DE3305199A1

DE3305199A1 - Verfahren zur herstellung eines radialreifens

Info

Publication number: DE3305199A1
Application number: DE19833305199
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Inabe Mie Karasawa; Atsuyoshi Yoshie
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4528052A; GB8304259D0; GB2118111A; JPS58142835A; JPS6151979B2; GB2118111B; DE3305199C2

Description

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AOENAUERALLCE 3Ο · D-ZOOO HAMBURG 1 TEL. (O 4O) * 2-4 45 22

Aktenzeichen» Neuanmeldung

Anmelderint Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.

(Toyo Gomu Kogyo Kabushiki Gaisha)

Verfahren zur Herstellung eines Radialreifens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radialreifens, bei welchem man einen im wesentlichen zylindrischen Karkassenaufbau mit mindestens einer Karkassenschicht, Vulstbereichen und Seitenwandbereichen toroidal verformt, auf dessen radialer Außenfläche mindestens eine Gürtelschicht sowie eine Lauffläche jeweils endlos aufbringt, den Karkassenaufbau, die Gürtelschicht und die Lauffläche miteinander zu einem Reifenrohling verbindet und diesen in einer Form vulkanisiert.

Radialreifen haben gegenüber Diagonalreifen erheblich bessere Lenkeigenschaften und erfreuen sich daher starker Nachfrage. Da die Herstellung von Radialreifen jedoch wesent-

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lieh komplizierter ist, als bei Diagonalreifen, fallen bei der Herstellung viele ungleichmäßige und nicht-standardisierte Radialreifen an. PUr die Reifenindustrie besteht daher ein wichtiges Problem darin, die Anzahl der fehlerhaften Produkte zu vermindern.

Nach einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Radialreifen vird in der in Fig. 1 dargestellten ersten Stufe ein zylindischer Karkassenaufbau G mit einer Karkassenschicht, Seitenwandbereichen und Wulstbereichen Ga mit letzteren an den Rändern la zweier Flansche 1 einer Reifenformungsvorrichtung für Radialreifen festgelegt. Danach werden in der in Fig. 2 dargestellten Weise beiderseits der Flansche 1 vorgesehene Gürtelringe 2 einander bis in eine vorbestimmte Stellung angenähert und auch die Flansche 1 aufeinanderzubewegt während in den von diesen und dem Karkassenaufbau G umschlossenen Raum Druckluft eingeführt wird, so daß der Karkassenaufbau G aufgebläht und zu einer toroidalen Form mit durch die Lücke zwischen den Kanten der Gürtelringe 2 freiliegendem Scheitel Gb verformt wird.

Nachfolgend werden in der in Fig. 3 dargestellten Weise mehrere agen einer Gürtelschicht 3 und eine Lauffläche k nacheinander jeweils in einer die Gürtelringe 2 überspannenden Weise endlos aufgebracht und mittels zweier Heftrollen 5 miteinander verbunden. Die Gürtelringe 2 werden dann in ihre Ruhestellung zurückgezogen und danach wiederum die Heftrollen 5 betätigt, um die radialen Innenflächen der untersten Gürtellage 3 und der Seitenkanten der Lauffläche k mit der radialen Außenfläche des Karkassenaufbaus G zu verbinden.

Der so erhaltene Reifenrohling hat jedoch den Nachteil, daß sein Scheiteldurchmesser durch die unter der Einwirkung des innenseitigen Formungsdrucks erfolgte, annähernd gleichmäßige Aufblähung des Reifenrohlings nach jeder Richtung

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hin vergrößert ist. Wenn der Scheiteldurchmesser eines Reifenrohlings so bemessen ist, daß er der Innenabmessung der metallischen Vulkanisationsform entspricht, wird der Scheiteldurchmesser daher größer als der der Vulkanisa¹-tionsform zum Zeitpunkt der Vulkanisation, wenn die Vulkanisationsform unter Einwirkung eines Formungadrukkes auf den Reifenrohling geschlossen wird. Dabei wird dann ein Teil des Reifenrohlings zwischen den Kanten der oberen und unteren Formteile eingeklemmt. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wird der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings vielfach um 6 bis 7$ kleiner gewählt, als der Durchmesser der Vulkanisationsform. Diese Maßnahme erzeugt jedoch eine Zunahme der Dimensionsabweichungen zwischen den Querschnittsformen der Vulkanisierform bzw. des Reifenrohlings in dessen von der Scheitelzone abweichenden Bereichen. Daher tritt bei der Vulkanisation eines Reifenrohlings unter dem Formungsdruck eine erhebliche Verschiebung der Strukturteile des Reifenrohlings ein, was zu Ungleichmaßigkeiten in den erzeugten Reifen führt.

Da weiterhin die Lagen der Gürtelschicht 3 und die Lauffläche k auf die Außenfläche des im Querschnitt nahezu halbkreisförmig aufgeblähten Karkassenaufbaus G aufgebracht werden, wird der in Fig. 3 ersichtliche Abstand zwischen der Außenfläche des Karkassenaufbaus G und der Innenfläche der Seitenränder der Gürtelschicht 3 recht groß, so daß die Gürtelschicht 3 und die Lauffläche k beim Anpressen durch die Heftrollen 5 erheblich deformiert werden, wodurch vielfach Falten gebildet werden. Die Reifen haben daher nur geringe Gleichmäßigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es nin, ein Verfahren zur Herstellung eines Radialreifens der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf einfache Weise Radialreifen mit verbesserter Gleichmäßigkeit liefert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,

daß man

a) die Gürtelschicht vor dem Aufbringen der Lauffläche außenseitig mit einem oder mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden aus synthetischem Fasermaterial umwindet,

b) nach dem Aufbringen der Lauffläche auf die so umwundene Gürtelschicht den Karkassenaufbau so verformt, daß seine radiale Außenfläche mit im wesentlichen der gesamten radialen Innenfläche der Gürtelschicht in Berührung steht und

c) den Karkassenaufbau, die Gürtelschicht, die Fäden und Lauffläche vor dem Vulkanisieren zu einem Reifenrohling zusammenheftet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umwindet man minde s tens 7O¹Ji der radialen Außenfläche der Gürtel schicht mit in Abständen zwischen 5 und 15 mm verlaufenden Fäden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 3 bis 5 beschrieben.

Gegenstand der Erfindung sind ferner Radialreifen mit den Merkmalen des Patentanspruches 6.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Ss zeigen:

Fig. 1 bis 3 schematische Querschnitte der Arbeitsstufen eines herkömmlichen Verfahrens,

Fig. k einen schematischen Querschnitt einer Arbeitsstufe einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5 und 6 jeweils schematische perspektivische Ansichten des Verlaufes der Fäden und

Fig. 7 einen schematischen Querschnitt einer Arbeitsstufe eines abgewandelten Verfahrens.

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Bei der in den Fig. h bis 6 erläuterten ersten Ausführungsform wird eine Reifenformungsvorrichtung verwendet, die zwei parallel zu einer nicht dargestellten Hauptwelle symmetrisch verschiebbare Gürtelringe 2 und zur Halterung der Wulstbereiche Ga des Karkassenaufbaus G dienende Plansche 1 mit jeweils zugeordneten äußeren Flanschen 6 aufweist. Der Wulstbereich Ga des Seitenwandbereiche umfassenden Karkassenauf baus G ist zwischen dem gegen die Innenfläche des Wulstbereiches Ga anliegenden Rand 1a des Flansches 1 und dem gegen die äußere Fläche des Wulstbereiche a Ga anliegenden äußeren Rand 6a des äußeren Flansches 6 eingeschlossen. Der zylindrische Karkassenaufbau G wird in herkömmlicher Weise in die in Fig. 4 durchgezogen dargestellte toroidale Form verformt, bei welcher die Wulstbereiche Ga zwischen den zugeordneten Flanschen 1 und 6 gehalten werden. Auf die nahe zusammengeführten Gürtelringe 2 werden in herkömmlicher Weise mehrere Gür-r telschichtlagen 3 in endloser Form aufgebracht. Danach werden auf die äußere Umfangsfläche der Gürtelschicht 3 ein oder mehrere Fäden aus synthetischem Fasermaterial, beispielsweise Einzel- oder Doppelfäden aus synthetischem gesponnenen Garn, Monofilament oder Multifilament aus Nylon 66, Nylon 6, Polyester, Polyvinylchlorid, etc. aufgewickelt, wobei jeweils zwischen benachbarten Fäden ein vorbestiramter Abstand eingehalten wird. Zur praktischen Durchführung des Bewickeins kann entweder ein langer Faden 7 in der in Fig. 5 dargestellten Weise schraubenförmit aufgewunden oder ein langer Faden 7 in der in Fig. 6 dargestellten Weise jeweils in Umfangerichtung geführt und nach jeder Windung in axialer Richtung um den vorbestimmten Abstand versetzt aufgebracht werden. Nach dem Aufwinden der Fäden wird auf die Außenfläche der Gürtelschicht 3 eine Lauffläche k aufgebracht und die Lagen der Gürtelschicht 3, die Fäden 7 und die Lauffläche h durch Andrücken mittels zweier Heftrollen 5 einstückig verbunden. Nachdem die Gürtelringe 2 in ihre Ruhestellung zu-

rückgeführt wurden, werden die mit den Außenflanschen 6 verbundenen Flansche 1 weiter bis in die in Fig. k strichpunktiert dargestellte Stellung aufeinander zubewegt, in welcher sie in Richtung der breiten Drehachse etwa auf gleicher Höhe mit den Seitenkanten der innersten Gürtelschichtlage 3 liegen. Dadurch wird der Karkassenaufbau G in der strichpunktierten Weise so verformt, daß seine Außenfläche an im wesentlichen der gesamten Innenfläche der innersten Gürtelschichtlage 3 anliegt. Durch erneute Betätigung der Heftrolle 5 werden der Karkassenaufbau G, die Gürtelschicht 3, die Fäden 7 und die Lauffläche k miteinander einstückig verbunden und damit die Bildung eines Reifenrohlings abgeschlossen. Durch den an der Außenseite jedes Flansches 1 angeordneten Außenflansch 6 kann sich der Wulsfcereich Ga des Karkassenaufbaus G selbst dann nicht von deren äußeren Rändern 1a bzw. 6a ablösen, wenn die Flansche 1 und 6 in die strichpunktiert dargestellte Stellung bewegt werden.

Der nach diesem Verfahren erzeugte Reifenrohling wird dann zur Vulkanisation in eine Vulkanisationsform eingebracht. Die durch den auf den Reifenrohling ausgeübten Formungsdruck bewirkte Vergrößerung des Scheiteldurchmessers kann durch eine Vielzahl von um die Gürtelschicht 3 herumgewundene Fäden 7 unterdrückt werden. Die Abmessungen des Fadens sollen in Abhängigkeit von den Abmessungen des Reifens und dem Abstand zwischen benachbarten Fäden 7 bestimmt werden. Entsprechende Untersuchungen haben gezeigt, daß der Abstand zwischen benachbarten Fäden in dem Bereich zwischen 5 und 15 mm liegen soll. Ein Fadenabstand von weniger als 5 mm führt zu Fadenverschwendung und entsprechend verringerter Wirksamkeit. Darüber hinaus wird die Haftfestigkeit der Gürtelschicht 3 und der Lauffläche k beeinträchtigt, so daß en der Zwischenflache Ablösungen auftreten können. Fadenabstände von mehr als 15 mm sind dagegen zu groß, um den gewünschten Effekt zu er-

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zielen, so daß der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings durch den Forraungsdruck wiederum vergrößert wird. Die von den Fäden 7 beaufschlagte Fläche soll mehr als 70$ der Breite der Gürtelschicht 3 betragen. Wenn dieser Wert unter 70$ abfällt, werden die außerhalb dieses Bereiches liegenden Zonen vom Formungsdruck aufgebläht, so daß die gewünechte Wirkung nicht erzielt werden kann.

Da die durch den Formungsdruck sonst eintretende Aufweitung des Scheiteldurchmessers durch das Umwinden mit Fäden weitgehend unterdrückt wird, wird dar Scheitelbereich des Reifenrohlings selbst dann beim Schließen der Vulkanisierform niemals zwischen deren Oberteil und deren Unterteil eingeklemmt, wenn der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings um 2$ größer ist, als der Durchmesser der Vulkanisationsform. Da für die Fäden 7 ©in synthetisches Fasermaterial verwendet wird, werden diese während der Vulkanisation mit dem Anstieg der Temperatur und der Einwirkung des Formungsdruckes leicht gelängt, so dall der Reifenrohling ohne weiteres verformt wird und sich der Innenform der Vulkanisierform anpaßt. Da weiterhin der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings größer gemacht werden kann, als bei herkömmlichen Reifenrohlingen, tritt während der Vulkanisation nur eine verringerte Verschiebung der Strukturelemente des Reifenrohlings ein. Da weiterhin die äußere Oberfläche des Karkassenaufbaus G im wesentlichen gegen die gesamte innere Oberfläche der Gürtelschicht 3 anliegt, sind die durch den Druck der Heftrollen 5 eintretenden Verformungen der Gürtelschicht 3 und der Lauffläche h geringer, so daß kaum Falten entstehen. Infolge der Verminderung der Faltenbildung und der Verschiebungen wird die Gleichmäßigkeit der Reifen wesentlich verbessert.

Bei der in Fig. 7 dargestellten weiteren Ausführungsform ist die Reifenformungsvorrichtung mit einer Gürtelformungstrommel 8 versehen, die in Richtung der Reifendreh-

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achse außerhalb der Flansche 1 und 6 angeordnet ist. Zwischen den Flanschen 1 und 6 und der Gürtelformungstrommel 8 ist ein nicht dargestellter Gürtel-Übertragungsring vorgesehen. An den Außenseiten der Flansche 1 sind jeweils wiederum äußere Flansche 6 angebracht. Der zylindrische Karkassenaufbau G wird wiederum zwischen den Flanschen 1 und 6 gehalten. Die Gürtelformungstrommel 8 ist im Durchmesser dehnbar ausgebildet. Zunächst werden auf die im Durchmesser vergrößerte Gürtelformungstrommel 8 mehrere Gürtelschichtlagen 3 endlos aufgewickelt. Danach werden auf die Gürtelschicht 3 wie bei der ersten Ausführungsform mehrere Fäden 7 mit vorbestimmtem Abstand zwischen benachbarten Fäden aufgewunden und dann eine Lauffläche k in endloser Form aufgebracht. Die Gürtelschicht 3» die Fäden 7 und die Lauffläche h werden durch Andrücken zweier nicht dargestellter Heftrollen einstückig verbunden. Danach wird ein zwischen den Flanschen 1 und 6 und der Gürtelformungstrommel 8 angeordneter, nicht dargestellter Gürtel-Überführungsring längs seiner nicht dargestellten Hauptachse in Richtung zur Gürtel-Formungstrommel 8 verschoben, um auf seiner Innenfläche die gebildete Einheit, beispielsweise durch Aufnahme der Außenfläche der Lauffläche k zu übernehmen. Anschließend wird der Durchmesser der Gürtel-Formungstrommel 8 verkleinert, so daß die gebildete Einheit von diesem abgetrennt wird. Die vom Gürtel-Überführungsring aufgenommene, aus der Gürtelschicht 31 den Fäden 7 und der Lauffläche k bestehene Einheit wird dann durch Verschiebung des Gürtelüberführungsrings nach rechts in die in Fig. 7 strichpunktiert dargestellte Stellung zwisehen den Flanschen 1 bewegt. Danach wird der zylindrische Karkassenaufbau G durch symmetrische Annäherung der Flansche 1 bzw. 6 bis in eine auf die Seitenkanten der Gürtelschicht 3 ausgerichtete Stellung so verformt, daß seine Außenfläche gegen im wesentlichen die gesamte Innenfläche der Gürtelschicht 3 anliegt. Der Gürtel-Überführungsring wird dann von der Lauffläche k gelöst und in seine Ruhestellung

zurückbewegt. Danach werden zwei nicht dargestellte Heftrollen gegen die Lauffläche h angedrückt, um die Einheit mit der Außenfläche des Karkassenaufbaus G zu verbinden und damit die Herstellung des Reifenrohlings abzuschließen. Bei dieser Ausführungsform werden die gleichen Wirkungen erzielt, wie bei der ersten Ausführungsform. Die Abmessungen des Fadens 71 der Abstände zwischen benachbarten Fäden und die von den Fäden 7 beaufschlagte Fläche sollen ebenso gewählt werden, wie bei der ersten Ausführungsform.

Da bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Radialreifen zwischen der Gürtelschicht und der Lauffläche mehrere Fäden parallel verlaufen, kann der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings dadurch demjenigen der metallischen Vulkanisationsform angenähert werden, daß der Scheiteldurchmesser des Reifenrohlings größer gewählt werden kann, als bei herkömmlichen Reifen. Da weiterhin für die Fäden ein synthetisches Fasermaterial verwendet wird, werden die Fäden mit dem Anstieg der Temperatur und der Einwirkung des Formungsdruckes während der Vulkanisation leicht gelängt. Der zylindrische Reifenaufbau wird weiterhin so weit verformt, daß er praktisch über die gesamte Innenfläche der Gürtelschicht anliegt und die Lauffläche und die Gürtelschicht beim Andrücken der Heftrollen dagegen weniger verformt werden. Durch diese Merkmale werden Produkte mit verbesserter Gleichmäßigkeit erhalten und die Herstellung von nicht-standardisierten Produkten wirksam vermindert.

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Claims

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Aktenzeichenι Neuanmeldung

Anmelderin: Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.

(Toyο Gomu Kogyo Kabushiki GaIsha)

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung eines Radialreifens, bei welchem man einen im wesentlichen zylindrischen Karkassenaufbau (g) mit mindestens einer Karkassenschicht, Wulstbereichen und Seitenwandbereichen toroidal verformt, auf dessen radiale Außenfläche mindestens eine Gürtelschicht (3) sowie eine Lauffläche (4) jeweils endlos aufbringt, den Karkassenaufbau (g), die Gürtelschicht (3) und die Lauffläche (k) miteinander zu einem Reifenrohling verbindet und diesen in einer Form vulkanisiert,
dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die Gürtelschicht (3) vor dem Aufbringen der Lauffläche (h) außenseitig mit einem oder mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden aus synthetischem Fasermaterial (7) umwindet,

b) nach dem Aufbringen der Lauffläche (k) auf die so umwundene Gürtelschicht (3) den Karkassenaufbau (g) so

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verforrat, daß seine radiale Außenfläche mit im wesentlichen der gesamten radialen Innenfläche der Gürtelschicht (3) in Berührung steht und

c) den Karkassenaufbau (G), die Gürtelschicht (3), die Fäden (7) und Lauffläche (h) vor dem Vulkanisieren zu einem Reifenrohling zusammenheftet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 70$ der radialen Außenfläche der Gürtelschicht (3) «nit in Abständen zwischen 5 und I5 ram verlaufenden Fäden (7) umwindet«
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gürtelschicht (3)»mindestens einen um diese gewundenen Faden (7) und die darauf aufgebrachte Lauffläche (k) in einem axialen Abstand vom Karkassenaufbau

(g) zu einer Einheit zusammensetzt und dann zu dieser bewegt, daß sie mit im wesentlichen ihrer ganzen radialen Innenfläche mit der radialen Außenfläche des Karkassenaufbau s (g) in Berührung kommt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man die ¥ulstbereiche des Karkassenaufbaus (G) jeweils zwischen den Rändern (ia,6a) eines axial inneren und eines axial äußeren Flansches (1 bzw. 6) einer Reifenformungsvorrichtung eingeschlossen hält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gürtelschicht (3) mit einem durchgehenden Spannfaden schraubenförmig umwindet.
6. Radialreifen, mit mindestens einer Karkassenschicht, Wulst- und Seitenwandbereichen, mindestens einer Gürtelschicht und einer Lauffläche, gekennzeichnet durch min-

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destens einen zwischen der Gürtelschicht (3) und der Lauffläche (4) im wesentlichen im Umfangsrichtung des Reifens verlaufenden Faden (7) aus synthetischem Fasermaterial.