DE2723698A1

DE2723698A1 - Verfahren zur herstellung einer karkasse fuer einen radialreifen und nach diesem verfahren hergestellte karkasse

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Publication number: DE2723698A1
Application number: DE19772723698
Authority: DE
Inventors: George R Edwards
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1977-12-22
Also published as: LU77392A1; FR2351778A1; US4126720A; JPS534081A; AU2534477A

Description

Meissner & Meissner

PATENTANWALTSBÜRO ERLlN — MÜNCHEN

Z723698

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den

Hk 23. Mai 1977

George R. Edwards, 3818 Brittany Woods Circle Louisville, Kentucky, U„S,A·

"Verfahren zur Herstellung einer Karkasse für einen Radialreifen und nach diesem Verfahren hergestellte Karkasse"

709851/0774

BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
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TEL.: 0MO2 35 44			030/892 23 83	3695716000

Verfahren zur Herstellung einer Karkasse für einen Radialreifen und nach diesem Verfahren hergestellte Karkasse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Karkasse mit einem Verstärkungsgewebe für einen Radialreifen und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Karkasse mit einem Verstärkungsgewebe für einen Luftreifen.

Die Karkasse eines Radialreifens besteht im allgemeinen aus Litzen oder Seilen, die gleichen Abstand zueinander haben und im wesentlichen einen Winkel von 9O°mit den Wulstdrähten des Reifens bilden; darüberhinaus sind sie in ein Elastomermaterial, im allgemeinen Gummi, eingebettet. Reifenlitzen oder -seile bestehen gewöhnlich aus Kunstseide-, Nylon-, Polyester-, Glasfaseroder Stahlmaterial, und die einzelnen Litzen oder Seile werden allgemein durch Verdrillen, Verdrehen oder Bündeln einer Vielzahl von feinen Fäden aus einem dieser Materialien gebildet. Beispielsweise kann die Zahl der einzelnen, zum Aufbau einer einzigen Reifenkordlitze verwendeten Fäden zwischen 5 und 50 liegen.

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Um die richtigen Festigkeitskennwerte für einen Reifen vorgegebener Größe zu erhalten, von dem die Erfüllung eines bestimmten Belaetungszustandes erwartet wird, wird zuerst eine Auswahl des Kordmaterials getroffen, der Durchmesser und die Anzahl der Fäden, die Verdrillung usw. der einzelnen Kordlitzen werden festgelegt, und es wird der Abstand zwischen den einzelnen Kordlitzen (Enden pro cm) der endgültigen festigkeit der fertiggestellten Karkasse angepaßt. Erhöhte Festigkeits- oder Widerstandsfähigkeitsanforderungen für die Karkasse können ferner durch den Aufbau der Karkasse aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Lagen des Verstärkungsgewebes,' die die Vielzahl von Kordlitzen einschließt, erfüllt werden.

Die gegenwärtige Herstellungsweise für Radialreifenkarkassen und für Verstärkungsgewebe für Karkessen und/oder Gürtel von Radial- wie auch Diagonalreifen sieht den Einsatz einer sog. Kalanderlinie vor. Bei dieser Art der Herstellung wird eine unvulkanisierte Gummimischung einem Drei- oder Vierwalzenkalander zugeführt, der den ungehärteten Gummi in lOlienform bringt. Die einzelnen Kordlitzen, und zwar 10 bis 25 Enden pro 25 mm, werden Seite an Seite gelegt und den Walzen des Kalanders zugeführt, der dann die Folie oder die Tafel aus ungehärtetem Gummi an oder auf die Kordlitzen preßt. Im allgemeinen hat ein Kalander dieser Art eine Breite von 1,5 m bis 3»5 π, und es kommen temperaturgeregelte Stahlwalzen mit einem Durchmesser von 1,00 β bis 2,5 m zur Anwendung.

Die einzelnen Litzen werden den Kalanderwalzen von einem SpulenrauM zugeführt, in dem Hunderte von Spulen von individuellen Kordlitzen enthalten sind. Der Abstand und die Spannung der Litzen werden durch technisch hochentwickelte mechanische Einrichtungen gesteuert, und die Stärke des Gummis oder der Gummifolie wird durch eine Präszisionseinstellung des Wal ζenspaltes geregelt.

der Tafel aus Gum«i,>

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Durch den Kalandriervorgang werden in geeignetem Abstand gehaltene Kordlitzen, die von ungehärtetem Gummi umgeben sind, in einer ununterbrochenen Tefel oder Folie hergestellt, wobei die Litzen sich entlang der Länge der Folie erstrecken, die eine Stärke im Bereich von etwa 0,76 mm bis 3»81 mm hat. Die sich ergebende Tafel aus kalandriertem Reifenkord, d.h. das verstärkende Gewebe, wird dann zu einer großen Rolle geformt, wobei gewöhnlich vorher eine Kunststoffschutzlage angebracht wird, um das folgende Abrollen zu ermöglichen. Das verstärkende Gewebe wird später aufgerollt und in Abschnitte oder Stücke von geeigneter Breite sowie Länge in Abhängigkeit von der Größe und der Art des zu erstellenden Reifens geschnitten. Für Radialreifen werden beispielsweise die für die Karkasse vorgesehenen Abschnitte unter 90° zur Längserstreckung der Folie geschnitten.

Wie klar zu erkennen ist, ist die zur Durchführung des beschriebenen Kalandriervorganges notwendige Ausrüstung massiv, räumlich groß, kostspielig und erfordert ein beträchtliches Fachwissen auf Seiten der Kalandrier- und Schneidarbeiter, um gleichförmige und annehmbare Karkassen zu erhalten.

Der Kalandriervorgang bringt zusätzlich»Schwierigkeiten und Probleme mit sich, wenn von einer Art Reifenkord auf eine andere übergegangen wird oder wenn die Anzahl der Litzenenden verändert wird, um einen andersartigen Festigkeitswert für den endgültigen Reifen zu erreichen. Ferner sind die gegenwärtigen Verfahren zur Herstellung von Karkassen einschließlich des Kalandrierverfehrens im wesentlichen auf die Verwendung von vorher verdrillten oder gebündelten Kordlitzen beschränkt, d.h., der Kalandriervorgang ist nicht allgemein anwendbar auf einseine Fäden, z.B. einzelne Stahlfäden, als Verstärkungselenente des Reifengewebes, weil im Hinblick auf die stark anwachsende Aneahl von Fäden, die notwendig sind, um die gewünschte Festigkeit sicherzustellen, die Größe und die Kosten der Kalanderlinie um ein Mehrfaohes anwachsen würden. Die Verwendung von verdrillten oder

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verseilten Reifenkordlitzen erhöht Jedoch im Vergleich zu einzelnen Fäden die Materialkosten für den Reifen beträchtlich, weil eine vorverdrillte Reifenkordlitze annähernd das Doppelte der unverdrillten Fäden, die im gleichen Kord enthalten sind, kostet.

Schließlich besteht ein anderer Problembereich bei der gegenwärtig üblichen Art der Herstellung von Karkassen für Radialreifen in der Miteinanderverbindung der Enden des verstärkenden Gewebeteils auf einer Reifenaufbautrommel vor dem Anbringen der Wulstdrähte. Auf Grund der Tatsache, daß die Kordlitzen Seite an Seite angeordnet werden, ist es oftmals während des Verbindungsvorganges notwendig, die Kordlitzen zu überlappen, was zu einem schmalen Bereich von vermehrter Stärke führt, der aber unerwünscht ist. Wenn jedoch andererseits Stoßverbindungen zur Anwendung kommen, so wird häufig eine Schwächung in der Karkasse hervorgerufen, die es den Litzen ermöglicht, sich über zulässige oder annehmbare Werte hinaus voneinander zu trennen, wenn der Reifen zu seiner endgültigen Torusform ausgedehnt wird.

Um die Notwendigkeit der ISLandrierung bei der Herstellung von Verstärkungsgewebe zu vermeiden und um die Verwendung von einzelnen Fäden, z.B. Stahlfäden, zu ermöglichen, ist es in der einschlägigen Technik bekannt, das verstärkende Gewebe aus einem stranggepreßten Streifen isäasB&äESb von ungehärtetem Elastomermaterial zu bilden, z.B. aus Gummi mit darin eingebetteten Stahldrähten oder -fäden. Die US-PS 3 778 329, die an sich auf Diagonal-Gürtelreifen gerichtet ist, lehrt jedoch zusätzlich, daß Gürtel für Radialreifen in ähnlicher Weise gefertigt werden können, wobei der sfcranggepreßte Streifen auf der Oberfläche der Trommel angeordnet ist, so daß aufeinanderfolgende Windungen des Streifens aneinenderliegend gewickelt werden, um einen Kreisring von vorbestimmter Größe zu bilden. Der ^Kreisring wird dann schraubenfcrmig aufgeschlitzt, so daß die gewünschte Karkasse erhalten wird. Obwohl es scheint, daß die Lehre nach dieser US-PS einige der mit dem Käandrieren zusammenhängenden Probleme

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überwindet, so ist dieser Patentschrift jedoch nicht zu entnehmen, daß sie auf die Herstellung von Radialreifen Bezug nimmt, und Tafeln oder Folien aus verstärkendem Gewebe, die entsprechend der Lehre dieser US-PS ausgebildet werden, sind für eine Karkasse eines Radialreifens nicht anwendbar. Zusätzlich überwindet die Lehre der US-PS 3 778 329 nicht die vielen Probleme, die oben in bezug auf Radialreifen erwähnt wurden, und ferner müssen gemäß der speziellen Anweisung in dieser US-PS die einzelnen ^tahlfäden eine zylindrische Schraubenbahn durch den Streifen - und damit durch das Gewebe - durchlaufen, was zusätzliche Probleme während des Herstellungsprozesses aufwirft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Veifthren zur Herstellung einer Karkasse für einen Radialreifen anzugeben, wobei ein Kalandriervorgang unnötig ist und somit die teure sowie massige Ausrüstung für diesen Vorgang wegfällt, wonach eine Karkasse für einen Radialreifen bei hoher Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Reifenkordarten hergestellt werden kann und wobei zur Anpassung an die pro cm verarbeiteten Enden nur eine geringe Zahl von Spulen für Kordlitzen geändert oder ersetzt werden muß. Ferner wird gemäß der Erfindung angestrebt, ein Verfahren zur Herstellung einer Radialreifenkarkasse aufzuzeigen, das die Verwendung sowohl von verdrillten Kordlitzen oder Seilen oder einzelnen ^äden - insbesondere Stahlfäden - als Kord- oder Versteifungselemente für das Karkassengewebe zuläßt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Badielreifenkarkasse anzugeben, wobei jede einzelne Karkasse unmittelbar individuell in der genau gewünschten Größe bezüglich Breite, Länge und Stärke herstellbar ist. ferner sollen erfindungsgemäß bei einer Radialreifenkarkasse deren Enden in einfacher und bequemer Weise miteinander zu verbinden sein, wobei die volle Belastbarkeit im ^erbindungsbereich erhalten bleiben soll, w*s durch sich überlappende und ineinander eingreifende Endabschnitte letztlich erreicht wird. Im übrigen sollen lediglich gerade, parallele Stahlfäden als Verstärkungselemente im verstärkenden Gewebe zur Anwendung kommen können.

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Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Verfahren gemäß der Erfindung darin, daß zuerst ein fortlaufender Streifen aus einem ungehärteten Elastomermaterial mit einer Vielzahl von in wesentlichen parallelen, einen Abstand zueinander aufweisenden, in Elastomermaterial eingebetteten Verstärkungselementen, die sich in Längsrichtung des Streifens erstrecken, ausgebildet wird. Dieser Streifen wird auf einer zylindrischen Trommel schraubenförmig derart aufgewickelt, daß aufeinen derfolgende Windungen sich einander überlappen und ein Zylinder gebildet wird, dessen Wandstärke größer ist als die Stärke des Streifens· Wenn die Länge des gewickelten Zylinders in etwa gleich dem Umfang des zu bildenden Radialreifens ist, wird der Wickelvorgang unterbrochen und der Streifen durchgetfftnnt. Der Zylinder wird dann von der Trommel abgenommen und abgeplattet, um eine Materialtafel von der Länge des gewickelten Zylinders auszubilden, und danach wird die Tafel zu einem weiteren Zylinder geformt, dessen Längsachse quer zur Längsachse der Tafel liegt. Die beiden aneinanderstoßenden Enden der Tafel werden miteinander verbunden, womit die Karkasse des Radialreifens erhalten wird.

Der erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Streifen hat eine Breit· von etwa 3»18 mm bis 19*03 mm, und aneinan derliegende Windungen des schraubenförmig gewickelten Streifens überlappen sich wenigstens auf der Hälfte der Breite des Streifens.

Der gewiokelte Zylinder kann von der Trommel abgenommen werden, indem dessen Wand entlang einer geraden, rechtwinklig zur Längsachse der Verstärkungselemente des Streifens, d.h. der Litzen oder ?äden, liegenden Linie aufgeschnitten wird. Des bringt gegenüber bekannten Verfahren eine bedeutende Vereinfachung, de kein schraubenförmiges Schneiden des Verstäkrungsgewebes erforderlich ist.

Der gewiokelte Zylinder kann Jedoch auch von der Trommel abgenommen werden, indem man diese in sich*tusammenfallen läßt, und der Zylinder wird in oder über sich selbst zusammengefaltet,

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um eine flache, längliche Tafel zu bilden, die die doppelte Stärke der Zylinderwand hat. Zusätzlich zur Ausbildung einer Karkasse, die genau doppelt so stark ist wie das ursprünglich hergestellte Verstärkungsgewebe, hat dieses Verfahren den Vorteil, daß kein Schneid- oder Trennvorgang bei der Herstellung der Karkassen notwendig ist, und damit gibt es keine freiliegenden Schnittenden oder Verstärkungselemente des Gewebes, was, wie bekannt ist, Haftungsprobleme im fertigen Reifen hervorrufen kann, insbesondere wenn die Verstärkungselemente Stahllitzen oder -fäden sind.

Beide Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens haben den Vorteil, daß als Ergebnis der überlappenden schraubenförmigen Wicklung des Streifens beide Enden der abgeflachten Tafel eine Stärke haben, die im wesentlichen der des Streifens gleich und somit geringer als die Stärke des übrigen Teils der Tafel ist. ^Das hat, wenn die beiden Enden miteinander verbunden werden, zur Folge, daß sie überlappt werden können, um eine Verbindung zu schaffen, die im wesentlichen die gleicht Stärke hat wie der übrige Teil der Tafel. Damit diese sich überlappenden Endabschnitte in einer im wesentlichen ineinandergreifenden Art verbunden werden können, wird der Streifen vorzugsweise auf der Trommel mit einer vollen Zahl von Windungen aufgewickelt, d.h., der Streifen wird am Ende einer vollständigen Windung durchgeh trennt·. In dem Fall, da der Zylinder auf einer zusaamenfeilenden Trommel aufgewickelt worden ist, wird der Zylinder, vm ein verbessertes und günstigeres Ineinandergreifen der beiden Enden der entstandenen flachen Tafel zu erreichen, vorzugsweise so abgeplattet, daß der Anfang und das Ende des den Zylinder bildenden aufgewickelten Streifens an einer Längskante der Tafel liegen.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

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Pig. 1 zeigt eine schematische ^Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung des Verstärkungsgewebes für die Karkasse eines Radialreifens gemäß der Erfindung.

Fig· 2 ist in vergrößertem Naßstab der Schnitt nach der Linie 2 - 2 in der Pig. 1 und zeigt irr vereinfachter Form das gemäß der Erfindung erhaltene Verstärkungsgewebe.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf einen gewickelten Zylinder aus Verstärkungsgewebe nach seiner Abnahme von der Wickeltrommel im ganzen.

Fig. 4 und 5 zeigen schematisch das Zusammenlegen des Zylinders von Fig. 3» un eine flache Tafel aus Verstärkungsgewebe zu bilden.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die flache Tafel aus Verstärkungsgewebe nach Beendigung des anhand der Fig. 4 und 5 erläu_ terten Vorganges, wobei ein Teil der Oberfläche der Tafel weggelassen wurde, um die UnterschMe zwischen der oberen und unteren Lage der Tafel zu verdeutlichen.

Fig. 7 zeigt in einer Ansicht die Tafel von Fig. 6, nachdem die beiden Enden miteinander verbunden und die Wulstdrähte in ihre Lage gebracht worden sind.

Fig. 8 zeigt schematisch einen vergrößerten Schnitt zur Darstellung der ineinandergreifenden Anordnung der beiden Enden der Tafel von Pig. 6 vor ihrer Verbindung zur Herstellung des Zylinders von Fig. 7.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Anstatt das Verstärkungsgewebe für die Karkasse eines Radialreifens durch einen Kalandriervorgang in großem Naßstab auszubilden, wobei eine große Tafel des Verstärkungsgewebes hergestellt und diese dann auf die gewünschte Größe zugeschnitten wird, wird erfindungsgenäß das Verstärkungsgewebe im wesentlichen auf die ge wünschte Größe durch Wickeln eines schmalen Streifens aus ungehärtetem Elastofliermaterial, vorzugsweise Gummi, mit einer Vielzahl

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von parallelen, darin eingebetteten Verstärkungselenienten üb eine Trommel ausgeformt. Obwohl begreiflicherweise ein Kalandriervorgang in geringem Ausmaß zur Anwendung kommen könnte, um den Streifen 1o, der in Pig. 1 gezeigt ist, herzustellen, wird dieser Streifen vorzugsweise durch einen Strangpreßvorgang gebildet. Zu diesem Zweck werden eine Vielzahl von parallelen, einen gleichen Abstand zueinander aufweisenden Reifen-Verstärkungselementen 11 dem querliegenden Kopf 13 eines Kaltspeiser-Extruders 14 zugeführt, dem auch unvulkanisiertes Streifenmaterial 15 aus Gummi zugeführt wird. Im Kopf 13 wird jedes der Verstärkungselemente 11 mit dem warmen, ungehärteten oder frischen Gummi imprägniert und dann durch eine Ziehdüse in der stromab gelegenen Auslaßöffnung des Kopfes 13 geleitet, um dem Streifen 1o seine gewünschten Maße zu geben, ^rfindungsgemäß hat die (nicht gezeigte) Ziehdüse im Kopf 13 eine im wesentlichen rechteckige öffnung, so daß ein fortlaufender Streifen 1o mit einer Stärke von etwa 0,5 mm - 3,04 mm und einer Breite von etwa 3,18 mm - 19,05 mm geliefert wird, d.h. ein Streifen, der relativ dünn und schmal ist, wobei die Maße im einzelnen von der Art und der Größe des herzustellenden Reifens abhängig sind.

Die einzelnen dem Kopf 13 zugeführten Verstärkungselemente 11 kommen aus einem kleinen Spulenraum, der, wie in üblicher Weise bevorzugt, mit Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerungen versehen ist und worin die Verstärkungselemente 11 jeweils von einer einzelnen Spule 17 ablaufen. Die Anzahl der einzelnen, im Streifen 1o enthaltenen Verstärkungselemente 11 und damit die Anzahl von notwendigen Spulen 17 im Spulenraum 16 reicht von etwa zwei bis fünfzig Verstärkungselementen, was von der Festigkeit und der Verstärkung, die für die Art und Größe der jeweils aufzubauenden Radialreifenkarkasse erforderlich sind, abhängt.

Obwohl irgendwelches bekanntes Reifenkordmaterial, wie z.B. Stahl, Polyester, Kunstseide oder Nylon, für die Veretärkungs. elemente 11 verwendet werden kann und obwohl jedes der Verstärkungselemente 11, wenn es erwünscht ist, ein verdrilltes Seil,

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bestehend aus einer Mehrzahl von Fäden der genannten Werkstoffe, sein kann, so ist gemäß der Erfindung vorzugsweise jedes der Veretärkungselemente 11 ein einzelner gerader Faden aus Stahl derjenigen Art, die für die Herstellung von Luftreifen Verwendung findet. Der Stahlfaden wird in üblicher Weise mit einer Beschichtung versehen, z.B. Bronze oder Messing, um eine ausreichende Haftung zwischen dem Faden und dem Elastomermaterial sicherzustellen, das bei der erläuterten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Gummi ist. Die einzelnen Stahlfäden sind in be. vorzugter Weise relativ dünn, nämlich beispielsweise von einem Durchmesser von etwa 0,177 mm. Um die einzelnen Verstärkungselemente 11 aus Stahlfäden auf gleichem Abstand und parallel zueinander bei ihrem Weg durch den Preßkopf 13 zu halten, laufen die Stahldrähte oder Verstärkungselemente 11 über eine Rolle 18, die eine Mehrzahl von genau gleichen Abstand zueinander aufweisenden Rillen auf ihrer Oberfläche hat, und zwar eine Rille für jeden Faden, bevor sie in den Kopf 13 eintreten.

Der Streifen 1o aus unvulkanisiertem Gummi mit den über seine Länge sioh erstreckenden parallelen, gleichen Abstand zueinander aufweisenden Stahldrähten 11 als Verstärkungselemente, der aus dem ^reßkopf 13 austritt, wird durch ein Paar von Zufuhrrollen 2o,21 auf eine Trommel 22 aufgebracht. Der auf die Trommel 22 gebrachte Streifen 1o wird auf dieser schraubenförmig aufgewikkelt, wobei der maximale Steigungswinkel etwa 1° beträgt, so daß aufeinanderfolgende Wicklungen des Streifens 1o einander ua wenigstens die Hälfte der Breite des Streifens überlappen. Bei eines Streifen von 6,35 mm Breite werden eich beispielsweise die gleiohmäßig schraubenförmig gewiokelten Windungen auf der Trorael 22 einander um wenigstens 3*18 mm überlappen. Ein auf diese Weise auf der Oberfläche der Trommel 22 ausgebildetes Verstärkungsgewebe mit einer Überlappung von der Hälfte der Breite des Streifens ist schemetisch in Fig. 2 gezeigt. Es ist natürlioh klar, daß eine Überlappung von mehr als der Hälfte der Breite des Streifens, z.B. eine Überlappung von zwei Drittel oder drei Viertel der Streifenbreite möglich ist und unter be-

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stimmten umständen sogar erwünscht sein lain.

Um die schraubenförmige und überlappende Wicklung des Streifens 1o auf der Oberfläche der Trommel 22 herzustellen, ist letztere um ihre Längsachse drehbar und zusätzlich entlang ihrer Längsachse verschiebbar mit Bezug zur Zufuhrrolle 21 gelagert. In gezeigten Beispiel ist die Trommel 22 mittels einer Welle 23 en einem Schlitten 24 gelagert, so daß sie um ihre Längsachse drehbar ist. Der Schlitten 24 ist wiederum auf einem Paar von drehbaren Leitspindeln 25,26 gelagert, so daß Schlitten 24 und Trommel 22entlang der Trommellängsacbse bewegbar und damit quer zur Zufuhrrolle 21 verlagerbar sind, wobei diese Rolle 21 an einem Unterbau 28 befestigt ist. Die Trommel 22 wird durch einen (nicht gezeigten) mit dem einen Ende der Welle 23, beispieleweise über ein Zahnrad 3o, verbundenen Motor mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Um die schraubenförmige Wicklung des Steifens 1o auf der Trommeloberfläche mit der gewünschten Überlappung herzustellen, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der gleichfalls fortwährend drehenden Leitspindeln 25,26 mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 22 synchronisiert, so daß pro Umdrehung der Trommel 22 ihr-e axiale Verschiebung direkt auf das Maß der gewünschten Überlappung zwischen einander benachbarten Windungen der schraubenförmigen Wicklung bezogen ist. Beispielsweise werden für einen Streifen 1o von 6,35 mm Breite und eine Überlappung von der Hälfte dieser Breite die Antriebe der Trommel 22 und des Schlittens 24 so synchronisiert, daß der Schlitten 24 sich bei jeder Umdrehung der Troemel 22 um 3,18 mm in Richtung des Pfeils 31 bewegt. Wenn eine Überlappung von drei Vierteln der Breite des 6,35 ■■ breiten Steifens 1o gewünscht wird, dann muß die Verlagerung in Richtung des Pfeils 31 pro Umdrehung der Trommel 22 folglich 1,59 mm betragen. Die Antriebs- und Übersetzungsanordnung, um diese Art von Beziehungen zwischen den Dreh- und Verschiebebewegungen zu erhalten, sind allgemein bekannt; sie brauchen insofern nicht näher beschrieben zu werden.

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Dae schraubenförmige Aufwickeln des Streifens 1o auf der Τγοβ-nel 22 wird solange fortgesetzt, bis ein Zylinder gebildet worden ist, dessen Länge annähernd gleich dem gewünschten Innendurchmesser des Wulstes des zu bildenden Radialreifens entspricht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Streifen 1o in irgendeiner Weise durchtrennt, und zwar vorzugsweise nach Beendigung einer vollständigen Windung auf der Trommel 22.

Aufgrund der überlappenden Anordnung der Wicklungen des Streifens 1o wird die Wandstärke des auf der Trommel 22 gebildeten Zylinders größer sein als die Stärke des Streifens 1o selbst· Die Fig. 2 zeigt das minimale Ausmaß der Überlappung gemäß der Erfindung, nämlich um die halbe Breite des Streifens 1o, wobei die Wandstärke des gewickelten Zylinders etwa gleich der doppelten Stärke des Streifens 1o ist. Damit erhält man ein aus zwei Lagen des Streifens 1o zusammengesetztes Verstärkungsgewebe. Es ist klar, daß bei einem größeren Ausmeß an angewendeter Überlappung die Wandstärke dementsprechend anwächst. Beispielsweise wird bei einer Überlappung von drei Vierteln der Breite des Streifens 1o die Wandstärke des gewickelten Zylinders etwa vier/mal größer sein als die Stärke des Streifens 1o selbst. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß der Maßstab von Fig. 2 sehr stark vergrößert ist, wodurch natürlich auch die Unregelmäßigkeit in der Oberfläche der Zylinderwand, die durch die Stärke des Streifens 1o hervorgerufen wird, gleicherweise übetrieben groß erscheint. Wenn auch diese unregelmäßige Oberfläche kaum ein ernstes Pro — bleu bei einem Seifen darstellt, so kann sie im wesentlichen durch Einsatz einer Andrück- oder Preßwalze am Unterbau 28 gegenüber der Zufuhrrolle 21 vermieden werden, wenn die ^reßwalze die aufeinanderfolgenden Windungen des Streifens 1o in an sich bekannter Weise miteinander verhaftet und somit bewirkt, daß der gebildete Zylinder eine im wesentlichen glatte Innenoberfläche durch weitestgehende Beseitigung der auftretenden Lükken 33 hat. In diesem Fall wird selbstverständlich eine Veraiehung des rechteckigen Querschnitts des Streifens 1o auftreten·

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Nachdem die Ausbildung des aus Streifen 1o gewickelten Zylinders auf der Trommel 22 beendet iBt, besteht der nächste Schritt in der Herstellung der Karkasse darin, den gewickelten Zylinder von der Trommel 22 abzunehmen und ihn abzuplatten, um eine flache Tafel aus Verstärkungsgewebe zu bilden, die die Verstärkungselemente oder -fäden 11 enthält, welche sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Tafel erstrecken. Das kann auf verschiedenen Wegen geschehen.

Gemäß dem anhand der Fig. 3 bis 6 erläuterten Verfahren wird der fertig auf der Trommel 22 gewickelte Zylinder 4o aus Streifen 1o im ganzen (Fig. 3) von der Trommel abgenommen, indem beispielsweise eine Trommel verwendet wird, die zusammenfallen kann, was in der einschlägigen Technik für derartige Trommeln 22 bekannt ist. Der Zylinder 4o wird dann in sich selbst abgeplattet, um die flache Tafel aus verstärkendem Gewebe herzustellen. Dies kann, wie Fig. 4 schematisch zeigt, erreicht werden, indem der gewickelte Zylinder 4-0 zwischen zwei parallele Platten 41,42 einer Presse eingebracht und dann auf diese Platten ein ausreichender Druck in dichtung der Pfeile 43 bzw. 44 aufgebracht wird. Wie Fig. 5 zeigt, führt das zu einem Zusammenlegen des Zylinders 4o in sich selbst, um die flache Tafel 45 aus Verstärkungsgewe-be zu bilden, die in Fig. 6 in einer Braufsicht gezeigt ist. Da das Elastomermaterial des Zylinders 4o zu dieser Zeit noch immer im unvulkanisierten, d.h. ungehärtet ten Zustand ist, stellt die resultierende flache Tafel 45 aus Verstärkungsgewebe ein zusammenhängendes Teil mit einer Stärke dar - im speziell beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung -, die etwa viermal größer ist als die Stärke des Streifens 1o. Obwohl das nicht dargestellt ist, so ist klar, daß bei der tatsächlich zum Abplatten des Zylinders (Fig. 5) zum Einsatz kommenden Presse der Spalt zwischen den Platten 41,42 vorzugsweise abgedichtet und vor Aufbringen des abschließenden Druckes evakuiert wird, um das Einschließen von Luft im Innern der flachen Tafel 45 zu verhindern.

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Die flache Tafel 45 aus Verstärkungsgewebe gemäß Fig. 6 wird dann zu einer üblichen (nicht gezeigten) Reifenaufbautrommel transportiert, wo die Tafel 45 zu einem weiteren Zylinder ausgeformt wird, dessen Längsachse 46 (Fig. 7) quer zur Längsachse 47 (Fig. 6) der Tafel 45 und somit quer zur Längsachse des Zylinders 40 (Fig. 3) liegt, indem die beiden Enden 50 und 51 der Tafel 45 miteinander verbunden werden. Wie Fig. 7 zeigt, werden die Wulstdrähte 52, 53 en den Enden dieses weiteren Zylinders, der die gewünschte Karkasse für den Radialreifen bildet, angebracht, und dann wird der übrige Teil des Reifens in der üblichen Weise aufgebaut.

Es ist festzustellen, daß im Hinblick auf die besondere Art, in der der Zylinder 40 aus dem Streifen 10 hergestellt wurde, d.h. durch überlappen von aufeinanderfolgenden Windungen des Streifens 10, ein bedeutender Vorteil bei dem Verbinden der beiden Enden 50» 51 miteinander zur Ausbildung der endgültigen Karkasse für den Radialreifen erreicht wird. Als Ergebnis der Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Streifens 10 und abhängig vom Maß der angewendeten Überlappung wird nämlich wenigstens eine halbe Breite des Teils der Anfangs- wie auch der Endwindung des Streifens 10, der unmittelbar den beiden Enden 50', 51' des Zylinders benachbart ist, eine Stärke haben, die geringer ist als die Stärke der übrigen Wand des Zylinders 40· Dieses Verhältnis wird, wenn der Zylinder 40 zu der flachen Tafel 45 abgeplattet wird, aufrechterhalten, so daß, wie Fig. 8 zeigt, die beiden Enden 50, 51 der Tafel 45 eine Stärke haben, die im wesentlichen die Hälfte der Stärke des übrigen Teils der Tafel ausmacht. Polglich können die beiden Enden 50, 51 zu ihrer Verbindung bequem und einfach überlappt werden, ohne eine unerwünschte Vergrößerung in der Stärke an der Stelle der Verbindung hervorzurufen . Da auch, wie oben schon erwähnt wurde, das Aufwiokeln des Streifens 10 unterbrochen und dieser lediglich ·■ End« einer kompletten Wicklung durühtrennt wurde, sind zusätzlich die inneren Teile an den Enden 50, 51 der Tafel 45

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tatsächlialrzueinander ausgebildet, wenn sie aneinander-stoßen (vgl. Fig. 8), so daß sie, wenn sie einander überlappen, wirksam in einer ineinandergreifenden Weise verbunden werden können, um die vollständige Karkasse mit einer im wesentlichen durchgehend gleichmäßigen Stärke zu bilden. Bei der in den Pig. 3 bis 6 dargestellten Art der Herstellung der Karkasse wird der Zylinder 40 in sich selbst abgeplattet in der Weise, daß die beiden Enden 54, 55 des Streifens 10 im wesentlichen entlang einer Längskante der Tafel 45 liegen. Auf diese Weise wird die ineinandergreifende Verbindung der Enden 50, 51 sehr viel einfacher und einwandfreier erreicht.

Das anhand der Fig. 3 bis 6 erläuterte Verfahren gemäß der Erfindung hat den entscheidenden Vorteil, daß, weil kein Schneidoder Trennvorgang - außer am Anfang und an den Enden 54- bzw. 55 des Streifens 10 - erforderlich ist, um die Tafel 4-5 auszubilden, im wesentlichen keine freiliegenden Schnittenden von Stahlverstärkungsfäden in der fertigen Karkasse vorhanden sind, die Probleme bezüglich Adhäsion ader Haftung hervorrufen, wie solche bei Reifen nach dem Stand der Technik auftreten, bei denen Stahlfäden oder Kord als Verstärkungeelemente zur Anwendung kommen. Zusätzlich wird aufgrund der Art der Herstellung der Tafel 45, wie Fig. 6 zeigt, tatsächlich eine zweischichtige Tafel aus Verstärkungsgewebe gebildet, bei der die Fäden 11 in jeder der Lagen der Tafel unter einem geringen Winkel, z.B. 1° oder weniger, zu den Kanten der Tafel verlaufen, wobei aber die Fäden in der oberen Lage und die in der unteren Lage in zueinander entgegengesetzten Winkelrichtungen verlaufen. Das ist auf die schraubenförmige Wicklung des Streifens 10 und das folgende Zusammenpressen des Zylinders 40 zurückzuführen. Dieser geringe Schneidewinkel mit entgegengerichtetem Sinn in den beiden Lagen hat zur Folge, daß die Karkasse leichter zur Torusform ausgedehnt werden kann, wenn die Bearbeitung des in Fig. 7 gezeigten Zylinders in der üblichen Weise zur Bildung des Radialreifens vervollständigt wird.

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Anstatt den gewickelten Zylinder 40 unversehrt von der Troeael 22 abzunehmen und ihn dann in sich selbst zur Bildung der flachen Tafel 45 zusammenzufalten, kann gemäß einer Abwandlung der Erfindung der Zylinder 40 entlang einer in seiner Längsriohtung verlaufenden Geraden vor seiner Abnahme von der Trommel 22 aufgeschnitten werden. Wie Fig. 9 zeigt, kann das in einfacher Weise geschehen, indem am Schlitten 24 eine Schneidvorrichtung 60 angebracht wird, so daß sie über die Länge der Trommel 22 verfahrber ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise das eigentliche Schneidwerkzeug 61 an einer drehbaren Schraubspindel 62 befestigt werden, damit es entlang der stationären Trommel 22 bewegbar ist, um den Zylinder 40 längs einer Geraden aufzutrennen. Vorzugsweise hat die Schraubspindel 62 eine geringe Neigung von etwa 20* bis 1° gegenüber der Längsachse der Trommel 22 und damit des Zylinders 40, um zu erreichen, daß die geschnittene Gerade im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung der einzelnen im Zylinder 40 enthaltenen Fäden 11 verläuft.

Nach dem Zerschneiden des Zylinders 40 kann dieser von der Trommel 22 einfach abgenommen und abgeplattet werden, um eine flache Tafel aus Verstärkungsgewebe zu bilden, die dann weiter in der gleichen Weise wie bei dem vorher beschriebenen Beispiel behandelt wird. Wenn eine Trommel 22 mit gleichem Durchmesser für beide Ausführungsformen der Erfindung verwendet wurde, dann wird natürlich die abgeplattete Tafel, die nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gefertigt wurde, doppelt so breit sein wie die Tafel 45 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, sie wird jedoch nur halb so stark sein. Diese breitere Tafel kann dann entweder in der Hälfte gefaltet werden, so daß man eine Tafel in der Breite der Tafel 45 erhält, wenn eine doppelt starke Lage an Verstärkungsgewebe verlangt wird, •der sie kann lediglich zertrennt werden, um zwei einzelne Verstärkungsgewebetafeln zu erhalten, von denen jede die Breite der Tafel 45 hat. Um jedoch jegliche Notwendigkeit für eine weitere Handhabung von solch breiten Verstärkungsgewebetafeln

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vermeiden zu können, wird nach dem Schneiden des Zylinders 4o gemäß Fig. 9 anschließend die Trommel 22 um 180° gedreht und ein zweiter Schnitt ausgeführt. Auf diese Weise werden zwei Verstärkungsgewebetafeln von genau richtiger Größe eus jedem Zylinder 4o für die Karkasse hergestellt, die dann einzeln für die Fertigung von zwei Reifen mit einer Lage geringerer Stärke, wenn diese die erforderliche Festigkeit für den Reifen liefert, verwendet werden können, oder die beiden Tafeln können, wenn eine doppelt starke Lage notwendig ist, aufeinandergelegt werden.

Die letzte Ausführungsform für das erfindungsgemäße Verfahren wobei der Zylinder 4-0 auf der Trommel 22 geschnitten wird, weist im wesentlichen alle die Vorteile auf, die der Ausführungsform nach den Fig. 4- bis 6 eigen sind, selbstverständlich mit der Ausnahme, daß freiliegende Enden der Verstärkungselemente in der Karkasse auftreten werden. Die zweite Ausführungsform hat jedoch den Vorteil, daß keine zusätzliche Bearbeitung des Verstärkungsgewebes in derjenigen Zeit erforderlich ist, die zwischen der Abnahme des Gewebes von der Trommel 22 und dem Beginn des Aufbau s des Radialreifens auf der Aufbautrommel liegt. Welche Ausführungsform der Erfindung auch zur Anwendung kommt, in jedem Fall werden beträchtliche Einsparungen und Vorteile gegenüber den derzeit angewendeten Verfahren zur Ausbildung von Karkassen für Radialreifen zu erreichen sein, insbesondere wenn einzelne Stahlfäden als Verstärkungselemente Verwendung finden.

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Claims

Patentansprüche

1. ,/Verfahren zur Herstellung einer Karkasse für einen Radialreifen, gekennzeichnet durch Ausbilden eines fortlaufenden Streifens (1o) eines ungehärteten Elastomermaterials mit einer Vielzahl von im wesentlichen parallelen, einen gegenseitigen Abstand zueinander aufweisenden Verstärkungselementen (11), die in das Elastomermaterial eingebettet sowie von diesem vollständig umhüllt sind und sich über die Länge des Streifens erstrecken, durch schraubenförmiges Aufwickeln des fortlaufenden Streifens (io) auf einer zylindrischen Trommel (22), wobei jede folgende Windung des Streifens einen Teil der unmittelbar vorhergehenden Windung überlappt und ein Zylinder (4o) aus verstärktem Elastomerflachmaterial gebildet wird, dessen Stärke größer als die Stärke des Streifens (1o) ist, durch Beenden des Aufwickelvorganges und Durch/trennen des Streifens (io), wenn die Länge des gewickelten Zylinders (4o) annähernd dem Umfang des Wulstes des zu bildenden Radialreifens gleich ist, durch Abnehmen des Flachmaterials von der Trommel und anschließendes Abplatten zur Herstellung wenigstens einer flachen Tafel (45) aus verstärktem Elastomermaterial, deren Länge gleich der Länge des gewickelten Zylinders (4o) ist und in dessen Längsrichtung verläuft, durch Ausbilden der wenigstens einen flachen Tafel (45) zu einem weiteren Zylinder,

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ORlGiNAL INSPECTED

dessen Längsachse (46) quer zur Längsachse (47) der wenigstens einen flachen Tafel (45) verläuft, und durch Verbinden der beiden aneinandergrenzenden Enden (5ο,5Ό der wenigstens einen flachen Tafel (45) miteinander.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abnehmen des Flachmaterials von der Trommel die Wand des gewickelten Zylinders entlang wenigstens einer geraden, rechtwinklig zur Längsachse der Verstärkungselemente liegenden Linie zerschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Trommel abgenommene Zylinder aus gewickeltem Flachmaterial in sich selbst zur Ausbildung einer flachen länglichen Tafel mit der doppelten Stärke der Wand des gewickelten Zylinders zusammengelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anordnen eines Wulstdrahtringes (52,53)rund um jedes Ende des weiteren Zylinders und Falten eines jeden dieser Enden über den zugeordneten Wulstdrahtring.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (1o) eine Breite von etwa 3»18 mm bis 19»O5 mm hat und die Verstärkungselemente (11) einzelne gerade Stahldrahtfäden sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden des Streifens (1o) eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Stahldrahtfäden (11) unter Spannung durch den Kopf (13) eines Extruders (14) unter Umhüllung der Fäden mit Elastomermaterial (15) gezogen werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Windungen der schraubenförmigen Wicklung sich wenigstens mit der halben Breite des Streifens (15) überlappen·

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden die Enden (5o,51) der flachen Tafel (4-5) überlappt und miteinander zur Bildung eines überlappten Stoßes verhaftet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Unterbrechen des Wickelvorganges und Durchtrennen des Streifens (1o) lediglich am Ende einer vollständigen Windung des Streifens aiif der Trommel (22), wobei die beiden Enden (5ο,51) des Flachmateriß Is (45) Teile aufweisen, die dünner sind als der restliche Teil des Flachmaterials und die sich im wesentlichen zueinander passend in ineinandergreifender Weise im überlappten Zustand verbinden lassen, und durch Überlappen lediglich der dünneren Teile der Enden des Flachmateriale, die sich ineinandergreifend verbinden, wobei die Stärke im Bereich des überlappten Stoßes des weiteren Zylinders im wesentlichen der Stärke des übrigen Teils des weiteren Zylinders entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der von der Trommel abgenommene Zylinder aus gewickeltem Flachmaterial in sich selbst zur Ausbildung einer flachen läßlichen Tafel mit der doppelten Stärke der Wand des gewickelten Zylinders zusammengelegt wird, wobei die beiden Enden (5^,55) des Streifens (1o) entlang einer Längskante der flachen Tafel (4-5) angeordnet sind.

11. ^erfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerschneiden der Wand des gewickelten Zylinders aus Flachmaterial entlang zweier gerader Linien er-

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folgt, die jeweils rechtwinklig zur Längsachse der Verstärkungselemente (11) liegen und durch einen Bogen von 180° voneinander getrennt sind, so daß nach dem Abplatten zwei flache Tafeln aus verstärktem Elastomermaterial vorhanden sind.

12. Karkasse mit einem Verstärkungsgewebe für einen Luftreifen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen, zueinander einen Abstand aufweisenden einzelnen geraden und messingplattierten Stahlfäden (11), die in einen Körper aus Elastomermaterial eingebettet sind.

13. Karkasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Elastomermaterial aus mehreren, im wesentlichen zueinander parallelen schmalen Streifen (1o) aus elastomere^ Werkstoff besteht, wobei jeder Streifen teilweise den angrenzenden Streifen um wenigstens die Hälfte seiner Breite überlappt und die Stärke des Gewebes größer als die Stärke jedes einzelnen Streifens ist, und daß die in Vielzahl vorhandenen einzelnen, einen Abstand zueinander aufweisenden Fäden (11) vollständig in jedem der °treifen eingebettet sind und sich über die Länge der ^btreifen erstrecken.

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