DE3508544A1

DE3508544A1 - Luftreifen aus kunststoffelastomeren, insbesondere gegossenen oder gespritzten polyurethanen

Info

Publication number: DE3508544A1
Application number: DE19853508544
Authority: DE
Inventors: Oskar Bruck Schmidt
Original assignee: LIM KUNSTSTOFF TECH GmbH
Current assignee: LIM KUNSTSTOFF TECH GmbH
Priority date: 1985-03-09
Filing date: 1985-03-09
Publication date: 1986-09-18
Also published as: US4711284A; JPS61220903A

Description

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Ludwigshafen/Rh., den 07.03^1985

P 5669 Il/ber 3508544

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Vertreter

Patentanwälte Dipl.-Ing. Adolf H. Fischer Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Fischer Kurfürstenstraße 32 6700 Ludwigshafen/Rhein

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LIM Kunststoff Technologie Gesellschaft m.b.H.

A 2421 Kittsee/ Österreich

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Luftreifen aus Kunststoffelastomeren, insbesondere gegossenen oder gespritzten Polyurethanen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen aus Kunststoffelastomeren, insbesondere gegossenen oder gespritzten Polyurethanen, mit einem Reifeninnenkörper, einer Radialarmierung, einem Gurt, einem Reifenaußenkörper mit einer Lauffläche sowie mit Wulstkerne aufweisenden Seitenwänden.

Bei einem aus der EP-B1-9O18 bekannten Verfahren zur Herstellung eines derartigen Reifens wird auf einem den Hohlraum des späteren Reifens ausfüllenden Formkern zunächst der Reifeninnenkörper gespritzt bzw. gegossen und anschließend die Radialwicklung um den auf dem Formkern sitzenden Reifeninnenkörper gewickelt, wobei um die Wulstkerne jeweils Schlingen gebildet werden. Schließlich wird darauf der Reifenaußenkörper gespritzt oder gegossen. Dieses bekannte Verfahren ist zwar wirtschadtlicher als andere bekannte Verfahren, jedoch ist es

K" noch immer verhältnismäßig kompliziert, was durch die Notwendigkeit des V/ickelns um den Formkern herum bedingt ist.

Nach einem in der GB-PS 1 246 471 enthaltenen Vorschlag wird die Armierung vorerst zylinderförmig zwischen zwei dünnen Schichten eingebettet, anschließend dieser Zylinder samt einem Wulstkern auf einen Formkern aufgebracht, der zweite Wulstkern angebracht und schließlich der Reifen gegossen. Auch dieses Verfahren ist kompliziert.

Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, einen Luftreifen der eingangs genannten Art zu schaffen, der wesentlich einfacher als bisher herstellbar ist. Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß die Radialarmierung imvom Reifenaußenkörper nach außen ungebenen und mit diesem eine durchgehende Berührungsfläche aufweisenden Reifeninnenkörper eingegossen ist, und daß der Reifeninnenkörper mit dem Reifenaußenkörper zumindest im Bereich der im Reifenaußenkörper vorgesehenen Wulstkern vorzugsweise lösbar verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es z.B. möglich, die Radialarmierung eben oder

30, im Wesentlichen eben bzw. entlang einer Zylinderfläche zu wickeln,

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und anschließend den Reifeninnenkörper z.B. in Form eines Bandes oder Ringes zu spritzen bzw. zu gießen. Nunmehr kann der bereits mit der Radialarmierung versehene Reifeninnenkörper auf einen Formkern aufgezogen und darüber der Reifenaußenkörper gespritzt bzw. gegossen werden.

Durch eine weitere Ausbildung der Erfindung ist es möglich, einen anderen schwerwiegenden Nachteil der bekannten Reifen zu beseitigen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei Luftreifen aus Polyurethanen, die keine Radialarmierung besitzen, die Polyurethanmischung des Reifenkörpers derart abgestimmt werden kann, daß die Härte bzw. die Elastizität des Materials in verschiedener Hinsicht optimal sind. Aus anderen Gründen ergibt sich jedoch die Anbringung einer Radialarmierung als notwendig und diese Radialarmierung verlangt wegen der erforderlichen Aufnahme der beim Walken des Reifens auftretenden Scherkräfte eine andere Härte und Elastizität des umgebenden Materials. Man war daher bisher gezwungen, Kompromisse bei der Materialwahl einzugehen, um allen Forderungen halbwegs gerecht zu werden. Durch die Erfindung ist es nun möglich, den Elastizitätsmodul und die Härte des Reifeninnenkörpers kleiner als den Elastizitätsmodul und die Härte des Reifenaußenkörpers zu wählen. Der Reifeninnerikörper kann somit aus einem Material bestehen, das weich genug ist, um die auftretenden Scherkräfte zu ertragen, wogegen bei der Wahl des Materials des Reifenaußenkörpers alle hiefür maßgebenden Umstände berücksichtigt werden körnen. Die Erfindung ermöglicht es dem Konstrukteur erstmalig, die Konstruktion des Reifenaußenkörpers hinsichtlich Material, Materialstärke u.s.w. im Wesentlichen völlig unabhängig von der Radialarmierung durchzuführen. Es sei darauf verwiesen, daß es grundsätzlich bekannt ist, Reifen aus Elastomeren unterschiedlicher Härte und Elastizitätsmoduln aufzubauen.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Dehnungsmodul des Reifeninnenkörpers kleiner als 100 N/cm vorzugsweise kleiner als 50 N/cm ist und dessen Shore-A-Härte kleiner als 80 vorzugsweise 55 bis 65 ist, sowie daß der Dehnungsmodul des

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Reifenaußenkörpers größer als 120 N/cm , vorzugsweise 170 bis

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190 N/cm ist, und dessen Shore-A-Härte gleich oder größer 81 ist,

wobei als Dehnungsmodul die Spannung bei 20⁰C und 5% Dehnung gilt.

Es ist möglich, den Reifeninnenkörper in an sich bekannter Weise als geschlossen schlauchförmigen Körper auszubilden.

Zur Verankerung der Radialarmierung im Reifeninnenkörper können an sich bekannte wulstringartige Halteseile angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, daß die Enden der Radialarmierung den Reifeninnenkörper nach außen überragen und in an sich bekannter Weise an den im Reifenaußenkörper vorgesehenen Wulstkernen durch Umschlagen verankert sind.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter AusfUhrungsbeispiele näher beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 je einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Luftreifen, die Fig. 3 und 4 geben zwei verschiedene Ausbildungen der Verbindung zwischen Reifeninnenkörper und Reifenaußenkörper wieder und die Fig. 5 und 6 stellen zwei weitere Ausführungsformen dar.

Gemäß Fig. 1 weist ein Reifen einen Reifenaußenkörper 1 auf, in den Wulstkeme 2 sowie ein Gurt 3 eingebettet sind. Die mit einem Profil versehene Lauffläche ist mit 4 bezeichnet. Innerhalb des Reifenaußerikörpers 1 ist ein dünner Reifeninnenkörper 5 angeordnet, in den eine Radialwicklung 6 eingebettet ist.

Die Herstellung der Radialwicklung kann so erfolgen, daß ein Seil oder Kord 7 über zwei parallel liegende Halteseile 8 zick- zackförmig gewickelt wird, wobei das entstehende Netz eben oder zylindrisch sein kann. Nach dem Wickeln der Radialarmierung 6 wird diese umspritzt bzw. umgössen, sodaß ein Ring oder Band entsteht, das den späteren Reifeninnenkörper 5 bildet. Das zur Bildung des Reifeninnenkörpers verwendete Material besitzt einen verhältnismässig niederen Elastizitätsmodul sowie eine niedere Härte.

Der mit der Radialarmierung 6 versehene Reifeninnenkörper 5 kann nunmehr auf den z.B. aufblasbaren Formkern aufgezogen und nach Anbringen der Wulstkeme 2 sowie des vorgefertigten Gurtes 3 mit dem

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Material des Reifenaußenkörpers 1 umspritzt bzw. umgössen werden. Entweder durch verschiedene Materialien oder durch verschiedene Stärken bei der Bildung des Reifenaußenkörpers 1 können die an die einzelnen Bereiche des Reifens zu stellenden Forderungen berücksichtigt v/erden, ohne daß das Wirken der Radialarmierung bei der Materialwahl des Reifenaußenkörpers 1 ebenfalls zu berücksichtigen ist. Das Material des Reifenaußenkörpers wird jedenfalls eine größere Härte und einen größeren Elastizitätsmodul als das Material des Reifeninnenkörpers aufweisen. In Fig. 1 ist auch noch angedeutet, daß der Reifeninnenkörper 5 als durchgehender schlauchförmige Körper 5" ausgebildet sein könnte, wobei jedoch die Radialarmierung 6 nur im Bereich des Reifenaußenkörpers 1 angeordnet ist.

Bei dem eben besprochenen AusfUhrungsbeispiel ergeben sich beim Aufbringen des Reifeninnenkörpers auf den Formkern Dehnungen im Reifeninnenkörper. Dies kann bei der Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch vermieden werden, daß der Reifeninnenkörper 5¹ auf die auf einen Formkern aufgebrachte Radialarmierung 6 gespritzt bzw. gegossen wird. Bei dieser Ausführungsform liegt die Radialarmierung innen, ist jedoch auch hier umgössen, da das Material des Reifeninnenkörpers 5 die Radialarmierung 6 zumindest weitgehend umschließt.

Der Gurt 3' ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgefertigt, sondern vor dem Spritzen der Lauffläche 4 auf den Reifenaußenkörper 1 gewickelt. Er könnte aber auch auf den Reifeninnenkörper 5 gewickelt sein.

Der Reifeninnenkörper 5 bzw. 5' könnte bei beiden Ausführungsbeispielen mit dem Reifenaußenkörper 1 über den Bereich seiner gesamten den Reifenaußenkörper 1 berührenden Fläche verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, den Reifeninnenkörper 5 nur im Bereich der Wulstkerne 2 mit dem Reifenaußenkörper 1 zu verbinden. In Fig. 3 ist gezeigt, daß hiezu zwischen dem Reifenaußenkörper 1 und dem Reifeninnenkörper 5 im Bereich der Wulstkeme 2 eine Klebschicht, z.B. in Form eines beidseitig beschichteten Klebebandes 11, vorgesehen ist.

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Bei der AusfLihrungsform nach Fig. 4 besitzt der Reifeninnenkörper 5 einen U-förrnigen Endteil 12, der um den Reifenaußenkörper 1 zum Einschnappen gebracht werden kann.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die Radialarmierung 6 bzw. die wulstkernartigen Halteseile 8 in einem größeren Abstand von den Wulstkemen 2 angeordnet. Ein nicht armierter Teil 13 des Reifeninnenkörpers 5 reicht jedoch bis in den Bereich der Wulstkerne 2.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 überragen die Enden 14 der Radialarmierung 6 den Reifeninnenkörper 5 nach außen und sind über die Wulstkeme 2 geschlungen. Bei dieser Ausführungsform entfallen demnach die wulstkernartigen Halteseile 8, die Radialarmierung 6 ist direkt an den Wulstkemen 2 verankert.

Im Rahmen der Erfindung sind noch zahlreiche Abänderungen möglich. So könnte z.B. die Verankerung der Radialarmierung 6 an den wulstkernartigen Halteseilen 8 bzw. den Wulstkernen 2 auch unter Bildung von Schlingen entsprechend dem eingangs genannten EP-Bl-9018 erfolgen. Auch ist das Material der Armierungen bzw. der Reifenkörper entsprechend den jeweiligen Erfordernissen weitgehend variierbar.

Claims

Patentansprüche:

Ij Luftreifen aus Kunststoffelastomeren, insbesondere gegossenen oder gespritzten Polyurethanen, mit einem ReifeninnenkÖrper, einer Radialarmierung, einem Gurt, einem Reifenaußenkörper mit einer Lauffläche sowie mit Wulstkerne aufweisenden Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialarmierung (6) im vom Reifenaußenkörper (I)-nach außen umgebenen und mit diesem eine durchgehende Berührungsfläche ' aufweisenden ReifeninnenkÖrper (5, 5', 5") eingegossen ist, und daß der ReifeninnenkÖrper (5, 5¹, 5") mit dem Reifenaußenkörper zumindest; im Bereich der im Reifenaußenkörper (l) vorgesehenen Wulstkerne (2), vorzugsweise lösbar, verbunden ist.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, bestehend aus Elastomeren unterschiedlicher Härte und Elastizitätsmoduln, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul und die Härte des Reifeninnenkörpers (5) kleiner als der Elastizitätsmodul und die Härte des Reifenaußenkörpers (1) sind.
3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

2 Dehnungsmodul des Reifeninnenkörpers (5) kleiner als 100 N/cm , vorzugs-

2
weise kleiner als 50 N/cm ist, und dessen Shore-A-Härte kleiner als

^, 80, vorzugsweise 55 bis 65 ist, sowie daß der Dehnungsmodul des Reifen- \ 2 ρ

außenkörpers (1) größer als 120 N/cm , vorzugsweise 170 bis 190 N/cm ist, und dessen Shore-A-Härte gleich oder größer 81 ist, wobei als Dehnungsmodul die Spannung bei 20°C und 5% Dehnung gilt.
4. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ReifeninnenkÖrper in an sich bekannter Weise als geschlossen , schlauchförmiger Körper (5") ausgebildet ist.
5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-

zeichnet, daß zur Verankerung der Radialarmierung (6) im ReifeninnenkÖrper (5) an sich bekannte wulstringartige Halteseile (8) angeordnet sind.
6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (13) der Radialarmierung (6) den Reifeninnenkörper (5) nach außen überragen und in an sich bekannter Weise an den im Reifenaußeiikörper (1) vorgesehenen Wulstkernen (2) durch Umschlagen verankert sind.