DE2553603A1

DE2553603A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines radialreifens

Info

Publication number: DE2553603A1
Application number: DE19752553603
Authority: DE
Inventors: Peter Jan Kent
Original assignee: PHILLIPS JOHN ERIC
Current assignee: PHILLIPS JOHN ERIC
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1976-06-10
Also published as: AR210102A1; GB1471547A; ES443076A1; DK531175A; FR2292581A1; AU8673775A; NO753988L; AT345118B; IT1052370B; ATA903275A; ZM16375A1; BR7507845A; BE835879A; SE7513224L; IN144738B; NL156635B; PH13869A; JPS5175774A; BG27225A3; ZA757239B

Description

MÜLLER-BORE · GROENINGi · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL

PATENTANWÄLTE

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE HANS W. GROENlNG. DIPL.-ING. DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

Hl/We/tli - K 1192

teter Jan Kent

und

John Eric Phillips
Alton, Hampshire, England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Radialreifens

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von pneumatischen Radialreifen.

Bei der Herstellung solcher Reifen hat es sich als notwendig erwiesen, komplizierte Rethoden anzuwenden und große und aufwendige Maschinen einzusetzen, um einen Reifen mit zufriedenstellenden Eigenschaften herzustellen, welcher von unangenehmen Fehlern frei ist, beispielsweise von einer Abweichung von der exakten Kreisform, von einer Verlagerung der einzelnen Lagen, welche zu Unwuchten führen kann, oder von anderen Fehlern, welche sich aus geringfügigsten Unvollkommenheiten in der Zusammensetzung und im Aufbau des Reifens ergeben können.

8 MÜNCHEN 80 · SIEBERTSTR. 4 · POSTFACH 8607S0 · KABEL: MIXEBOPAT · TEL. (089) 471079 · TELEX 5-23

Bei den Verfahren und den entsprechenden "Vorrichtungen müssen außerordentlich enge Toleranzen während der Herstellung des Reifens eingehalten werden, um eine vernünftige Möglichkeit zu gewährleisten, daß das Endprodukt den gewünschten Aufbau, die gewünschte Zusammensetzung und eine entsprechend unwuchtfreie Struktur hat.

Bei herkömmlichen Methoden wird eine zylindrische erste Stufe einer Karkassenanordnung auf einer Trommel aufgebracht, wobei sich die radialen Lagen parallel zu deren Achse erstrecken. Dann werden die Wulstanordnungen über die radialen Lagen auf der ersten Karkassenstufe aufgebracht, und zwar in geeigneten Entfernungen von ihren Rändern. Die Außenkanten des Radialreifens, d. h. derjenige Teil des Radialreifens zwischen den Wulstanordnungen und den äußeren Rändern, werden dann umgefaltet und in geeigneter Weise befestigt. Die erste Stufe der Karkassenanordnung kann dann sich über die Trommel hinaus erstrecken, so daß der Mittelteil einen vorgegebenen Durchmesser erreicht, während die äußeren Abschnitte die Seitenwände bilden. Wenn diese Methode bei der Anordnung der ersten Stufe der Karkasse nicht angewandt wird, kann diese Methode auf einer getrennten Vorrichtung ausgeführt werden, welche derart ausgebildet ist, daß die Ausbildung der Karkassenanordnung mit einem speziellen und überall gleichen Kronendurchmesser gewährleistet ist. Die oben genannte Karkassenanordnung muß exakte Abmessungen haben, so daß die nachfolgenden Aufbauvorgänge eine Reifenkarkasse von exakter und genauer Konfiguration ergeben. Anschließend werden nacheinander unter verschiedenem Winkel Kronenlagen aufgebracht, und zwar eine über der anderen, um eine Gurtelstruktur zu erreichen oder einen Kronenblock zu bilden, und zwar im Kronenbereich der Karkassenanordnung, wobei jede Lage in geeigneter Weise an Ort und Stelle befestigt wird und zwar derart, daß der Aufbau der Kronenlagen unter unterschiedlichen Winkeln eine präzise Konfiguration aufweist. Geeignete äußere Lagen von unvulkanisierten Elastomeren werden darauf

aufgebracht, und die gesamte unvulkanisierte Reifenanordnung wird in eine Form gebracht. Dies erfordert gewöhnlich sechs oder acht Kronenteile, zwei Seitenwandplatten und zwei Wulstplatten, um das Reifenprofil zu bilden, die Seitenwände und die entsprechenden Wulstteile, wobei die umrulkanisierte Reifenänordnung in der Form ausgebildet und vulkanisiert wird, indem Wärme und Druck angewandt werden. Gewöhnlich ist es von Bedeutung, eine Form zu verwenden, die aus verschiedenen Teilen besteht, von denen jedes von der Achse des Reifens wegbewegbar ist, um einen gleichmäßigen Druck über die gesamte Oberfläche des Reifens zu gewährleisten, weil die komplexe Anordnung der Lagen nicht gestatten würde, daß der Reifen ohne ernsthafte Deformation in einer herkömmlichen Form angeordnet werden könnte. Der nicht-vulkanisierte Reifen muß solche Abmessungen haben, daß bei der Anwendung von Wärme und Druck der entstehende Reifen genau in die geschlossene Form hineinpaßt. Wenn der unvulkanisierte Reifen entweder zu groß oder zu klein für die Form ist, entsteht ein Ausschußreifen.

Gemäß der Erfindung werden in überraschender Weise ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, welche die Herstellung von im wesentlichen fehlerlosen Radialreifen ermöglichen, ohne daß langwierige, komplexe und teuere Verfahren angewandt werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Radialreifens zeichnet sich dadurch aus, daß ein Laufflächenband aus einem elastomeren Material in eine Form eingebracht wird, daß in Umfangsrichtung auf die innere Oberfläche des Laufflächenb.andes eine Kombination geeigneter Reifenbauteile wie Zwischenbaulagen aufgebracht werden und daß eine unvulkanisierte Reifenkark'asse in bezug auf die Laufflächenanordnung exakt positioniert wird, wobei die sich ergebende Anordnung normalerweise durch die Anwendung von Wärme und Druck ausgebildet und miteinander verbunden wird.

609824/0733

Die Kombination geeigneter Keifenbauteile kann dadurch ausgebildet werden, daß diese Bauteile nacheinander auf die innere Oberfläche des Laufflächenbandes aufgebracht werden oder daß eine solche Kombination vorgeformt wird, bevor sie auf die innere Oberfläche des Laufflächenbandes aufgebracht wird. Die Kombination ist beispielsweise ein Stützblock oder ein Gürtelblock des Zwischenbaues und enthält einzelne Lagen des Zwischenbaues, wobei eine derartige Anordnung vorteilhafterweise vorvulkanisiert sein kann.

Die Halterung eines Laufflächenbandes in der Form, während die Endstufen des Reifenaufbaues innerhalb des Laufflächenbandes erfolgen, ist ein kritisches Merkmal, da zu gewährleisten ist, daß der Aufbau und die Abmessungen des fertiggestellten Eeifens dem erforderlichen Plan genau entsprechen.

Ein weiteres Kerkmal der Erfindung liegt Im Vulkanisieren des Laufflächenbandes vor dem Aufbau des übrigen Eeifens. Dies hat sich als außerordentlich zweckmäßig erwiesen, um zu gewährleisten, daß die erforderlichen Abmessungen beim Aufbau des Reifens und auch danach eingehalten sind.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß das vulkanisierte Laufband unter einem Längsdruck stehen sollte, wenn es in die Form eingebracht wird, so daß entlang der Richtung des ümfanges des Laufflächenbandes Druckkräfte wirken, welche im allgemeinen ausreichend sind, den Laufflächenband-Umfang um mehr als 2 % zu verkürzen, vorzugsweise um mehr als 6 %, im Vergleich dazu, welcher Umfang andernfalls entstehen würde. Dies ist ein vorzugsweise vorzusehendes Kerkmal der Erfindung, in welchem sich die Erfindung jedoch nicht unbddingt erschöpft.

Während das erste der drei oben genannten Merkmale sich insbesondere als nützlich dazu erwiesen hat, einen guten Radialreifen in technisch einfacher Weise und verhältnismäßig preiswert

/0733

herzustellen, sind das zweite und vorzugsweise aas dritte herkmal dazu besonders vorteilhaft anwendbar, ein einziges koordiniertes Verfahren zur Anwendung zu bringen, nach welchem das beste Iiocukt auf technisch einfachste Weise erreichbar ist.

wenn das Laufflächenband unvulkanisiert ist, ist es natürlich notwendig, die gesamte Keifenanordnung in üblicher Weise zu vulkanisieren, indem 'wärme angewandt wird, beispielsweise durcn die ϋ'οκη. wenn das Laufflächenband vorvulkanisiert ist, wie es gemäß der Erfindung vorzugsweise der lall ist, so hat dies den weiteren Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, zu diesem Zweck Wärme anzuwenden, so daß es nicht notwendig ist, die Form aufzuheizen, während ein anderes Verfahren der Auf heizung der inneren Schichten des iteifens angewandt werden kann, die vulkanisiert una mit dem Laufflächenband verbunden werden müssen. Die Erfindung erleichtert dies dadurch, daß vorzugsweise vorgesehen wird, daß die Wärme von innen der aufzuheizenden Reifenfläche zugeführt werden kann. Insbesondere kann ein Fluid, vorzugsweise ein pneumatisches iiedium unter Druck in den Keifen eingebracht werden, um die inxieren Schichten gegen das Laufflächenband zu drücken, indem beispielsweise ein Druckbeutel verwendet wird, und in diesem Fall kann jegliche erforderliche Wärme dadurch geliefert werden, daß der Beutel mit einem heißen Gas wie Dampf aufgeblasen wird, beispielsweise mit überhitztem Dampf.

Wenn zu 3eginn des Vorganges das Laufflächenband unvulkanisiert ist, dann sollte die Form in der Weise ausgebildet sein, daß sie das gewünschte Laufflächenprofil auf dem Laufflächenband erzeugt, und es ist erforderlich, daß das Laufflächenband zuvor in die das Profil ausbildenden Elemente der Form eingefügt ist. Wenn das Laufflächenband vorvulkanisiert ist, was stark zu bevorzugen ist, dann sollte es mit dem erforderlichen Laufflächenprofil ausgestattet sein.

— ο —

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man sich einer herkömmlichen Aufbaumaschine für die erste Stufe einer Karkasse bedienen, um einen Karkassenanordnung herzustellen, Vielehe in die Form eingebracht wird und rasch und genau gepreßt wird, beispielsweise mit Hilfe von pneumatischem Druck, wobei ein Andruck an die zuvor eingebrachten Lagen und an das Laufflächenband in der Form erfolgt. Der wesentliche Vorteil gemäß der Erfindung in diesem i'alle besteht Jedoch darin, daß die Anordnung der ersten Stufe der Karkasse nicht mit so außerordentlich engen Toleranzen hergestellt sein muß, wie es bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Radialreifen erforderlich ist, weil die starre Form, welche die Laufflächenbandanordnung hält, während die erste Stufe der Karkasse angebracht und befestigt wird, die Karkasse zwangsweise in die erforderliche &onfiguration bringt.

Die Parkassenanordnung der ersten Stufe kann auf einer Trommel üblicher Art angeordnet sein, die in die Form eingebracht wird, wonach die Karkassenanordnung der ersten Stufe durch pneumatischen Druck dazu gebracht werden kann, sich in radialer Richtung nach außen zu bewegen, um das Laufflächenband zu berühren. Gleichzeitig können Elemente, welche die Seitenwände bilden, parallel zu der Ebene der .Form von beiden Seiten angebracht werden, um die Seitenwände des Reifens in die richtige Konfiguration zu drücken. Vorzugsweise wird ein pneumatischer Druck von innen heraus angewandt, so daß die Seitenwände fest gegen diese scheibenähnlichen Elemente gedrückt bleiben.

Der Reifen kann schließlich vulkanisiert und in dieser Stellung fertiggestellt werden. Das Vorvulkanisieren des Laufflächenbandes, was gemäß der Erfindung stark zu bevorzugen ist, hat verschiedene Vorteile. Es erübrigt sich dadurch nicht nur, die lorm aufzuheizen, wie oben bereits ausgeführt wurde, sondern es wird das Laufflächenband auch verhältnismäßig starr, so daß

£09824/8-733

die nachfolgend aufgebrachten bzw. eingebrachten Schichten exakt und fest in ihrer Lage bleiben und keine Tendenz zeigen, während des weiteren Verfahrens beim herstellen des Reifens ihre Stellung zu ändern. Eine solche Bewegung kann den Wert des Radialreifens zerstören, und eine solche Bewegung tritt bei herkömmlichen Methoden bei der Herstellung solcher Reifen oft auf, beginnend von der ersten Stufe der Karkassenanordnung und des weiteren Aufbaues nach außen.

Gemäß der Erfindung kann die Herstellung von Radialreifen mit zahlreichen Vorteilen gegenüber vorhandenen herkömmlichen Methoden durchgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Anwendung zu bringen, um Radialreifen herzustellen, welches insbesondere folgende Vorteile aufweist:

(a)'es gewährleistet eine gleichbleibende Genauigkeit des Aufbaues,

(b) es vermindert Fehler, welche in vielen anderen Methoden bei der Herstellung unvermeidbar sind,

(c) es vermindert die Komplexität und die Kosten der normalerweise erforderlichen gerätetechnischen Einrichtung,

(d) es ermöglicht eine Fließband-Massenproduktion mit einem Minimum an Arbeitsaufwand und Arbeitsgeschick,

(e) es vermindert die Notwendigkeit für großräumige Eertigungsanlagen beträchtlich,

(f) es ermöglicht eine bisher kaum vorstellbare Lebensdauer der Lauffläche, wenn eine vorvulkanisierte und komprimierte Lauffläche verwendet wird,

(g) es ermöglicht die Verwendung preiswerterer Materialien als sie normalerweise bei herkömmlichen Radiallaufflächen verwendet werden, während eine vergleichbare Lebensdauer der Lauffläche gewährleistet ist.

_Q 75o3603

— Q -

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ringform, in welcher ein Laufflächenband angeordnet ist,

iig. 2 einen ähnlichen Schnitt, welcher eine erste Stufe der Karkasse auf einer Trommel innerhalb der Hingform veranschaulicht,

i'ig- 2a einen vergrößerten Schnitt eines Teils der Kingform, welche die Lagen des Zwischenbaues in ihrer entsprechenden Anordnung darstellt, und

Fig. 3 einen Teilquer sohnii.t ejner Ringform, welche einen ausgebildeten Reifen beim Vulkanisieren darstellt.

Gemäß der Zeichnung ist ist der Ringform 1 ein elastomeres Laufflächenband 2 genau angeordnet. Die vertikale Linie 10, welche in den Fig. 1 und 2 die Form 1 symmetrisch unterteilt, stellt eine Mittellinie dar, welche die zentrale Anordnung des Laufflächenbandes 2.in der Form 1 angibt. Line Aufbautrommel 3 ist entlang der Achse der Ringform angeordnet und trägt eine erste Stufe einer Karkasse 4, welche (beispielsweise durch pneumatischen Druck) in der Weise expandiert wird, daß sie in das Laufflächenband 2 hineinpaßt. Bevor die Karkasse 4 mit dem Laufflächenband 2 in Berührung gebracht wird, werden entsprechende Winkelkronenlagen 11 nacheinander auf der inneren Oberfläche des Laufflächenbandes 2 angeordnet. Die sich dabei ergebende Anordnung von Lagen 11 (siehe Fig. 2a) bildet einen Zwischenbaublock 12, der dazu dient, das Laufflächenband 2 darüber und die Karkasse 4 darin abzustützen und zu halten. Die verschiedenen

Lagen werden in geeigneter weise an Ort und Stelle gehalten, um die erforderliche genaue Konfiguration herzustellen, bevor die Karkasse 4 aufgelegt wird.

In alternativer Weise wird eine einzelne Kombination aus Lagen in der Form eines vorgeformten Zwischenlagenblockes oder Gürtelblockes (der vorvulkanisiert sein kann) auf die innere Oberfläche des Laufflaciienbandes 2 aufgebracht, und die Karkasse 4 wird auf diese Anordnung aufgelegt.

Die -Ixommel $ wird dann abgenommen und entsprechende Wulstplatten 5 geeigneter iorm und Abmessung, um die Wülste 15 der Karkasse 4 an Ort und Stelle zu halten, werden in entsprechender Weise angeordnet, und die Seitenwandplatten 6 werden auf beiden Seiten der Ringform 1 verklemmt, wobei die Hatten 6 aus wärmeleitendem Material bestehen und derart geformt sind, daß sie der Karkassenwand angepaßt sind. Innerhalb der Anordnung wird eine Druckmembran oder ein Beutel 7 angebracht, in welchen durch einen Einlaß 8 Gas hineingepumpt werden kann.

indem überhitzter Dampf in den Beutel '/ hineingepumpt wird, wird die Karkasse unter Druck gesetzt, um der Form des Laufflächenbandes 2 angepaßt zu werden, welches seinerseits durch die Eingform 1 an Ort und Stelle gehalten ist.Gleichzeitig bringt der überhitzte Dampf die erforderliche Wärme und den notwendigen Druck auf, um die iteifenanordnung zu vulkanisieren.

- Patentansprüche -

Claims

2 5 h 3 6 O 3

- ΊΟ -

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung; eines Radialreifens, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laufflächenband aus einem elastomeren fraterial in eine .Form hineingebracht wird, daß eine Kombination aus geeigneten Reifenelementen in Umfangsrichtung auf die innere Oberfläche des Laufflächenbandes aufgelegt wird und daß eine unvulkanisierte Keifenkarkasse in bezug auf die Laufflächenanordnung exakt positioniert wird, wonach die daraus entstehende Anordnung zusammengeformt und verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente des Reifens Zwischenbaulagen sind.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufflächenband vulkanisiert wird, bevor der Reifen aufgebaut wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Hitze und Druck erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme dem Bereich, in welchem die Verbindung herzustellen ist, von innerhalb der Reifenkarkasse zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das vulkanisierte Laufflächenband in der Form unter Längsdruck derart angeordnet wird, daß Druckkräfte entlang der Richtung des Umfanges des Reifenbandes ausgeübt werden, und daß der Längsdruck den Laufflächenband-Umfang im Vergleich zu dem nicht unter Druck stehenden Laufflächenband verkürzt.

609824/0733

y. Verfahren nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, aaß der Laufflächenband-Umfang uei mehr als 2 ^c/o im Vergleich zu dem nicht unter Druck stehenden Laufflächenband verkürzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenband-Umfang um mehr als 6 % im Vergleich zu dem nicht unter Druck stehenden Laufflächenband verkürzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination entsprechender geeigneter Eeifenbauteile dadurch erzeugt wird, daß nacheinander die einzelnen Bauteile auf die innere Oberfläche des Laufflächenbandes aufgebracht werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination entsprechender geeigneter Eeifenbauteile vorab ausgebildet wird, bevor sie auf die innere Oberfläche des Laufflächenbandes aufgebracht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination entsprechender geeigneter Reifenbauteile vorvulkanisiert wird.

€09824/0733