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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Karkassenaufbau für Reifen
von Zweiradfahrzeugen.
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Zur
Herstellung von Reifen für
Zweiradfahrzeuge gehört
die Ausbildung eines Karkassenaufbaus, der im Wesentlichen aus einer
oder mehreren Karkassenlagen zusammengesetzt ist, die im Wesentlichen
in Toroidform ausgebildet werden und deren axial gegenüberliegende
Seitenränder
für einen Eingriff
mit jeweils am Umfang nicht dehnbaren ringförmigen Verstärkungselementen
vorgesehen sind, die gewöhnlich
als "Wulstringe" bezeichnet werden.
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Auf
den Karkassenaufbau wird in einer am Umfang äußeren Position ein Gurtaufbau
aufgebracht, der eine oder mehrere Gurtstreifen aufweist, die als
geschlossene Schleife geformt sind und im Wesentlichen von textilen
oder metallischen Korden gebildet werden, die geeigneterweise bezüglich einander
und bezüglich
der zu der benachbarten Karkassenlage gehörenden Korden ausgerichtet
sind.
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In
einer Position am Umfang außerhalb
des Gurtaufbaus wird dann ein Laufflächenband aufgebracht, das normalerweise
von einem Band aus elastomerem Material mit geeigneter Dicke gebildet
wird.
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Der
Ausdruck "elastomeres
Material" bedeutet
im Sinne der Erfindung die Kautschukmischungen in ihrer Gesamtheit,
d.h. den Ansatz, der von wenigstens einer polymeren Basis gebildet
wird, die in geeigneter Weise mit verstärkenden Füllstoffen und/oder Prozesszusatzstoffen
verschiedener Arten vermengt sind.
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Schließlich wird
auf die gegenüberliegenden Seiten
des in Fertigung befindlichen Reifens ein Paar von Seitenwänden aufgebracht,
von denen jede einen seitlichen Abschnitt des Reifens abdeckt, der zwischen
einem so genannten Schulterbereich, der sich in der Nähe des entsprechenden
Seitenrands des Laufflächenbands
befindet, und einem so genannten Wulst liegt, der in Anpassung an
den entsprechenden Wulstring angeordnet ist.
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Herkömmliche
Herstellungsverfahren sehen für
die Reifenbauelemente, die oben aufgeführt sind, vor, dass sie zunächst getrennt
voneinander hergestellt und dann in einer Reifenfertigungsphase
zusammengefügt
werden.
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Nach
Auffassung der Anmelderin sind solche Fertigungsverfahren hinsichtlich
der Qualität
des Endprodukts wenigstens teilweise nicht zufrieden stellend und
weisen einige kritische Punkte bezogen auf die Prozessausführung auf,
die komplex ist und schwierig zu steuern ist.
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Beispielsweise
erfordert die Herstellung der Karkassenlage oder der Karkassenlagen,
die den Wulstringen zur Bildung des Karkassenaufbaus zuzuordnen
sind, zuerst, dass durch einen Extrusions- und/oder Kalandrierprozess
ein gummiertes Gewebe hergestellt wird, das durchgehende textile
oder metallische Korde aufweist, die in Längsrichtung angeordnet sind.
Dieses gummierte Gewebe wird einem Querschneidevorgang unterworfen,
um Segmente mit vorgegebenen Abmessungen zu erzeugen, die danach
zur Bildung eines durchgehenden gurtförmigen Halbfabrikats vereinigt
werden, das quer angeordnete parallele Korde hat.
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Dieses
hergestellte Teil muss dann zu Segmenten mit einer Länge zerschnitten
werden, die in einer Beziehung zu der Umfangsabwicklung der herzustellenden
Karkasse steht.
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Es
wurden auch Fertigungsverfahren vorgeschlagen, bei denen anstelle
der Herstellung von Halbfabrikaten der Karkassenaufbau direkt während der
Reifenfertigungsphase erzeugt wird.
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Beispielsweise
beschreibt das US-Patent 5,362,243 ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Bildung einer Karkassenlage ausgehend von dem Einzelkord, der
vorher auf eine Spule gewickelt ist.
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Nach
dem in diesem Patent beschriebenen Verfahren und nach dieser Vorrichtung
wird bei jedem Arbeitszyklus der Vorrichtung der Kord, der von der
Spule mit Hilfe von motorgetriebenen Rollen abgezogen und mittels
eines pneumatischen Spannsystems gestreckt gehalten wird, auf Maß geschnitten,
um ein Segment mit vorgegebener Länge zu erhalten.
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Das
Kordsegment wird von einem Greifelement gezogen, das auf einem auf
motorgetriebenen Scheiben gewickelten Band angebracht ist, und wird quer
auf der Außenfläche eines
torusförmigen
Trägers
abgelegt.
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Die
Enden des Segments werden dann durch Bandfaltorgane in Eingriff
gebracht, die auf gegenüberliegenden
Seiten des torusförmigen
Trägers wirken,
um das Kordsegment radial auf den torusförmigen Träger mit Hilfe von Läuferelementen
aufzubringen, die nach Art von Fingern längs der seitlichen Abschnitte
des Segments wirken.
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Die
Wiederholung des oben beschriebenen Funktionszyklus führt zum
Ablegen vieler Kordsegmente in einer Umfangsbeziehung Seite an Seite,
bis die gesamte Umfangsabwicklung des torusförmigen Trägers erfasst ist.
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Erforderlich
ist dabei, dass der torusförmige Träger vorher
mit einer Schicht aus Rohkautschuk beschichtet wird, der eine Doppelfunktion
hat, nämlich
das Haften an darauf abgelegten Korden, um sie in einer festgelegten
Positionierung ausreichend zu halten, und das Bilden einer inneren
Beschichtung, die bei dem fertig gestellten Reifen für Luft undurchlässig ist.
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Nach
diesem Fertigungsverfahren hergestellte Reifen haben einen Karkassenaufbau,
bei dem die Karkassenlage oder die Karkassenlagen von Einzelkorden
gebildet werden, und jeweils zwei seitliche Abschnitte, die axial
im Abstand voneinander angeordnet und radial zur Drehachse des Reifens
ausgerichtet sind, sowie einen Ringabschnitt aufweisen, der sich
in einer radial äußeren Position zwischen
den seitlichen Abschnitten erstreckt.
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Bezüglich der
Herstellung des Karkassenaufbaus ist es auch bekannt, dass in der
Nähe eines jeden
Wulsts des Reifens die gegenüberliegenden Enden
der eine Karkassenlage bildenden Einzelkorde mit einer abwechselnden
Folge in axial gegenüberliegenden
Positionen bezogen auf ein ringförmiges
Verankerungselement angeordnet sind, welches den erwähnten Wulstring
bildet und wie ein Ring geformt ist, der von Drahtwindungen gebildet
wird, die radial aufeinander gelegt sind, wie es aus dem Patent
EP 0 664 231 und dem US-Patent 5,702,548
zu ersehen ist. Nach den Lehren dieser Dokumente muss ein Füllkörper aus
elastomerem Material zwischen der ringförmigen Verankerungseinlage
und den Drähten
angeordnet werden, die die Karkassenlage oder die Karkassenlagen
bilden.
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In
dem Patent FR 384 231 wird die Herstellung eines Karkassenaufbaus
vorgeschlagen, wobei auf einen torusförmigen Träger eine Reihe von rechteckigen
Bändern
aus gummiertem Gewebe abgelegt werden, die am Umfang Seite an Seite
eines nach dem anderen positioniert und in radialen Ebenen bezüglich der
geometrischen Achse der Trägertrommel angeordnet
sind. Das Ablegen der Bänder
wird so ausgeführt,
dass die Endränder
von zwei nicht aufeinander folgenden Bändern teilweise von den Endrandern
des Bandes abgedeckt werden, das zwischen ihnen angeordnet ist.
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Die
zwischen den von den Bändern
abgedeckten Endrändern
vorhandenen Räume
werden mit trapezförmigen
Einlagen gefüllt,
die auf die Endränder
des darauf angeordneten Bandes aufgebracht werden. Das Ablegen der
Bänder
erfolgt in mehreren aufeinander gelegten Schichten mit einer Anzahl,
die in einer Beziehung zu der Dicke steht, die der Karkassenaufbau
haben soll. Das Vorhandensein der erwähnten trapezförmigen Einlagen
bestimmt eine Verdickung des Karkassenaufbaus in den Bereichen der Wulste
und gibt ihm die doppelte in der Felge messbare Dicke.
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Das
US-Patent 4,248.287 beschreibt ein Verfahren, nach welchem die Bildung
der Karkassenaufbauten das Ablegen einer Vielzahl von Schichten auf
einer torusförmigen
Trommel vorsieht, von denen jede von aus gummierten Drähten bestehenden
radialen Streifen gebildet wird und die am Umfang Seite an Seite
bezüglich
einander angeordnet sind. Wenn das Ablegen abgeschlossen ist, werden
in dem Wulstbereich zwei Wulstringe aufgebracht, um die dann die
Endränder
der Karkassenlagen umgefaltet werden, die von den radialen Streifen
gebildet werden.
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Die
Anmelderin hat festgestellt, dass sowohl hinsichtlich der Vereinfachung
des Fertigungsprozesses als auch hinsichtlich von Verbesserungen
der Verhaltenseigenschaften des Reifens beträchtliche Vorteile erreicht
werden können,
wenn die Karkassenlage oder die Karkassenlagen hergestellt werden, indem
auf einem starren torusförmigen
Träger
streifenförmige
Segmente angemessen abgelegt werden, von denen jedes eine Vielzahl
von zueinander parallelen Korden aufweist, die in eine elastomere
Schicht eingeschlossen sind.
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Diesbezüglich hat
die Anmelderin bereits mehrere Herstellungsverfahren entwickelt,
die den Gegenstand entsprechender europäischer Patentanmeldungen bilden.
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Beispielsweise
beschreiben die Dokumente
EP
928680 A bzw.
EP
928702 A , wobei das letztere der nächstgelegene Stand der Technik
ist, ein Herstellungsverfahren und einen Reifen, bei denen der Karkassenaufbau
dadurch erhalten wird, dass eine erste und eine zweite Karkassenlage
hergestellt werden, von denen jede mit Hilfe von streifenförmigen Segmenten
erhalten wird, die sequenziell in einer gegenseitigen Umfangsbeziehung
und Seite an Seite abgelegt werden.
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Bei
den Reifen, die man nach der Beschreibung dieser Dokumente erhalt,
gehören
die Endabschnitte der streifenförmigen
Segmente zu der ersten und der zweiten Karkassenlage, die an jeweils gegenüberliegenden
Teilen bezogen auf die ringförmigen
Wulstverstärkungsaufbauten
angeordnet sind.
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Dieses
Merkmal, kombiniert mit der jeweils gekreuzten Ausrichtung der streifenförmigen Segmente,
die zu der einen und zu der anderen Lage gehören, ergibt beträchtliche
Vorteile hinsichtlich des strukturellen Widerstands des Reifens
in der Nähe der
Wulste und der Seitenwände.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP 976535 ,
die unter die Vorschriften des Artikels 54(3) EPC fällt und
die ebenfalls im Namen der Anmelderin steht, schlägt die Herstellung
einer Karkassenlage vor, indem eine erste und eine zweite Reihe
von streifenförmigen
Segmenten in abwechselnder Sequenz abgelegt werden, wobei die zu
der ersten und zu der zweiten Reihe gehörenden Segmente an jeweils
gegenüberliegenden
Teilen bezogen auf die Wulstverstärkungsaufbauten enden.
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Es
ist dadurch möglich,
Vorteile hinsichtlich des strukturellen Widerstands in Übereinstimmung mit
den Wulsten und Seitenwänden
des Reifens auch bei Vorhandensein einer einzigen Karkassenlage
zu erreichen.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung war zu beobachten, dass durch Anpassen besonderer
Mittel bei der Herstellung von ringförmigen, die Wulste verstärkenden
Aufbauten es möglich ist,
dem Reifen erwünschte
Verhaltenseigenschaften zu geben und die Nutzung der vorstehend
erwähnten,
neuerdings von der Anmelderin entwickelten Fertigungskonzepte sowie
alle vorteilhaften, damit verbundenen Aspekte auch innerhalb des
Rahmens der Herstellung von Motorradreifen und dergleichen zu ermöglichen.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf einen Karkassenaufbau für Reifen
für Zweiradfahrzeuge,
wie er in Anspruch 1 beansprucht ist.
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Insbesondere
misst die radiale Erstreckung der zweiten ringförmigen Einlage zwischen 1/3
und 2/3 der radialen Erstreckung der ersten ringförmigen Einlage.
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Vorteilhafterweise
sind die einzelnen streifenförmigen
Segmente, die jeweils zu einer der ersten und zweiten Reihe gehören, entsprechend
einer Umfangsverteilungsteilung angeordnet, die einem Mehrfachen
der Breite der streifenförmigen
Segmente entspricht.
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Die
ringförmigen
Abschnitte, die jeweils zu den Segmenten der ersten und der zweiten
Reihe gehören,
sind vorteilhafterweise Seite an Seite in gegenseitiger Ausrichtung
längs der
Umfangsabwicklung des Karkassenaufbaus angeordnet, während die
seitlichen Abschnitte eines jeden zu der ersten Reihe gehörenden streifenförmigen Elements
teilweise jeweils von einem seitlichen Abschnitt wenigstens eines
benachbarten, zu der zweiten Reihe gehörenden streifenförmigen Segments
auf einer Länge
abgedeckt sind, die zwischen einem radial äußeren Rand des Hauptteils des
ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
und einem Übergangsbereich
zwischen den seitlichen Abschnitten und den ringförmigen Abschnitten
liegt.
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Vorteilhafterweise
hat jedes streifenförmige Segment
in der Nähe
der inneren Umfangsränder des
Karkassenaufbaus Bereiche mit vergrößerter Breite, entsprechend
denen die fadenförmigen
Elemente in jedem streifenförmigen
Segment wechselseitig entfernt sind.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Reifen, insbesondere
für Zweiradfahrzeuge,
mit einem Karkassenaufbau, der eine oder mehrere der oben ausgeführten innovativen
technischen Lösungen
aufweist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile werden aus der ins Einzelne gehenden Beschreibung
einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausgestaltung eines
Karkassenaufbaus für
Reifen, insbesondere für
Zweiradfahrzeuge, nach der vorliegenden Erfindung leichter ersichtlich.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, die
nur einen nicht begrenzenden Hinweis bilden und in denen:
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1 eine
unterbrochene und aufgeschnittene Ansicht eines Reifens mit einem
Karkassenaufbau ist, der nach der vorliegenden Erfindung hergestellt
ist,
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2 ein
Schema ist, das die Herstellung eines fortlaufenden streifenförmigen Elements
zeigt, das zur Bildung der Karkassenlage oder der Karkassenlagen
des Reifens bestimmt ist,
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3 im
Querschnitt eine Ausgestaltung des vorstehend erwähnten, streifenförmigen Elements
zeigt,
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4 eine
unterbrochene perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung
der Ablegefolge einer ersten Reihe von streifenförmigen Segmenten zeigt, um
eine Karkassenlage des Reifens nach der Erfindung zu bilden,
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5 eine
unterbrochene perspektivische Ansicht eines primären Abschnitts eines ringförmigen Verstärkungsaufbaus
zeigt, der seitlich auf Endränder
der zu der ersten Reihe gehörenden
streifenförmigen
Segmente aufgebracht ist,
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6 eine
unterbrochene perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung
der Ablegefolge einer zweiten Reihe von streifenförmigen Segmenten
zeigt, wobei die jeweiligen Endränder
auf den Hauptabschnitt des ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
gelegt sind, und
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7 ein
Halbquerschnitt eines Reifens für Motorräder ist,
der mit einem Karkassenaufbau nach der vorliegenden Erfindung versehen
ist.
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Bei
den vorstehend erwähnten
Figuren bezeichnet die Zahl 1 insgesamt einen Reifen, insbesondere
für Zweiradfahrzeuge,
der einen Karkassenaufbau 2 hat, der nach der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist.
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Der
Karkassenaufbau 2 hat wenigstens eine Karkassenlage 3,
die mit einer im Wesentlichen torusförmigen Gestalt gebildet ist
und die an gegenüberliegenden
Umfangsrändern
mit einem Paar von ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 in
Eingriff steht (von denen nur einer in den Zeichnungen gezeigt ist),
von denen jeder, wenn der Reifen einmal fertig gestellt ist, sich
in dem Bereich befindet, der gewöhnlich
als "Wulst" bezeichnet ist.
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Auf
den Karkassenaufbau 2 ist in einer am Umfang äußeren Position
ein Gurtaufbau 5 aufgebracht, der wenigstens einen primären Gurtstreifen 7, der
von einem oder mehreren fortlaufenden Korden gebildet wird, die
in Windungen gelegt sind, die axial Seite an Seite und im Wesentlichen
parallel zur Richtung der Umfangsabwicklung des Reifens angeordnet
sind, sowie mögliche
zusätzliche
Gurtstreifen 6a, 6b aufweist, die in einer radial
inneren Position bezogen auf den primären Gurtstreifen 7 angeordnet
sind. Auf den Gurtaufbau 5 ist am Umfang ein Laufflächenband 8 aufgelegt,
das bei einem Ausformvorgang, der gleichzeitig zur Vulkanisierung
des Reifens ausgeführt
wird, Längs-
und/oder Queraussparungen 8a erhält, die zur Bildung eines gewünschten "Laufflächenmusters" angeordnet sind.
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Der
Reifen hat ferner ein Paar von sogenannten "Seitenwänden" 9, die seitlich auf gegenüberliegenden
Seiten auf den Karkassenaufbau 2 aufgebracht sind.
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Der
Karkassenaufbau 2 kann auf seinen Innenwänden mit
einer Abdichtschicht 10 oder einer so genannten "Auskleidung" beschichtet sein,
die im Wesentlichen eine Schicht aus elastomerem Material bildet,
die für
Luft durchlässig
ist, um die hermetische Dichtheit des aufgepumpten Reifens zu gewährleisten.
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Die
Anordnung der oben erwähnten
Bauelemente sowie die Herstellung von einem oder mehreren von ihnen
erfolgt mit Hilfe eines torusförmigen Trägers 11,
der in 1 schematisch sichtbar ist und entsprechend der
Form der Innenwände
des herzustellenden Reifens gestaltet ist.
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Der
torusförmige
Träger 11 kann
kleinere Abmessungen als der fertige Reifen entsprechend einer linearen
Abmessung haben, die vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2% und
5% liegt und beispielsweise längs
der Umfangsabwicklung des Trägers
entsprechend seiner Äquatorialebene
X-X genommen wird, die mit der Äquatorialebene
des Reifens zusammenfällt.
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Der
torusförmige
Träger 11,
der im Einzelnen weder beschrieben noch dargestellt wird, da er
für die Zwecke
der Erfindung nicht besonders relevant ist, kann beispielsweise
von einer kollabierbaren Trommel oder von einem aufblasbaren Schlauch
gebildet werden, der geeignet verstärkt ist, um im aufgeblasenen
Zustand die gewünschte
Torusform anzunehmen und beizubehalten.
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Unter
Bezug auf die vorstehenden Ausführungen
wird bei der Herstellung des Reifens 1 zuerst der Karkassenaufbau 2 ausgebildet,
der mit der möglichen
Ausbildung der Abdichtschicht 10 beginnt.
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Diese
abdichtende Schicht 10 kann vorteilhafterweise dadurch
erhalten werden, dass um den torusförmigen Träger 11 wenigstens
ein bandförmiger
Streifen 12 aus elastomerem Material am Umfang gewickelt
wird, der für
Luft undurchlässig
ist und der von einer Siebkopfspritzvorrichtung und/oder von einem
Kalander erzeugt wird, der sich in der Nähe des toroidförmigen Trägers befindet.
Wie aus 1 zu sehen ist, erfolgt das
Wickeln des bandförmigen Streifens 12 im
Wesentlichen in Umfangswindungen, die aufeinander folgend Seite
an Seite so angeordnet werden, dass sie dem Querschnittsprofil der
Außenfläche des
torusförmigen
Trägers 11 folgen.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck Querschnittsprofil
die Form, die durch den Halbschnitt des torusförmigen Trägers 11 wiedergegeben
wird, der in einer Ebene geschnitten ist, die radial zu seiner in
der Zeichnung nicht gezeigen, eigenen geometrischen Drehachse ist,
die mit der geometrischen Drehachse des Reifens und somit mit der
des herzustellenden Karkassenaufbaus 2 zusammenfällt.
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Die
Karkassenlage 3 wird direkt auf den toroidförmigen Träger 11 ausgebildet,
indem, was nachstehend deutlicher wird, eine erste und eine zweite Reihe
von streifenförmigen
Segmenten 13, 14 abgelegt werden, die aus wenigstens
einem fortlaufende streifenförmigen
Element 2a erhalten werden, das vorzugsweise eine Breite
in einem Bereich zwischen 3 mm und 15 mm hat.
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Wie 2 zeigt,
erfolgt die Herstellung des fortlaufenden streifenförmigen Elements 2a im
Wesentlichen aus einem oder mehreren fadenförmigen Elementen 15,
und vorzugsweise aus drei bis zehn fadenförmigen Elementen 15,
die von entsprechenden Spulen 15a zugeführt werden, wobei sie durch eine
Siebkopfspritzvorrichtung 16 geführt werden, die einer Extrudervorrichtung 17 zugeordnet
ist, die Rohelastomermaterial durch die Siebkopfspritzvorrichtung
schickt.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Beschreibung bedeutet "Siebkopfspritzvorrichtung" den Teil der Extrudervorrichtung,
der beim Stand der Technik auch mit dem Ausdruck "Extruderkopf" bezeichnet wird,
der mit einem so genannten "Mundstück" versehen ist, durch
den das zu verarbeitende Produkt in Übereinstimmung mit einem Austrittskanal
hindurchgeht, der entsprechend den geometrischen und abmessungsmäßigen Eigenschaften,
die das Produkt erhalten soll, geformt und bemessen ist.
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Das
elastomere Material und die fadenförmigen Elemente 15 werden
innerhalb der Siebkopfspritzvorrichtung 16 innig vereinigt,
die an ihrem Auslass das fortlaufende streifenförmige Element 2a erzeugt,
das von wenigstens einer Lage aus elastomerem Material 18 gebildet
wird, in dessen Dicke die fadenförmigen
Elemente eingeschlossen sind.
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Abhängig von
den Anforderungen ist es möglich,
die fadenförmigen
Elemente 15 in die Siebkopfspritzvorrichtung so zu führen, dass
sie in eine Schicht aus elastomerem Material 18 nicht integral eingeschlossen
sind und aus einer oder beiden Oberflächen vorstehen.
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Die
fadenförmigen
Elemente 15 können
beispielsweise jeweils von einem textilen Kord mit einem Durchmesser
vorzugsweise im Bereich zwischen 0,6 mm und 1,2 mm oder von einem
Metallkord mit einem Durchmesser vorzugsweise im Bereich zwischen
0,3 mm und 2,1 mm gebildet werden.
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Erforderlichenfalls
können
die fadenförmigen Elemente 15 vorteilhafterweise
in dem fortlaufenden streifenförmigen
Element 2a so angeordnet werden, dass die daraus hergestellte
Karkassenlage 3 unerwartete Eigenschaften hinsichtlich
Kompaktheit und Homogenität
erhält.
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Für diesen
Zweck können
die fadenförmigen Elemente 15 beispielsweise
in einer Dichte angeordnet werden, die sechs fadenförmige Elemente
pro Zentimeter am Umfang auf der Karkassenlage 3 in der
Nähe der Äquatorialebene
des Reifens 1 überschreitet.
Auf jeden Fall ist zu bevorzugen, dass die fadenförmigen Elemente 15 in
dem streifenförmigen Element 2a mit
einem Abstand zwischen ihren jeweiligen Mitten angeordnet werden,
der nicht kleiner als das 1,5-fache des Durchmessers der fadenförmigen Elemente
ist, um eine ausreichende Gummierung zwischen benachbarten Drähten zu
ermöglichen.
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Das
fortlaufende streifenförmige
Element
2a, das aus der Siebkopfspritzvorrichtung
16 austritt, kann
vorteilhafterweise eventuell durch eine Ansammlungs-Kompensations-Vorrichtung
19 auf
eine Ablegevorrichtung geführt
werden, deren strukturelle und betriebliche Eigenschaften im Einzelnen
in der
EP 928 680 A im
Namen der gleichen Anmelderin beschrieben sind, deren Inhalt hier
als eingeschlossen angesehen wird.
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Diese
Ablegevorrichtung ist in der Lage, das fortlaufende streifenförmige Element 2a nacheinander
so zu zerschneiden, dass man streifenförmige Segmente 13, 14 mit
vorgegebener Länge
erhält.
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Auf
die Ausführung
des Schneidens eines jeden streifenförmigen Segments 13, 14 folgt
unmittelbar das Ablegen des Segments auf dem torusförmigen Träger 11,
wobei das streifenförmige
Segment in eine "U"-Form um das Querschnittsprofil
des torusförmigen
Trägers
so gebracht wird, dass in dem streifenförmigen Segment 13, 14 zwei
seitliche Abschnitte 13a, 14a, die sich radial
zur Achse des torusförmigen
Trägers 11 in
Positionen abwickeln, die axial im Abstand voneinander liegen, und
ein Ringabschnitt 13b, 14b identifiziert werden
können,
die sich in einer radial äußeren Position
zwischen den seitlichen Abschnitten erstrecken.
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Die
Klebrigkeit des Rohelastomermaterials, das die Schicht 18 bildet,
die die fadenförmigen
Elemente 15 beschichtet, gewährleistet die stabile Haftung
der streifenförmigen
Segmente 13, 14 auf den Oberflächen des torusförmigen Trägers 11,
auch bei Fehlen der Dichtungsschicht 10 auf dem torusförmigen Träger. Die
oben beschriebene Haftung ergibt sich insbesondere, sobald das streifenförmige Segment 13, 14 in
Kontakt mit dem torusformigen Träger 11 in
einem radial äußeren Bereich
seines Querschnittprofils kommt.
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Zusätzlich zu
oder anstatt der Ausnutzung der natürlichen Klebrigkeit des elastomeren
Materials, wie vorstehend beschrieben, kann das Halten von einem
oder mehreren streifenförmigen
Segmenten 13, 14 an dem torusförmigen Träger 11 mit Hilfe einer
Ansaugwirkung erhalten werden, die durch eines oder mehrere geeignete
Löcher
erzeugt wird, die an dem torusförmigen
Träger
vorgesehen sind.
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Der
torusförmige
Träger 11 kann
in einer Winkeldrehung entsprechend einer Schrittbewegung synchron
zur Betätigung
der vorstehend erwähnten Ablegevorrichtung
so bewegt werden, dass auf jede Schneidaktion an jedem streifenförmigen Segment 13, 14 ein
Ablegen in einer am Umfang bezüglich
des vorher abgelegten Segments 13, 14 distanzierten Position
folgt.
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Insbesondere
erfolgt die Drehung des torusförmigen
Trägers 11 entsprechend
einer Winkelteilung, die einer Umfangsverschiebung entspricht, die gleich
einem Mehrfachen, oder genauer dem Doppelten der Breite eines jeden
streifenförmigen
Segments 13, 14 ist.
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Wenn
nicht anders angegeben, soll für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "am Umfang" sich auf einen Umfang
beziehen, der in der Äquatorialebene
und in der Nähe
der Außenfläche des
torusförmigen
Trägers 11 liegt.
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Bei
der oben beschriebenen Arbeitssequenz bestimmt eine erste vollständige Umdrehung
des torusförmigen
Trägers 11 um
seine eigene Achse das Ablegen der ersten Reihe von streifenförmigen Segmenten 13 in
einer Verteilung am Umfang, die einem Umfangsschritt entspricht,
der gleich der doppelten Breite eines jeden von ihnen ist. Somit
verbleibt, wie 4 deutlich zeigt, zwischen dem
einen und dem anderen der Segmente, die zu der ersten Reihe gehören, ein
Leerraum "S", der wenigstens
in Übereinstimmung
mit den Ringabschnitten 13b der Segmente letzterem in der
Breite entspricht.
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Abhängig von
den Anforderungen kann das Ablegen der streifenförmigen Segmente 13,
die zu der ersten Reihe gehören,
in Ebenen erfolgen, die radial zur Drehachse des torusförmigen Trägers 11 oder
parallel bezogen auf die Radialebene zersetzt sind, wie es in der
Patentanmeldung WO 00/38906 im Namen der Anmelderin beschrieben
ist.
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Darüber hinaus
kann dieser Ablegevorgang mit einer geeigneten Ausrichtung bezogen
auf die Richtung der Umfangsabwicklung des torusförmigen Trägers 11,
beispielsweise einem Winkel im Bereich zwischen 3 und 15 Grad, erfolgen.
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Die
Einstellung des Ablegewinkels der streifenförmigen Segmente kann beispielsweise
durch ihr geeignetes Ausrichten der geometrischen Drehachse der
Trommel bezogen auf die Ablegevorrichtung erreicht werden.
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Die
Herstellung einer Karkassenlage 2 geht dann weiter mit
der Phase des Aufbringens des vorstehend erwähnten ringförmigen Verstärkungsaufbaus 4,
und insbesondere der primären
Abschnitte 4a davon, in der Nähe eines jeden der inneren
Umfangsränder
der in Fertigung befindlichen Karkassenlage 3, um die Karkassenbereiche
zu erhalten, die als "Wulste" bekannt sind und
insbesondere dazu bestimmt sind, das Festlegen des Reifens an einer
entsprechenden Montagefelge zu gewährleisten.
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Jeder
der vorstehend erwähnten
ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 hat
vorzugsweise eine erste ringförmige
Einlage 21 für
seine Festlegung, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung nicht dehnbar ist,
im Wesentlichen so wie ein zur geometrischen Drehachse des torusförmigen Trägers 11 konzentrischer
Ring geformt ist und in einer am Umfang inneren Position an Endrändern anliegt,
die die zur ersten Reihe gehörenden
streifenförmigen
Segmente 13 haben.
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Die
erste ringförmige
Einlage 21 für
die Festlegung wird von wenigstens einem metallischen langgestreckten
Element gebildet, das in mehrfache, im Wesentlichen konzentrische
Windungen 21a gelegt ist. Die Windungen 21a können von
einer fortlaufenden Wendel oder von konzentrischen Ringen gebildet
werden, die von den jeweiligen langgestreckten Elementen geformt
werden.
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Mit
der ringförmigen
Einlage 21 für
die Festlegung ist ein Füllkörper 22 aus
elastomerem Material, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material,
kombiniert, das eine Shore-D-Härte
im Bereich zwischen 48° und
55° hat,
gemessen bei einer Temperatur von 23°C, und vorzugsweise eine Erstreckung
aufweist, die über
die radiale Erstreckung der ringförmigen Einlage 21 für die Festlegung
hinausgeht.
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Vorzugsweise
befindet sich der Füllkörper 22 in
einer axial äußeren Position
an der ersten ringförmigen
Einlage 21 für
die Festlegung und erstreckt sich radial, wobei er sich von der
ringförmigen
Einlage weg verjüngt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das ringförmige
Element 21 für
die Festlegung direkt an den Endrändern der streifenförmigen Segmente 13 hergestellt,
wobei die Windungen 21 dadurch gebildet werden, dass das
langgestreckte Element eventuell mit Hilfe von Rollen oder anderen
geeigneten Vorrichtungen, die in Gegenüberstellung zu der Oberfläche des
torusförmigen
Trägers 11 wirken,
gewickelt wird.
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Die
Klebrigkeit der elastomeren Schicht 18, die die streifenförmigen Segmente 13 überzieht,
die zur ersten Reihe gehören,
sowie die eventuelle abdichtende Schicht 10, die vorher
auf der Trommel abgelegt ist, gewährleisten die stabile Positionierung der
einzelnen Windungen 21a bei ihrer Ausbildung.
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Dem
Ablegen des langgestreckten Elements kann vorteilhafterweise auch
eine Gummierungsphase vorausgehen, bei welcher das langgestreckte
Element mit wenigstens einer Schicht aus rohelastomerem Material
beschichtet wird, das neben einer Gewährleistung einer optimalen
Kautschuk-Metall-Befestigung an dem langgestreckten Element die
Haftung weiterhin begünstigt.
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Danach
kann der Füllkörper 22 seinerseits direkt
in Kontakt mit der ringförmigen
Einlage 21 für die
Festlegung ausgebildet werden, wobei beispielsweise ein fortlaufender
Streifen aus elastomerem Material aufgebracht wird, der aus einer
Siebkopfspritzvorrichtung austritt, die angrenzend an die Trommel 11 angeordnet
ist. Der fortlaufende Streifen kann die Endabschnittform des Füllkörpers 22 bereits dann
haben, wenn er aus der jeweiligen Siebkopfspritzvorrichtung austritt.
Alternativ kann das fortlaufende Band einen kleineren Querschnitt
als der Füllkörper haben,
wobei letzterer dadurch erhalten wird, dass der Streifen in mehrfachen
Windungen aufgebracht wird, die Seite an Seite und/oder aufeinander angeordnet
werden, um den Füllstoffkörper 22 in
einer abschließenden
Form zu bilden.
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Nach
dem Aufbringen der primären
Abschnitte 4a, die zu den jeweiligen ringförmigen Verstärkungsaufbauten 4 gehören, wird
die Ausbildung der Karkassenlage 4 dadurch abgeschlossen,
dass die zweite Reihe von streifenförmigen Segmenten 14 aufgelegt
wird, die dadurch erhalten werden, dass das fortlaufende streifenförmige Element 2a auf
Maß geschnitten
und auf den torusförmigen
Träger 11 ähnlich wie
die zur ersten Reihe gehörenden
streifenförmigen
Elemente 13 aufgebracht wird.
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Wie 6 deutlich
zeigt, wird jedes zur zweiten Reihe gehörende Segment 14 mit
einer "U"-Form um das Querschnittsprofil
des torusförmigen
Trägers 11 zwischen
zwei auf einander folgenden, zu der ersten Reihe gehörenden Segmenten 13 abgelegt
und parallel dazu ausgerichtet. Insbesondere ist bei jedem zu der
zweiten Reihe gehörenden
Segment 14 der jeweilige Ringabschnitt 14b am
Umfang zwischen den ringförmigen
Abschnitten 13a der zur ersten Reihe gehörenden Segmente 13 angeordnet,
um den Raum "S" zu füllen, der
zwischen ihnen und einem Paar von seitlichen Abschnitten 14a vorhanden ist,
die die Endränder
des Segments in eine Position auf den primären Abschnitten 4a der
jeweiligen ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 auf
axial gegenüberliegenden
Positionen bezogen auf die Endränder der
zu der ersten Reihe gehörenden
Segmente 13 bringen.
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D.h.
mit anderen Worten, dass jeder primäre Abschnitt 4a, der
ein Schnittprofil hat, das sich von der Achse des Reifens weg verjüngt, eine
axial innere Seite, die zu den Endrändern der zur ersten Reihe gehörenden streifenförmigen Segmente 13 ausgerichtet
ist, und eine axial äußere Seite
hat, die zu den Endrändern
der zu der zweiten Reihe gehörenden Segmenten 14 ausgerichtet
ist.
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Die
seitlichen Abschnitte 14a eines jeden zu der zweiten Reihe
gehörenden
Segments 14 kann auch die seitlichen Abschnitte 13a der
beiden darauf folgenden Segmente 13 abdecken, die zu der
ersten Reihe gehören,
und zwar jeweils auf einer Länge,
die zwischen dem radial äußeren Rand
des primären
Abschnitts 4a, der zu dem entsprechenden ringförmigen Verstärkungsaufbau 4 gehört, und
dem Übergangsbereich
zwischen dem seitlichen Abschnitt und dem ringförmigen Abschnitt 13b, 14b liegt.
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Aufgrund
der gegenseitigen Konvergenz zwischen den benachbarten seitlichen
Abschnitten 13a, 14a, die radial zur geometrischen
Achse des torusförmigen
Trägers
ausgerichtet sind, nimmt die Aufeinanderlage oder Abdeckung der
seitlichen Abschnitte 13a der zur ersten Reihe gehörenden Segmente 13,
d.h. die Umfangsamplitude der aufeinander liegenden Bereiche, ausgehend
von einem Maximalwert in der Nähe
des radial äußeren Randes
des primären
Abschnitts 4a eines jeden ringförmigen Verstärkungsaufbaus 4 zu
einem Wert von null entsprechend dem Übergangsbereich zwischen den
seitlichen Abschnitten 13a, 14a und den ringförmigen Abschnitten 13b, 14b ab.
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Wenn
in der Nähe
der Wulste eine homogenere Verteilung der fadenförmigen Elemente 15 erreicht
werden soll, die jeweils die Segmente 13, 14 der
ersten und zweite Reihe bilden, kann ein Ablenkschritt sequenziell
auf dem fortlaufenden streifenförmigen
Elemente 2a in den Bereichen seiner Längsabwicklung entsprechend
den zu erreichenden Enden der streifenförmigen Segmente 13, 14 auf
die Schneidaktionen folgend ausgeführt werden. Auf diese Weise
werden an der Abwicklung eines jeden streifenförmigen Segments 13, 14 Be reiche
mit vergrößerter Breite
gebildet, die in Übereinstimmung
mit den inneren Umfangsrändern
der so gebildeten Karkassenlage 3 positioniert werden.
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Die
Ablenkwirkung verursacht eine Verringerung der Dicke der elastomeren
Schicht 18 und eine Vergrößerung der Breite des streifenförmigen Elements 2a mit
der daraus folgenden gegenseitigen Trennung der fadenförmigen Elemente 15.
Wenn dies der Fall ist, können
die Endränder
eines jeden Segments 13, 14 verbreitert werden,
bis sie in Übereinstimmung
mit den am Umfang inneren Enden eine Breite haben, die sogar das
Doppelte von der der ringförmigen
Abschnitte 13b, 14b sein kann, wobei auf jeden
Fall die jeweilige innere und äußere Seite eines
jeden primären
Abschnitts 4a vollständig
beschichtet ist.
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Nach
dem Ablegen der zu der zweiten Reihe gehörenden streifenförmigen Segmente 14 in
der beschriebenen Weise ist die Ausbildung der Ringwulst-Verstärkungsaufbauten 4 abgeschlossen.
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Wie 6 zeigt,
wird für
diesen Zweck bei jedem der Verstärkungsaufbauten 4 eine
zweite ringförmige
Einlage 21 ausgebildet, die wie ein Ring geformt ist und
beispielsweise durch Wickeln eines zweiten langgestreckten Elements
entsprechend konzentrischen Windungen 24a ähnlich wie
bei der Bildung der ersten ringförmigen
Einlage 21 erhalten wird.
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Die
zweite Einlage 24 bildet so einen zusätzlichen Abschnitt des Verstärkungsaufbaus 4,
der an den Endrändern 14a der
zur zweiten Reihe gehörenden
streifenförmigen
Segmente 14 ausgebildet und/oder dort aufgelegt ist. Für diesen
Zweck kann das zweite langgestreckte Element direkt auf die vorher
auf dem torusförmigen
Träger 11 ausgebildete Karkassenlage 3 gewickelt
werden, um die zweite ringförmige
Einlage 24 direkt in Kontakt auf der Karkasse auszubilden.
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Nach
diesem Arbeitsgang wird jeder der Endränder der zu der zweiten Reihe
gehörenden
Segmente 14 vorteilhafterweise zwischen dem Hauptabschnitt 4a und
dem zusätzlichen
Abschnitt 24 des jeweiligen ringförmigen Verstärkungsaufbaus 4 eingeschlossen.
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Vorteilhafterweise
hat die zweite ringförmige Einlage 24 eine
geringere radiale Erstreckung als die erste ringförmige Einlage 21 und
liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1/3 und 2/3 von ihr.
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Bei
Gürtelreifen
wird der Gurtaufbau 5 gewöhnlich auf den Karkassenaufbau 2 aufgebracht.
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Dieser
Gurtaufbau 5 kann auf jede für den Fachmann zweckmäßige Weise
erhalten werden und weist im Wesentlichen einen primären Gurtstreifen 7 auf,
der beispielsweise dadurch erhalten wird, dass wenigstens ein fortlaufender
Kord in Windungen gelegt wird, die axial Seite an Seite auf der
Karkassenlage 3 angeordnet sind. Zusammen mit dem vorstehend
erwähnten
primären
Streifen 7 können
auch zusätzliche
Verstärkungsschichten
vorgesehen werden, die vorteilhafterweise von Gewebe- und/oder Filzstreifen
gebildet werden, d.h. von Lagen eines Verbunds, der mit kurzen Verstärkungsfasern
beispielsweise vom Aramidtyp, versehen ist.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
hat der Gurtaufbau weiterhin erste und zweite zusätzliche Gurtstreifen 6a, 6b,
die Korde mit entsprechend gekreuzter Ausrichtung haben und in einer
Position angeordnet sind, die radial außerhalb des primären Streifens 7 liegt.
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Auf
dem Gurtaufbau 5 werden dann das Laufflächenband 8 und die
Seitenwände 9 aufgebracht,
die ebenfalls in einer für
den Fachmann zweckmäßigen Weise
erhalten werden können.
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Der
so hergestellte Reifen 1 kann nun erforderlichenfalls nach
seinem Entfernen von dem Träger 11 einer
Vulkanisierphase unterworfen werden, die auf jede bekannte und herkömmliche
Weise ausgeführt
werden kann.
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Mit
der vorliegenden Erfindung werden wesentliche Vorteile erreicht.
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Der
vorliegende Karkassenaufbau kann direkt auf einem torusförmigen Träger erhalten
werden, auf dem in vorteilhafter Weise der gesamte Reifen ausgebildet
werden kann, was die Verarbeitungszeiten verglichen mit dem in dem
Dokument
US 5,362,343 beschriebenen
Verfahren beträchtlich
verringert.
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Der
bauliche und strukturelle Konzept des vorliegenden Reifens, insbesondere
in Bezug auf seinem Karkassenaufbau 2, ermöglicht das
Erreichen von wesentlichen Verbesserungen hinsichtlich von strukturellem
Widerstand, insbesondere in der Nähe der Seitenwände und
Wulste, wo normalerweise eine größere Festigkeit
erforderlich ist, sowie hinsichtlich des Straßenverhaltens, wobei er inzwischen alle
Vorteile nutzt, die in typischer Weise mit einem Einzellagen-Karkassenaufbau
verbunden sind.
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Insbesondere
sind die konstruktiven Merkmale der nicht dehnbaren ringförmigen Aufbauten 4 und
die Art und Weise, durch die sie in der Karkassenlage 3 integriert
werden, so beschaffen, dass sie dem Reifen einen hervorragenden
strukturellen Widerstand geben, während seine Dicke in Übereinstimmung
mit den Wulsten entsprechend den Anforderungen ausreichend gehalten
wird, wie sie bei Motorradreifen typischerweise vorliegen.
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Das
Vorhandensein der am Umfang nicht dehnbaren ringförmigen Einlagen 21, 24,
deren Windungen 21a, 24a innig mit der Karkassenlage 3 verbunden
und im Wesentlichen senkrecht bezüglich der fadenförmigen Elemente 15 ausgerichtet
sind, die zu den unterschiedlichen Reihen der streifenförmigen Segmente 13, 14 gehören, ergibt
eine hervorragende Verbindung mit den fadenförmigen Elementen. Dadurch wird
der Karkassenaufbau 2 in den den Wulsten des Reifens 1 entsprechenden
Bereichen beträchtlich
verstärkt,
ohne dass für
diesen Zweck die Verwendung von zusätzlichen streifenförmigen Einlagen
erforderlich ist, die gewöhnlich
als "Wulstfahnen" bezeichnet werden
und in einer Schleife um die ringförmigen Verstärkungsaufbauten 4 herumgelegt
sind, die stattdessen beim Stand der Technik verwendet werden.