DE2651876C2 - Luftreifen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Luftreifen und Verfahren zu seiner Herstellung

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Description

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Die Erfindung betrifft einen Luftreifen aus gießfähigen Elastomeren, gebildet aus einer Lauffläche und zwei separaten, gegebenenfalls mit Armierungselementen versehenen Seitenteilen als Seitenwände, wobei die sich bis zum Wulstbereich erstreckenden Seitenteile unter der Mitte der Lauffläche aneinanderstoßend eine Unterlage für die Lauffläche bilden und das Verfahren zur Herstellung.
Bekannte Verfahren für die Herstellung von Cast-Tire-Reifen sind das Verlustkernverfahren, das Verfahren mit dem segmentierten geteilten Kern und ev; kuierter Form, die Schleuder-Löffel-Methode oder das Zelant-Gazuit-Bladder-Verfahren. Diese Reifenfertigung ist maschinell aufwendig und arbeitsintensiv.
Weiter ist ein Luftreifen bekannt, der aus zwei in einer Form gegossenen Halbschalen entlang der Mittelebene verbunden wird, um dann mit einer Gummi-Lauffläche versehen zu werden. Gerade diese Verbindung der Lauffläche mit dem Unterbau ist problematisch, da bei starker Beanspruchung mit Ablöseerscheinungen und damit Zerstörungen zu rechnen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reifen zu finden, der in seinen Gebrauchseigenschaften hohen Anforderungen genügt und wirtschaftlich — das heißt ohne Kernformung des Reifentubus und ohne Angußverluste — hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch einen Luftreifen gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Unterlage der Lauffläche mit Durch te Msöffnungen versehen ist, über die das Elastomer der Lauffläche eine zusammenhängende Schicht im Inneren des Reifens bildet Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei getrennt hergestellte Seitenteile, auf deren Unterlage der Lauffläche auch Armierungselemente eingelegt sein können, in eine Schleuderform positioniert werden und während der Rotation ein Elastomer im Reifeninneren eindosiert wird, das sich aufgrund der Aussparungen in der Unterlage der Lauffläche auch in einem in der Form oberhalb der Laufflächen vorgesehenen Hohlraum, der die Größe der zu bildenden Lauffläche hat, verteilt.
Von besonderem Vorteil des erfindungsgemäßen Luftreifens ist der im Verhältnis zu seiner Qualität niedrige Preis, der aus der wirtschaftlichen Herstellungsmöglichkeit folgt. Die Seitenteile, die beinahe als Reifenhälften angesprochen werden können, denn sie umfassen neben den Seitenwänden mit dem Reifenfuß auch die Hälfte der Unterlage der Lauffläche, können heute ohne Schwierigkeiten im Spritzguß-, Preß-. Gieß- oder Reaktionsgieß-Verfahren hergestellt werden. Sie werden in vielen Fällen aufgrund der günstigen Materialeigenschaften aus Pciyurethanelastomeren gefertigt. Wegen dieser günstigen Herstellungsmöglichkeit der Seitenteile können den Seitenwand., η besonders bevorzugte Formen gegeben werden. Es hat sich bewährt, die Seitenwand des Seitenteils nach außen konvex oder nach Art eines Faltenbalgs wechselweise konvex, konkav, konvex auszubilden. Dadurch werden die Notlaufeigenschaften sehr verbessert. Eine weitere Verbesserung der Notlaufeigenschaften ist erzielbar, wenn bei einem Aufbau des Seitenteils nach Art eines Faltenbalgs im Bereich der konkaven Krümmung in Reifenumfangsrichtung Verstärkungselemente eingebracht sind. Auch radiale Verrippungen innen und/ oder außen im Bereich der Seitenwände verbessern die Notlaufeigenschaften.
Die beiden Seitenteile sind im Bereich, wo sie zusammenstoßen, also unter der Lauffläche, der leichteren Montage und der höheren Haltbarkeit wegen mit besonderen Verbindungsgliedern, beispielsweise Nut und Feder, versehen, und es sind erforderlichenfalls Halte-
nocken vorhanden, falls Armierungselemente eingebracht werden sollen.
Der besondere Vorzug des Reifens liegt in seiner wirtschaftlichen Herstellung. Der aus zwei Seitenteilen bestehende vormontierte gegebenenfalls mit Armierungseiementen versehene Reifenkörper wird in eine Schleuderform gebracht. Wänrend der Rotation wird von der Innenseite der Trommel her ein elastomerer Kunststoff, vorzugsweise ein Polyurethanelastomer, eingefüllt Selbst bei komplizierten profilierten Laufflächen ist eine blasenfreie Befüllung möglich.
Nach dem Ausreagieren des Polyurethanmaterials wird der fertige Reifen der Form entnommen. Die Taktzeit ist nahezu identisch mn der Topfzeit des Polyurethanelastomers.
In den Fig. 1 bis 13 ist der erfindungsgemäße Reifen beispielhaft dargestellt. In Fig. 14 ist sehr vereinfacht eine Schi?udervorrichtung zur Herstellung solcher Reifen dargestellt.
In F i g. 1 ist der grundsätzliche Aufbau des Reifens skizziert. Er besteht — grob gesprochen — aus den beiden separat hergestellten Seitenteilen l.die Ober Nut und Feder 3 verbunden sind und der gegebenenfalls mit einem Profil versehenen Lauffläche 2. Das Seitenteil 1 ist ein integriertes Teil, das nicht nur die Seitenwand 4 des Reifens bildet, sondern auch den Reifenfuß 5 mit dem Wulstdraht 6 und die halbe Unterlage 7 für die Lauffläche 2 bildet. Gegebenenfalls können auch noch Verstärkungselemente 8 in radialer Richtung vorhanden sein.
In F i g. 2 ist eine Seitenansicht und in F i g. 3 eine Draufsicht auf diesen Reifen dargestellt. Die Aussparungen 9 in der Unterlage der Lauffläche 7 sind strichpunktiert eingezeichnet Durch diese Aussparungen 9 ist die Lauffläche 2 mit der unter der Unterlage 7 befindlichen Schicht 10 innig verbunden.
In F i g. 4 ist ein erfindungsgemäßer Luftreifen dargestellt, bei dem die Seitenwand konvex ausgeführt ist. Im Zenit der konvexen Ausbildung bei 11 ist ein Stahlseil 12 zur Armierung eingebracht. In diesem Fall sind radiale Verstärkungsrippen 13 außen an der Seitenfläche angebracht. Die übrigen Ziffern haben die Bedeutung wie in Fi g. 1 und 3.
In F i g. 5 ist die Verformung des Reifens nach F i g. 4 in einer Notlaufsituation dargestellt.
In Fig. 6 ist die Seitenwand des Seitenteils 1 faltenbalgartig ausgebildet. Die Seitenwand 4 ist durch axiale Verrippung 14 innen und außen zusätzlich verstärkt. Dieser Luftreifen hat durch das hohe Widerstandsmoment eine gute SeitenstaHlität bei gutem Einfederungsverhalten in radialer Richtung. Der axiale Radius im Reifenschnitt kann sehr groß sein, da der Schulterdruck durch die gute Einfederung stark herabgesetzt wird. Die Walkarbeit im Laufflächenbereich ist sehr gering. Bei der F i g. 7 ist der in F i g. 6 dargestellte Reifen in emer Notlaufsituation gezeigt. Die Pfeile 15 deuten an. wie die Axialkräfte in die Felge eingeleitet werden, um ein schnelles Ablaufen des Reifens zu verhindern. Das Hohen/Breiten-Verhältnis kann bis auf 0,6 bis 0,4 heruntergesetzt werden.
In Fig.8 im Querschnitt und in Fig.9 in Draufsicht ist angedeutet, daß im Bedarfsfall an den Seitenteilen 1 Haltenocken 16 zur Befestigung von Verstärkungen im Laufflächenbereich vorhanden sind.
Der in F i g. 10 ähnlich wie in F i g. 4 aufgebaute Luftreifen ermöglicht, das Höhen/Breiten-Verhältnis bis auf 0,3 herabzusetzen. Eine Aufwulstung 17 in der Nähe der Verstärkung 12 kann in Notlaufsituation ein Festklammern des Reifenfußes bewirken.
Mögliche Formen der Aussparungen 9 in der Unterlage der Lauffläche 7 sind in den F i g. 11 bis 13 dargestellt
18 deutet eine Armierung unter der Lauffläche an.
Eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reifen ist in F i g. 14 gezeigt. In die um die Achse
19 rotierende Form 20 werden die beiden Seitenteile 1 justiert. Die Nut/Feder-Verbindung 3 in der Mitte unter der Lauffläche sichert eine stabile Verbindung. Während der Rotation wird vom Mischkopf 21 Polyurethanelastomer auf die Innenseite der Unterseite der Lauffläche 7 gegossen. Wegen der Aussparungen 9 auf der Unterseite der Lauffläche 7 gelangt das Polyuret'nanelastomer-Gemisch auch in den Hohlraum 22 über der Unterseite der Lauffläche 7. Dieser Hohlraum 22 hat die Größe der gewünschten Lauffläche 2. Durch entsprechende Ausgestaltung der Oberfläche läßt sich das gewünschte Profil der Lauffläche 2 erzeugen. Es ist möglich, die Lauffläche 2 blasenfrei herzustellen. Die Menge des eingefüllten Polyurethanelastomer-Gemisches ist so groß, daß sich auch unter der Unters·:.-'\t der Lauffläche 7 eine Schicht 10 ausbildet, die ebenso w·= die Lauffläche 2 mit dem Seitenteil 1 im Bereich der Unterseite der Lauffläche 7 verklebt Nach Ausreagieren des Polyurethanmaterials wird die Form 20 geöffnet, die segmentierte Le-'fflächenmatrize 21 wird über Konus und Keile während des Auseinanderfahrens der beiden Artikelhalterungsplatten 24 und 25 geöffnet und der fertige angußfreie Luftreifen kann entnommen werden.
Hierzu ö Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Luftreifen aus gießfähigen Elastomeren, gebildet aus einer Lauffläche und zwei separaten, gegebenenfalls mit Armierungselementen versehenen Seitenteilen als Seitenwände, wobei die sich bis zum Wulstbereich erstreckenden Seitenteile unter der Mitte der Lauffläche aneinanderstoßend eine Unterlage für die Lauffläche bilden, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Unterlage (7) der Lauffläche (2) mit Durchtrittsöffnungen (9) versehen ist, über die das Elastomer der Lauffläche eine zusammenhängende Schicht (10) im Inneren des Reifens bildet
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lauffläche und Seitenteile aus Polyurethan bestehen.
3. Luftreifen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (i) vorzugsweise über Nut iiad Feder (3) in der Mitte unter der Lauffläche (2) miteinander verbunden sind.
4. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (4) des Seitenteils (1) nach außen konvex oder nach Art eines Faltenbalgs wechselweise konvex, konkav, konvex ausgebildet ist.
5. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (1) im Bereich der Seitenwände (4) innen und/oder außen radiale Verrippungen (S) aufweisen.
6. Luftreiten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten .'ile (1) im Bereich des Wulstringes innen radiale Abstandsrippen aufweisen.
7. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Aufbau des Seitenteils (1) nach Art eines Faltenbalgs im Bereich der konkaven Krümmung in Reifenumfangsrichtung Verstärkungselemente (12, 16) vorhanden sind.
8. Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus Stahlcord und/oder Glasfasern und/oder Synthesefasern bestehen.
9. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (9) in der Unterlage der Lauffläche (7) sägezahn- oder mäanderförmig ausgebildet sind.
10. Luftreifen nach Anspruch I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (9) gegenseitig Hinterschneidungen aufweisen.
11. Verfahren /ur Herstellung von Luftreifen nach Anspruch 1 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennt hergestellte Seitenteile (1), auf deren Unterlage der Lauffläche (7) auch Armierungselemente eingelegt sein können, in einer Schleuderform (20) positioniert werden und während der Rotation ein Elastomer im Reifeninneren eindosiert wird, das sich aufgrund der Aussparungen (9) in der Unterlage der Lauffläche (7) der Seitenteile (1) auch in einem vorgesehenen Hohlraum in der Form (20) oberhalb der Unterlage der Lauffläche (7), der die Größe der zu bildenden Lauffläche (2) hat, verteilt.
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