehen. Wenn der Laufstreifen
seine Profilgestaltung nicht unmittelbar in der Gießform erhält, kann der Reifenlaufstreifen
auch in vorgehärtetem Zustand in eine Form gebracht werden und vorzugsweise durch
verminderten Luftdruck mit Profil und torusförmiger Gestaltung ausgerüstet werden.
Der übrige Reifenteil wird im Gießverfahren unter Schleudern in die Form eingebracht.
Neben dem Schleudern kann die Form auch gleichzeitig einem Rüttelvorgang unterworfen
werden.
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Dadurch tritt eine Verfilzung der Fasern ein. Das Fasermaterial verlagert
sich während der Rotation infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte in Richtung
auf den Laufstreifen und wird durch die seitlichen Flanken des Laufstreifens in
die Zonen unter dem Laufstreifen und dort infolge der besonderen Formgebung in die
gewünschten Bereiche gelenkt. Als Fasern kommen alle üblichen bekannten Materialien,
wie Glas, Stahl oder Kohlenstoff oder organische Polymere in Frage, soweit diese
spezifisch schwerer als das zur Karkaßbildung herangezogene Polymer sind und sich
dementsprechend unter der Wirkung der Zentrifugalkraft- in die gewünschten Zonen
des Reifens lenlcen lassen.
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Die maximal aufnehmbare Menge an Fasermaterial richtet sich nach der
Viskosität der gießfähigen Polymermasse. Je nach der gewünschten Stärke der Fasereinlage
werden im allgemeinen der Gießmasse 2 bis 15 % Fasermasse zugegeben. Die Faserlänge
kann zwischen l und lo mm, vorzugsweise zwischen 2 - 5 mm liegen.
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Als gießfähiges, zu gummielastischem Material aushärtendes Polymer
für den Reifen kommen Polyester-oder Polyätherurethan in Frage, soweit sie auf die
besonderen an den Reifen zu stellenden Egenschaften einstellbar sind. Darüber hinaus
sind auch alle flüssigen Polymeren brauchbar, die durch erhöhte Temperatur zu gummielastischem
Matenal aushärten und den Anforderungen gerecht werden. Hierzu gehören besonders
Umsetzungsprodukte aus flüssigen hydroxyl-, carboxyl- oder aminterminierten Polydienen,
Biscyclohexenoxyden und Dicarbonsäureanhydriden.
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Beispiel l: In einer Form mit einem ringförmigen Hohlraum, dessen
Querschnitt ein flaches U bildet, wird eine Laufstreifenmasse folgender Zusammensetzung
eingegossen: Polyäthyl enadipat (Mol.-Gew. 2ovo) loo l,5-Naphtylendiisocyanat 18
l,4-Butandiol l,4 Trimethylol -propan (Shole-Ilärte A: 65) o,9
Nach
ausreichender Verfestigung wird dieser Laufstreifen in die Rotationsform eingebracht
und an deren äußere Wand angesaugt. Anschließend wird eine auf höhere Steifigkeit
eingestellte Polyesterurethanmasse folgender Zusammensetzung: Polyäthylenadipat
(Mol.-Gew. 2000/OH-Zahl 55) loo 1,5-Diisocyanato-naphtalin 18 1, 4-Butandiol 2 Citronensäure
o,ol Glasfaserschnitt (3mm) (Shore-Härte A: 80) 2,5 in die Schleuderform eingebracht,
die sich mit der inneren Wandung des Laufstreifens verbindet. Durch die Rotation
der Form und gleichzeitige Schlingerbewegungen setzt sich das Fasermaterial in dem
für die Einlage vorgesehenen Bereich ab. Nach ausreichender Aushärtung wird der
Reifen aus der Form entnommen.
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Beispiel 2: In eine Schleudergußform mit Kern, deren Hohlraum die
Form eines Reifens aufweist, wurde bei einer Umdrehungszahl von 800 Touren/Min.
und einer Formentemperatur von ca. loo°C zunä-chst eine solche Menge der Masse A
eingegossen, daß sich im Zenith des Rings eine 1o mm starke Schicht ansammelt. Diese
Schicht wurde unter ständiger Rotation bei iooO C 1 Std.
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gehärtet.
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Zusammensetzung der Masse A: Flüss. Polybutadien v. mittl. Mol. -Gew
5000 loo (m. Carboxylendgruppen) Bis -cyolohexenoxyd 30 Cyclohexan-1,2-dicarbonsäure-anhydrid
30 N-Phenyl-N'-isopropyl-phenylen-diamin 1 Butylimidazol 1 162 Nachdem der erste
Guß soweit gehärtet war, daß das Material nicht mehr fließen konnte, wurde die Form
vollgefüllt mit der Masse B, die aus der Masse A mit Zusatz von 5 % (bez. auf flüss.
Polybutadien) Glasfasern von 3 mm Länge bestand. Unter ständiger Rotation wurde
der Gießling nunmehr in 2 Std bei loo0C ausgehärtet Mit dem erreichten Härtungsgrad
ließ sich der Reifen aus der Form nehmen; er wurde anschließend nach 2 Std bei 100°
C in einem Wärmeschrank getemperte Schneidet man den Reifen im %uers¢hnitt aufs
so sieht man, daß sich unter der ersten faserfreien Schicht der Gießmasse eine dichte
Schicht von Glasfasern aus der Masse B abgesetzt hat, die eine in Umfangrichtung
laufende Verstärkungszone nach Art des Gürtels in einem auf konventionellem Wege
hergestellten Gürtelreifen bildet.