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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Rohreifens, das in der Lage ist, die Uniformity des Reifens zu verbessern,
indem Schwankungen der Karkasskordlängen verringert werden.
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Im
Allgemeinen werden bei der Herstellung von Luftreifen zur Anfertigung
eines Rohreifens ein Innerliner aus gasundurchlässigem Gummi, ein oder mehrere
Streifen oder Lagen aus gummierten Korden für eine Karkasslage, eine Verstärkungsschicht
usw. auf eine Aufbautrommel gewickelt. Die bei einem derartigen
Gummimaterial verwendeten Elastomere und gummierten Materialien
sind nicht vulkanisiert, wenn sie um die Aufbautrommel gewickelt
werden. Daher wird ihre eigene Klebefähigkeit dazu verwendet, diese
Materialien auf der Trommel zu fixieren. Hinsichtlich des unvulkanisierten
Karkasslagenmaterials wird dieses zuerst zu einer im Wesentlichen
zylindrischen Form gewickelt und anschließend wird die Form allmählich zu
der Endform oder einer Torusform verändert.
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US-Patent
Nr. 2 313 035 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Rohreifens
mit den Schritten, dass:
- – eine Karkasslage aus gummierten
Korden um eine Aufbautrommel zu einem im Wesentlichen zylindrischen
Körper
gewickelt wird,
- – der
zylindrische Körper
gegen die Aufbautrommel über
den gesamten Umfang gedrückt
wird,
- – Randabschnitte
des im Wesentlichen zylindrischen Körpers derart verengt werden,
dass ihr Außendurchmesser
verringert wird,
- – ein
Wulstkern um jeden der verengten Randabschnitte herum aufgesetzt
wird,
- – die
Randabschnitte um die Wulstkerne zurückgeschlagen werden, und
- – ein
Hauptabschnitt des zylindrischen Körpers zwischen den Wulstkernen
aufgebläht
wird, während
die Breite zwischen den Wulstkernen verringert wird.
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Bei
diesem bekannten Verfahren wird während des oben erwähnten Schrittes
des Verengens der Randabschnitte des zylindrischen Körpers der
Hauptabschnitt des zylindrischen Körpers nicht länger gegen die
Aufbautrommel gedrückt,
mit der Folge, dass eine Verschiebung der Karkasskorde entstehen
kann und die Kordlängen
zwischen den Wulstkernen des fertigen Reifens variieren können, da
die Verläufe
der Karkasskorde verändert
werden.
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Selbst
wenn die Schwankung gering ist, kann es sein, dass im Besonderen
unter Hochgeschwindigkeitsfahrbedingungen die Verschlechterung der
Uniformity des Reifens, wie etwa ein Radialschlag, nicht vernachlässigbar
wird.
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Da
zusätzlich
die Druckfedern 400 der in US-Patent Nr. 2 313 035 beschriebenen
Vorrichtung in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, wenn der
zylindrische Körper
gegen die Aufbautrommel gepresst wird, werden die Karkasskorde von
ihrer ursprünglichen
Richtung weg gebogen, insbesondere wenn die Karkasskorde hinsichtlich
der Bewegungsrichtung der Druckfedern geneigt sind, was auch zu
einer Verschiebung der Karkasskorde führt.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen eines Rohreifens bereitzustellen, bei dem eine Verschiebung
der Karkasskorde verhindert wird, so dass die Verläufe der
Karkasskorde konstant sind und dadurch die Verschlechterung der
Uniformity des Reifens aufgrund einer Kordverlaufsschwankung vermieden
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Rohreifens offenbart,
das die folgenden Schritte umfasst, dass:
- – eine Karkasslage
aus gummierten Korden um eine Aufbautrommel zu einem im Wesentlichen
zylindrischen Körper
gewickelt wird,
- – der
zylindrische Körper über den
gesamten Umfang gegen die Aufbautrommel gedrückt wird,
- – Randabschnitte
des im Wesentlichen zylindrischen Körpers derart verengt werden,
dass ihr Außendurchmesser
verringert wird,
- – ein
Wulstkern um jeden der verengten Randabschnitte herum aufgesetzt
wird,
- – die
Randabschnitte und die Wulstkerne zurückgeschlagen werden, und
- – ein
Hauptabschnitt des zylindrischen Körpers zwischen den Wulstkernen
aufgebläht
wird, während
die Breite zwischen den Wulstkernen verringert wird; wobei
- – der
Schritt des Drückens
des zylindrischen Körpers
gegen die Aufbautrommel auf eine solche Weise ausgeführt wird,
dass nicht zugelassen wird, dass die Karkasskorde sich axial und
in Umfangsrichtung der Trommel bewegen, und
- – der
Schritt des Wegnehmens des Drucks des zylindrischen Körpers gegen
die Aufbautrommel frühestens ausgeführt wird,
nachdem die Randabschnitte verengt worden sind.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1A, 1B, 1C, 1D, 1E und 1F Schaubilder
sind, um ein Beispiel des Verfahrens zum Herstellen eines Rohreifens
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erläutern;
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2 ein
Schaubild ist, das ein Beispiel der Aufbautrommel zeigt;
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3 ein
Schaubild ist, um ein Beispiel der Haltevorrichtung für den zylindrischen
Körper
zu erläutern;
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4 eine
schematische Perspektivansicht eines Beispiels der Verengungseinrichtung
für die Randabschnitte
des zylindrischen Körpers
ist;
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5A, 5B und 5C Schaubilder
sind, um ein Problem beim Verengen der Randabschnitte des zylindrischen
Körpers
zu erläutern;
und
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6 eine
resultierende Verschiebung zeigt, die eine Schwankung der Karkasskordverläufe bewirkt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Aufbautrommel 1 dazu verwendet, einen
Rohreifen herzustellen.
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Die
Aufbautrommel 1 weist eine Außenfläche 1S auf, auf die
unvulkanisierte plattenartige Reifenbestandteile gewickelt werden.
Die plattenartigen Reifenbestandteile (a) umfassen zumindest eine
Karkasslage und gewöhnlich
einen Innerlinergummi und wahlweise eine Verstärkungsschicht.
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Die
Außenfläche 1S ist
eine zylindrisch gekrümmte
Umfangsfläche.
Somit ist in einem Querschnitt, der die Achse der Trommel umfasst,
die Oberfläche 1S im
Wesentlichen gerade und parallel zu der Achse.
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Ein
Beispiel der Aufbautrommel 1 ist schematisch in 2 gezeigt,
und sie umfasst eine Vielzahl von in Umfangsrichtung unterteilten
Sektoren 4, die um die Achse der Trommel 1 herum
angeordnet sind. Die Sektoren 4 bilden gemeinsam an ihren
radial äußeren Positionen
die oben erwähnte
zylindrische Außenfläche 1S. Um
in der Lage zu sein, die Trommel zusammenzuziehen, können sich
die Sektoren 4 von den oben erwähnten äußeren Positionen zu inneren
Positionen bewegen. Die Aufbautrommel 1 ist durch eine
Welle 3 um die Achse drehbar gelagert.
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In
dem normalen oder expandierten Zustand der Trommel, in der die Sektoren 4 sich
an den radial äußeren Positionen
befinden, werden die Reifenbestandteile (a) zu einem zylindrischen
Körper
(A) auf der Außenfläche 1S gewickelt,
während
die Aufbautrommel 1 relativ zu Zufuhreinrichtungen für die Bestandteile
gedreht wird. Das Wickeln kann vorgenommen werden, dadurch, dass
- (i) jeweils einer der Bestandteile auf die
Außenseite
des anderen aufgelegt wird, oder
- (ii) zunächst
eine laminierte Bahn der Bestandteile hergestellt wird und dann
die laminierte Bahn auf die Trommel aufgelegt wird, oder
- (iii) durch eine Kombination von (i) und (ii).
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Zum
Beispiel wird im Fall (i) zunächst
der Innerlinergummi auf die Trommel gewickelt, und anschließend wird
die Karkasslage auf den Innerliner gewickelt. Im Fall (ii) werden
zunächst
der Innerlinergummi und die Karkasslage darauf zu einer Bahn laminiert,
und anschließend
wird die laminierte Bahn auf die Trommel gewickelt. Im Fall (iii)
werden natürlich zumindest
drei bahnartige Bestandteile verwendet, beispielsweise ein Innerliner
und eine Karkasslage, die zu einer Bahn laminiert werden, und eine
weitere Karkasslage oder ein Verstärkungsschicht, die auf die
laminierte Bahn gewickelt wird.
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Der
zylindrische Körper
(A) ist breiter als die Außenfläche 1S,
und infolgedessen weist er einen Hauptabschnitt 1A auf
der Außenfläche 1S und
Randabschnitte A2 auf, die von den jeweiligen Rändern der Außenfläche 1S hervorragen.
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1A zeigt
einen derartigen zylindrischen Körper
(A), der auf der Aufbautrommel 1 gebildet ist, wobei die
Randabschnitte A2 hervorragen.
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Als
Nächstes
wird, wie es in 1B gezeigt ist, der zylindrische
Körper
(A) durch eine Haltevorrichtung 2 derart befestigt, damit
sich die Karkasskorde darin nicht axial oder in Umfangsrichtung
der Trommel bewegen können.
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Die
Haltevorrichtung 2 drückt
den Hauptabschnitt A1 gegen die Außenfläche 1S der Aufbautrommel 1 um
den gesamten Umfang herum, um zu verhindern, dass sich die Karkasskorde
bewegen.
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Ein
Beispiel der Haltevorrichtung 2 ist in 3 schematisch
gezeigt, wobei eine Vielzahl von profilierten Druckplatten 6 um
die Aufbautrommel 1 herum angeordnet ist. Die Druckplatten 6 können in
Richtung der Achse der Aufbautrommel 1 bewegt werden, um
den Hauptabschnitt A1 gegen die Trommel zu pressen. Die Druckplatten 6 sind
vorzugsweise um eine Umfangslinie, beispielsweise die Mittellinie
des Hauptabschnitts A1, herum gestaffelt, damit sie einander im
Druckzustand überlappen
können
und dadurch keinen Umfangsspalt zwischen ihnen bilden.
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Um
das Verhindern der Karkasskordbewegung in dem Hauptabschnitt A1
sicherzustellen, ist die Druck- oder Haltebreite W2 durch die Haltevorrichtung 2 vorzugsweise
im Bereich von nicht weniger als dem 0,3-fachen der Breite W1 des
Hauptabschnittes A1 festgelegt.
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Für die Druckposition
in der axialen Richtung der Trommel ist in dem Fall einer einzigen
Position, wie sie in 1B gezeigt ist, die Mitte des
Hauptabschnitts A1 bevorzugt. In dem Fall von zwei Positionen (nicht gezeigt)
ist die Nähe
der Ränder
des Hauptabschnittes A1 bevorzugt. Natürlich sind drei oder mehr Positionen ebenfalls
möglich.
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Um
als Nächstes
einen Wulstkern C um jeden der Randabschnitte A2 herum aufzusetzen,
wird der Außendurchmesser
der Randabschnitte A2 durch eine Verengungseinrichtung F verringert,
da der Außendurchmesser
sonst größer ist
als der Innendurchmesser des Wulstkerns C.
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In
dem normalen oder expandierten Zustand der Aufbautrommel 1 ist
ihr Außendurchmesser
größer als
der Innendurchmesser des Wulstkerns C, und dementsprechend ist der
Außendurchmesser
des zylindrischen Körpers
(A), der auf die Trommel gewickelt wird, ebenfalls größer als
der Innendurchmesser des Wulstkerns C.
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Ein
Beispiel der Verengungseinrichtung F ist in 4 gezeigt,
und sie umfasst eine Vielzahl von flachen Federn (f) mit schmaler
Breite, deren eines Ende aus einem radialen Zustand in einen parallelen
Zustand beweglich angelenkt ist. In dem radialen Zustand, der mit
einer gestrichelten Linie dargestellt ist, sind die Längsrichtungen
der flachen Federn (f) radial um die Trommelachse herum. In dem
parallelen Zustand, der mit einer durchgezogenen Linie dargestellt
ist, sind die Längsrichtungen
parallel zur Trommelachse.
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Wie
es in 1C gezeigt ist, ist die Verengungseinrichtung
F in dem radialen Zustand auf jeder Seite der Trommel koaxial damit
angeordnet, und dann werden die flachen Federn (f) allmählich in
Richtung des parallelen Zustandes bewegt. Deshalb wird die Außenfläche der
Randabschnitte A2 durch die flachen Federn (f) komprimiert, und
der Außendurchmesser
der Randabschnitte A2 wird kleiner als der Innendurchmesser des Wulstkerns
C.
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Als
Nächstes
werden, wie es in 1D gezeigt ist, die Wulstkerne
C in ihre jeweiligen Positionen auf den Randabschnitten A2 von der
Seite aus bewegt, so dass die Wulstkerne C benachbart zu den axialen
Rändern
des Hauptabschnittes A1 angeordnet sind.
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Bei
diesem Beispiel werden jeder Wulstkern C und ein unvulkanisierter
Wulstkernreitergummi, der eine dreieckige Querschnittsform aufweist,
im Voraus zusammengebaut, indem der Kernreitergummi auf die Außenumfangsfläche des
Wulstkerns C geklebt wird.
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Nachdem
die Wulstkerne aufgesetzt worden sind, wie es in 1E gezeigt
ist, werden die jeweiligen Randabschnitte A2 um den Wulstkern C
und den Kernreiter herum zurückgeschlagen,
wobei eine Zurückschlagvorrichtung 5 verwendet
wird. Ferner wird, wie es in 1F gezeigt
ist, der Hauptabschnitt A1 aufgebläht, während die Breite zwischen den
Wulstkernen C verringert wird, und anschließend werden Laufflächenbestandteile
T, die einen Laufflächenverstärkungsgürtel T1,
einen Laufflächengummi
T2 usw. umfassen, auf den Kronenabschnitt des ausgedehnten Hauptabschnitts
A1 aufgelegt. Zu geeigneten Zeitpunkten werden auch Gummischichten
für die
Reifenseitenwand, den Wulst und dergleichen aufgelegt.
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Somit
ist ein Rohreifen gebildet, und dieser wird in eine Heizform eingesetzt
und zu der fertigen Form vulkanisiert.
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Hinsichtlich
der zeitlichen Abfolge des Zurückschlagens
der Randabschnitte und des Auflegens der Laufflächenbestandteile kann dies
beinahe gleichzeitig ebenso wie nacheinander in der obigen Reihenfolge vorgenommen
werden.
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Als
ein Beispiel der Zurückschlagevorrichtung 5 kann
ein Balg 5A verwendet werden. Ein Balg 5A wird auf
jeder Seite der Aufbautrommel 1 in seinem entleerten Zustand
angeordnet, so dass ein Teil von ihm in das offene Ende des zylindrischen
Körpers
eingesetzt ist. Durch Aufblasen des Balgs 5A gelangt der
sich füllende Balg
mit den Randabschnitten in Kontakt und diese werden zurückgeschlagen.
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Um
die Reifenmaterialien, die auf die Aufbautrommel 1 gewickelt
sind, von dieser abzunehmen, muss sich im übrigen die Trommel 1 zusammenziehen,
so dass ihr Außendurchmesser
kleiner wird als der kleinste Innendurchmesser der gewickelten Materialien,
der unter den Wulstkernen auftritt.
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Das
Wegnehmen der Druckkraft auf den Hauptabschnitt A1 durch die Haltevorrichtung 2 muss
vorgenommen werden, nachdem das Verengen der Randabschnitte A2 durch
die Verengungseinrichtung F beendet worden ist. Das Lösen wird
vorzugsweise frühestens
vorgenommen, nachdem die Wulstkerne aufgesetzt worden sind. Es ist
auch möglich,
den Haupt abschnitt A1 freizugeben, nachdem die Randabschnitte A2
zurückgeschlagen
worden sind.
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Wenn
der Hauptabschnitt A1 (oder die Karkasskorde darin) nicht an der
Trommel 1 befestigt werden, gibt es eine Möglichkeit,
dass einige der Karkasskorde in eine Richtung gezogen werden, die
durch Pfeile in den 5A, 5B und 5C gezeigt
ist, wenn das Verengen auf einer Seite früher beginnt als auf der anderen
Seite (5A), die Verengung auf einer
Seite stärker
ist als auf der anderen Seite (5B) und
der Spalt (g) zwischen der Trommel und der Verengungseinrichtung
auf einer Seite schmaler ist als auf der anderen Seite (5C).
Im schlechtesten Fall tritt ein derartiger Zug auf den Kord abwechselnd
auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung auf, und die Karkasskorde
werden verschoben, wie es in 6 gezeigt
ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine derartige Verschiebung wirksam verhindert werden.
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Vergleichstests
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Es
wurden versuchsweise Radialreifen der Größe 195/65R15 für Personenkraftwagen
gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt, und die Länge
des Karkasskordverlaufs zwischen den Wulstkernen wurde an acht verschiedenen
in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen gemessen. Die mittlere
Abweichung und die Standardabweichung wurden aus den Daten berechnet.
Darüber
hinaus wurde die Radialkraftschwankung gemäß JASO C607 (Testverfahren
für die
Uniformity von Kraftfahrzeugreifen) gemessen, um den Mittelwert
und die Standardabweichung von zehn Probereifen zu erhalten.
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Die
Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
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Aus
den Testergebnissen wurde bestätigt,
dass die Uniformity der gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Reifen effektiv verbessert war.
