DE3006096C2 - Verfahren zur Herstellung von Wulstkernen für Luftreifen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrhtt ein Verfahren zur Herstellung von sog. Paket-Wulstkernen (im folgenden kurz als »Paketkerne« bezeichnet), die zur Wulstverstärkung von schlauchlosen Luftreifen dienen nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Der aus Gummi bestehende, zwcschen der Wulstferse (A in F i g. 1) und der Wulstspitze (B in F i g. 1) liegende Wulstfuß (C in Fig. 1) der beiden Wulste bildet von außen gesehen eine Kegelstumpffläche; er liegt beim montierten Reifen auf einer entsprechend konisch ausgebildeten Zone der Felge, die als Wulstsitz bezeichnet wird. Der Sitz des WuMußes spielt nicht nur bei der sicheren Befestigung des Wulstes und damit des Reifens auf der Felge eine wesent^phe Rolle, sondern der Wulstfuß dichtet den schlauchlosen Reifen zugleich auf der Felge ab. Hierzu weisen die Wulstsitzzonen der Felgen eine Konizität von etwa 5 bis 15° auf.

Die Wulstkerne gewährleisten, daß die Reifenwülste in Umfangsrichtung nicht gedehnt werden können, und dienen zur Befestigung der Reifenkarkasse. Bei schlauchlosen Reifen werden vorzugsweise Paketkerne verwendet, die durch Aufwickeln dicht aneinanderlie ■ gender Stahldrähte auf eine sich drehende und mit einer Rille versehene Scheibe als Kernform hergestellt werden. Auf diese Weise kann dem Wulstkern im Radialschnitt gesehen eine axiale Breite, die größer als seine radiale Höhe ist, und eine radial innen liegende konische, zum Wulstsitz auf der Felge parallele oder nicht parallele Fläche verliehen werden.

Um die Gestalt der Wulstkerne im Radialschnitt gegen die Folgen der Bombierung und der Ausformung des Reifens beständiger zu machen, wurde bereits angegeben, die Stahldrähte mit kreisförmigem Querschnitt durch Drähte mit Rechteckquerschnitt zu ersetzen (FR-PS 22 20 396, DE-OS 24 10 750). Um einen Wulstkernquerschnitt zu erzielen, dessen radial innen gelegene Seite gersde ist, wurde ferner vorgeschlagen, den Drähten mit Rechteckquerschnitt vor dem Aufwikkein auf die Kernform eine zum Reifeninneren hin gerichtete, bleibende Krümmung zu verleihen (DE-PS 26 53 553).

Unabhängig von der Querschnittsform des verwendeten Stahldrahtes unterliegen derartige bekannte Wulst- kerne unter dem Einfluß der bei der Reifenherstellung und im Fahrbetrieb durch die an den Wulstkernen verankerte Karkasse auftretenden Beanspruchungen

Veränderungen, die sich im radialen Querschnitt zeigen.

Diese Nachteile rühren von der Elastizität bzw, den Restspannungen der Drnhtwindungen in den Paketkernen her, die beim Aufwickeln des Stahldrahts auf die Kernform im Drahtpaket verbleiben; dabei ist der feste Zusammenhalt der den Wulstkern bildenden Drahtwindungen im Radialschnitt nicht sichergestellt, da die Drahtwindungen die Tendenz haben, sich mit der Hauptträgheitsachse ihres radialen Querschnitts, die dem höchsten Trägheitsmoment entspricht, in eine zur Aufwickelachse parallele Richtung zurückzudrehen. Die Drahtwindungen neigen dementsprechend dazu, wieder ihre Gestalt vor dem Aufwickeln anzunehmen, was zu einer Zerstörung des ursprünglichen Paketkernaufbaus sowie zur Entstehung von unerwünschten Hohlräumen zwischen den Drahtwindungen führt, die den Paketkern bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Paket-Wulstkernen mit konischer Innenfläche für Luftreifen anzugeben, die derartige nachteilige Eigenschaften nicht aufweisen und deren Drahtwindungen keine durch das Aufwickeln hervorgerufenen elastischen Reslspannungen mehr aufweisen.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst

Im Rahmen der Erfindung wird ein Metalldraht mit rechteckigem Querschnitt verwendet, insbesondere ein Stahldraht

Das erfindungsge/näße Verfahren ermöglicht es, die Drahtwindungen ohne Spannungen auf die sich drehende Kernform aufzubringen.

Die Hauptträgbeitsachsen eines ebenen, rechtwinkligen Schnitts durch einen Festkörper stehen bekanntlich senkrecht aufeinander und schneiden sich im Schwerpunkt dieses Querschnitts. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Metalldraht um eine zur Hauptträgheitsachse seines Querschnitts um den Winkel « gedrehte, zur Kegelach.se parallele Achse auf einen Radius bleibend gebogen, der etwa gleich dem Radius des Wulsckerns ist Die beiden entsprechenden Hauptträgheitsachsen verlaufen daher ihiter einem Winkel von 0 bzw. 90° zur radial innen liegenden Fläche des herzustellenden Wulstkerns.

Bei den Windungen der erfindungsgemäß hergestellten Wulstkerne liegt entsprechend die neutrale Faser des Querschnitts parallel zur Drehachse des Wulstkerns, wobei der Biegeradius senkrecht auf der Drehachse des Wulstkerns steht.

Die erfindungsgemäße bleibende kreisringförmige Verformung erfolgt dementsprechend durch schiefes Biegen des Drahtes, das bis in den plastischen Verformungsbereich des Metalls hinein vorgenommen wird.

Bei in herkömmlicher Weise hergestellten Paketkernen müssen die Drahtwindungen, aus denen die Paketkerne bestehen, durch Bänder zusammengehalten werden, die den Wulstkern in regelmäßigen Abständen umfassen. Legt man einen solchen herkömmlichen Wulstkern auf eine waagerechte Unterlage und entfernt die Bänder, so springen die Drahtwindungen spontan unter dem Einfluß der elastischen Restspannungen auf.

Wiederholt man diesen Versuch mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wulstkern, so behalten die Drahtwindungen ihre gebogene Gestalt ohne Veränderung bei und neigen nicht zum Aufspringen. Aufgrund dieser Eigenschaft bleibt der Wulstkernquerschnitt bei der Herstellung sowie der Verwendung des Luftreifens unverändert.

Für den Biegeschmt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ferner nur verhältnismäßig einfache Werkzeuge erforderlich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen montierten Reifen zur Erläuterung der Zuordnung von Wulstferse, Wulstfuß und Wulstspitze;

Fig.2 und 3 eine schematische Ansicht einer Drahtwindung S im Radialschnitt (Fig.2) bzw. in axialer Draufsicht (F i g. 3) und

F i g. 4 eine Querschnittsansicht eines Paketkerns.

Aus F i g. 1 geht hervor, daß mit Wulstferse (A) der zur Krümmung zwischen Felgenhorn und Felgenschulter hin gelegene Wulstbereich, mit Wulstspitze B der is spitze, zum Reifeninneren hin liegende Endbereich des Wulstes und mit Wulstfuß C der auf dem Wulstsitz der Felge aufliegende Wulstteil definiert ist.

In Fig.2 ist der Winkel tx gleich dem halben Scheitelwinkel des Kegels, auf dessen Mantelfläche die Innenfläche des Wulstkerns liegt. R ist der Radius der gebogenen Drahtwindung. C ist der Schwerpunkt des Querschnitts des Drahtes; die Geraden X und Y bezeichnen die senkrecht aufeinander stehenden und sich im Schwerpunkt G schneidenden Hauptträgheitsachsen. Die nach dem Biegen resultierende neutrale Faser N bildet einen Winkel « bzw. 90° + « mit der Hauptträgheitsachse A'bzw. Y.

Der Radius R des bleibend kreisringförmig gebogenen Wulstkernes ist gleich der Länge der vom w Schwerpunkt G des Radialquerschnitts des Drahtes aus auf der Achse O-Zdes der Innenfläche des Wulstkerns entsprechenden Kegels mit dem halben Scheitelwinkel κ stehenden Senkrechten, die auf der Lräje //-//'liegt, wobei die Achse O-Z der Drehachse des Wulstkerns bzw. der Kegelachse entspricht

Längs der neutralen, zur Kegelachse parallelen Faser N wurde das Metall keiner Verformung unterworfen. Die bleibende Verformung erfolgt senkrecht zur neutralen Faser N und ist nach der senkrecht auf der neutralen Faser N stehenden Achse H-H' gerichtet. Wird der Draht erfindungsgemäß vorverformt, so nimmt der Draht von selbst seinen Platz auf der zur Wulstkernherstellung verwendeten, sich drehenden Kernform ein, ohne daß hierbei der Draht geführt bzw. gehalten werden muß. Es ist ferner nicht erforderlich, den fertigen Wulstkern vor dem Abnehmen von der Kernform mit zahlreichen, entsprechend widerstandsfähigen Bändern zu versehen, um das Drahtpaket zusammenzuhalten, da die Drahtwindungen bzw. -lagen der erfindungsgemäß hergestellten Wulstkerne gewissermaßen spannungslos im Paket liepjn.

Fig.4 stellt einen Radialschnitt rijjrch einen erfindungsgemäß hergestellten Wulstkern dar, der aus einem Draht 2 mit rechteckigem Querschnitt hergestellt ist Die Hauptträgheitsachsen X der Drahtquerschnitte bilden einen Winkel α von 15° mit der Drehachse Z-Z' des Wulstkerns. Die rechteckigen Drahtquerschnitte liegen ohne Restspannung und lückenlos aneinander; die radial innen liegende Räche des Wulstkerns liegt auf einem Kegel mit einem halben Scheitelwinkel α zur Kegel- bzw. Wulstkernachse Z-Z'.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, yerfahr»-n zur Herstellung von kreisrrogförmigen Paket-Wulstkeraea fiir Luftreifen mit einer Innenfläche, die auf der Mantelfläche eines Kegels mit dem halben Scheitelwinkel α liegt, wobei ein Metalldraht mit rechteckigem Querschnitt bleibend kreisförmig gebogen und auf eine sich drehende, konische Kernform in einer senkrecht zur Kegelach se liegenden Ebene aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht um eine zur Hauptträghehsachse (X) seines Querschnitts um den Winkel α gedrehte, zur Kegelachse (O-Z) parallele Achse (N) auf einen Radius (R) bleibend gebogen wird, der etwa gleich dem Radius des Wulstkernsist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stahldraht verwendet wird.