DE2337380A1

DE2337380A1 - Fahrzeugluftreifen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2337380A1
Application number: DE19732337380
Authority: DE
Inventors: Snyder Robert Harvey
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1973-07-23
Publication date: 1974-02-28
Also published as: NL173933C; DE2337380C2; NL173933B; CA984719A; ATA648973A; AU472754B2; US3960628A; ATA942774A; BE803498A; GB1418558A; NL7310260A; FR2196254A1; FR2196254B1; AU5799173A; AT328891B; AT328892B; LU68245A1; US3850219A

Description

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

UNIROYAL, Inc., 1230 Avenue of the Americas, New York, N.Y. 10020 /USA

"Fahrzeugluftreifen und Verfahren zu seiner Herstellung"

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, bestehend aus einer Radialschichtkarkasse, einem die Krone der Karkasse überdeckenden Laufflächenabschnitt und einer zwischen diesen angeordneten gürtelartigen Verstärkung, bei dem die Verstärkung " wenigstens aus zwei Lagen aus Gürtelkordmaterial mit hohem Elastizitätsmodul besteht, in denen die Kordelemente ,jeweils zu-einander parallel und von Lage zu Lage sich kreuzend so verlaufen, daß die Kordelemente in jeder Lage gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens unter einem Winkel zwischen etwa 16 und 30 geneigt sind,und bei dem jede Lage .eine axiale Breite von annähernder Breite des Laufflächenabschnittes aufweist. Weiterhin besteht die Erfindung aus einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Reifens.

Die Ausdrücke "Radialreifen" und "Radialschichtreifen" werden für gewöhnlich in der Reifenindustrie verwendet, um verschiedene Reifenkonstruktionen zu umfassen, welche eine Karkasse

— ά —

aufweisen, die eine oder mehrere Verstärkungseinlagen aus gummiertem Reifenkord besitzt, deren Verstärkungselemente sich von Wulstring zu Wulstring erstrecken und in jeder Schicht im wesentlichen radial orientiert sind. Dies bedeutet, daß die Kordelemente im wesentlichen senkrecht zu den Wulstringen und zur Mittellinie des Kronenbereiches des Reifens orientiert sind. In einem einschichtigen Radialreifen weisen die Karkassenkordelemente normalerweise einen Vorspannwinkel von 90 auf, d.h. sie verlaufen in der noch nicht ausgeformten Gestalt der Karkasse senkrecht zu den Ebenen der Wulstringe. In einem Zweischichtenradialreifen verlaufen die Kordelemente in jedei* Karkassenschicht für gewöhnlich unter entgegengesetzten kleinen Winkeln bis zu etwa 10° in bezug auf die Senkrechte zu den Wulstringebenen. In diesem Falle wird gesagt, daß die Karkassenschichten unter entgegengesetzt verlaufendem Vorspannwinkel von 80° oder größer (jedoch geringer als 90°) orientiert sind. In einer Vierschichten- oder schwereren Radialschichten-Reifenkonstruktion sind in ähnlicher Weise die Kordelemente in aufeinanderfolgenden Karkassenschichten orientiert. Alle diese Karkassenkons truktbnen fallen unter den Umfang und die Bedeutung der genannten Ausdrücke "radial" und "im wesentlichen radial", wie sie nachfolgend verwendet werden.

Radialreifen sind für gewöhnlich mit einer gürtelartigen Verstärkung ausgerüstet, die zwischen dem Kronenbereich der Karkasse und dem Laufflächenabschnitt angeordnet sind, um diesen zu verstärken.

409809/0854

Eine solche Verstärkung umfaßt eine oder mehrere Schichten oder i . Lagen aus Reifenkordmaterial oder aus Kabeln, die im wesentlichen nicht dehnbar sind. Das bedeutet, daß sie aus solchen Materialien, wie Metalldrähten, Glasfasern, Rayon oder dgl. hergestellt sind. [ In einem einschichtigen Gürtel besitzen die Kordelemente oder Kabel einen relativ kleinen Vorspannwinkel von 0°. Das bedeutet, daß sie im wesentlichen parallel zu den Ebenen der Wulstringe und der mittleren Äquatorialebene oder der Mittellinie der Krone des Reifens orientiert sind. Wenn der Gürtel aus einer mehrlagigen Konstruktion besteht, vrerden für gewöhnlich ähnliche, aber entgegengesetzte niedrige Vorspännungsorientierungen der Kordelemente oder Kabel verx^endet, wobei die Winkel im allgemeinen bis zu etwa 25° bis 30° oder dgl. in bezug auf die mittlere Äquatorialebene des Reifens in aufeinanderfolgenden Schichten reichen.

Es ist bekannt, daß viele Reifentypen, insbesondere Radialschichtenkarkassenreifen, in denen, wie oben festgestellt wurde, die Lauffläche durch eine gürtelartige Verstärkung versteift ist, die aus übereinanderliegenden und sich jevreils kreuzenden gummierten Schichten aus parallelen, im wesentlichen undehnbaren Kordelementen oder Kabeln bestehen, bei hohen Geschwindigkeiten versagen. -Dies beruht auf einer Trennung in den Schulterbereichen des Reifens, wo die Kanten der Gürtelschichten liegen. Eine solche Schichttrennung rührt davon her, daß die Enden der Kordelemente an den Kanten der Gürtelschichten sich von dem umgebenden Gummi unter der kombinierten Wirkung der Zentrifugalkräfte,

409809/0854

die auf den Reifen einwirken, der Verformung oder Biegung des Reifens und der sich im Reifen aufbauenden Wärme lösen. Diese Folge tritt umso eher auf aufgrund der Tatsache, daß die Kordelemente oder Kabel in den Gürtelschichten zur mittleren A'quatorialebene des Reifens geneigt angeordnet sind. Dies beruht darauf, daß die Schichten schräg in bezug auf die Längsrichtung der Kordelemente oder Kabel geschnitten sind und damit eine natürliche Neigung haben, an den Schnittenden sich zu spreizen. Die Kanten der gürtelartigen Verstärkung bilden damit Zonen, in denen die geschnittenen und freien Enden der Verstärkungselemente, d.h. der Kordelemente oder Kabel durch Reibung und durch Schnittwirkung Zerstörungen sowohl in den Karkassenschichten als auch im Gummi des Reifens anrichten.

Mit Gürtelverstärkung versehene Radialschichtenreifen der bisher bekannten Typen unterliegen weiterhin dem Nachteil, daß sie dazu neigen, in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs,an dem die Reifen montiert sind, Schlängelbewegungen oder dgl. auszuführen. Dies führt zu einer übermäßigen Reifenabnutzung, vorzeitigem Reifenversagen und übermäßiger Vibration. Diese schlängelnden Reifen, die in nicht aus Segmenten aufgebauten Formen bekannter Art ausgehärtet sind, scheinen wenigstens teilweise auf der Tatsache zu beruhen, daß solche Reifen die endgültige Ausdehnung in die vollen Formkonturen nach dem Einsetzen in die Form erfahren. Während einer solchen Ausdehnung eines Reifens in der Form schwenken die Kordelemente oder Kabel der Gürtelverstärkung gegeneinander, _V7as bedeutet, daß sie in einen niedrigeren Vorspannwir.kel scheren als dem, unter Ce₁.-

409809/0854

die Kordelemente oder Kabel ursprünglich in den Gürtelschichten während des Äufbauens des Reifens orientiert worden sind. Aufgrund der Spannungen des Reifens" und einer ungleichförmigen Expansion der verschiedenen -Bereiche des Reifens neigen jedoch die Kord-

: elemente oder Kabel dazu, nichtgleichförmig in niedrigere Winkel zu scheren. Dies führt zu einer nichtgleichförmigen Kordorientierung, welche die genannten Nachteile der Schlängelbewegung mit

' sich bringt«

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und einen Reifen anzugeben, bei dem auch bei höheren Geschwindigkeiten die Neigung zur Trennung der Gürtellagen an den . Rändern sowie zur Erwärmung und erhöhten Abnutzung des Reifens j vermindert sind und die Tendenz zur Ausführung von Schlängelbe-

! wegungen weitgehend unterbunden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Protektorband aus wenigstens einer Schicht aus Textilkord, das zwischen der radial äußersten Lage der Verstärkung und dem Laufflächenabschnitt in direkter Umfangsberührung mit der Lage angeordnet 'ist, eine Breite wenigstens gleich der Breite der axial breitesten Gürtellage aufweist und deren Kordelemente parallel sowohl zueinander als auch zu der mittleren Kquatorialebene des Reifens angeordnet und in Längsrichtung durch Dehnung oder Längung zwischen etwa 1% und 5% gegenüber dem entspannten Zustand vorgespannt sind.' Hierbei werden die textlien Kordelemente vorgespannt, um eine Druckvorspannung auf die darunter liegenden Gürtelschichten aus-

409809/0854

— D —

zuüben. Hierdurch wird die Gleichförmigkeit der diometrischen und der Abrolleigenschaften des Reifens verbessert. Außerdem wird die Tendenz der Trennung der Gürtelschichten an den Kanten wesentlich vermindert.

ι Ein weiterer wesentlicher "Vorteil der Ausbildung des Reifens gemäß der Erfindung besteht darin, daß Radialschichtreifen mit einer Stahlgürteleinlage eher in einer Form, die nicht aus Segmenten besteht, als in einer Segmentform ausgehärtet oder vulkanisiert werden können. Dieser Vorteil beruht auf der Tatsache, daß, obwohl der rohe vorgeformte Reifen, wie er in die Form eingesetzt wird, etwas kleiner"als die Form ist und daher einer endgültigen Dehnung von zwischen etwa 1 und 5% unterworfen werden muß, um die Formkontur vollständig auszufüllen, das Protektorband bei den hohen inneren Drücken des Vulkanisiermittels sicherstellt, daß das Einscheren der unter Vorspannung angeordneten Stahlkordelemente in den endgültigen Winkel von etwa zwischen l6 und 30° gegenüber der mittleren Äquatorialebene so gleichförmig stattfindet, wie dies möglich ist. Dadurch erhält man eine möglichst große Gleichförmigkeit des Reifens. Diese wiederum vermindert die Schlängeltendenz des Reifens im Betrieb.

Bevorzugt weisen die Textilkordelemente in dem Protektorband eine Längung zwischen etwa 1% und etwa 3% gegenüber ihrer ungespannten Länge auf.

409809/0854

Das Kordmaterial von hohem Modul wird zweckmäßigerweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Stahl, Rayon, Glasfasern und Fiber B.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das Protorband eine Breite aufweist, welche die Breite der breitesten Gürtellage um etwa 20 bis 60 mm übersteigt.

In den meisten Fällen hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn das Protektorband aus einer einzigen Schicht aus Textilkordelementen besteht.

Es kann aber auch zweckmäßig sein, das Protektorband aus zwei Schichten aus Textilkordelementen auszubilden, welche aus einer einzigen Länge eines spiralförmig aufgewickelten Textilmaterial besteht. Die Textilkordelemente in jeder Schicht sind im wesentlichen parallel zueinander und zu der mittleren Äquatorialebene des Reifens und sind jeweils in Längsrichtung vorgespannt, und zwar durch eine Längung der Kordelcmente zwischen etwa I? und etwa 5% gegenüber dem ungespannten Zustand.

Zur Herstellung des neuen Reifens wird ausgegangen von einem Verfahren zur Herstellung eines Radialschichtenreifens, bei dem zwischen dem Kronenbereich der Karkasse und der. die Kar- ■ kasse umgebenden Laufflächenabschnitt eine Gürtelverstärkung angeordnet wird, welche aus wenigstens zwei übereinanderliegenden Schichten aus einem Gürtelkordmaterial mit hohem Tiooul

409809/08B4

besteht, wobei die Kordelemente unter einem Winkel zwischen etwa 16° und etwa 30° in bezug auf die mittlere Äquatorialebene -des REifens orientiert werden, jeweils zueinander innerhalb jeder Gürtelschicht parallel verlaufen und in bezug auf die Kordelemente jeder am nächstliegenden benachbarten Gürtelschicht kreuzend angeordnet sind, ivobei die Karkasse im wesentlichen in zylindrischer Form aufgebaut und anschließend in eine torroide Form überführt und die Gürtelverstärkung und der Laufflächenabschnitt an schließend auf den Kronenbereich der ausgeformten Karkasse aufgebracht werden, und zwar vorbereitend zum Anordnen des rohen Reifens in eine Aushärte- oder Vulkanisierform.

Dieses Verfahren wird gemäß der Erfindung dadurch weitergeb-ildet, daß zwischen der radial am weitesten außenliegenden Gürtelschicht und der Lauffläche während des Aufbauvorganges ein Protektorband eingebracht wird, welches wenigstens aus einer Schicht besteht und wenigstens eine Breite gleich der Breite der breitesten Gürtelschicht aufweist und aus einer Vielzahl von Textilkordelementen besteht, die im wesentlichen parallel zueinander und zu der mittleren Äquatorialebene orientiert werden, wobei das Protektorband in enger Umschlingung auf die radial äußerste Gürtelschicht aufgebracht wird, worauf der rohe Reifen in eine nicht aus Segmenten bestehende Vulkanisierform eingebracht und ein innerer Druck auf den rohen Reifen nach dem Schließen der Form aufgebracht wird, wobei der rohe Reifen zur Ausfüllung der Konturen der Form ausgedehnt wird,

409809/08B4

während gleichzeitig die Textilkordelemente in dem Protektorband um etwa IJi bis etwa 5% gegenüber dem ungedehnten Zustand derart gedehnt werden, daß sie eine Haltekraft auf die Gürtelschicht ausüben und gleichzeitig sicherstellen, daß die Gürtelkordelemente während der Ausdehnung des rohen Reifens gleichförmig in den endgültigen Vorspannwinkel einscheren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine:teilweise geschnittene perspektivische Darstellung eines Radialschichtreifens mit GurtelverStärkung, bei dem ein Protektorband nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.

Pig. 2 in vermindertem Maßstab eine schematische Seitenansicht des bei dem Reifen nach Fig. 1 verwendeten Protektorbandes.

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Protektor bandes für einen mit Gürtelverstfirkung versehenen Radialschichtenreifens gemäß der Erfindung,und

Fig. 4 schematisch einen Reifen und eine Aushärteform, und zwar nach der endgültigen Dehnung des Reifens innerhalb der Form.

In Fig. 1 ist ein Reifen 1 aus zwei radial oder im wesentlichen radial orientierten und übereinanderliegenden Karkassenschichten 3 und 5, Seitenwänden 7 und 9> welche die jeweiligen seitlichen

A09809/0854

Bereiche der Karkasse überdecken und an ihren radial innenliegenden Kanten in zwei Wulsten 11 und 13 enden,- einem Laufflächenabschnitt 15 j der den Kronenbereich der Karkasse und die angrenzenden Seitenwinde 7 und 9 an den radial außenliegenden B-ereichen, d.h. in den Bereichen der Schultern 17 und des Reifens überlagern, einer gürtelartigen Verstärkung aus zwei Schichten 21 und 23, die übereinander sowie beide zwischen den Kronenbereich der Karkasse und dem Laufflächenabschnitt zur Verstärkung des letzteren sn-geordnet sind, einer gegenüber Druckmittel dichten Auskleidung 25 radial innerhalb der Karkassenschicht 3j welche sich von Wulst 11 zu Wulst 13 erstreckt, und aus einem Protektorband 27, welches zwischen der radial äußersten Gürtelschicht 23 und der Lauffläche 15 erstreckt und aus einer einzigen Schicht besteht.

Nachfolgend werden die Kordschichtkomponehten des Reifens'nacheinander in einer von innen nach außen radial gerichteten Folfe beschrieben. Die Karkassenschichten 3 und 5 sind Schichten aus gummiertem Kord oder Kabeln, die aus einem dafür geeigneten natürlichen oder synthetischen Fasermaterial, wie Nylon, Rayon, Polyester, aus Metalldrähten, Glasfasern oder dgl. hergestellt sind. Jede der Karkassenschichten 3 und 5 erstreckt sich von Wulst zu Wulst. In den wiedergesehenen Karkassenschichten sirO die Kordelemente in jeder Xarkassenschicht unter entgegengesetzten kleinen und normalerweise gleichen Winkeln bis zu etva 10° in bezug auf die genau radial verlaufenden Ebenen orientiert. Damit, kann festgestellt werden, daß die jeweiligen Karkassenschichten entgegengesetzte Vorspannwinkel von jeweils zwischen

409809/085 4

- li -

etwa 80 und 90° in bezug auf die mittlere ftquatorialebene oder mittlere Umfangsebene des Reifens aufweisen. Die Gürtelschichten 21 und 23 sind Schichten aus gummierten, parallelen,_metallverstärkenden Elementen, vorzugsweise Stahl, der entweder in Lamellenform, d.h. in Form von flachen Streifen oder Bändern mit abgerundeten Kanten, oder in Drahtform, d.h. in Form von allgemein runden Drähten oder Kabeln, vorgesehen sein kann. Diese Schichten sind annähernd in der Breite gleich der Breite der Lauffläche 15· Die aus Stahl bestehenden Verstärkungselemente in jeder Gürtelschicht sind unter einem Vorspannwinkel von im wesentlichen zwischen etwa 16 und 30° gegenüber der mittleren Äquatorialebene des Reifens orientiert.

Das Protektorband 27 ist auf der radial äußersten Gürtelschicht 23 aufgelegt. Sie besteht aus einer gummierten Schicht aus einer Vielzahl von parallelen Kordelementen oder Kabeln aus einem nichtmetallischen Textilmaterial, z.B. aus Rayon, Nylon, Polyester oder dgl. Die Textilkordelemente oder Kabel sind unter einem Vorspannvmkel von im wesentlichen 0° orientiert, d.h.sie verlaufen im wesentlichen parallel zu der mittleren Äquatorialebene des Reifens. Das Protiäctorband 27 weist wenigstens eine Breite wie die breiteste der Gürtelschichten 21 und 23 auf. Vorzugsweise ist das Protektorband 27 so breit, daß es um etwa 20 bis 60 mm breiter ist als dieGürtelschichten, d.h. an jeder Seite des Gürtels um 10 bis 30 mm übersteht.

Fig. 2 gibt im schematisch verfeinerten Maßstab« eine Seiten-

4Q9809/08S4

ansieht des Protektorbandes 27 nach Fig.l wieder. Es ist ersichtlich, daß das Band 27 aus einer einzigen Schicht aus gummiertem Textilmaterial besteht und daß eine gewisse ?*berlappung in Längsrichtung vorgesehen ist und eine entsprechende

Haftung an den Endabschnitten, d.h. zwischen den Pereichen 27a und 27b des-Protektorbandes 27. Diese eine Spleißung bildendeüberlappung und Haftung der Endabschnitte des Protektorbandes 27 dient zur Verminderung einer Gleitbewegung der Bandenden 27a und 27b relativ zueinander, während der Dehnung'des Reifens in die Pormhöhlung einer Vulkanisierpresse. Unabhängig von der Überlappung der Enden 27a und 27b wurde jedoch festgestellt, daß die Verwendung eines Protektorbandes aus einer einzigen Schicht in eine mäßige Gleitung im Spleißbereich während der Ausdehnung in der Form führt. Diese Gleitbewegung führt dazu, daß die Lauffläche 15 nicht gleichförmig in dem Bereich sich dehnt, der die Überlappungsspleißung überdeckt. Dies führt zu einer Eindrückung über den Laufflächenbereich von Schulter 17 zu Schulter 19. Dies kann außerdem dazu führen, daß eine oder mehrere der Stahlgürtelschichten 23 und 21 in einer geringfügig ungleichförmigen Weise in den Bereich der SpleiMberlappung des Protektorbandes in die endgültige Winkellage einschert, was die erwähnten Schwierigkeiten der Schlängelbewegung des Reifens zur Folge hat. Eine solche Gleitbewegung kann außerdem dazu führen, daß derReifen in dem Gleitbereich nicht vollständig rund ist. Außerdem können eine oder mehrere der Stahlgürtelschichten in diesem Bereich ihre Breite vermindern.

409809/0854

In Pig. 3 ist in schematischer Seitenansicht eine zweite Ausführung s form eines Protektorbandes 28 gemäß der Erfingung wiedergegeben. Dieses Band kann vorteilhafterweise das Protektorband des Reifens nach Pig.l ersetzen, wenn dies erwünscht wird, um das Gleiten der Endabschnitte des Protektorbandes während des endgültigen Ausformens und Dehnens des Reifens in der Porin zu vermindern. Das Protektorband 28 gemäß Pig. 3 besteht aus zwei gummierten Schichten aus parallelen textlien Kordelementen oder Kabeln, welche aus einer einzigen Länge aus Textilmaterial hergestellt sind. Dieses Textilmaterial ist spiralförmig geringfügig mehr als zwei ual um den Kronenbereich des Reifens geschlungen. Bei dieser Anordnung bilden die Bandenden 28a und 28b einen Überlappungsbereich 29, in welchem der äußere Endabschnitt des Bandes und der innere Endabschnitt des Bandes jeweils an den entgegengesetzten Seiten einer kontinuierlichen zentralen Schicht des Protektorbandes haften. Der Überlappungsbereich 29 ist damit durch die kontinuierliche zentrale Schicht des Bandes verstärkt, so daß die Gefahr einer Gleitung der Enden 28a und 28b relativ zueinander weitgehend vermindert ist. Der Laufflächenabschnitt 15 wird daher über den Überlappungsbereich wesentlich gleichförmiger sich dehnen. Außerdem wird die Verengung der Gürtelschicht 23 unter dem Bereich der Überlappung bei der Ausführung nach Fig.3 wesentlich kleiner sein als in dem Fall, bei dem nur eine einzige Schicht für das Protektorband vorgesehen ist (vgl.Fig.2). Es wird hier bemerkt, daß es v.'ünschenswert ist, daß das Protektorband den gleichen ausgewählten Betrag an Druckspannung auf die darunterliegenden Gürtelschichten

409809/0854

ausübt, und zwar unabhängig davon, ob eine einzige Schicht oder ..auch zwei Schichten für das Protektorband vorgesehen sind. Um dies zu erreichen, wurde es als vorteilhaft festgestellt, wenn ein zweischichtiges Protektorband mit Kordelementen oder Kabeln von entsprechenden physikalischen Eigenschaften verwendet werden, bei denen jeweils nur halb soviel parallele Textilkordelemente oder Kabel pro Querlängeneinheit angewendet wird als bei einem Protektorband mit nur einer Schicht. Wenn beispielsweise ein Protektorband mit nur einer Schicht verwendet wird, wurde es als vorteilhaft festgestellt, daß zur Ausübung der entsprechenden Druckvorspannung auf die darunterliegenden Gürtelschichten das Protektorband aus 24 Kordelerr.enten (oder Enden) pro in Querrichtung gemessenen 2,5 cm verwendet wird, während bei einen Protektorband aus zwei spiralförmig aufgewickelten Schichten 12 Kordelemente pro gleichem Längenmaß angewendet werden. Alternativ dazu können die physikalischen Eigenschaften der Kordelemente oder Kabel in einem Protektorband mit zwei Schichten so gewählt werden, daß verschiedene andere Anzahlen von Kordenden pro 2,5 cm, gemessen in Querrichtung, notwendig sind. Die betreffende Auswahl kann der Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet ohne weiteres treffen.

In Fig. 4 ist schematisch eine nicht aus Segmenten ausgebildete Form 40 wiedergegeben, wie sie allgemein nach dem Stand der Technik bekannt ist. Eine solche Form weist im wesentlichen einen unteren Formabschnitt 42 und einen oberen, nicht dargestellten Forir.abschnitt auf. Die innere Forruober flache trägt eine Vielzahl von Rippen oder dgl. Vorsprüngen, die in Fig.4 durch die strichpunk-

409809/0854

tierte Linie UH wiedergegeben sind. Diese bilden die Hüten oder das Laufflächenmuster in der Reifenlauffloche. Da, wie oben festgestellt, die Form keine Segmente aufweist, ist deutlich, daß der vorgeformte Reifen 46, der in der Fachwelt allgemein als "Karkasse der 2. Stufe" bezeichnet wird, einen äußeren Radius Rl auftveist, der etwas kleiner als der innere Radius der Hüllfläche der das Laufflächenmuster bildenden Vorsprünge ist, so daß die genannte Karkasse leicht in die Form 40 eingesetzt werden kann. Die Karkasse ist damit etwas kleiner gegenüber ihrer endgültigen Gestalt, d.h. gegenüber der Gestalt nach vollständiger Dehnung innerhalb der Form. Wie dargestellt, weist die Form einen inneren Radius R2 auf, der zwischen etwa 1% und 5$ größer ist als der Radius Rl.

Nach dem Einsetzen des vorgeformten Reifens 46 in die Form 'IO und nach entsprechender Orientierung der Wulstbereiche 48 wird die Form geschlossen. Darauf wird unter hohem Druck ein Heizmittel, z.B. Dampf oder heißes V^Tasser, in den Vulkanisierbeutel oder die Blase (nicht gezeigt) eingelassen, um die Blase zu dehnen und damit die Karkasse 46 in radialer Richtung nach außen zu expandieren, bis die Umfangsflache 15, d.h. die Lauffläche der Karkasse, die innere Oberfläche der Form berührt.

Während dieser endgültigen Ausdehnung des Reifens innerhalb der Form wird ein weiterer Vorteil durch die Verwendung eines Protektorbandes, das aus wenigstens einer einzigen Schicht aus Kordelementen besteht, die in Längsrichtung dehnbar sind und

409809/0854

- Io -

die unter einem Winkel von im wesentlichen 0 gegenüber der '-. mittleren Äquatorialebene des Reifens orientiert sind, erreicht. Es wird bemerkt, daß beider Herstellung von mit Gürteln ver-

, stärkten Reifen, wie sie hier zur Diskussion steht, die Karkasse

im wesentlichen flach oder in zylindrischer Form aufgebaut und dann in die "torroide Porm überführt wird. Darauf werden die

! Gürtelschichten, das Protektorband im ungedehnten Zustand sowie die darüberliegende Laufflächengum-mischicht auf den Kronenbereich der vorgeformten Karkasse aufgebracht, um den rohen Reifen zu vollenden. Der letztere weist selbstverständlich, wie zuvor bemerkt, einen äußeren Durchmesser auf, der etwas kleiner ist

' als der Durchmesser der inneren Formfläche. Dementsprechend tritt im gewissen Maß ein Einscheren der Gürtelkordelemente in eine neue Winkellage auf. Dieses Einscheren kann ungleichförmig sein, wenn der Vorgang nicht genau gesteuert wird. Dieses Einscheren erfolgt während der endgültigen Ausdehnung des Reifens innerhalb dar Form. Während dieses-Vorganges werden jedoch die Kordelemente des Protektorbandes ebenfalls in Längsrichtung im gewissen Umfange gedehnt, d.h. zwischen etwa 1% und 5% und vor-

'. zugsweise zwischen etwa 1% und 3%, verglichen mit der ursprünglichen ungespannten Länge. Aufgrund der unmittelbaren Anlage an den Gürtelschichten übt das Protektorband eine Druckkraft oder Haltekraft auf die Metallkordelemente der Gürtelschichten auf derart, daß sie sicherstellen, daß die Gürtelelemente so gleich-

; förmig wie überhaupt möglich in die neue Winkellage einscheren. Die Bedeutung dieses Merkmals besteht darin, die Tendenz der

409809/0854

Gürtelkordelemente, ungleichförmig einzuscheren, vermindert wird. Dadurch wird es möglich zu vermeiden, daß die endgültige Reifenkonstruktion so ungleichförmig ist, daß Im Gebrauch der Reifen übermäßige Schlängelbewegungen ausführt und möglicherweise vor- . zeitig versagt.

Nachdem der Formvorgang beendet ist, wird der noch heiße Reifen aus der Presse entnommen und auf ein Putter zum nachträglichen Aufblasen aufgespannt, wo der Reifen auf einen Druck zwischen etwa 2,11 und 3» 52 kg/cm aufgeblasen wird, bis der Reifen ausreichend abgekühlt wird,-um weiter gehandhabt werden zu können. Das nachträgliche Aufblasen stellt nicht nur sicher, daß der Reifen seine gleichförmige Gestalt während der Abkühlungsperiode beibehält, sondern hat außerdem zur Folge, daß die Kordelemente des Protektorbandes 27 ihre Vorspannung beibehalten, welche ihnen durch die Längsdehnung während der Ausdehnung des Reifens in der Form verliehen wurde. Dementsprechend übt das Protektorband bzw. seine Kordelemente den gewünschten, radial nach innen gerichteten Haltedruck auf die Gürtellagen des Reifens auf, auch wenn der ■nachträgliche Aufblasvorgang beendet ist. Damit trägt das Protektorband wirksam dazu bei, daß der Reifen eine Gestalt behält, die

; so gleichförmig wie möglich ist. Die Vorspannung der Kordelemente des Protektorbandes führt zu einer-weiteren Anzahl von Vorteilen. Bei hohen Geschwindigkeiten können bekanntlich stehende Wellen innerhalb des Gürtelreifens aufgrund von Verformungen des Gürtels auftreten, die zu einer vorzeitigen Reifenzerstörung Anlaß geben können. Aufgrund seiner Druckwirkung hilft das Protektorband 27

409809/0854

diese Schwierigkeit zu meistern. Außerdem vermindert das Protektorband die Gefahr, daß die Gürtelschichten sic'h trennen, was bei hohen Geschwindigkeiten aufgrund der Zentrifugalkräfte eintreten kann, wenn kein solches Protektorband vorgesehen ist. Es ist vor allem dies der Grund dafür, daß das Protäctorband eine Breite aufweisen muß, welche wenigstens der Breite der breitesten der Gürtelschichten entspricht, vorzugsweise jedoch noch etwas breiter ist, so daß das Protektorband und seine Kordelemente die seitlichen Kanten der Gurtelschichten fortgesetzt in Richtung auf die Karkassen drückt.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung die Gürtelschichten und 23 hauptsächlich aus Stahl oder dgl« Metallkordelementen oder Kabeln aufgebaut sind, ist ersichtlich, daß der Grundgedanke der Erfindung auch auf solche Gürtel anwendbar ist, welche Giirtelelemente aus einem anderen Material mit hohem Modul, z.B. aus Rayon, Glasfasern, Fiber B oder dgl. bestehen.

409 809/0854

Claims

- I₉ Patentansprüche '

1, t^ahrzeugluftreifen, bestehend aus einer Radialschiehtkarkasse, einem die Krone der Karkasse überdeckenden Laufflächenabschnitt und einer zwischen diesen angeordneten gürtelartigen Verstärkung, bei dem die Verstärkung wenigstens aus zwei Lagen aus Gürtelkördmaterial mit hohem Modul besteht, in denen die Kordelemente jeweils zueinander parallel und von Lage zu Lage sich kreuzend so verlaufen, daß die Kordelemente in jeder Lage gegenüber der mittleren Xquatorialebene.unter einem Winkel zwischen · etwa 16° und etwa 30° geneigt sind und bei dem jede Lage eine axiale Breite von annähernd der Breite des Laufflächenabschnittes aufweist, gekennzeichnet durch ein .Protektorband (27) aus wenigstens einer Schicht aus Textilkord, das zwischen der radial Sußersten Lage (23) der gürtelartigen Verstärkung und dem Laufflächenabschnitt (15) in direkter Umfangsberührung mit der genannten Lage angeordnet ist, eine Breite wenigstens gleich der Breite der axial breitesten Gürtellage (21) aufweist und deren Kordelemente parallel sowohl zueinander als auch zu der mittleren Äquatorialebene des Reifens angeordnet und in Längsrichtung durch Dehnung zwischen etwa 1?! und etwa 5% gegenüber der Länge im entspannten Zustand vorgespannt sind.

409809/08BA

■ 2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, daß die.Textilkordelemente zwischen etwa 1% und etwa 3% gegenüber dem ungespannten

Zustand gedehnt sind.

3. Fahrzeugluftreifen., nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilkordelemente um etwa 3$ gegenüber dem ungedehnten Zustand gedehnt sind.

4. Fahrzeugluftreifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch -gekennzeichnet,, daß das Kordmaterial von hohem Modul aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Stahl, Rayon, Glasfiber und Fiber(B)besteht.

5. Fahrzeugluftreifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilkordelemente aus der Gruppe ausgewählt sind, die besteht aus Rayon, Polyester und Nylon.

6. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Protektorbandes die Breite der breitesten Gürtelschicht (2(1) um etwa 20 bis etwa βθ mm überschreitet.

7· Fahrzeugluftreifen nach irgendeinem der vorhergehenden Anspruch e, dadurch gekennzeichnet,

409809/08S4

daß das Protektorband (27) eine einzige Schicht aus Textilkord aufweist.

8. Fahrzeugluftreifen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Protektorband (28) zwei Schichten aus Textilkordelementen aufweist, welche eine einzige Länge eines spiralförmig aufgewickelten'Textilmaterials bilden, wobei die Textil-

. kordelemente in jeder der beiden Schichten im wesentlichen parallel zueinander und zu der mittleren Äquatorialebene des Reifens verlaufen und in Längsrichtung durch Dehnung von etwa 1% bis etwa 5% gegenüber dem ungespannten Zustand

..vorgespannt sind.

9. Verfahren zum Herstellen eines Pahrzeugluftreifens nach Anspruch 1 bis 8, bei dem eine Radialschichtkarkasse mit einer gürtelartigen Verstärkung aus wenigstens zwei übereinanderliegenden Schichten von hohem Modul verwendet werden und die Karkasse im wesentlichen zylindrisch aufgebaut und dann in eine torroide Form überführt wird, worauf der Gürtel

. und das Laufflächengummi auf den Kronenbereich der geformten Karkasse aufgebracht und anschließend der rohe Reifen in eine Form zum Aushärten eingesetzt wird, dadurch geke nnzeichnet, daß zwischen der radial äußersten Gürtelschicht und dem Laufflächengummi während des Aufbauens des Reifens ein Protektorband eingebracht

409809/0854

■wird, welches wenigstens eine Schicht umfaßt, deren Breite ·' . wenigstens so breit wie die größte Breite der Gürtelschichten gewählt wird und die aus einer Vielzahl von Textilkordelementen aufgebaut wird, welche im wesentlichen parallel zueinander und zur mittleren Äquatorialebene ausgerichtet werden, wobei das Protektorband.in enger Umschlingung auf die radial äußerste Gürtelschicht aufgebracht wird, worauf der Rohreifen in eine Form, die nicht aus Segmenten besteht, eingebracht und ein innerer Druck in dem Rohreifen nach dem Schließen der Form erzeugt wird, um den Rohreifen voll in die Formkontur auszudehnen und gleichzeitig das Textilkordmaterial in dem Protektorband um etwa 1% bis etwa 5* gegenüber dem ursprünglichen entspannten Zustand zu dehnen, wobei mit Hilfe der Textilkordelemente eine Haltekraft aufjflie Gürtelschichten ausgeübt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreifen so gedehnt wird, daß die Textilkordelemente um etwa IJ? bis etwa J% gegenüber dem ungedehnten Zustand gedehnt werden.

11. Verfahren nach Anspnch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreifen in der Form so gedehnt wird, daß sich die Textilkordelemente um etwa 3% gegenüber der ursprünglichen Länge dehnen.

409 8 0 9/0854

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Protektorband aus einer einzigen Schicht aus Textilkordeleraenten hergestellt \d.rd.

13· Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Protektor band in Form von zwei Schichten aus Textilkordelementen aufgebracht wird, indem eine einzige Länge des Materials spiralförmig aufgewickelt wird, und daß die Textilkordelemente in jeder Schicht im wesentlichen parallel zueinander und zu der mittleren Äquatorialebene des Reifens ausgerichtet und zwischen etwa 1% und etwa 5% ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden.

409809/0854

Lee rs ^Te i t e