DE3024367C2

DE3024367C2 -

Info

Publication number: DE3024367C2
Application number: DE3024367A
Authority: DE
Inventors: Andre Chatel-Guyon Fr Schneider; Jean-Pierre Cesar; Jacques Volvic Fr Gouttebessis
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1988-03-24
Also published as: BE883765A; FR2460200A1; FR2460200B1; ES492464A0; JPS5624149A; IN152952B; NL191781B; IT1128834B; IT8068020A0; CA1150016A; JPS6364299B2; GB2053076B; NL191781C; LU82564A1; AU5977480A; GB2053076A; ATA335880A; US4301850A; AT388135B; AU535502B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Luftreifen, die aus einem Laufstreifen und zwei Seitenwän den sowie einer Scheitelbewehrung in Gestalt eines Gürtels bestehen, durch Gießen in einer Form mit Kern, wobei der Gürtel in Umfangsrichtung des Laufstreifens geschlossen ist, eine geeignete Breite aufweist, elastisch verformbar ist und in nicht verformtem Zustand eine abgewickelte Länge hat, die höchstens gleich dem abgewickelten Umfang des Kerns ist, auf den er vor der Füllung der Form aufgebracht wird.

Ein derartiges Verfahren zeigt die DE-AS 25 14 973. Der Gürtel wird dabei symmetrisch zur Äquatorialebene ange ordnet und unter Spannung auf den Kern aufgebracht, wobei sich eine Verformung des Gürtels ergibt und eine zusätz liche Fixierung erzielt wird.

Die DE-OS 16 05 684 betrifft einen Kunststoffluftreifen für höchste Innendrücke, insbesondere aus Polyurethan- Elastomeren, der mit Hilfe einer Form und eines Formkern ringes im Gießverfahren hergestellt ist und z. B. eine aus Stahldraht oder Textilfäden gewickelte Verstärkungseinlage aufweist, wobei die Verstärkungseinlage als den Formkern ring teilweise Umhüllende ausgebildet ist. Bei solchen Reifen hat es sich gezeigt, daß beim Aufblasen die Win dungen der Verstärkungseinlage aus dem Reifenmaterial ausreißen, da sie unmittelbar an deren Innenfläche auflie gen und das Reifenmaterial zu den Drähten oder Fäden während des Gießvorgangs nicht genügend Haftung erlangt, um den auftretenden Kräften entgegenwirken zu können. Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, indem zwischen den Windungen der Verstärkungseinlage und der Innenfläche des Reifens eine eingegossene Distanzschicht angeordnet ist. Diese Distanzschicht besteht aus einer Ummantelung für die Drähte mindestens der innersten Windungen der Verstärkungseinlage oder aus einer Distanzwicklung aus einem mit dem Reifenmaterial sich sehr gut verbindenden Werkstoff.

Die DE-OS 23 55 308 betrifft eine Einlage für Kraftfahr zeugreifen aus im Gieß- oder Spritzguß verarbeitbaren, zu gummielastischen Polymeren aushärtenden Ein- bzw. Mehrkom ponentensystemen. Die Einlage besteht dabei aus einem Fasergerüst mit fixierten Kreuzungspunkten, wobei für das Fasergerüst verschiedene thermoplastische Kunststoffe ver wendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß in einer Schleudergußform eine exakte Relativstellung der Formteile ermöglicht wird ohne Verwendung von fest mit der Form oder dem Formkern verbundenen Einrichtungen bzw. einer Verankerung der Bewehrung an Wulstkernen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch 1 gekenn zeichneten Merkmale. Die Unteransprüche enthalten zweck mäßige weitere Ausbildungen.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung von ringförmi gen, in Umfangsrichtung durchgehenden Netzen, die ela stisch verformbar sind, hat zur Folge, daß im Schleuder gußverfahren ein derartiges Netz elastisch gedehnt wird und deshalb sein Umfang zunimmt, während der Winkel der Fäden einer Lage relativ zu den Fäden der anderen Lage sowie die axiale Breite des Netzes verringert werden. Wenn andererseits ein derartiges Netz elastisch zusammenge drückt wird, verringert sich sein Umfang, während der Winkel zwischen den beiden Lagen sowie die axiale Breite des Netzes zunehmen. In beiden Fällen nimmt das Netz aufgrund der Elastizität der Verschweißpunkte zwischen den beiden Lagen wieder seinen ursprünglichen, nicht defor mierten Zustand ein, wenn die Dehnung oder Stauchungsbean spruchungen aufhören.

Das elastische und verschweißbare Material der doppellagi gen Netze ist vorzugsweise für jede Lage identisch und gleich dem Elastomermaterial des Luftreifens.

Unter Seilen, die ggf. die Bewehrung einer oder beider Netzlagen bilden, werden zusammenfassend alle faden- oder drahtförmigen, durchlaufenden Elemente verstanden, die für eine Verstärkung von Bewehrungslagen von Luftreifen geeig net sind, insbesondere Seile aus Textilmaterial oder Glas fasern oder metallische Seile, beispielsweise aus Drähten oder Fäden aus Stahl.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand von Zeich nungen näher erläutert, in der alle Figuren außer Fig. 1 schematische Meridianschnitte darstellen; es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines elasti schen Netzes im Ausgangszustand nach seiner Herstellung und vor der Dehnung oder Stauchung;

Fig. 2 eine Form, in der sich ein ausgeformter Luftreifen auf einem Kern befindet, um den ein Netz zur Abstandshaltung sowie eine Scheitelbewehrung angeordnet sind;

Fig. 2A eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 mit einem gestrichelten Kreis A umränderten Reifenteils;

Fig. 3 ein elastisches Netz, das eine zweilagige Bewehrung bildet und gestaucht ist, damit es während der Formgebung des Luftreifens in Anlage an der Innenfläche eines im Scheitelbereich einer Form befindlichen Laufstreifens verbleibt;

Fig. 4 eine analoge Darstellung wie in Fig. 3, wobei hier das elastische Netz gestaucht ist, damit es während des Gießens des Luftreifens in Anlage an der Innenfläche des Scheitelbereiches der Form verbleibt;

Fig. 5 eine Darstellung einer Scheitelbewehrung, die durch Umfallen eines Netzes in sich gebildet ist, und

Fig. 6 eine Darstellung einer Scheitelbewehrung, die aus zwei Netzen verschiedener Breite besteht und die in Richtung der Pfeile F umgefaltet werden kann, wobei die Ränder des breiteren Netzes auf das schmälere Netz umgeschlagen werden.

In der Zeichnung sind die Abstände der Fäden sowie ihr Durchmesser aus Anschaulichkeitsgründen vergrößert darge stellt. In den Meridianschnitten sind die ganz aus einem elastischen und verschweißbaren Material bestehenden Fäden durch eine geschlossene Kontur und die aus einem mit einem elastischen und verschweißbaren Material überzogenen Seil gebildeten Fäden mit einer geschlossenen Kontur darge stellt, die einen aus einem schwarzen Kreis bestehenden Kern umgibt, der das Seil verdeutlicht, wobei die ge schlossene Kontur die Außenfläche der Ummantelung dar stellt.

In Fig. 1 ist ein Netz 1 geeigneter Breite im anfänglichen zylindrischen, nicht verformtem Zustand dargestellt. Die Fäden 2 der Lage 3 sind mit den Fäden 4 der Lage 5 des Netzes 1 an den Stellen verschweißt, an denen sie die Fäden der Lage 5 kreuzen, wodurch elastische Knotenpunkte 6 entstehen, die eine elastische Verformung des Netzes erlauben.

In den Fig. 2 und 2A ist eine Form 20 dargestellt, die im wesentlichen aus drei Kokillen 21 , 22 und 23 und einem Kern 24 besteht. Die beiden Kokillen 21 und 23 bilden die Sei tenwände, die Kokille 22 den Scheitel oder Krone und zusam men mit den beiden seitlichen Kokillen die Innenwand der Form. Der Luftreifen 25 besitzt einen Meridianquerschnitt, der durch die Wände der Kokille 21 , 22 und 23 sowie vom Kern 24 vorgegeben ist. Ein elastisches Netz 26 , das aus zwei Lagen 26 A und 26 B von Fäden aus einem elastischen und verschweißbaren Material besteht, ist nach Dehnung auf dem Kern 24 angeordnet. Auf dem als Abstandshalter dienenden Netz 26 ist eine Scheitelbewehrung vorgesehen. Sie besteht beispielsweise aus einem elastischen (gedehn ten) Netz 27 , das aus zwei Lagen 27 A und 27 B von Fäden zusammengesetzt ist, die aus Seilen 27 c bestehen, die ihrerseits mit einer Ummantelung 27 D aus einem elasti schen und verschweißbaren Material umgeben sind.

In Fig. 3 ist ein elastisches Netz 30 dargestellt, die zu sammengedrückt oder gestaucht ist und gegen die Innenfläche eines ringförmigen Laufstreifens 31 angelegt ist, der zuvor gegen den Scheitel der Form 22 angeordnet wurde. Dieses Netz, das dem in den Fig. 2 und 2A dargestellten Netz 27 analog ist, besteht wie dieses aus zwei Lagen 30 A und 30 B , die jeweils aus Seilen zusammengesetzt sind, die eine Ummante lung aus einem elastischen und verschweißbaren Material aufweist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Weiterbildung ist ein Netz 40 direkt gegen die Innenwand der Form 22 angelegt; die ses Netz, das gleich wie das von Fig. 3 sein kann, ist bei dieser Ausführungsform durch eine zusätzliche Lage 28 ver vollständigt, deren Vorteil im folgenden näher erläutert ist.

Das in Fig. 5 dargestellte Netz 50 ist aus einer Lage von Fäden 51 , die ganz aus einem elastischen und verschweißbaren Material bestehen, sowie einer Lage von Seilen 52 aufgebaut, die jeweils mit einer Ummantelung aus einem elastischen und verschweißbaren Material um geben sind. Die Ränder 50′ , 50′′ des Netzes 50 sind über das Netz eingeschlagen und berühren sich im dargestellten Beispiel nahezu. Wenn das so gefaltete Netz 50 auf einen Formkern aufgebracht wird, ist ersichtlich, daß die Lage aus nicht armierten Fäden 51 radial innerhalb der Lage armierter Fäden 52 liegt und die nicht armierte Lage 51 eine Vorrichtung zur Beabstandung der Scheitelbewehrung gegenüber der Außenwand des Kerns, d. h. gegenüber der Innenwand des Luftreifens bzw. ggf. gegenüber der (nicht dargestellten) Karkassenbewehrung des Luftreifens, dar gestellt.

In Fig. 6 ist eine aus zwei Netzen 61 und 62 unter schiedlicher Breite gebildete Einheit 60 dargestellt, wo bei das Netz 61 breiter als das Netz 62 ist. Jedes der Netze weist eine armierte Lage 61 A bzw. 62 A auf. Die Netze sind derart ineinander angeordnet, daß sich die armierten Lagen 61 A und 62 A berühren. Auf diese Weise kann eine Schei telbewehrung mit gekreuzten Lagen 61 A , 62 A abnehmender Breite realisiert werden. Eine derartige Einheit 60 kann zum Überziehen eines Formkerns gedehnt oder zum Anlegen gegen einen Formscheitel oder die Innenfläche eines Lauf streifens zusammengedrückt oder gestaucht werden. Die radial innere Lage nicht armierter Fäden 61 , die mit dem Formkern in Kontakt steht, bildet einen Abstandshalter für die Bewehrung 61 A , 62 A gegenüber der Reifenwand.

Wie durch die Pfeile F angegeben ist, können die Ränder 61′ und 61′′ des Netzes 61 über die Ränder des schmaleren Netzes 62 umgeschlagen werden. Auf diese Weise wird eine Scheitelbewehrung 6 mit einer umgefalteten Lage 61 A erhalten.

Die Netze können selbstverständlich auf zahlreiche verschiedenen Arten gefaltet und angeordnet werden, wie dies bei bestimmten Scheitelbewehrungen be kannter Luftreifen der Fall ist, die herkömmlicherweise aus Lagen von Textilseilen und nicht aus Netzen aufgebaut sind. In Ausgestaltung der Erfindung ist demgemäß die Ver wendung sowohl gefalteter als auch nicht gefalteter Netze vorgesehen.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens erfolgt in einer Form, die um ihre Drehachse rotiert (Schleuderguß). Unter der Einwirkung der durch die Rotation der Form hervorgerufene Zentrifugalkraft dehnt sich das elastische Netz in Längsrichtung derart aus, daß sein Umfang im elastisch verformten Zustand gleich dem Umfang der Scheitelbewehrung ist. Auf diese Weise kann sich das verformte Netz von selbst entweder gegen den Scheitel der Form, wenn anschließend, bei spielsweise durch Aufformen, ein Laufstreifen auf die so er zeugte Trägereinheit aufgebracht werden soll, oder gegen die radial innere Fläche eines zuvor in den Scheitelbe reich der Form eingebrachten ringförmigen Laufstreifen an legen.

Bei dieser Weiterbildung wird mindestens ein Netz ver wendet, das im nicht verformten Zustand einen kleineren Um fang hat entweder als die Scheitelbewehrung oder sogar als der äquatoriale Umfang des Form kerns. Dies hat den Vorteil, daß ein Netz verwendet wer den kann, dessen geometrische Eigenschaften im verform ten Zustand den Eigenschaften im unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft verformten Zustand sehr nahekommen.

Zur Erzielung einer zweilagigen Scheitelbewehrung wird ein Netz verwendet, dessen beide Lagen aus Seilen be stehen, die mit einem elastischen und verschweißbaren Material ummantelt sind. Zur Erzeugung einer Scheitelbe wehrung mit umgefalteten Rändern besteht eine der Lagen des Netzes aus mit einem elastischen und verschweißbaren Material ummantelten Seilen, wobei die Ränder des Netzes vor dem Einbringen des Netzes in die Form in sich derart umgeschlagen werden, daß die Ränder dicht oder nicht dicht aneinanderstoßen oder sich überdecken. Zur Herstellung einer Scheitelbewehrung mit zwei Lagen mit abgestuften Rändern werden zwei Netze mit unterschiedlicher axialer Breite verwendet, die jeweils eine Lage aus Seilen auf weisen, die mit einem elastischen und verschweißbaren Material ummantelt sind, wobei das breitere Netz radial innerhalb des anderen Netzes vorgesehen wird. Für Scheitel bewehrungen mit einer um eine nicht gefaltete Lage herum gelegten Lage werden die Ränder des axial breiteren Netzes vor dem Einbringen in die Form um die Ränder des axial schmaleren Netzes derart umgeschlagen, daß die Ränder des ersten Netzes dicht oder nicht dicht aneinanderstoßen oder sich überdecken.

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren elastischen und verschweißbaren Materialien gehören beispielsweise thermo plastische Polyolefine wie Polyäthylen hoher Dichte, Poly propylen, Polymethylpentene sowie Copolymere dieser Produkte, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze (ABS-Harze), thermoplastische Elastomere wie thermoplastische Poly urethane oder thermoplastische Polyätherester, Polyamide und Polyester sowie Gemische nichtvulkanisierter Kautschuke.

Die Elastizität des oben beschriebenen Netzes erlaubt eine geeignete Halterung in der Form. Es gehört jedoch gegebenenfalls zu den Fabrikationserfordernisssen, daß das oder die flüssigen Materialien, die zur Erzeugung der elasto meren Masse des Luftreifens dienen, die Form so rasch wie möglich füllen. Unter diesen Bedingungen muß das Netz gegen über den Kraftwirkungen widerstandsfähig sein, die durch das oder die flüssigen Materialien hervorgerufen werden, die mit großer Geschwindigkeit in die Form einströmen und dazu neigen, das Netz zu verformen und zu verschieben.

Zur Erfüllung dieser Bedingung weist das Netz eine begrenzte und orientierte Elastizität auf. Hierzu weist das Netz mindestens eine zusätzliche Lage 28 (Fig. 4) auf, die aus parallelen Fäden besteht, die ganz aus einem elastischen und mit einer der beiden Lagen des Netzes verschweißbaren Material bestehen, wobei die zusätzlichen Fäden mit der Umfangsrich tung des Luftreifens einen Winkel mit größerem Absolutwert als jeder der Winkel bilden, die von den Fäden der beiden Lagen des Netzes mit der Umfangsrichtung gebildet werden.

Dieser Winkel der Fäden der zusätzlichen Lage ist vor zugsweise größer als 45° oder gleich etwa 90°, während die Winkel der Fäden des Netzes vorzugsweise kleiner als 45° sind, wobei sämtliche Winkel gemessen sind, wenn das Netz mit seiner zusätzlichen Lage in der Form angeordnet ist.

Die zusätzliche Lage bildet so mit den Lagen des Netzes einen elastischen Dreiecksverband, der zwar eine geeignete Halterung des Netzes in der Form erlaubt, je doch Verformungen und/oder Ortsverschiebungen des Netzes während der raschen Formfüllung entgegenwirkt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Luftreifen, die aus einem Laufstreifen und zwei Seitenwänden sowie einer Schei telbewehrung in Gestalt eines Gürtels bestehen, durch Gießen in einer Form mit Kern, wobei der Gürtel in Umfangsrich tung des Laufstreifens geschlossen ist, eine geeignete Breite aufweist, elastisch verformbar ist und in nicht verformtem Zustand eine abgewickelte Länge hat, die höchstens gleich dem abgewickelten Umfang des Kerns ist, auf den er vor der Füllung der Form aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Verfahren im Schleuderguß durchgeführt wird, wobei als Abstandshalter mindestens ein Netz verwen det wird, das entweder mit dem Gürtel integriert oder von diesem unabhängig ist, und aus zwei übereinander gelegten Lagen paralleler Fäden in jeder Lage gebil det ist, wobei sich die eine Lage mit der anderen unter einem Winkel von weniger als 90° zur Umfangs richtung schneidet, und wobei wenigstens die Außen fläche der Fäden aus einem elastischen Material be steht, das ein Verschweißen der Fäden der einzelnen Lagen miteinander an den Kreuzungspunkten gestattet, und
- daß der Gürtel unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft eine Länge annimmt, die gleich ist der Länge des Innen umfangs der Form oder der inneren Wand eines vorher in der Form abgelegten Laufstreifens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Lagen des verwendeten Netzes aus mit dem elastischen und verschweißbaren Material unmantelten Seilen bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine der Lagen des Netzes aus mit dem elastischen und verschweißbaren Material ummantelten Seilen be steht und die Ränder des Netzes vor dem Einbringen in die Form so in sich umgeschlagen werden, daß die Ränder dicht oder nicht dicht aneinanderstoßen oder sich überdecken, und
- daß die andere Lage des Netzes ganz aus dem elasti schen und schweißbaren Material besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei Netze unterschiedlicher axialen Breite ver wendet werden, die jeweils eine Lage aus mit elasti schem und verschweißbarem Material ummantelten Seilen und eine Lage von Fäden ganz aus dem elastischen und verschweißbaren Material aufweisen, und
- daß das breitere Netz radial innerhalb des anderen Netzes vorgesehen wird, wobei die beiden Lagen aus ummantelten Seilen in Berührung stehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder des axial breiteren Netzes vor dem Einbringen in die Form um die Ränder des axial schmale ren Netzes derart umgeschlagen werden, daß die Ränder des ersten Netzes dicht oder nicht dicht aneinander stoßen oder sich überdecken.