DE2725560A1 - Verfahren zur herstellung von reifen aus zellularem gummi - Google Patents

Description

Syke, den 27. Mai 1977 ^

Anmeldung zum Patent mein Aktz.: 77·52 Formpackung

MIlELDER:

AIf Mathiesen Olsen Bergsgt. 30, 2600 Lillehammer, Norwegen

ERPINDEH: - dto.-

VERTRETER gemäß § 16 PatGes:

Dipl.-Ing. Martin Schumacher, Patentanwalt Hauptstr. 31, 2808 Syke

PRIORITÄT:

Norwegen - Aktz.: 76194-5 - Anmeldetag: 8.6.1976

BEZEICHNUNG:

Verfahren zur Herstellung von Reifen aus zellularem Gummi

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Reifen aus zellularem Gummi mit oder ohne Aussparungen in einer radial und achsenparallel in drei Teile geteilten Form, deren innerer Raum die äußere form des Reifens bestimmt und zwei umlaufende Wülste bildet.

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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reifen aus zellularem Gummi mit oder ohne Aussparungen in einer radial und achsenparallel in drei Teile geteilten Form, deren innerer Raum die äußere Form des Reifens bestimmt und zwei umlaufende Wülste bildet.

Bei der Herstellung eines Reifens, der aufgepumpt werden soll und eventuell einen Luftschlauch enthält, wird der Reifen in der Regel, bevor die Vulanisierung stattfindet, maschinell ziemlich flach in der Querrichtung aufgebaut. Erst während der Vulkanisierung erhält der Reifen seine endgültige Form. Er wird dann auf einen sogenannten Vulkanisierungsschlauch und in die Vulkanisierungsform eingelegt, worauf der Schlauch aufgepumpft wird, so daß der Reifen gegen die Wände der Form gepreßt wird. Die Kordschichten des Reifens erhalten dadurch einen optimalen Zug, der für einen Luftreifen notwendig ist, welcher ständig Überdruck haben soll.

Bei einem Reifen, der einen inneren Gummikern haben soll, der während der Vulkanisierung zur Ausdehnung gebracht wird, und ebenfalls bei einem Reifen, der einen kompakten inneren Kern haben soll, ist es zweckmäßig, den Reifen, bevor die Vulkanisierung stattfindet, durch Pressen in Fasson zu bringen, um Luftblasen im Reifen zu vermeiden.

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Dieses Verfahren ist verhältnismäßig kompliziert, und der Zweck der Erfindung ist, ein neues Verfahren für punktierungsfreie Reifen anzugeben, welches sehr einfach ist und wobei man mehrere Spezialmaschinen vermeidet und gleichzeitig wesentliche Arbeitszeit einspart. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein oder mehrere Streifen aus unvulkanisiertem Gummi mit eingemischtem schaumbildendem Material und einer Länge entsprechend dem Umkreis des Reifens in die Form eingelegt werden, daß auf der Außenseite oder Innenseite des oder der Streifen ein oder mehrere Textilbänder eingelegt werden oder vorher angebracht worden sind, deren Länge im wesentlichen dem Umkreis des Reifens entspricht und deren Breite etwas kleiner ist als der Querschnittsumkreis des Reifens zwischen den Wülsten, welches oder welche Textilbänder darauf entlang ihren länglichen Kanten festgespannt werden und die Form geschlossen und zur Aktivierung des schaumbildenden Materials und Vulkanisierung des Gummis der notwendigen Wärme ausgesetzt wird, wobei ein Teil des Materials im Gummistreifen durch die Maschen des Textilbandes oder der Textilbänder expandieren und sich dicht gegen die innere Wandung der Form anlegen wird.

Die Gummistreifen, deren schaumbildendes Material zugesetzt worden ist und welche den inneren Kern des Reifens bilden sollen, werden während der Vulkanisierung expandieren. Die

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Streifen werden in die Vulkanisierungsform entweder gesondert eingelegt oder zu einem grobmaschigen Textilband vereinigt, welches eine Kordschicht bilden soll und aus einem gewobenen Textilstoff bestehen ^n₁ der innen gegen die Felge Mt» an einem Stahldraht oder einer ähnlichen Bewehrung befestigt wird, welche in die Wulste eingebettet werden soll. Das Textilband, das zusammen mit dem oder den Gummistreifen in der Vulkanisierungsform angebracht wird, kann gegebenenfalls vorher gummiiert sein. Das Textilband hat einen kleineren Umkreis als der äußere Umkreis des Reifens und hat eine Breite von 85 hub, wenn der äußere Umkreis des Reifens 100 mm sein soll. Während der Vulkanisierung wird das den inneren Kern bildende expandierende Gummi teilweise durch die Haschen des Textilstoff es gepreßt und bildet die Haut und Laufsohle des Reifens.

Vorzugsweise geht man in der Weise vor, daß vor oder gleichzeitig mit dem Einlegen der Gummistreifen, welche den Zellengummikern des Reifens bilden sollen, in die Form ein Streifen aus kompaktem, unvulkanisiertem Gummi eingelegt wird, dessen Innenseite dann die Form für den Kern bilden wird und mit dessen Innenseite sich die expandierende Mischung aus Gummi und Schaummaterial verbindet, die während der Vulkanisierung durch oder an das Textilband gedrängt wird und sich mit ihm verbindet, während gleichzeitig durch die Innenseite der Form die glatte oder gemusterte Laufsohle die Außenseite des kompakten Gummistreifens geformt wird.

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Damit der innere Kern die Maschen des Textilbandes durchdringt, muß er während der Expansion einem gewissen Überdruck ausgesetzt sein. Aus diesem Grunde muß der untere Teil der Vulkanisierungsform so dicht sein, daß die Gasbildungen im Gummi nicht zu leicht entweichen können. Würde dieser formteil jedoch vollkommen dicht sein, dann könnte das überflüssige Gas nicht aus der Form entweichen und es würde sich ein Gaspolster bilden, das ein Expandieren des Gummis bis unten zum Boden der Form verhindert. Es kann deshalb nötig sein, durch eine Regulierung der Form dafür zu sorgen, daß der übermäßige Überdruck entweichen kann.

Das Gummi mit zugesetztem schaumbildendem Material kann auch auf mechanischem Wege, bevor die Vulkanisierung stattfindet, durch den Textilstoff gepreßt werden, um die Außenseiten des Reifens zu bilden; dies wird jedoch in vielen Fällen umständlicher sein.

Das oben beschriebene Herstellungsverfahren paßt am besten für Reifen für leichtere Fahrzeuge, wie Fahrräder, Mopeds od. dgl. Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß der Textilstoff verhältnismäßig grobmaschig ist, damit das expandierende Gummi Gelegenheit hat, während der Vulkanisierung so schnell wie möglich durch die Maschen des Textilstoffes zu dringen und eine glatte Außenseite in ÜbeicLnstimmung mit der Innenseite der Form zu bilden. Für leichtere Fahrzeuge wird ein grobmaschiges Textilmaterial vollkommen hinreichend sein, um dem Reifen die nötige Festigkeit zu geben.

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Soll nur die Laufsohle aus massivem Gummi, während die Seiten des Reifens vom expandierendem Zellengummi gebildet werden, wird nur ein Streifen von kompaktem, unvulkanisiertem Gummi in den Boden der Form gelegt, bevor das Texteilband und der oder die Streifen aus Gummi mit schaumbildendem Material eingelegt und zum Expandieren gebracht werden.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 einen Radialschnitt durch einen Gummireifen, der aus zellularem Gummi aufge

baut ist und Hohlräume enthält, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der

Fig. 1,

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt durch einen Reifen mit äußerer Haut und Laufsohle aus Massiv-

gummi, und

Fig. 4 einen Radiaschnitt durch eine Form, die zur Herstellung eines Gummireifens nach der Erfindung geeignet ist.

Fig. 1 zeigt einen in einer Form nach Fig. 4 aus zellularem Gummi geformten Reifen. Der Reifen mit seinem zellularen Gummi 1 ist mit gegen die Felge offenen Hohlräumen 2 versehen, die durch radiale fingerähnliche Vorsprünge 2a der Form (vgl. Fig. 4) gebildet werden. Die Fußenden 3' der dadurch entstehenden Zwischenwände 3 sind so ausgeführt, daß

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sie radial über den Innendurchmesser der Wulst 6 des Reifens nach innen vorspringen, um den Reifen gegen den Boden der Felge oder das Felgenband abzustützen. Jede Wulst 6 enthält einen umlaufenden Stahldraht 5· Ein Textilstoff 7 ist vorgesehen, der einen etwas kleineren Umkreis als der äußere Umkreis des Reifens hat, so daß er während der Expansion des Gummis in das Gummi eingebettet wird.

Um das Montieren des Reifens auf der Felge zu erleichtern, wird parallel zu jeder Wulst 6 und inwendig davon eine umlaufende Vertiefung 8 geformt. In Fig. 1 und 2 ist die Laufoder Abnutzungsfläche 4 des Reifens mit umlaufenden Rippen oder irgendeinem passenden Muster von Knasten und/oder Rippen versehen.

Die in Fig. 4 gezeigte Form ist radial und achsenparallel geteilt und umfaßt somit zwei symmetrisch gleiche Schalen 1a, 1b und einen inneren Bodenteil 14, der aus einer Anzahl sektorförmiger Teile zusammengesetzt ist. Die Innenwandung der Schalen 1a und 1b formt die Seitenwände und die Laufsohle des Reifens und ist oben mit längsverlaufenden, parallelen Nuten 4a versehen, die in Umkreisrichtung des Reifens verlaufen können. Die Schalen 1a und 1b werden gegeneinander gelegt und mit Hilfe von Zapfen 13 zentriert, welche in entsprechende Bohrungen in den Trennwänden der beiden Formschalen eingreifen. Die Sektoren des Bodenteils 14 tragen die bereits oben erwähnten radial nach außen gerichteten

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Vorsprünge 2a, die nach Form und Größe den Hohlräumen 2 des Reifens entsprechen. Die Sektoren sind auf beiden Seiten mit einer umlaufenden Vertiefung 6a und einer radial verlaufenden Rippe 8a versehen, die zur Formung der Wulst 6 mit eingegossenem Stahldrahtring 5 und der umlaufenden Vertiefung 8 dienen. Um eine Verschiebung der Sektoren des Bodenteils 14 zu den Formschalen 1a und 1b zu verhindern, sind die Sektoren auf beiden Seiten mit einem Falz 15 versehen, der mit entsprechend geformten, nach innen gerichteten Flanschen 16 der beiden Formschalen 1a und 1b zusammenwirkt.

Bei der Herstellung eines Reifens gemäß Fig. 1 und 2 wird die eine Formschale, z.B. 1a, Fig. 4, auf einen horizontalen Tisch gelegt; dann werden Sektoren des Bodenteils 14 mit ihrem Falz 15 zum Eingriff mit dem Flansch 16 gebracht.

Vorher wird der Stahldrahtring 4 eingelegt und um diesen Ring herum wird die eine Längskante des Textilbandes 7 gefaltet. Alsdann werden an der inwendigen Seite des Textilbandes im Zwischenraum «wischen den Vorsprüngen 2a und der inneren Wandung der Formschale 1a ein oder mehrere Streifen von unvulkanisiertem Gummi mit schaumbildendem Material eingelegt. Diese Streifen haben eine solche Länge, daß sie auf die Innenseite des Textilbandes 7 passen. Danach wird der zweite Stahldrahtring 5 an der Stelle angebracht, wo die zweite Wulst 6 in der Form gebildet werden soll. Die zweite längliche Kante des Textilbandes 7 wird dann um den Stahldrahtring gefaltet. Jetzt kann die Form geschlossen werden,

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indem die zweite Schale 1b auf die erste Schale 1a gelegt und z.B. durch Klammern (in der Zeichnung nicht dargestellt) mit ihr verspannt wird. Die zusammengesetzte Form wird alsdann auf Vulkanisierungstemperatur von etwa 15O⁰C gebracht.

Die Wärme wird zunächst bewirken, daß das dem Gummi zugesetzte schaumbildende Material das Gummi zum Expandieren bringt, so daß es den ganzen Hohlraum der Form füllt. Während dieser Expansion wird sich ein Teil des Gummis durch die Maschen des Textilbandes 7 drängen und sich gegen die innere Wandung der Schalen 1a und 1b legen. Der übrige Teil des Gummis wird in die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 2a gedrängt und füllt den restlichen Raum aus.

Wie in Fig. 4 gezeigt, sind die Sektoren des Bodenteils zur Formung der Fußenden 3¹ mit Vertiefungen 3'a zwischen den Vorsprüngen 2a versehen. Nach Fertigstellung des Reifens durch Expansion und Vulkanisierung des Gummis werden nach Lösen der Klammern zunächst die Schalen 1a und 1b abgehoben. Der Reifen ist hinreichend nachgiebig, um sodann auch die Sektoren des Bodenteils 14 zu entfernen und den Reifen aus den Vorsprüngen 2a abzuziehen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform mit einem Kern 11 aus Schaumgummi und einer äußeren Haut 12 aus Massivgummi, welche die Seitenwände des Reifens deckt und an der äußeren Peripherie verdickt ist, um eine kompakte Laufsohle 4 zu

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bilden. Bei der Herstellung eines Reifens gemäß Fig. 3 kann dieselbe Form benutzt werden wie für die Herstellung des Reifens nach Fig. 1 und 2. Dabei werden in die Form zunächst zwei verhältnismäßig dünne Streifen aus unvulkanisiertem Gummi ohne schaumbildendes Mittel mit Überlappung eingelegt, um eine Laufsohle zu bilden, die dicker ist als die Seitenwand. Dann wird das Textilband 7 und. der eine Stahl draht ring 5 in Lage gebracht. Auf die Innenseite des Textilbandes werden weitere Gummistreifen gelegt, denen schaumbildendes Mittel zugesetzt ist. Während der Expansion der den inneren Kern des Reifens bildenden Gummistreifen wird dieses Gummi sich durch die Maschen des Textilbandes drängen und sich mit den kompakten Gummistreifen vereinigen, welche die Seitenwand und die Laufsohle 4 des Reifens bilden sollen.

Das Textilband 7, das um die Drahtringe 5 gefaltet wird, kann, wo notwendig, besonders an den Stahldrahtringen 5 befestigt werden.

Wie bereits erwähnt, kann das Textilband 7 von vornherein ganz oder teilweise gummiiert sein, die Voraussetzung ist jedoch, daß das Band 6 grobmaschig ist, damit das Gummi sich leicht während der Vulkanisierung durchdrängen kann.

Um zu vermeiden, daß das Textilband Falten schlägt, wird man vorzugsweise ein in der Längsrichtung dehnbares Textilband verwenden.

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1 Der Ausdruck Gummi deckt jedes natürliche oder synthetische Material, das sich ähnlich wie Gummi verhält.

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Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE:

   (1.)Verfahren zur Herstellung von Reifen aus zellularem Gummi mit oder ohne Aussparungen in einer radial und achsenparallel in drei Teile geteilten Form, deren innerer Raum die äußere Form des Reifens bestimmt und zwei umlaufende Wülste bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Streifen aus unvulkanisiertem Gummi mit eingemischtem schaumbildendem Material und einer Länge entsprechend dem Umkreis des Reifens in die Form eingelegt werden, daß auf der Außen- oder Innenseite des oder der Streifen ein oder mehrere Textilbänder (7) eingelegt werden oder vorher angebracht worden sind, deren Länge im wesentlichen dem Umkreis des Reifens entspricht und deren Breite etwas kleiner ist als der Querschnittsumkreis des Reifens zwischen den Wulsten (6), welches oder welche Textilbänder (7) darauf entlang ihren länglichen Kanten festgespannt werden und die Form geschlossen und zur Aktivierung des schaumbildenden Materials und Vulkanisierung des Gummis der notwendigen Wärme ausgesetzt wird, wobei ein Teil des Materials im Gummistreifen durch die Maschen des Textilbandes oder der Textilbänder (7) expandieren und sich dicht gegen die innere Wandung der Form anlegen wird.

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2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem der Reifen mit einem Kern (1) aus zellularem Gummi und einer äußeren Schicht (12) aus kompaktem Gummi hergestellt werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder gleichzeitig damit, daß der oder die Streifen eingelegt werden, welche dazu bestimmt sind, den Kern (11) aus zellularem Gummi zu bilden, in die Form ein Streifen aus kompaktem, vulkanisiertem Gummi eingelegt wird, dessen Innenseite die Form für den Kern (11) bilden wird und zu dessen Innenseite die expandierende Mischung aus Gummi und Schaummaterial, welche durch oder an das Textilband (7) während der Vulkanisierung gedrängt wird, sich verbindet gleichzeitig damit, daß die Außenseite des kompakten GummiStreifens von der Innenseite der Formteile mit Laufsohle und eventuellen Knasten geformt wird.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kompakte, unvulkanisierte Gummistreifen die Form von zwei Bändern hat, welche mit Überlappung in die Form eingelegt werden, um eine Laufsohle (4) mit größerer Dicke als die Seitenwände zu bilden.
4. 4·. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3> bei welchem die Wülste des Reifens einen Verstärkungsdraht (5) enthalten sollen, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Kanten des Textilbandes (7) oder der Textilbänder um die Verstärkungsdrähte (5) gefaltet werden, ehe das Band zusammen mit diesen in die Form eingelegt wird.

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5. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilband (7) von vornherein ganz oder teilweise gummiiert ist.
6. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilband (7) in der Längsrichtung dehnbar ist.

   7- Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem der Kern mit in der Längsrichtung gleichmäßig verteilten Aussparungen oder Hohlräumen (2) geformt wird, welche gegen die Felge offen sind und durch radial nach außen gerichtete Vorsprünge des inneren Teiles der dreigeteilten Form gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des unvulkanisierten Gummis mit zugesetztem Schaummaterial derart gewählt wird, daß die Trennwände (3) zwischen den Hohlräumen (2) mit radial nach innen gerichteten Verlängerungen (3¹) zur Anlage gegen die Felge oder das Felgenband geformt werden.

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