DE3401076A1

DE3401076A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE3401076A1
Application number: DE19843401076
Authority: DE
Inventors: Eric High Legh Park Cheshire Holroyd; James Neil Winstanley Lancashire McGlashen
Original assignee: Apsley Metals Ltd
Current assignee: Apsley Metals Ltd
Priority date: 1983-01-15
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1984-07-19
Also published as: GB8301098D0; SE8400168L; ATA9384A; CA1211260A; AU2316084A; IN159385B; SE459566B; DE3401076C2; ES8502377A1; FR2539350B1; SU1431666A3; FR2539350A1; ES528856A0; AU563627B2; US4738738A; IT1172992B; ZA8476B; BR8400145A; JPS59146831A; NL8400123A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau von Fahrzeugreifen und eine für dieses Verfahren geeignete Vorrichtung.

Fahrzeugreifen werden aus vielen separaten Bestandteilen zusammengebaut, die jeweils genau örtlich fixiert und akkurat geformt in dem vollständigen Reifen sein müssen. Die Aufrechterhaltung der erforderlichen Gestalten und das Erzielen ausreichender Genauigkeit bei der Lage der Bestandteile zueinander ist bei der praktischen Ausführung extrem schwierig, da das benutzte unvulkanisierte Material von leicht verformter Natur ist, und wegen der großen Gestaltänderungen, die während des Zusammenbaues dem Reifen aufgeprägt werden müssen.

Üblicherweise werden Reifen ganz oder teilweise auf einer flachen Trommel aufgebaut und dann zu der erforderlichen Toroid-Gestalt verformt. Daraufhin werden die Laufflächen-Verstärkungen (Gürtel) und der Laufstreifengummi aufgelegt, um so eine unprofilierte Roh-Karkasse zu vervollständigen, die dann in eine mit Profilierung versehene Form eingelegt wird, und in dieser wird Innendruck eingesetzt, um den Laufstreifengummi in die Formprofilierung hineinzudrücken. Bei großen Reifen, beispielsweise für Lastwagen oder Erdbewegungsfahrzeuge werden große Gummivolumen bei dieser Endstufe der Formung bewegt. Die Gestaltungs- und Formungsstufen verursachen jeweils eine Bewegung und Umgestaltung der Bestandteile, und jeder dieser Bewegungen und Umgestaltungen kann nicht genau genug gesteuert werden, so daß sich inkonsistente Reifen ergeben können.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen zu schaffen, bei dem eine wirksame Lageanordnung der Bestandteile beim Zusammenbau des Reifens und eine Erhaltung der Bestandteil-Lagen beim Vulkanisieren des Reifens erzielt wird, sowie eine

Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Das erfindungsgeraäße Verfahren zum Aufbau ,eines Luftreifens besteht darin, daß der Laufstreifen-Formhohlraum einer mit Profilmuster versehenen ringförmigen Laufstreifenform mit unvulkanisierter Reifen-LaufStreifenmasse so gefüllt wird, daß der Laufstreifen mit dem erforderlichen endgültigen Muster versehen und dadurch in der Form gehalten wird, daß die radial innere Fläche des Laufstreifens zu einem ersten Profil mit der zur Aufnahme und Lokalisierung eines Laufstreifen-Verstärkungsgürtels erforderlichen Gestalt verformt wird, daß der Gürtel in das so vorbereitete erste Profil eingepaßt wird, die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung verfestigt wird, die radial innere Fläche der Anordnung zu einem zweiten Profil verformt wird mit der zur Aufnahme einer Reifenkarkasse erforderlichen Gestalt, daß die nicht voll ausgeformte Reifenkarkasse innerhalb koaxial zur ringförmigen Laufstreifenform eingesetzt wird, die Karkasse weiter so verformt wird, daß sie eine Krone bildet, die das zweite Profil berührt und an ihm anhaftet, daß die Reifenanordnung vervollständigt wird, der aufgebaute Reifen vulkanisiert wird und der vollständige Reifen aus der Laufstreifenform entnommen wird.

Vorzugsweise wird die Laufstreifenform vor dem Befüllen des Formhohlraumes mit unvulkanisierter Laufstreifenmasse geheizt, um das Auffüllen des Hohlraumes insbesondere um die Musterabschnitte zu unterstützen. Dabei kann auch Unterdruck eingesetzt werden.

Der LaufStreifenhohlraum kann dadurch befüllt werden, daß ein Streifen des Materials in den Hohlraum der ringförmigen Laufstreifenform in Umfangsrichtung eingelegt wird, bevorzugterweise wird jedoch die Laufstreifenmasse auf einem Trägerteil außerhalb der Laufstreifenform zu einem Ring ausgebildet, und das Stütz- oder Trägerteil wird dann

in Axialrichtung in die Form hineinbewegt und radial gedehnt, um das Auffüllen des Formhohlraumes durch Eindrücken der Laufstreifenmasse in den Hohlraum zu bewirken. Die Laufstreifenmasse kann daraufhin in die Form hinein durch verschiedene Mittel verfestigt werden, einschließlich eines Verfestigungskopfes, der eine im wesentlichen kontinuierliche steife Oberfläche enthält. Der Verfestigungsschritt enthält dann die höchst wichtige Verformungsstufe zur Schaffung des erforderlichen ersten Profiles zum Annehmen und örtlichen Festlegen des nächsten Bestandteiles in der Reifenanordnung.

Der Gürtel kann zwei oder mehr Lagen aus Gürtelverstärkungsgewebe enthalten, die aus Stahl, Textil oder anderem auf diesem Gebiet gebräuchlichen Material bestehen können, und diese Lagen werden vorzugsweise einzeln lagenweise in das vorbereitete erste Profil eingepaßt. Alternativ kann ein aus mehr als zwei Lagen bestehender Gürtel an einem Trägerteil außerhalb der Laufstreifenform aufgebaut werden, und das Trägerteil wird dann zum Einpassen der Gürtelanordnung benutzt. Ein Gürtelkissen kann ebenfalls zur Vervollständigung der Gürtelanordnung eingepaßt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß darauffolgend nach dem Einpassen des Gürtelkissens ein Profiliervorgang benutzt wird, um die radial innere Fläche so zu gestalten, daß die nächstfolgenden Reifenbestandteile aufgenommen werden.

Die Gürtelanordnung kann in der üblichen Weise durch Stoßverbindung (butt joining) jeder Gewebelage aufgebaut werden, wobei die Verbindung mit einem schrägen Winkel liegt und durch Auflegen jeder Gürtellage über die vorhergehende, wobei die Stoßstellen in Umfangsrichtung versetzt liegen.

Es kann eine in üblicher Weise aufgebaute Reifenkarkasse mit allen Wulstbestandteilen dann in die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung hineingeformt werden, jedoch wird bevorzugterweise ein neuartiger Vorgang für den

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Karkass-Zusammenbau verwendet, der, kombiniert mit dem beschriebenen Aufbau des Laufstreifens und des Gürtels einen verbesserten Reifenaufbau ergibt. Bei dem bevorzugten Vorgang wird eine vereinfachte Reifenkarkasse ohne Wulst-Scheuerstreifen, Zehenstreifen und Seitenwände aufgebaut und diese vereinfachte Karkasse in die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung hineingeformt. Das kann mit jedem üblichen Verformungsverfahren einschließlich der Verwendung eines Formbalges geschehen. Nach dem Verformen der vereinfachten Karkasse in die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung werden die Zehenstreifen, die Wulststreifen und die Seitenwände angepaßt, wobei diese jeweils in ihre endgültige Gestalt im vollständigen Reifen vorgeformt werden und jeweils ohne wesentliche Änderung dieser Gestalt angepaßt werden.

Die Anordnung aus vorgeformten Bestandteilen, die während des Reifenaufbaues oder des Vulkanisieren nicht mehr umgeformt werden, ergibt einen großen Vorteil deshalb, weil sich kein Gummi mehr bewegt und die Bestandteile deshalb in der erforderlichen Form bleiben und nicht durch die Bewegung anderer Bestandteile oder das Anpassen derselben an die Anordnung gestört werden. Die einzigen Bestandteile, die zusammengebaut und dann umgeformt werden, sinddie Auskleidung und die Karkass-Verstärkungslage.

Dazu schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbau eines Luftreifens mit einer ringförmigen Laufstreifenform, die einen mit dem Profilmuster zur Ausbildung des erforderlichen Reifen-Laufstreifenprofils versehenen Laufstreifen-Formhohlraum besitzt, mit Mitteln zum Füllen des Formhohlraumes mit Reifen-Laufstreifenmasse zur Ausbildung eines Reifenlaufstreifens, mit ersten Mitteln zum Verfestigen und Verformen zur Ausbildung eines ersten Profiles an der radial inneren Fläche des Laufstreifens, mit Mitteln zum Anpassen eines Gürtels in eine vorbestimmte Lage im ersten Profil und

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mit zweiten Verfestigungs- und Verformungsmitteln zum Verformen der radial inneren Fläche der aus Laufstreifen und Gürtel bestehenden Anordnung zu einer zweiten Profilgestalt zur Aufnahme einer Reifenkarkasse.

Vorzugsweise enthalten die Mittel zum Füllen der Laufstreifenform mit Reifen-Laufstreifenmasse eine im Durchmesser dehnbare zylindrische Trägertrommel. Die Trägertrommel besitzt vorzugsweise eine mit einem Luftbalg versehene Oberfläche, um den Durchmesser mittels Druckluft vergrößern zu können.

Die Mittel zum Verfestigen und Verformen enthalten vorzugsweise eine im wesentlichen kontinuierliche zylindrische Oberfläche mit der erforderlichen Querschnittsform für das auszubildende Profil.

Die Anpassmittel für den Gürtel enthalten vorzugsweise eine zylindrische Trägertrommel, die so gefaltet werden kann, daß ihr Außenradius sich ändert, jedoch die Umfangslänge der Trägertrommel konstant bleibt, so daß der Gesamtdurchmesser des Gürtels zum Einpassen in die Laufstreifenform reduziert werden kann.

Die Mittel zum Füllen, zum Anpassen und Verformen können in Hilfs- oder Service-Einheiten angebracht sein, die in üblicher Weise um das Aufbaugerät so angeordnet sind, daß jede HilfsEinheit abwechselnd zu dem Reifenaufbau-Bereich gelangt, in dem die ringförmige Laufstreifenform gehalten ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer mit Laufstreifenprofil versehenen ringförmigen Laufstreifenform,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Form aus Fi,g.1 mit in der richtigen Lage eingefügtem Laufstreifen,

Fig. .3 eine Paßtrommel-Anordnung für einen Gürtel,

Fig. 4 die Anordnung aus Fig. 2 mit einer eingelegten vierten Gürtellage,

Fig. 5 die Anordnung aus Fig. 4 mit angepaßter dritter Gürtellage,

Fig. 6 die Anordnung aus Fig. 5 mit angepaßter zweiter Gürtellage,

Fig. 7 die Anordnung aus Fig. 6 mit angepaßter erster, den Gürtel vervollständigender Gürtellage,

Fig. 8 die Anordnung aus Fig. 7 mit eingepaßtem Gürtelkissen,

Fig. 9 die Anordnung aus Fig. 8, bei der eine teilweise aufgebaute Reifenkarkasse gegen die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung angesetzt ist,

Fig.iO die Anordnung aus Fig. 9 mit bis auf die Seitenwände vollständig aufgebauter Reifenanordnung,

Fig.11 die Anordnung aus Fig. 9 mit vervollständigter Reifenkarkass-Anordnung und für die Reifenvulkanisation vervollständigter Form, und

Fig. 12 eine andere Ausführungsform für eine Gürtel-Anpass-Anordnung.

Die teilweise in Fig. 1 dargestellte Laufstreifenform 1 ist für Lastwagen-Radialreifen bestimmt und enthält eine Reihe von Formsegmenten 2, die aneinandergelegt in einem aus Stahl bestehenden Trägerring 3 so angeordnet sind, daß der erforderliche ringförmige Laufstreifen-Formhohlraum ausgebildet ist. Die Formsegmente 2 werden an ihrer Stelle verriegelt, sie können jedoch erforderlichenfalls gelöst werden, indem

ihre (nicht gezeigten) Sperrschrauben gelöst werden, und die Segmente werden in dem Stützring oder Trägerring 3
durch Schultern 4 lokalisiert. Die radial innere Fläche der Formhohlraum-Segmente 2 besitzen ein Negativformmuster 5 entsprechend dem Profil, das die Lauffläche bei dem herzustellenden Reifen erhält.

Die Laufstreifenform 1 wird für den vollständigen Aufbau eines Reifens und ebenfalls zum Halten desselben bei der Vulkanisierung benutzt, und es ist deshalb verständlich, daß mehrere Laufstreifenformen 1 bei der Fertigung erforderlich sind. Eine von diesen wird zu einer Reifenaufbaumaschine gebracht, die die Laufstreifenform abstützt, Einrichtungen zur Drehung der Form besitzt und bei der eine Reihe von Hilfseinheiten vorhanden sind, die jeweils zur Ausführung der aufeinanderfolgenden Reifenaufbauvorgänge benutzt werden. Um die Beschreibung nicht übermäßig zu
komplizieren, werden die Hilfseinheiten nur so weit beschrieben, daß genügend klar wird, wie jede Hilfseinheit prinzipiell arbeitet. Alternative Mittel zur Ausführung der von einigen Hilfseinheiten zu übernehmenden Verfahrensschritte werden dabei ersichtlich, und die Erfindung ist nicht so zu verstehen, daß sie auf die beschriebenen Hilfseinheiten beschränkt ist.

Die erste Hilfseinheit besitzt eine zylindrische Trommel 6 zum übertragen und Einführen von Laufstreifengummi und einen ersten Verfestigungskopf 7; diese Teile sind jeweils in der oberen bzw. unteren Hälfte der Fig. 1 dargestellt.

Die zylindrische Trommel 6 besteht aus einem auf einer Reihe von Stützarmen 9 befestigten Stahlrohr 8 sowie einem im wesentlichen ebenen Luftbalg 10, der sich um die äußere zylindrische Fläche 11 des Rohres 8 erstreckt. Der Gesamtdurchmesser der zylindrischen Trommel 6, über dem nicht geblähten Luftbalg gemessen, ist, wie dargestellt, ausreichend

kleiner als der Innendurchmesser D₁ der Laufstreifenform 1, so daß mit der Trommel 6 die Laufstreifenmasse in die Laufstreifenform 1 eingeführt werden kann.

Der Verfestigungskopf 7 enthält eine Reihe von miteinander verbundenen steifen Form-Stücken oder -Schuhen 13a, die mit den Enden aneinanderstoßend so vorgesehen sind, daß sie eine sich in Umfangsrichtung erstreckende zylindrische

Fläche 13 bilden. Die Formschuhe 13a sind, an einem Stützbesitzt

rahmen 12 montiert, der zusätzlich Mittel/zur Änderung des Außendurchmessers des Verfestigungskopfes 7 zwischen einem unteren oder zusammengeschobenen wirksamen Durchmesser, mit dem die Einführung des Verfestigungskopfes 7 in die Laufstreif enform 1 möglich ist, und einem größeren Durchmesser, der dem Durchmesser der Innenseite des Laufstreifenbestandteils des Reifens entspricht, wie nachfolgend beschrieben wird. Es ist wichtig, daß die Querschnittsform der Außenfläche 13 in der gezeigten Weise gestuft ausgeführt ist.

Die erste Hilfseinheit wird in der folgenden Weise betätigt:

Zuerst wird die zylindrische Trommel 6 mit nicht-geblähtem Luf.tbalg 10 außerhalb der Laufstreifenform 1 gehalten und ein Laufstreifen aus unvulkanisiertem Laufstreifen-Kautschuk-Gemisch um den Außendurchmesser derselben aufgelegt. Der Laufstreifen kann ein einzelnes Extrudat des erforderlichen Querschnittes mit aneinandergelegten Enden sein, oder bevorzugt wird eine Wicklung eines Laufstreifenmaterial-Streifens benutzt, um den Laufstreifenabschnitt aufzubauen. Die mit dem Laufstreifenmaterial belegte zylindrische Trommel 6 wird dann axial in die auf einen Temperaturbereich von 80 C bis 100 C vorgeheizte Laufstreifenform 1 hineinbewegt und der Luftbalg 10 wird gebläht. Dadurch wird der Laufstreifen zu der Profilierung 5 in der Laufstreifenform 1 hin gepreßt und in diese Profilierung eingedrückt, während der ringförmige Laufstreifen gedehnt wird. Der Formhohlraum kann unter Unterdruck gesetzt werden, und sobald der Laufstreifen vollständig

in die Profilierung 5 hineingedrückt ist, wird der Luftbalg wieder entlüftet und die zylindrische Trommel 6 der ersten Hilfseinheit wird in Axialrichtung ausgefahren. Die zweite Stufe des Vorgangs besteht darin, daß der Verfestigungskopf in die Laufstreifenform 1 hineinbewegt und die Anlage-Schuhe 13a ausgefahren werden, um den Laufstreifengummi vollständig in das Formprofil 5 hineinzudrücken, und, worauf es besonders ankommt, dem Laufstreifen die gestufte Querschnittsform der Außenfläche 13 der Schuhe oder Druckstücke einzuprägen. Auch diese Vorgangsstufe wird durch das Vorheizen der Presse sehr unterstützt. Der Verfestigungskopf 7 wird dann wieder ausgefahren und die erste Hilfseinheit zu einer Seite der Laufstreifenform hin ausgeschwenkt, wobei die Anordnung aus Laufstreifenform 1 und Reifenlaufstreifen 14 in der in Fig. 2 dargestellten Weise mit dem an der radial inneren Fläche des ReifenlaufStreifens 14 ausgebildeten gestuften Innenprofil 15 zurückbleibt.

Inzwischen wird eine zweite Hilfseinheit mit einer Gürtelanpass-Trommelanordnung und einem zweiten Verfestigungskopf vorbereitet. Die Gürtelanpass-Trommelanordnung kann in der in Fig. 3 dargestellten Form ausgeführt sein, und sie enthält dann ein Ringband 18 aus verstärktem Gummimaterial, das auf einer Reihe von acht Stützteilen 19 und 20 aufgeformt ist. Die Stützteile sind in zwei unterschiedlichen Ausführungen vorhanden, und zwar sind zunächst vier zylindrische Zugrollen 19 vorgesehen und dann noch vier Stützsegmente 20, wobei alle Teile an einem Seitenrahmen angebracht und an diesem in der zu beschreibenden Weise bewegbar sind.

Die zylindrischen Zugrollen 19 sind jeweils an einer abstehenden Welle 21 drehbar angebracht, und das Ringband 18 ist über die gesamte Breite des Bandes 18 an jeder Zugrolle 19 so angebracht, daß eine Bewegung der zylindrischen Zugrollen 19 in der durch die Pfeile X angedeuteten Richtung

radial nach innen das Band 18 in die in Fig.3 gezeigte Stellung zieht. Die abstehenden Wellen 21 sind an den Seitenrahmen zusammen mit dem (nicht dargestellten) notwendigen Antriebssystem für diese Bewegung angebracht.

Die Stützsegmente 20 besitzen eine gekrümmte Außenfläche 22, deren Krümmung dem Krümmungsradius entspricht, den das Ringband 18 als Vollkreis aufweist, wenn es vollständig ausgefahren ist. In der Mitte der gekrümmten Flächen ist jeweils eine Anordnung aus drei Bandhaltestiften 23 in jedem der vier gekrümmten Stützteile 20 angebracht. Das Band 18 läuft in der dargestellten Weise um die Stifte, und diese Anordnung ermöglicht eine Anfangseinstellung des ümfanges des Bandes 18 durch eine Relativbewegung der Haltestifte 23. Jedes Stützsegment-20 ist an einem dreieckförmigen Grundteil 24 befestigt, und zwar gleitbar an jeweils zwei Stützen 25, die von dem Grundteil 2 4 abstehen. Es sind Federn vorgesehen, um die Stützsegmente 19 radial nach außen zu drücken, und die Grundteile 2 4 sind selbst auch wieder gleitbar an dem Seitenrahmen befestigt, um eine Grundeinstellung beim Einrichten zu ermöglichen.

Wenn alle Zugrollen in die jeweils äußerste Lage gefahren sind, wirken die federbelasteten Stützsegmente 20 mit diesen so zusammen, daß das Band 18 in die in unterbrochenen Linien 26 in Fig. 3 dargestellte Kreisform nach außen gedrückt wird. Die andere einzunehmende Stellung wird dadurch erreicht, daß die Zugrollen 21 radial nach ..innen in der Richtung X bewegt werden, und dann zieht das Band 18 die Segmente 20 gegen die Federkraft in den Stützen nach innen, so daß die in Fig. 3 voll durchgezeichnete Linie eingenommen wird, bei der der Gesamtdurchmesser kleiner, jedoch die Umfangslänge der Oberfläche des Bandes 18 gleich groß ist, wie bei der gedehnten Stellung.

Die Hauptbefestigungsteile der abstehenden Wellen 21 und der Grundteile 24 an dem Seitenrahmen können so verstellt werden, daß unterschiedliche Umfangslängen an Bändern 18 angepaßt werden können, um so die Verarbeitung von Bestandteilen unterschiedlicher Durchmesser zu ermöglichen.

Die durch die Anordnung aus drei Haltestiften 23 erhaltene Verstellmöglichkeit kann für das anfängliche Einrichten benutzt werden, oder auch, um kreisförmige Bestandteile mit geringfügig unterschiedlichem Durchmesser oder unterschiedlicher Länge aufzunehmen und einzurichten, wobei die durch die Bewegung in Richtung X ermöglichte Dehnung benutzt werden kann, um Durchmesserabwexchungen zu korrigieren und den Gürtelbestandteil korrekt einzuführen.

Auf diese Weise ergeben das Ringband 18 und die zugeordneten Bestandteile einen Träger, dessen Radius geändert werden kann, ohne die Trägerlänge des Ringbandes 18 zu ändern. Die Kronenkrümmung im Querschnitt des Ringbandes 18, die hier als Gerade angenommen ist, kann ebenfalls eine Krümmung erhalten;diese wird dann durch den Anfangs- oder Herstellungsquerschnitt des Ringbandes 18 und den entsprechenden Querschnitt der Stützteile 19 und 20 bestimmt.

Die zweite Hilfseinheit enthält gleichfalls einen Verfestigungskopf, der in gleicher Weise wie der bei der ersten Hilfseinheit ausgeführt sein kann.

DJe zweite Hilfseinheit wird in folgender Weise betrieben:

Zunächst wird die Gürtel-Anpass-Trommelanordnung in den Vollkreis-Zustand ausgefahren, in welchem das Ringband 18 die Vollkreis-Gestalt 26 einnimmt. Ein vierter, äußerer Gürtel-Verstärkungsstreifen 27 aus Stahl-"Gewebe" wird dann auf das Ringband 18 aufgebaut, wobei dieses als feste Trommel benutzt wird. Die Corde werden mit einer üblichen Kanten-Gürtelschnittverbindung verbunden, und

die Verbindungsstelle wird dann, um sie zu vervollständigen, gewalzt. Die Gürtel-Einpass-Trommel wird dann zusammengefahren in der Weise, daß das Ringband 18 und die daran befindliche Gürtellage die gefaltete, in Fig. 3 durchgezogen gezeichnete Gestalt annimmt. Dann werden die Gürtel-Anpass-Trommel und die darauf befindliche Gürtellage axial in die Laufstreifenform 1 hineingefahren, und die Stützen 21 und Zugrollen 19 radial nach auswärts bewegt, um dem .Ringband 18 die ursprüngliche vollständige Kreisgestalt 26 wieder zu verleihen, wobei die Gürtellage 27 in die zentrale Vertiefung 28 des nach dem Laufstreifen-Verfestigungs- und Verformungsvorgang entstandenen ersten Profil 15 eingepaßt wird. Dann führt der zweite Verfestigungskopf eine Verfestigung der Anordnung durch, um beispielsweise zwischen der Gürtellage und dem Laufstreifen 14 eingeschlossene Luft auszutreiben und die so entstandene Voranordnung mit der Gestalt des Innenprofils 29 nach Fig. 4 zurückzulassen.

Inzwischen ist eine dritte Hilfseinheit von gleicher Art wie die zweite Hilfseinheit dadurch vorbereitet worden, daß die dritte oder nächste Gürtellage 30, eine Vollbreite-Gürtellage, aufgelegt wird. Diese wird dann eingepaßt und verfestigt, so daß das Profil 31 nach Fig. 5 bleibt.

Die restlichen Gürtellagen, d.h. die zweite und die erste, jeweils Vollbreiten-Gürtellagen 32 und 33 werden dann auch jeweils mit Hilfseinheiten des zweiten Typs eingepaßt, und der Vorgang wird jeweils durch Verfestigung der eingepaßten Gürtellage abgeschlossen, so daß das Innenprofil wieder vorgeformt wird, um den nächsten Bestandteil aufzunehmen und genau zu lokalisieren. Die nach diesen Stufen erreichte Reifenanordnung ist in den Fig. 6 bzw. 7 dargestellt, und nach Fig. 7 ist die aus Gürtel und Laufstreifen bestehende Anordnung vervollständigt, wobei jedes Bestandteil in der Gestalt und in der Lage eingepaßt ist, wie es' für den schließlich herzustellenden Reifen nötig ist, ohne Bewegung eines aufgebrachten Bestandteils, wenn ein späterer Bestandteil eingepaßt wird.

Der nächste Vorgang ist das Anlegen und Anpassen von zwei ringförmigen Form-Schulterstücken 34,/zur Laufstreifenform Diese Teile sind in Fig. 8 dargestellt, und sie ergeben sich radial weiter nach innen erstreckende Fortsetzungen der Form-Seitenwände, um den nächsten Bestandteil, das Gürtelkissen 36, abzustützen. Das Gürtelkissen 36 besitzt zwei relativ dicke Schulterbereiche und einen dünnen Zentralbereich, und wird auf eine weitere Hilfseinheit mit einem Durchmesser aufgebaut, der kleiner als der Durchmesser D₂ der Form-Schulterstücke 34 und 35 ist. Diese Hilfseinheit kann wieder dem ersten, für die LaufStreifenmasse verwendeten Hilfseinheitstyp entsprechen, und sie besitzt einen einzelnen blähbaren Balg und einen Verfestigungskopf mit einem kronenförmigen Querschnitt, um nach Fertigstellung das in Fig.8 gezeigte Profil 37 zu erzielen.

Die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Anordnung ist dann bereit zur Aufnahme der Reifenkarkasse, die unter Verwendung einer Flachbaumaschine separat aufgebaut wird, jedoch mit vereinfachtem Aufbau. Die Vereinfachung besteht darin, daß nur die Innenauskleidung, die Lagenisolation, die Karkass-Verstärkungslage(n), die Wulstringe und die Kernreiter aufgebaut werden, während die Wulst-Scheuerstreifen, die Zehenstreifen, aber auch die Seitenwand-Bestandteile nicht auf der ebenen, flachen Trommel aufgebaut werden. Damit wird der eben aufgebaute Karkass-Rohling nur mit den wichtigsten Verstärkungselementen zu einem Toroid verformt. Die Verformung wird dann unterbrochen, wenn der Gesamtdurchmesser noch etwas kleiner als der Durchmesser D₂ ist, und dann wird die vereinfachte Karkasse 38 in die Aufbaumaschine eingeführt und axial in die Laufstreifenform 1 hineinbewegt, in der sich die vorher aufgebaute Packung aus Laufstreifen und Gürtel befindet. Dann wird die endgültige Verformung bewirkt, so daß die vereinfachte Karkasse 38 gemäß Fig.9 zu der vorher aufgebauten Anordnung oder Packung hinzugefügt und mit ihr verbunden wird.

Beide beschriebenen Karkass-Verformungsstufen können nach einem der bekannten Verformungsverfahren ausgeführt werden einschließlich der bevorzugten membranfreien Luft-Aufpumpsysteme. Die restlichen Komponenten des Reifens, wie die Wulstfüller 39 und 40 und die anderen Wulstbestandteile 41 und 42 werden dann angepaßt. Jedes solche Bestandteil wird in der beim fertiggestellten Reifen erforderlichen Gestalt hergestellt und an einer Trägerplatte zu der Reifen-Aufbaumaschine übertragen, und dort wird das Bestandteil ohne Gestaltänderung angepaßt. Der Reifenaufbau hat dann den in Fig.10 dargestellten Zustand erreicht.

Die Form-Schulterstücke 34 und 35 werden dann von der Laufflächenform abgenommen. Es werden Reifen-Seitenwände 43 und 44 dann angepaßt, wobei die Form mit Unterdruck beaufschlagt wird, um an beiden Seiten des Reifens die dort vorhandene Luft zu entfernen, und zwar sind die Seitenwände zu diesem Zeitpunkt jeweils einzeln in einer Seitenwand-Platte 45 gehalten, die sich an den Innendurchmesser D.. der Laufstreifen-Formsegmente 2 anlegt. Wiederum werden die Seitenwände 43 und 44 einzeln in ihren jeweiligen Seitenwandplatten 45 so ausgeformt, daß sie immer die erforderliche Ringform besitzen und keine Verformung oder Streckung zum Aufbau des Reifens benötigt wird.

Schließlich werden die Aufsteckringe 46 und 47 an den Seitenwandplatten 45 angebracht, um die Reifenform so zu vervollständigen, daß auch die Reifenwulstform erhalten bleibt. Die vollständige Anordnung aus Laufstreifenform 1, Seitenwandplatten 45, Aufsteckringen 46 und 47 und dem darin enthaltenen Reifenaufbau nimmt dann die in Fig.11 gezeigte Gestalt ein; dieses Gebilde wird aus der Reifenaufbaumaschine entnommen und der Reifen-Vulkanisation, zugeführt. Nach der Vulkanisation und der darauffolgenden Abkühlung werden die Formbestandteile abgenommen, um so den vollständigen Reifen entnehmen zu können.

Durch dieses Reifenaufbauverfahren ergibt sich eine Reifenanordnung, bei der die Bestandteile nicht infolge von Verformungs- oder Profilausbildungs-Vorgängen verformt oder versetzt werden. Dazu kommt, daß selbst solche Bestandteile wie Seitenwände, Gürtelkissen und Scheuerstreifen bereits in der Gestalt hergestellt werden, die sie in dem vollständigen Reifen besitzen; deshalb können diese Bestandteile genauer und konsistenterals bisher ausgeführt werden. Diese Vorteile ergeben sich insbesondere für die aus Laufstreifen und Gürtel bestehende Packung oder Aufbau-Voreinheit, da in diesem Fall die Profilierungsvorgänge für die örtliche Festlegung und Formung jedes aufeinanderfolgenden Bestandteiles als besondere Eigenschaft der diese Erfindung angesehen werden.

Es können auch andere Mittel benutzt werden, um die Laufstreifenform mit einer unvulkanisierten Laufstreifenmasse zu füllen, dazu gehören beispielsweise direkte Einspritzung oder Übertragungsverformung in die Laufstreifenform 1 hinein. Andere Mittel bestehen aus einer Streifenwicklung direkt in die Form entweder durch Drehung eines Streifenlegegerätes oder durch Drehen der Laufstreifenform um ein solches Streifenlegegerät. Ein einzelner breiter Streifen kann ebenfalls in die Form eingelegt und mit seinen Enden aneinandergestoßen werden. Es können auch andere Verfestigungsmittel benutzt werden als der beschriebene vollbreite Massiv-Verformer.

Ein anderes Gürtel-Anpass-Gerät als Ersatz für die Gürtel-Anpass-Trommel nach Fig. 3 ist in Fig. 12 gezeigt. Dieses Gerät enthält zwei Zuführrollen oder -walzen 48 und 49 für Verstärkungsmaterial, die längs eines kreisförmigen Weges 50 , angetrieben werden können, so daß sich ein kassettenartiges Gerät ergibt, um einen Streifen aus Reifengürtelgewebe 51 in die Reifenlaufstreifen-Form 1 einzulegen. Diese Kassette wird dann in die Laufstreifenform eingesetzt und so gedreht, daß ein voller Umlauf des Gürtellagenmaterials ausgelegt und mit einer Stoßverbindung ausgebildet wird. Daraufhin wird der Aufbau und die Verformung in der beschriebenen Weise durchgeführt.

Es können andere Möglichkeiten eingesetzt werden, um die Gürtellagen in den Laufstreifenring einzupassen, beispielsweise durch Wickeln eines schmalen Gürtellagenstreifens oder eines einzelnen Cordes in die Form, wobei aufeinanderfolgende Windungen oder Umläufe benutzt werden, um die vollständige Gürtelbreite und die erforderliche Anzahl von Lagen aufzubauen. Die Streifen oder Corde können auch in Zick-Zack-Form gelegt werden, um eine Schrägwinkel-Verstärkung zu erhalten, oder mit O zur Wulst-Mittellinie, wie es füj die jeweilige Gürtelauslegung erforderlich ist.

Das Verfahren kann auch außer bei den eben beschriebenen Lastwagenreifen auf andere Reifensorten von den kleinsten Pkw-Reifen bis zu den größten Reifenformen für Erdbewegungsfahrzeuge angewendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens, dadurch gekennzeichnet , daß der LaufStreifen-Hohlraum einer mit Muster versehenen ringförmigen Laufstreifenform (1) mit unvulkanisierter Reifenlaufstreifen-Masse so gefüllt wird, daß der Laufstreifen (14) mit dem erforderlichen endgültigen Muster (5) ausgebildet wird und dadurch in der Form zurückgehalten wird, daß die radial innere Fläche des Laufstreifens zu einem ersten Profil (13) verformt wird mit der erforderlichen Gestalt, um einen Laufstreifen-Verstärkungsgürtel (27) aufzunehmen und örtlich zu fixieren, daß der Gürtel (27) in das vorbereitete erste Profil (15) eingepaßt wird, daß die Anordnung aus Laufstreifen (14) und Gürtel (27) verfestigt wird, daß die radial innenliegende Fläche der Anordnung

zu einem zweiten Profil (37) mit der zum Aufnehmen einer Reifenkarkasse (38) erforderlichen Gestalt geformt wird, daß die noch nicht voll ausgeformte Reifenkarkasse (38) innerhalb und koaxial zur ringförmigen Laufstreifenform (1) eingesetzt wird, daß die Karkasse (38) weiter so geformt wird, daß die Karkasse (38) eine Krone bildet, die an dem zweiten Profil (37) anliegt und anhaftet, daß die Reifenanordnung vervollständigt wird, daß der zusammengebaute Reifen vulkanisiert wird und der vollständige Reifen aus der Laufstreif enform (1) entnommen wird.

2. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufstreifenform (1) vor dem Befüllen des Laufstreifen-Hohlraumes mit unvulkanisierter Laufstreifenmasse geheizt wird.

3. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Laufstreifen-Hohlraum dadurch gefüllt wird, daß ein Materialstreifen in den Hohlraum der ringförmigen Laufstreifenform in Umfangsrichtung eingelegt wird.

4. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufstreifenmasse auf einem Stützteil (6) außerhalb der Laufstreifenform (1) zu einem Ring gebildet wird, daß das Stützteil (6) in Axialrichtung in die Laufstreifenform(1) hineinbewegt und radial gedehnt wird, um so den Lauf streif en-ftohlraum mit dem Ring aus Lauf streifennasse zu füllen.

5. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufstreifenmasse in dem Lauf streifen-Hohlraum (5) in die Form (1) hinein verfestigt und zu dem ersten Profil (13) verformt wird durch Dehnen eines Verfestigungskopfes (7), der eine im wesentlichen kontinuierliche steife Oberfläche mit gestuftem

Querschnitt besitzt, auf den Ring aus LaufStreifenmasse zu, durch Pressen desselben in die Masse in der Form und durch Entfernen desselben, um das erste Profil (13) zurückzulassen.

6. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Gürtel (27) zwei oder mehr Schichten aus Gürtel-Verstärkungsgewebe enthält und daß die Schichten jeweils einzeln in das vorbereitete erste Profil (13) eingepaßt werden.

7. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Gürtel (27) zwei oder mehr Lagen aus Gürtelverstärkungsgewebe enthält und die Lagen außerhalb der Laufstreifenform auf einem Trägerteil (6) zusammengebaut werden, um eine Gürtel-Montageeinheit zu bilden, die dann in einem einzigen Anpaßvorgang in den in der Laufstreifenform (1) befindlichen Laufstreifen eingepaßt wird, gefolgt durch einen einzigen Verfestigungs- und Profilxerungsvorgang zur Vorbereitung für die weiteren Reifenbestandteile.

8. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Gürtelgewebe zur Bildung jeder Gürtellage an den Enden miteinander verbunden wird.

9. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Gürtellage durch Wickeln eines einzelnen Reifencordes in Umfangsrichtung gebildet wird, um die erforderliche Gürtelbreite aufzubauen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Gürtellage so gefaltet wird, daß eine Packung mit reduziertem Gesamtdurchmesser erhalten wird, und daß nach dem Einsetzen in die Laufstreifenform die Packung an Ort und Stelle entfaltet wird.

11. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gürtelkissen (36) nach dem Verfestigen und Ausformen der radial inneren Fläche der Anordnung aus Laufstreifen (14) und Gürtel (27) eingepaßt wird, und daß die dann gebildete Unteranordnung zu dem zweiten Profil (37)mit der zur Aufnahme der Reifenkarkasse (38) geeigneten Gestalt verformt wird.

12. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die geformte und an dem zweiten Profil (37) anhaftende Karkasse (38) eine teilweise zusammengebaute Karkasse ist und daß die Wulst-Scheuerstreifen, Zehenstreifen und Fersenstreifen nach dem Zusammenbau der Karkasse an die aus Laufstreifen und Gürtel bestehenden Anordnung (27) angepaßt werden.

13. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß jeder nach dem Ausformen der Anordnung angepaßte Streifen vor dem Zusammenbau des Streifens mit der Anordnung zu seiner endgültig erforderlichen Gestalt geformt wird.

14. Verfahren zum Aufbau eines Luftreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen von Luft zwischen der Form und den Bestandteilen des Reifens Unterdruck angelegt wird.

15. Vorrichtung zum Aufbau eines Luftreifens, gekennzeichnet durch eine ringförmige Laufstreifenform (1) mit einem Laufstreifen-Formhohlraum zur Aufnahme von Laufstreifenmasse zur Ausbildung eines Reifen-Laufstreifens, durch ersten Mittel (6,7) zum Verfestigen und Verformen zur Ausformung der radial inneren Fläche des Laufstreifens zu einem ersten Profil (13), durch Mittel zum Einpassen eines Gürtels in eine vorbestimmte Lage in dem ersten Profil (13) und durch zweite Mittel (6,7) zur Ver-

festigung und Verformung zur Formung der radial inneren Fläche der aus Laufstreifen und Gürtel bestehenden Anordnung (27) zu einem zweiten Profil (37), gestaltet zur Aufnahme einer Reifenkarkasse (38).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Füllen des Hohlraumes mit Reifen-Laufstreifenmasse eine in Durchmesserrichtung dehnbare, zylindrische Trägertrommel (6) enthalten.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Trommel (6) eine einen Luftbalg (10) enthaltende Trägerfläche besitzt und daß Mittel vorgesehen sind, die eine Blähung zum Dehnen des Trägerflächen-Durchmessers erlauben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet ,. daß die Mittel zum Anpassen des Gürtels eine zylindrische Trägertrommel (18) enthalten, die so gefaltet werden kann, daß ihr Außenradius sich ändert, jedoch die Umfangserstreckung der Trägertrommel (18) konstant bleibt, so daß der Gürtel (27) in seinem Gesamtdurchmesser zum Anpassen in die Laufstreifenform (1) reduzierbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Trägertrommeln (18) vorgesehen sind, zum Einpassen der Gürtel-Bestandteile für den Zusammenbau eines Mehrlagengürtels schichtweise in den Laufstreifen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei oder mehr Formmittel jeweils einzeln für jede Gürtellage vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Formmittel (7) eine im wesentlichen kontinuierliche, radial expandierbare zylindrische Oberfläche enthält mit der Querschnitts-

gestalt entsprechend dem erforderlichen Profil.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Füllen, Einpassen und Verformen jeweils in Untereinheiten montiert sind.