DE2644515A1

DE2644515A1 - Verfahren zum herstellen eines guertel-radialreifens aus einem zylindrischen reifenrohling

Info

Publication number: DE2644515A1
Application number: DE19762644515
Authority: DE
Inventors: James Earl Britton; Joseph L Grant; John Alan Welch
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1977-05-18
Also published as: FR2357361A1; PT65639B; DE2644515C3; JPS5440272B2; IT1072412B; JPS5257273A; FR2357361B1; PT65639A; ZA765136B; US4012479A; GB1561089A; DE2644515B2

Description

Verfahren zum Herstellen eines Gürtel-Radialreifens aus einem zylindrischen Reifenrohling

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Formen und Vulkanisieren von Kraftfahrzeugluftreifen und insbesondere auf das Formen eines Gürtel-Radialreifens auf einer üblichen Form- und Vulkanisierpresse, nachdem die Reifen auf einer gebräuchlichen Diagonalreifen-Konfektioniermaschine aufgebaut sind. Pressen dieser Art sind in den USA-Patentschriften 2 715 245 und 3 298 066 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die äusseren, unter der Lauffläche und über der Karkasse eines Gürtel-Radialreifens liegenden Gürtel können aus Stahldraht, Glasfaser, Polyester od.dgl. hergestellt sein, die, wenn sie auf eine zylindrische Radialkarkasse aufgelegt werden, schräggestellt und unter einem Winkel von ungefähr

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55° gegenüber der Reifenachse angeordnet werden können. Bei einem Ausführungsbeispiel eines solchen Radialreifens können auf die beiden Radialkarkassen zwei schrägverlaufende Gürtel aus Stahldraht gelegt werden.

Ein Verfahren für den Aufbau von derartigen Radialreifen ist beschrieben in der noch schwebenden USA-Patentanmeldung Nr. 621 178 vom 9. Oktober 1975 ("Verfahren für den Aufbau von Radialreifen"). Das Verfahren betrifft, kurz zusammengefaßt, den Aufbau von Radialreifen, bei denen vollständige unvulkanisierte "grüne" Reifenrohlinge auf den harten, flachen Trommeln aufgebaut werden können, die zuvor ausschließlich für den Aufbau von Diagonalreifen verwendet worden sind. Nach dem Auflegen der inneren Auskleidung, der Radiallagen und Laufreifenteile in eine Reifenkarkaßanordnung wird eine dünne Schmiermittelschicht, etwa aus Zinkstearat bestehend, über die Karkassen- und/oder Seitenwandelemente gestrichen, bevor die Gürtel- und Laufflächenelemente angebracht werden. Um den Mittelbereich der Karkasse herum wird eine schmiermittelfreie Zone belassen. Die Laufflächenteile werden nur in dieser schmiermittelfreien Zone auf der Karkasse befestigt. Wegen des Schmiermittelfilms können die Gürtel Scherenbewegungen ausführen (engl.: to pantograph) und beeinflussen dabei den Radialcord in der Karkasse, wenn der Reifen unter Fluiddruck in der geschlossenen Reifenpresse gedehnt wird, nur sehr wenig.

Das Zinkstearat wird beim Vulkanisieren des Reifens als Teil des Kautschuks absorbiert. Die Scherenbewegung läßt den Schrägwinkel zum Beispiel von etwa 55 auf etwa 7O gegenüber der Reifenachse zunehmen. Die erwähnte geringfügige Beeinflussung führt aber doch leicht eine S-förmige Verbiegung der Radialkarkaß-Cordfäden in der Nachbarschaft des schmiermittelfreien Streifens herbei, wobei die Cordfäden in der Mitte des "S" aus der ursprünglichen O°-Rich-

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tung gegenüber der Reifenachse in eine Schräglage von beispielsweise möglicherweise 12 bis 13 geraten. Diese S-Biegungen sind nicht immer gleichmässig und sind daher zu beanstanden, da sie eine mögliche Ursache für Ungleichförmigkeiten des fertigen Reifens darstellen.

Die Erfindung gibt ein Verfahren an, wie ein auf einer gebräuchlichen Diagonalreifen-Aufbautrommel aufgebauter Gürtel-Radialreifen geformt und vulkanisiert werden kann, ohne daß die zu beanstandenden S-förmigen Verlagerungen der Radialcordfäden unter den Gürteln des fertigen Reifens auftreten.

Das Ziel wird erreicht bei einem Verfahren zum Formen eines Gürtel-Radialreifens aus einem zylinrischen, "grünen" Radialreifenrohling mit schrägliegenden Cordgürteln, die sich scherenartig zu bewegen und in Umfangsrichtung zu dehnen vermögen, wenn der Rohling zu einem fertigen Reifen verformt wird, ohne daß die Radialcordfäden der Karkaßlagen sich unter den Gürteln des fertigen Reifens S-förmig verbiegen, wie es durch die Scherenbewegung der Gürtel hervorgerufen werden kann, wenn der Reifenrohling durch Dehnen in die endgültige Form überführt wird. Das Verfahren besteht darin, daß ein Gürtel-Radialreifen-Rohling (grüner Reifen) von üblicher Zylindergestalt über den aufblasbaren Vulkanisier-Heizbalg in eine gebräuchliche Reifenformpresse geschoben wird, bis der untere Reifenwulst des Reifenrohlings auf dem unteren Wulstsitz der Presse aufsitzt, daß dann in den Heizbalg ein Fülldruck bis zu einem ersten. Druckniveau vor dem und während des unvollständigen Schließens der Presse gegeben wird. Dann wird der Fülldruck bis zu einem zweiten Druckniveau erhöht, während die Presse weiter geschlossen wird. Die Gürtel führen die Schwerenbewegung aus und dehnen sich in Umfangsrichtung aus vor allem unter dem Einfluß des zweiten Druckniveaus, bis der Reifenrohlingeine

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etwa kreisringförmige U-Form angenommen hat. Das genannte zweite Druckniveau wird, während die Presse noch teilgeöffnet ist, so lange aufrechterhalten, daß die Gürtel die gedehnte Lage beibehalten, während die Karkassencordfäden unter den Gürteln sich strecken, bis sie mit der Reifenachse einen Winkel von praktisch 0 einschließen. Dann wird der Druck von dem zweiten Druckniveau bis auf etwa den Druck im ersten Druckniveau herabgesetzt, damit die Presse vollständig um den Reifenrohling geschlossen werden kann; anschließend wird die Presse vollständig geschlossen, bevor zum vollständigen Formen und Vulkanisieren des Reifens die Presse mit dem erforderlichen höheren Druck beaufschlagt und stärker geheizt wird.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines üblichen Radialreifens;

Fig. 2A zeigt einen Querschnitt längs der Linie 2-2.in Fig. 1 und gibt einen Abschnitt unter dem Laufstreifen eines Reifens bei weggenommener Innenauskleidung wieder; die Cordlage zeigt eine S-förmige Verbiegung der Cordfäden;

Fig. 2B zeigt den gleichen Abschnitt wie Fig. 2A bei einem Reifen, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt, gepreßt und vulkanisiert worden ist;

Fig. 3 zeigt den Reifen nach Fig. 1 in Seitenansicht nach dem Wegschneiden einiger Schichten; man erkennt eine Lage Radialcord, über der zwei schrägverlaufende Gürtel liegen;

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Teil einer Reifenpresse, wie sie in der USA-Patentschrift 2 715 beschrieben ist.

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Nach den Fig. 1 bis 4 besitzt der Reifen 10 Radialcordlagen 12 in der Reifenkarkasse und darüber schräg*?erlaufende Gürtel 14 und 16 und eine Lauffläche 18. Der Reifen 10 wird zunächst in Form eines insgesamt zylinderförmigen Reifenrohlings TB (Fig. 4) aufgebaut; das ist in der erwähnten, noch schwebenden USA-Anmeldung Ser.No. 621 178 beschrieben.

Fig. 2A zeigt die Ausbildung von S-förmigen Verbiegungen der Radialcordfäden 12a, was zu Ungleichförmigkeiten des fertigen Reifens führen kann; diese Erscheinung wird durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beseitigt. Fig. 2B zeigt, wie die Radialcordfäden 12b gleichmässig verteilt unter einem Winkel von 0 gegenüber der Achse des Reifens 10 angeordnet sind, wenn der Reifen 10 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Reifenpresse geformt und gedehnt wird.

In Fig. 4 sind die wichtigsten Teile einer Reifenvulkanisierpresse 19 schematisch wiedergegeben. Die Presse 19 besitzt eine obere Formschale 20 und einen damit zusammenwirkenden unteren Formteil 22. Ein aufblasbarer Heizbalg 24 befindet sich zwischen den Formabschnitten und ist so eingespannt, daß er eine fluidsichere Abdichtung zwischen einer Nabenplatte 26 und einem Spannring 29 an seinem oberen Ende und einem unteren Wulstring 30 und einer Ringscheibe32 an seinem unteren Ende bildet. Der Spannring 29 sitzt abnehmbar in einem oberen Wulstring 28, der seinerseits in der oberen Formschale 20 angeordnet ist. Ein Nabenteil 34 ist in einer unteren zentralen Mechanik angeordnet, die in der USA-Patentschrift 2 715 245 näher beschrieben ist. An dem Nabenteil 34 sind schematisch eine Einlaßleitung 36 und eine Auslaßleitung 38 für ein Medium zur Herbeiführung von über- und Unterdruck angedeutet. Eine von der zentralen Mechanik

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zu betätigende Welle 40 hebt das Nabenteil 34 so weit nach oben, daß der Heizbalg 24 im nicht aufgeblasenen. Zustand durch die Wulste eines Radialreifenrohlings TB geführt werden kann. Oberhalb der oberen Formschale 20 befindet sich eine obere Heizplatte 42 und unterhalb des unteren Formteils 22 .eine untere Platte 44. Die Presse 19 ist auf einer Fundamentplatte 46 angebracht, die von einem Rahmen 48 gehalten wird.

Zunächst ist der obere Formpressenabschnitt, der aus der Formschale 20 und dem Wulstring 28 besteht, angehoben und zur Seite geführt. Der Heizbalg 24 ist nicht aufgeblasen und ist von der Welle 40 und der Nabe 26 so weit angehoben, daß ein zylindrischer Reifenrohling TB so weit abgesenlct werden kann, daß sein unterer Wulst an dem unteren Wulstring 30 anliegt.

Nun wird die obere Formschale 20 gesenkt, wobei die Nabenplatte 26 gesenkt wird, nachdem der Wulstring 28 auf den Spannring 29 trifft und bis der Wulstring auf dem oberen Wulst des Reifenrohlings TB aufliegt. Normalerweise beginnt man, bevor der obere Wulst von TB mit dem Wulstring 28 zusammentrifft, mit dem Aufblasen des Heizbalgs 24 durch ein Druckfluid, etwa durch Druckluft, oder häufiger durch Dampf, der durch die Einlaßleitung 36 zugeführt wird; der Heizbalg dehnt sich innerhalb des Reifenrohlings TB aus. Das Aufblasen des Heizbalgs 24 beginnt vor dem Schließen oder während des Schließens der Presse 19.

Die Zuführung von Druckfluid in den Heizbalg 24 und das Absenken der oberen Formschale 20 wird fortgesetzt, und die den Heizbalg umgebende Luft wird durch die Entlüftung 50 weggeführt.

Der Druck in dem Heizbalg 24 wird erhöht bis zum Erreichen

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eines ersten Druckniveaus, während die Presse 19 weiter geschlossen wird. Für das erste Druckniveau hat sich ein Wert von etwa 1,75 kg,
zweckmässig erwiesen.

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Wert von etwa 1,75 kg/cm (25 psig - 170 KPa) als besonders

Die Druckerhöhung wird fortgesetzt bis zum Erreichen eines zweiten Druckniveaus, während die Presse 19 ihre Schließbewegung fortsetzt. Die Gürtel 14 und 16 führen eine Scherenbewegung aus und dehnen sich in Umfangsrichtung praktisch vollständig aus, wenn der Druck auf dieses zweite Druckniveau angehoben wird. Der Reifenrohling TB hat jetzt praktisch den vollen Durchmesser erreicht, der von der Presse 19 umfaßt wird.

Das zweite Druckniveau wird bei teilgeöffneter Presse 19 während einer Zeitspanne aufrechterhalten, die ausreicht, die Gürtel 14 und 16 gedehnt zu halten, während der Karkassencord 12 unter den Gürteln sich streckt, bis er mit der Reifenachse einen Xtfin!
die Fig. 2B und 3)

fenachse einen Viinkel von.praktisch 0 einschließt (vgl.

Als günstigste Zeitspanne hat sich eine Zeit von 5 bis 10 see ergeben und als günstigstes zweites Druckniveau ein

Druck von etwa 2,10 kg/cm (30 psig - 206 KPa).

Nach Ablauf der genannten Zeitspanne und bei noch teilgeöffneter Presse wird der Druck in dem Heizbalg 24 von dem zweiten Druckniveau durch Ablassen von Druckmedium durch die Auslaßleitung 38 ungefähr auf den Wert des Drucks im ersten Druckniveau gesenkt; die Presse 19 kann jetzt um den Reifenrohling TB herum geschlossen werden.

Fig. 4 zeigt den Reifenrohling TB in seinem zu einem etwa U-förmigen Ring gedehnten Zustand etwa zur Zeit der Druckabsenkung vor dem Schließen der Presse.

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Nach dem Absenken des Drucks im Heizbalg 24 etwa auf den Wert des Drucks im ersten Druckniveau wird die Presse 19 vollständig geschlossen.

Dann wird durch die Einlaßleitung 36 der Dampf mit höherem Formgebungs- und Vulkanisierdruck eingeführt, und der Reifenrohling TB erhält in üblicher Weise zwischen den Formschalen 20 und 22 der Presse 19 seine endgültige Gestalt.

Die Presse 19 wird bis zum Absenken des Drucks etwa auf den Wert des Drucks im ersten Druckniveau etwa 15 bis 18 cm (6 bis 7 inches) weit offen gehalten.

Die Presse 19 kann im Verlaufe der oben beschriebenen Verfahrensschritte fortlaufend weiter geschlossen werden, man kann den Schließvorgang aber auch unterbrechen, bis der Druck zu dem ersten niedrigeren Wert zurückgekehrt ist, und dann weiter schließen.

Der zum Vulkanisieren angewandte Dampfdruck kann bei etwa 12,60 kg/cm² (180 psig - 1240 KPa) liegen; die Temperatur erreicht einen dem Dampfdruck entsprechenden Wert.

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Claims

l.\ Verfahren zum Herstellen eines Gürtel-Radialreifens aus einem zylindrischen Reifenrohling mit schrägliegenden Cordgürteln, die sich scherenartig zu bewegen und in Umfangsrichtung zu dehnen vermögen, wenn der Rohling zu einem fertigen Reifen verformt wird, ohne daß die Radialcordfäden der Karkaßlagen sich unter den Gürteln des fertigen Reifens S-förmig verbiegen, wie es durch die Scherenbewegung der Gürtel hervorgerufen werden kann, wenn der Reifenrohling durch Dehnen in die endgültige Form überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) ein Gürtel-Radialreifen-Rohling (grüner Reifen) (TB) von üblicher Zylindergestalt über den aufblasbaren Vulkanisier-Heizbalg (24) in eine gebräuchliche Reifenformpresse (19) geschoben wird, bis der untere Reifenwulst des Reifenrohlings (TB) auf dem unteren Wulstsitz (30) der Presse (19) aufsitzt, und daß dann in den Heizbalg (24) ein Fülldruck bis zu einem ersten Druckniveau vor dem und während des unvollständigen Schließens der Presse gegeben wird,

(2) der Fülldruck bis zu einem zweiten Druckniveau erhöht wird, während die Presse (19) weiter geschlossen wird, wobei die Gürtel Scherenbewegungen ausführen und sich in umfangsrichtung dehnen, vor allem unter dem Einfluß des Schließens der Presse und der Druckbeaufschlagung des Heizhalgs (24) bis zu einem zweiten Druckniveau, bis der Reifenrohling eine etwa

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kreisringförmige U-Form angenommen hat,

(3) das zweite Druckniveau, während die Presse (19)

noch teilweise geöffnet ist, so lange aufrechterhalten wird, daß die Gürtel die gedehnte Lage beibehalten, während die Karkassencordfäden (12) unter den Gürteln (14, 16) sich strecken, bis sie mit der Reifenachse einen Winkel von praktisch 0° einschließen,

(4) der Druck von dem zweiten Druckniveau bis auf etwa den Wert des Drucks im ersten Druckniveau herabgesetzt wird, damit die Presse (19) vollständig um den Reifenrohling (TB) geschlossen werden kann, und

(5) die Presse vollständig geschlossen wird, bevor zum endgültigen Formen und Vulkanisieren des Reifens die Presse mit dem erforderlichen höheren Druck beaufschlagt und stärker geheizt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse bis auf eine Weite von etwa 15 bis 18 cm (6 bis 7 inches) zwischen den beiden Formschalen (20, 22) der Presse geschlossen- ist, wenn der Druck bis auf etwa den Wert des Drucks im ersten Druckniveau herabgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im ersten Drucl
psig - 172 KPa) beträgt.

der Druck im ersten Druckniveau etwa 1,75 kg/cm (25

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im zweiten Dru<
psig - 206 KPa) beträgt.

der Druck im zweiten Druckniveau etwa 2,10 kg/cm (30

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne für die Einwirkung des Drucks im zweiten Druckniveau etwa 5 bis 10 see beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse bis auf eine Weite von etwa 15 bis 18 cm
(6 bis 7 inches) zwischen den beiden Formschalen (20, 22) der Presse geschlossen ist, wenn der Druck bis auf etwa den Wert des Drucks im ersten Druckniveau herabgesetzt wird.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im ersten Druc]
psig - 172 KPa) beträgt.

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der Druck im ersten Druckniveau etwa 1,75 kg/cm (25

8. Verfahren nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im zweiten Drui
psig - 206 KPa) beträgt.

der Druck im zweiten Druckniveau etwa 2,10 kg/cm (30

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne für die Einwirkung des Drucks im zweiten Druckniveau etwa 5 bis 10 see beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (19) in der genannten, teilgeöffneten Stellung angehalten wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (19) in der genannten, teilgeöffneten Stellung die Schließbewegung fortsetzt.

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