DE2141335B2 - Verfahren zum Herstellen von Kfz-Luftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugluftreifens, bei dem in eine Schleudergießform ein Laufstreifen eingebracht und der übrige Reifenkörper aus einer elastisch vernetzbaren polymeren Gießmasse auf den Laufstreifen schleudergegossen und vernetzt wird.

Die Herstellung von Kraftfahrzeugluftreifen erfordert umfangreiche Vorbereitungsarbeiten. In jüngster Zeit zeigt sich vielfach die Tendenz, Reifen im Gießverfahren aus härtbaren flüssigen Polymeren herzustellen. Dabei bereitet nicht nur die Auswahl der Polymeren, sondern auch die Berücksichtigung der unterschiedlichen physikalischen Beanspruchungen in den verschiedenen Teilen des Reifens Schwierigkeiten.

Bei einem bekannten Verfahren, wie es eingangs beschrieben wurde, ist für die Reifenkarkasse ein so hoher Elastizitätsmodul vorgesehen, daß der Reiten ohne Luftdruck gefahren werden kann. Die Härte der Karkasse soll dabei etwa zehnmal größer sein als eine übliche Karkasse. Der Laufstreifen besteht aus einem weichen Material und kann durch Klebmittel oder während des Schleudervorganges mit der Karkasse, verbunden werden.

Ein derartiger Reifen erfährt zwar während des Betriebes keine radiale Ausdehnung, verliert aber wegen der großen Härte wesentliche, für guten Fahrkomfort erforderliche Eigenschaften. Der große Eigenschaftssprung zwischen der harten Karkasse und dem weichen Laufstreifen bringt weitere Nachteile mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbindung mit gießfähigen, zu elastischen Polymeren aushärtbaren Massen einen Reifen zu schaffen, der dem üblichen Reifen in seinen physikalischen Eigenschaften weitgehend entspricht. Beim Karkaßkörper soll ein radiales Wachstum im Betrieb vermieden werden, und

ίο dennoch soll er die auftretenden Walkverformungen aufnehmen können. Auch der Laufstreifen soll auf die an ihn gestellten Anforderungen besonders eingerichtet sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs

umrissenen Verfahren erfindungsgemäß vorgesehen, daß vor dem Schleudergießen der Gießmasse der Laufstreifen teilweise vernetzt wird und der Gießmasse Verstärkungsfasern zugesetzt werden.

Die Fasern verlagern sich während der Rotation

ao infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte in Richtung auf den Laufstreifen und werden durch die seitlichen Flanken des Laufstreifens in die Zonen unter dem Laufstreifen und dort infolge der besonderen Formgebung in die gewünschten Bereiche gelenkt.

as Hierdurch wird in der Ringzone zwischen Laufstreifen und Karkasse in dem eigens hierfür optimal geeigneten Bereich ein aus den Verstärkungsfasern bestehender Gürtel gebildet. Dieser ist weitgehend homogen und mit weichem Übergang in der Kunststoffmasse eingebettet.

Als Fasern kommen alle üblichen bekannten Materialien, wie Glas, Stahl, Kohlenstoff oder organische Polymere, in Frage, soweit diese spezifisch schwerer a's das zur Karkaßbildung herangezogene Polymer sind und sich dementsprechend unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in die gewünschten Zonen des Reifens lenken lassen.

Die maximal aufnehmbare Menge an Fasern richtet sich nach der Viskosität der gießfähigen Polymermasse. Je nach der gewünschten Stärke der Fasereinlage werden im allgemeinen der Gießmasse 2 bis 15% Fasern zugegeben. Die Faserlänge kann zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 bis 5 mm, liegen.

Auf diese Weise wird im Schleudergießverfahren nach der Erfindung ein Reifen erhalten, der in allen Anforderungen einem Gürtelreifen entspricht. Die Verstärkungseinlage kann aus einer oder mehreren Lagen bestehen und Gürtel und/oder auch eine Karkaßeinlage darstellen. Neben dem Schleudern kann die Schleudergießform auch nach einer zweckmäßigen weiteren Ausbildung der Erfindung gleichzeitig einem Rüttelvorgang unterworfen werden. Dadurch tritt eine Vorfixierung der Fasern ein.

Nach der Erfindung ist es ferner möglich, daß der Laufstreifen, falls es für den Herstellungsablauf erwünscht ist, vor dem Einbringen in die Schleudergießform in einer anderen Form hergestellt und teilweise vernetzt wird. Dabei sollte er vorzugsweise von Anfang an die ringförmige Gestalt aufweisen.

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 in seine endgültige Gestalt umgeformt werden.

Der Laufstreifen kann entsprechend seiner Beanspruchung an den Rändern Flanken aufweisen. Diese

reichen vorteilhafterweise in die Reifenschultern. Sie können aber auch bis in den Wulstbereich reichen.

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 Eigenschaften einstellbar sind. Darüber hinaus sind auch alle flüssigen Polymeren brauchbar, die durch erhöhte Temperatur zu gummielastischem Material aushärten und den Anforderungen gerecht werden. Hierzu gehören besondere Umsetzungsprodukte aus flüssigen hydroxyl-, carboxyl- oder aminterminierten Polydienen, Biscyclohexenoxyden und Dicarbonsäureanhydriden.

Beispiel 1

in dem für die Einlage vorgesehenen Bereich ab. Nach ausreichender Aushärtung wird der Reifen aus der Schleudergießform entnommen.

Beispiel 2

In eine Schleudergießform mit Kern, deren Hohlraum die Gestalt eines Reifens aufweist, wird bei einer Umdrehungszahl von 800 U/Min, und einer ίο Formentemperatur von etwa 100° C zunächst eine solche Menge einer Masse A eingegossen, daß sich im Zenit des Rings eine 10 mm dicke Schicht ansammelt. Diese Schicht wird unter ständiger Rotation bei 100° C eine Stunde gehärtet.

In einer Form mit einem ringförmigen Hohlraum, dessen Querschnitt ein flaches U bildet, wird eine Laufstreifenmasse folgender Zusammensetzung ein- so gegossen:

Polyäthylenadipat (Molgewicht 2000) 100

1,5-Naphthylendiisocyanat 18

1,4-Butandiol 1,4

Trimethylol-propan

(Shore-Härte A: 65) 0,9

Nach ausreichender Verfestigung wird dieser Laufstreifen in eine Schleudergießform eingebracht und an deren äußere Wand angesaugt. Anschließend wird eine auf höhere Steifigkeit eingestellte Polyesterurethanmasse folgender Zusammensetzung in die Schleudergießform eingebracht, die sich mit der inneren Oberfläche des Laufsfreifens verbindet:

Zusammensetzung der Masse A:

Flüssiges Polybutadien eines mittleren
Molgewichtes 5000 (mit Carboxylendgruppen) 100

Bis-cyclohexenoxyd 30

Cyclohexan-l^-dicarbonsäure-

anhydrid 30

N-Phenyl-N'-isopropyl-phenylen-

diamin 1

Butylimidazol 1

35

40

Polyäthylenadipat (Molgewicht

2000/OH-Zahl 55) .100

1,5-Diisocyanato-naphthalin 18

1,4-Butandiol 2

Citronensäure 0,01

Glasfaserschnitt (3 mm)

(Shore-Härte A: 80) 2,5

Durch Rotation und gleichzeitige Schlingerbewegungen der Schleudergießform setzen sich die Fasern Nachdem der erste Guß so weit gehärtet ist, daß das Material nicht mehr fließen kann, wird die Schleudergießform vollgefüllt mit der Masse B, die aus der Masse A mit Zusatz von 5 °/o (bezogen auf flüssiges Polybutadien) Glasfasern von 3 mrn Länge besteht. Unter ständiger Rotation wird der Gießling nunmehr in 2 Stunden bei 100° C ausgehärtet.

Mit dem erreichten Härtungsgrad läßt sich der Reifen aus der Schleudergießform nehmen; er wird anschließend nach 2 Stunden bei 100° C in einem Wärmeschrank getempert.

Schneidet man den Reifen im Querschnitt auf, so sieht man, daß sich unter der ersten faserfreien Schicht der Masse A eine dichte Schicht von Glasfasern aus der Masse B abgesetzt hat, die eine in Umfangsrichtung laufende Verstärkungs^one nach Art eines Gürtels in einem auf konventionellem Wege hergestellten Gürtelreifen gebildet hat.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugluftreifens, bei dem in eine Schleudergießform ein Laufstreifen eingebracht und der übrige Reifenkörper aus einer elastisch vernetzbaren polymeren Gießmasse auf den Laufstreifen schleudergegossen und vernetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schleudergießen der Gießmasse der Laufstreifen teilweise vernetzt wird und der Gießmasse Verstärkungsfasern zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudergießform während des Schleudergießens gerüttelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen vor dem Einbringen in die Schleudergießform in einer anderen Form hergestellt und teilweise vernetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen nach dem Einbringen in die Schleudergießform durch verminderten Luftdruck in seine endgültige Gestalt umgeformt wird.

5. Laufstreifen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Flanken bis in die Reifenschultern reichen.

6. Laufstreifen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Flanken bis in die Wulstbereiche reichen.