DE2202515C3

DE2202515C3 - Method of manufacturing a pneumatic automobile tire by casting

Info

Publication number: DE2202515C3
Application number: DE19722202515
Authority: DE
Inventors: Thies Dipl.-Chem. Dr.; Hartmann Rolf; 2100 Hamburg Timm
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Filing date: 1972-01-20
Publication date: 1977-11-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeug-Luftreifens aus gießfähigen, zu gummielastischem Werkstoff vernetzbaren Vorpolymeren, bei dem ein von der Gestalt des herzustellenden Kraftfahrzeug-Luftreifens abweichender Reifenvorformling gegossen, in die Gestalt des Reifens umgeformt und das Vorpolymer vernetzt wird.The invention relates to a method for producing a pneumatic motor vehicle tire from castable, to form rubber-elastic prepolymers crosslinkable, in which one of the shape of the The tire preform to be produced is cast into the shape of the Tire is reshaped and the prepolymer is crosslinked.

Das Gießverfahren ist geeignet die Herstellung von Reifen wesentlich zu vereinfachen. Zum Gießen werden in der Wärme vernetzende elastische KunststoffeThe casting process is suitable to considerably simplify the manufacture of tires. To be poured Elastic plastics that cross-link when exposed to heat

mit sich, daß in verschiedenen Richtungen verschiedene physikalische Eigenschaften erwünscht sind.with it that different physical properties are desired in different directions.

Das eingangs beschriebene Verfahren ist aus der DT-AS 13 01045 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren ist vorgesehen, in den gießfähigen Kunststoff für den Reifen Fäden als Verstärkungseinlagen allseitig einzubetten. Die Fäden bilden dabei zuerst durch Wickeln und Spannen auf den auf Abstand angeordne p gThe method described at the beginning is known from DT-AS 13 01045. With this well-known The method is provided in the castable plastic for the tire threads as reinforcement inserts on all sides to embed. The threads are first formed by winding and tensioning on the spaced apart p g

Hohlkörper in Betracht, die hohen statischen und/oder dynamischen Belastungen im Einsatz unterworfen werden. Beispiele hierfür sind Federelemente oder Druckschläuche.Hollow body into consideration, the high static and / or are subjected to dynamic loads in use. Examples are spring elements or Pressure hoses.

Bei der Herstellung von Gießreifen z. B. aus Polyäther- oder Polyesterurethan erhält man normalerweise einen bezüglich seiner Verformungseigenschaften isotropen Körper. Seine Eigenschaften sind alsoIn the manufacture of cast rims, for. B. from polyether or polyester urethane is usually obtained a body that is isotropic in terms of its deformation properties. So its properties are

ten und als Halterung dienenden Wulstdrahteinlagen 55 richtungsunabhängig. In der konventionellen Verfahrenstechnik hergestellte Reifen erhalten erst durch den Verbund mit einem strukturorientierten Verstärkungselement ihre Spitzeneigenschaften, weil diese Verstärkungselemente die Deformation der Elastomere im 60 Gebiet der Seitenwand der Karkasse und der Lauffläche auf das notwendige Maß begrenzen. Dadurch wird ein unerwünschtes Wachstum des Reifens und zerstörende Deformationsamplituden im Elastomer verminen. Das Einbringen von Verstärkungselementen im Gießverfah-th and serving as a holder bead wire inserts 55 direction-independent. In conventional process engineering Manufactured tires only get their top properties when they are combined with a structure-oriented reinforcement element, because these reinforcement elements the deformation of the elastomers in the area of the sidewall of the carcass and the tread limit to what is necessary. This causes undesirable growth of the tire and destructive Mining deformation amplitudes in the elastomer. The Introduction of reinforcement elements in the casting process

ein zylindrisches Gerüst.a cylindrical framework.

Anschließend wird dieses Gerüst in einer Form mit einem hohlzylindrischen Raum mit Kunststoff umgössen. Dieser Rohling erhält dann durch Bombieren vor dem Vernetzen die endgültige Reifengestalt.This framework is then encapsulated with plastic in a form with a hollow cylindrical space. This blank is then given the final tire shape by crowning it before it is crosslinked.

Diese bekannte Herstellungsmethode erfordert einen erheblichen Aufwand an Einrichtungen und Zeit für das Umwickeln der Wulstdrähte mit entsprechend vorbehandelten Fäden. Weiterhin bereitet die gleichbleibendeThis known production method requires a considerable amount of equipment and time for the Wrapping the bead wires with appropriately pretreated threads. It also prepares the consistent

Verteilung der Fäden über den ganzen Umfang der ⁶5 ren erfordert aber wegen der notwendigen JustierungDistribution of the threads over the entire circumference of the ⁶ 5 ren requires but because of the necessary adjustment

Wulstdrähte Schwierigkeiten, da ja auch die Wulstdrähte beim Umwickeln gehalten werden müssen. Die unmittelbare Auflage der Fäden auf den Wulsidrähten und Befestigung in der Form einen erheblichen Aufwand.Bead wires Difficulty as the bead wires also have to be held while wrapping. the direct support of the threads on the Wulsidrähten and fastening in the form a considerable Expense.

Im Anpassung an den zur Anwendung kommendenIm adapting to the one to be used

Kunststoff wird die Verstreckung in der hierfür vorgesehenen optimalen Temperatur vorgenommen. Diese liegt bei der Verwendung von Polyesterurethan etwas über 110°C. Der Reifenvorformling ist dabei so zu dimensionieren, daß bei der Verstreckung eine merkliche Verfestigung, d. h. eine in der Streckrichtung möglichst dehnungsarme Schicht entsteht, die verfahrensgemäß eine biaxiale Ausrichtung ihrei ungeordneten Moleküle erfährt.Plastic will do the stretching in this provided optimal temperature. This lies in the use of polyester urethane a little over 110 ° C. The tire preform is so closed dimension that during the stretching there is a noticeable strengthening, d. H. one in the stretch direction A layer with as little stretch as possible is created which, according to the method, has a biaxial alignment of its disorderly Molecules.

Die Herstellung in der erfindungsgemäßen Weise ist auch vorteilhaft, weil die Entformungsvorgänge, die beim Reifen immer einen erheblichen Aufwand erfordern, wesentMch vereinfacht werden können. Für die gesamte Reifenherstellung sind nämlich nur zwei Formen notwendig, von denen die eine zur Herstellung des Reifenvorformlings und die andere zum Umformen in die endgültige Gestalt dient.The production in the manner according to the invention is also advantageous because the demolding processes that Always require a considerable amount of effort when it comes to tires, and can be simplified considerably. for The entire tire manufacturing process requires only two molds, one of which is necessary for manufacturing of the tire preform and the other is used for reshaping into the final shape.

Der Erfindung liegen folgende Anwendungsmethoden zugrunde:The invention is based on the following application methods:

A) Verstreckung der Seitenwandzonen und der Laufflächenzone mit Laufflächenprofilierung in einer Nachbehandlungsform (A b b. 1 und 2).A) Stretching the sidewall zones and the tread zone with tread profiling in an aftertreatment form (A b b. 1 and 2).

B) Verstreckung der Seitenwandzonen und der Laufflächenzone mit Laufflächenprofilierung in der Vorbehandlungsform (A b b. 3 und 4).B) stretching of the sidewall zones and the tread zone with tread profiling in the Pretreatment form (A b b. 3 and 4).

C) Verstreckung der Seitenwandzonen ohne Veränderung des Laufflächen-Durchmessers (Abb. 5 und 6).C) Stretching the sidewall zones without changing the tread diameter (Fig. 5 and 6).

Den Vorgang A zeigen die Abb. 1 und 2 Die Vorbehandlungsform gemäß Abb. 1 besteht aus Formenhälften 1 und 2, die durch eine konische Ringfläche 3 zueinander zentriert werden. Die gekrümmte Innenfläche 4, deren maximaler Durchmesser D 1 kleiner als der Durchmesser D 2 des fertigen Reifens ist, enthält noch keine Profilierung. Der vorgesehene Reifenhohlraum wird durch das Einsetzen eines geteilten Kernes 5 vorgegeben, dessen Seitenwände 6, ohne Hinterschneidungen, parallel zueinander verlaufen. Die Zentrierung des Kernes 5 erfolgt durch konische Stützflächen 7. Diese Formgebung des Kernes 5 insbesondere die Tatsache, daß im Bereich der Seitenwände 6 keine Hinterschneidungen vorhanden sind, stellen eine wesentliche Vereinfachung beim späteren Entfernen des Kernes 5 dar. Der Kern 5 mit seinen konischen Stützflächen 7 wird durch geteilte Siützringe 8 in die gewünschte Lage zur Reifenform gehalten Das Eingießen des Reifenmateriais bzw. das Entweichen der verdrängten Luft findet an öffnungen 9 und 10 statt.Process A is shown in FIGS. 1 and 2. The pretreatment mold according to FIG. 1 consists of mold halves 1 and 2, which are centered with respect to one another by a conical ring surface 3. The curved inner surface 4, the maximum diameter D 1 of which is smaller than the diameter D 2 of the finished tire, does not yet contain any profiling. The intended tire cavity is predetermined by inserting a split core 5, the side walls 6 of which run parallel to one another without undercuts. The core 5 is centered by conical support surfaces 7. This shape of the core 5, in particular the fact that there are no undercuts in the area of the side walls 6, represent a significant simplification when the core 5 is later removed. The core 5 with its conical support surfaces 7 is held in the desired position relative to the tire shape by split safety rings 8. The tire material is poured in or the displaced air escapes at openings 9 and 10.

Die Weiterbehandlung des gegossenen Reifenvor-The further treatment of the cast tire pre-

ίο formlings 11 erfolgt in einer Nachbehandlungsform, die aus Teilen \A und 2A (A b b. 2) besteht. Ein profilierter Segmenting 13 wurde mit dem maximalen lnnen-Durchmesser D 2 so gewählt, daß im Laufflächenbereich die gewünschte Verstreckung erreicht wird. Durch unterschiedliche Gestaltung der Seitenwanddicken ist es ferner möglich, die Seitenwandzonen 12 mehr oder weniger in der Nachbehandlungsform zu verstrecken. Zum Aufblähen des Reifenvorformlings 11 in der Nachbehandlungsform wird dabei Preßluft verwendet.ίο formlings 11 takes place in an aftertreatment form, which consists of parts \ A and 2A (A b b. 2). A profiled segmenting 13 was chosen with the maximum inner diameter D 2 so that the desired stretching is achieved in the tread area. By designing the side wall thicknesses differently, it is also possible to stretch the side wall zones 12 to a greater or lesser extent in the aftertreatment form. Compressed air is used to inflate the tire preform 11 in the aftertreatment mold.

In den A b b. 3 und 4 wird der Vorgang B dargestellt, der sich von dem beschriebenen Vorgang A nur durch die bereits in der Vorbehandlungsform (Abb. 3) stattfindende Profilierung unterscheidet. Diese Profilgebung erfolgt in einem Segmentring IC, der s.ch imIn the A b b. 3 and 4 the process B is shown, which differs from the described process A only through the already in the pre-treatment form (Fig. 3) the profiling that takes place. This profiling takes place in a segment ring IC, the s.ch im

wesentlichen nicht vom Segmentring 13 (Abb. 2) unterscheidet. Die Nachbehandlung des Reifenvorformlings 11 findet in einer profillosen Form statt, wobei die Laufflächenverstreckung abhängig von der Wahl des Zenit-Durchmesser-Verhältnisses D 2> D 1 ist.essentially does not differ from the segment ring 13 (Fig. 2). The post-treatment of the tire preform 11 takes place in a form without a profile, the stretching of the tread being dependent on the choice of the zenith-diameter ratio D 2> D 1.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit C ist in den Abb. 5 und 6 dargestellt. Es wurde hierbei von der Verwendung von Festigkeitsträgern ID im Laufflächenbereich ausgegangen, die keiner Verstreckung bedürfen. In diesem Falle erfolgt die Profilierung der Laufflächen in den Segmentringen 2D, die Bestandteile der Formhälften 3D und 4Dder Vorbehandlungsform sind und später, zusammen mit dem Reifenvorformling SD, in die Nachbehandlungsform aus den Formhälften 6D und 7Deingesetzt wird.Another possible application C is shown in Figs. It was assumed here that reinforcement IDs are used in the tread area, which do not require any stretching. In this case, the treads are profiled in the segment rings 2D, which are part of the mold halves 3D and 4D of the pre-treatment mold and are later inserted into the post-treatment mold from the mold halves 6D and 7D together with the tire preform SD.

Hierzu 3 Blatt ZeichnuncenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

can lead to premature tire damage. Finally, the pins that are used to hold the bead wires in place during casting also leave holes. If these are closed later, they leave inhomogeneous zones. This known method enables neither radial tires to be produced nor layers of thread arranged alternately at different angles, as is customary in diagonal tires. The object of the invention is to create a method of the type mentioned at the beginning in which these special requirements can largely be met while avoiding the aforementioned disadvantages. In fiber and film production, it is known per se to bring about an improvement in the material properties by stretching the material. As a rule, such deformation and stretching is carried out at elevated temperature and simultaneous final hardening. This creates a crystallite orientation in the material. The solution to the problem underlying the invention is achieved according to the invention in that the casting of the tire preform in a shape that essentially corresponds to the shape of the tire, but its dimensions are smaller, the crosslinking of the prepolymer before the shaping of the tire preform and the shaping of the tire preform in the shape of the tire takes place with stretching of the crosslinked polymer to orient its molecules. This stretching achieves the required effect precisely in those areas in which special properties are desired in certain directions. The invention thus relates to a method in which the shaping is carried out in two steps. First of all, the casting and crosslinking is carried out using a small dimension compared to the end product. Such plastics are z. B. on polyester tire preforms The subsequent reshaping or polyether urethane base. The 4 ° cast of this cross-linked preform then leads to the final tire produced in some shape. This achieves cost-saving technical properties not the ones that have become common in mold construction. Furthermore, the properties of the high requirements. This is partly due to the fact that the molded plastic can be varied in all areas of the end product, also within wide limits. The process can have the same physical properties except for tires. 45 analogous to the production of other moldings, but the usual stresses on the tire can be applied. In particular, there are such claims:

1. A method for manufacturing a pneumatic vehicle tire from castable, rubber-to-rubber: "" ichem Material of crosslinkable prepolymers, be η one of the shape of the pneumatic motor vehicle tire to be manufactured different tire preform cast, reshaped into the shape of the tire and that Prepolymer is crosslinked, characterized in that that the casting of the tire preform in a substantially corresponding to the shape of the tire, opposite its dimensions but smaller shape, the crosslinking of the prepolymer prior to reshaping the tire preform and reshaping the tire preform: into the shape of the tire while stretching the crosslinked one Polymers for the orientation of its molecules takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reshaping of the tire preform takes place in the shape of the tire at elevated temperature.