DE60115550T2

DE60115550T2 - Verfahren zur Herstellung einer Reifenlauffläche aus einer elektrisch leitfähigen Gummimischung

Info

Publication number: DE60115550T2
Application number: DE60115550T
Authority: DE
Inventors: Katsuto Kodaira City Koyama; Hisao Kodaira City Makino
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2021-07-10
Also published as: DE60115550D1; JP2002096402A; US20020007893A1; ES2253330T3; EP1175992B1; EP1175992A3; EP1175992A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Reifenlauffläche, die imstande ist, in einem Fahrzeug erzeugte statische Elektrizität ausreichend zu einer Fahrbahn zu entladen und gleichzeitig den Rollwiderstand des Reifens zu verringern.
In der letzten Zeit wird aus der Sicht nicht nur der Wirtschaftlichkeit, sondern auch des Umweltschutzes zunehmend gefordert, den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs zu senken, und ferner wird in Verbindung mit dieser Forderung nachdrücklich die Verminderung des Reifenrollwiderstands für das Fahrzeug gefordert.
Um eine derartige Forderung zu erfüllen, ist es vorteilhaft, den Energieverlust zu senken, der durch Deformation einer Lauffläche beim Lauf des Reifens unter Last entsteht. Zu diesem Zweck besteht eine Tendenz, einen größeren Anteil Ruß, der einen hohen, für die Verringerung des Rollwiderstands ungeeigneten Hystereseverlust aufweist und in einem größeren Anteil einem Laufflächengummi beigemischt wird, durch Siliciumdioxid mit niedrigem Hystereseverlust zu ersetzen.
Wenn ein größerer Anteil Siliciumdioxid beigemischt wird, indem der dem Laufflächengummi beigemischte Rußanteil stark verringert wird, steigt jedoch der Wert des elektrischen Widerstands in dem Laufflächengummi an, und daher wird im Fahrzeug erzeugte statische Elektrizität kaum zur Fahrbahn entladen.
Um die Entladungseigenschaft des Laufflächengummis sicherzustellen, schlägt daher JP-A-2000-85316 vor, eine elektrisch hochleitfähige Schicht aus Gummi mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, die sich radial von einem Grundlaufflächengummi zu einer Bodenkontaktfläche eines Profils erstreckt, das zum Beispiel eine Decklaufflächen- und Grundlaufflächenstruktur aufweist, auszubilden, indem man einen elektrisch hochleitfähigen Gummi mit einem Mehrschichtextruder in einen Decklaufflächengummi mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit einpreßt oder einen durch eine Extruderdüse geformten Decklaufflächengummi aufschneidet und ein elektrisch hochleitfähiges Mittel in einen Raum zwischen den Schnittflächen einfließen läßt.
EP-A1-0 838 353 offenbart einen Luftreifen für ein Fahrzeug, dessen Laufflächenplatte drei Bereiche mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen aufweist.
EP-A1-0 718 127 und EP-A2-0 872 360 beschreiben gleichfalls einen Fahrzeugreifen mit einer Laufflächenplatte.
Außerdem wird versucht, durch Aufbringen eines elektrisch hochleitfähigen Mittels auf den Laufflächenabschnitt über dessen gesamter Oberfläche eine elektrisch leitende Dünnschicht auf einem Laufflächenabschnitt auszubilden.
Bei dem Verfahren zum Einpressen des elektrisch hochleitfähigen Gummis durch den Mehrschichtextruder in den Decklaufflächengummi mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit gibt es insofern Probleme, als bei einer Änderung der Einpreßlage des elektrisch hochleitfähigen Gummis entsprechend der Form, Größe und dergleichen des Decklaufflächengummis die innere Form eines Strangpreßkopfs verändert werden muß, und es ist schwierig, einen Strangpreßkopf so zu konstruieren, daß die elektrisch leitfähige Schicht in die angemessene Form und Größe gebracht wird.
Bei dem Verfahren, bei dem man das elektrisch hochleitfähige Mittel in den Zwischenraum zwischen körperlich aufgeschnittenen Flächen eines durch die Düse geformten unvulkanisierten Decklaufflächengummis einfließen läßt, ist es schwierig, vor dem Einfließen des elektrisch hochleitfähigen Mittels das Anhaften zwischen den Schnittflächen in ausreichendem Maß zu verhindern. Wenn andererseits das Einfließen des elektrisch hochleitfähigen Mittels in dem Decklaufflächengummi nach dem Vulkanisieren ausgeführt wird, erhöht sich die Gefahr, daß beim Lauf des Reifens unter Last ein von den Schnittflächen ausgehender Laufflächenbruch entsteht.
Wenn die elektrisch leitfähige Dünnschicht über der gesamten Oberfläche des Laufflächenabschnitts aufgebracht wird, verschwindet eine solche elektrisch leitfähige Dünnschicht vorzeitig von der Bodenkontaktfläche des Profils, da die Bodenkontaktfläche des Profils beim Lauf des Reifens verschleißt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme der herkömmlichen Verfahren zu lösen und ein Verfahren zur Herstellung einer Reifenlauffläche bereitzustellen, das einfach und schnell eine elektrisch leitfähige Schicht der gewünschten Form und Größe in einer erforderlichen Position bilden kann und dabei eine spezielle Konstruktion eines Strangpreßkopfs und eine Veränderung der inneren Form des Strangpreßkopfs für die Bildung der erforderlichen elektrisch leitfähigen Schicht überflüssig macht und in ausreichendem Maße das Risiko der Erzeugung eines Laufflächenbruchs in der Position der ausgebildeten elektrisch leitfähigen Schicht beseitigt.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lauffläche für einen Reifen bereitgestellt, die mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen ist, die in mindestens einem der Bereiche Mittelabschnitt in Breitenrichtung und Seitenflächen eines Laufflächengummis angeordnet ist, das aus einem Gummi mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit besteht, das sich von einer Gummischicht mit hoher elektrischer Leitfähigkeit an der inneren Umfangsseite des Laufflächengummis bis zu einer Bodenkontaktfläche der Lauffläche erstreckt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Wickeln und Auflaminieren eines unvulkanisierten Kautschukbands mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zur Bildung der elektrisch leitenden Schicht auf dem Umfang eines Reifenmaterials, das in einer gegebenen Höhe in radialer Richtung eine Gummischicht mit hoher elektrischer Leitfähigkeit als mindestens eine äußerste Schicht in Dickenrichtung enthält, unter Drehung des Reifenmaterials, indem die Wicklungen im wesentlichen über die volle Breite des Kautschukbands miteinander in Kontakt gebracht werden,
und Aufwickeln eines unvulkanisierten Laufflächenkautschuks auf den Umfang des Reifenmaterials vor oder nach dem Aufwickeln des Kautschukbands.
Wenn gemäß der Erfindung ein Kern mit einer äußeren Umfangsform, die einer inneren Umfangsform eines Produktreifens entspricht, als rotierender Träger verwendet wird, und wenn eine Reifenwickeltrommel als rotierender Träger verwendet wird und in eine Formgebungsstellung gebracht wird, in der ein Karkassenband durch Ausdehnung verformt wird, besteht das Reifenmaterial aus einer Zwischenlage, einer Karkasse und einem Gürtel, die nacheinander auf eine äußere Umfangsfläche des rotierenden Trägers auflaminiert werden. Auch wenn eine Gürtelprofiltrommel als rotierender Träger verwendet wird, ist das Reifenmaterial ein Gürtel, der auf einer äußeren Umfangsfläche der Trommel angeklebt und geformt wird. Wenn ferner ein Reifenunterbau zum Formen eines runderneuerten Reifens als rotierender Träger verwendet wird, besteht das Reifenmaterial aus dem Reifenunterbau selbst und einer Polstergummischicht (nachstehend als Laufflächenunterpolsterungsgummischicht bezeichnet), die unter einer Lauffläche auf einer äußeren Umfangsseite eines Gürtels des Reifenunterbaus angeordnet ist.
Die Laufflächenunterpolsterungsgummischicht kann zu anderen Reifenmaterialien als dem Reifenunterbau hinzugefügt werden, der als rotierender Träger verwendet wird. Wenn ferner die Lauffläche eine Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur aufweist, können alle obigen Reifenmaterialien selektiv mit einer Grundlaufflächengummischicht versehen werden.
In jedem Fall ist mindestens eine Schicht von der Grundlaufflächengummischicht, der Laufflächenunterpolsterungsgummischicht, der Gürtelkordbeschichtungsgummischicht und der Kordbeschichtungsgummischicht in einem Gürtelschutzelement eine elektrisch hochleitfähige Gummischicht, die mit einem höheren Rußanteil compoundiert wird.
Außerdem weist der Gummi mit hoher elektrischer Leitfähigkeit nach der Vulkanisation vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand bei 25°C von nicht mehr als 10⁶ Ω·cm auf. Das Gummiband ist vorzugsweise ein zusammenhängender Körper, der durch eine Extruderdüse, einer Plattendüse oder dergleichen geformt wird und eine Breite von etwa 2–80 mm, vorzugsweise 5–30 mm sowie eine Dicke von etwa 0,2–7,0 mm aufweist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die elektrisch leitfähige Schicht mit beliebiger Form und Größe einfach, leicht und schnell in einer beliebigen Position durch bloßes Aufwickeln des elektrisch hochleitfähigen unvulkanisierten Kautschukbands auf den Umfang des Reifenmaterials gebildet werden, ohne einen speziellen Strangpreßkopf oder dergleichen zu verwenden.
Obwohl der unvulkanisierte Laufflächenkautschuk, der aus dem Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit besteht, die gesamte Dicke der Lauffläche einnimmt oder ein Decklaufflächenkautschuk in der Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur ist, wird er vor oder nach dem Wickeln des elektrisch hochleitfähigen unvulkanisierten Kautschukbands auf den Umfang des Reifenmaterials gewickelt, wodurch eine Lauffläche wie erwartet geformt werden kann.
Beim Wickeln des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks kann ein Teil des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks vor dem Aufwickeln des elektrisch hochleitfähigen Kautschukbands auf den Umfang des Reifenmaterials gewickelt werden, und der Rest davon kann nach dem Aufwickeln des Kautschukbands gewickelt werden. Auf diese Weise kann die Wickelposition des Kautschukbands genau spezifiziert und durch einen Teil des zuvor angeordneten unvulkanisierten Kautschukbands geführt werden, und daher läßt sich eine zufällige Änderung der Wickelform des Kautschukbands wirksam verhindern.
Das heißt, durch Unterteilen des unvulkanisierten Kautschukbands in zwei Teile kann das Kautschukband im Vergleich zu einem Fall, wo der gesamte unvulkanisierte Laufflächenkautschuk vor dem Wickeln des Kautschukbands gewickelt wird, glatt, genau und straff in einer gegebenen Position zwischen den beiden Teilen des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks angeordnet werden.
Bei der Erfindung kann der unvulkanisierte Laufflächenkautschuk durch Aufwickeln eines unvulkanisierten Kautschukbands mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit als Ganzes auf den Umfang des Reifenmaterials aufgebaut werden. Daher kann der Laufflächenkautschuk leicht in jede Form und Größe gebracht werden, und daher läßt sich der Freiheitsgrad bei der Auslegung der elektrisch leitfähigen Schicht, wie zum Beispiel Position und Form, weiter vergrößern.
Wenn andererseits der gesamte unvulkanisierte Laufflächenkautschuk ein einstückiger Strangpreßling aus einem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit ist und die elektrisch leitfähige Schicht in einem Mittelabschnitt des Laufflächenkautschuks in Breitenrichtung vorhanden ist, kann die Formgebungsfähigkeit der Lauffläche erhöht werden, indem ein solcher einstückiger Strangpreßling so auf den Umfang des Reifenmaterials gewickelt wird, daß er auf beiden Seiten der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist.
Wenn ferner ein Teil des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks ein unvulkanisiertes Kautschukband mit niedriger elektrisch(er) Leitfähigkeit ist, das auf den Umfang des Reifenmaterials gewickelt wird, und der Rest ein einstückiger Strangpreßling aus dem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer) Leitfähigkeit ist, dann können die oben erwähnten Vorzüge gleichzeitig festgestellt werden.
Wenn andererseits das elektrisch hochleitfähige unvulkanisierte Kautschukband für die Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht an einer Seitenfläche des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks auf eine äußerste Schicht des Reifenmaterials gewickelt wird, zum Beispiel auf eine Grundlaufflächenkautschukschicht, Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht oder Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht, die innerhalb einer gegebenen Höhe in radialer Richtung aus elektrisch hochleitfähigem Kautschuk besteht, kann die elektrisch leitfähige Schicht im Vergleich zu einem Fall, wo die elektrisch leitfähige Schicht im Mittelabschnitt des Laufflächenkautschuks in Breitenrichtung ausgebildet wird, einfacher und schneller mit höherer Lagegenauigkeit geformt werden.
Wenn überdies die äußerste Reifenmaterialschicht eine Grundlaufflächenkautschukschicht ist, die aus einem elektrisch hochleitfähigen Kautschuk besteht, und der mit der elektrisch leitfähigen Schicht versehene unvulkanisierte Laufflächenkautschuk eine Decklaufflächenkautschukschicht ist, und wenn eine an der inneren Umfangsseite der Wulstprofilkautschukschicht angeordnete Schicht eines Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht oder eine Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht ist, dann kann die Entladung der im Fahrzeug erzeugten statischen Elektrizität zur Fahrbahn glatter und schneller erfolgen.
In der Lauffläche mit der oben erwähnten Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur können auch dann, wenn die Grundlaufflächenkautschukschicht aus elektrisch hochleitfähigem Kautschuk besteht, die gleichen Wirkungen wie die oben erwähnten entwickelt werden, wenn ein elektrisch hochleitfähiges unvulkanisiertes Kautschukband in einer Höhe im Bereich von der Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht oder der Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht zur Außenfläche der Decklaufflächenkautschukschicht in radialer Richtung gewickelt wird.
Ferner kann in der Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur, wenn das elektrisch hochleitfähige unvulkanisierte Kautschukband von einer Seitenfläche der Grundlaufflächenkautschukschicht aus dem elektrisch hochleitfähigen Kautschuk zu einer Seitenfläche der Decklaufflächenkautschukschicht in einer gegebenen Höhe in radialer Richtung gewickelt wird, die Lagegenauigkeit des Kautschukbands unter einer einfachen Laufflächenstruktur erhöht werden, und außerdem kann die elektrisch leitfähige Schicht einfacher und schneller ausgebildet werden.
Wenn außerdem mindestens eine Schicht von der Grundlaufflächenkautschukschicht aus elektrisch hochleitfähigen Kautschuk und der Decklaufflächenkautschukschicht aus Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit durch Wickeln einer oder mehrerer Arten von unvulkanisierten Kautschukbändern auf das Reifenmaterial gebildet wird, läßt sich der Freiheitsgrad für Form, Größe und Position ebenso wie bei dem oben erwähnten Wickeln des Bands erhöhen, und außerdem kann das Wickeln mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden. Ferner können die Eigenschaften in der gleichen Schicht durch Verändern der Art des aufzuwickelnden unvulkanisierten Kautschukbands passend verändert werden.
Wenn andererseits mindestens eine der obigen Schichten durch Aufwickeln einer oder mehrerer Arten von einstückigen Strangpreßlingen aus unvulkanisierten Kautschuken gebildet wird, kann die Formgebungsfähigkeit der Lauffläche ebenso wie in den oben erwähnten Fällen verbessert werden, und außerdem können nötigenfalls Kautschukeigenschaften in den Schichten ausgewählt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht, die eine Skizze zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt;
2 eine schematische Schnittansicht einer Lauffläche in Breitenrichtung, die die Ausbildung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Schicht darstellt;
3a bzw. 3b schematische Teilschnittansichten verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Schicht;
4 eine schematische Schnittansicht einer Lauffläche in Breitenrichtung, die eine Ausführungsform zur Ausbildung der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Schicht in einer Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur darstellt; und
5 eine schematische Schnittansicht einer Lauffläche in Breitenrichtung, die eine weitere Ausführungsform zur Ausbildung der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Schicht in einer Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur darstellt.
Wie aus 1 erkennbar, wird ein unvulkanisiertes Kautschukband durch ein Strangpreßwerkzeug, eine Düse oder dergleichen, zum Beispiel durch einen Extruder 2, als kontinuierlicher Körper von rechteckiger Form mit einer Breite von etwa 1–80 mm und einer Dicke von 0,2–0,7 mm stranggepreßt und geformt, ungeachtet der hohen oder niedrigen elektrischen Leitfähigkeit. Das so geformte kontinuierliche unvulkanisierte Kautschukband 1 wird direkt auf einen äußeren Umfang eines rotierenden Trägers 3 gewickelt oder über ein vorher auf den Träger geschichtetes Reifenmaterial 4 unter Drehung des Trägers indirekt darauf aufgewickelt und unter einer Schubwirkung der Walzen 5 darauf angeklebt.
Als rotierender Träger 3 können verwendet werden: ein Kern von hoher Steifigkeit, der eine äußere Umfangsform aufweist, die einer inneren Umfangsform eines Produktreifens entspricht; eine Reifenwickeltrommel, besonders eine Reifenwickeltrommel mit einer solchen Formgebungsstellung, daß ein Mittelabschnitt eines auf einem Umfang der Trommel angeklebten Karkassenbands stark ausgedehnt und in radialer Richtung verformt wird; eine Gürtelprofiltrommel, ein Reifenunterbau zum Formen eines Runderneuerungsreifens und so weiter.
Als Reifenmaterial 4 gibt es einen Formkörper aus einer Zwischenlage, einer Karkasse und einem Gürtel, die nacheinander auf den Kern oder die Reifenwickeltrommel gewickelt werden, einen auf der Gürtelprofiltrommel angeklebten Gürtel und einen Reifenunterbau, der an seinem Umfang mit einer Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht für einen Runderneuerungsreifen versehen ist. Außerdem kann die Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht an eine äußere Umfangsseite des Gürtels angeklebt werden.
Wenn zudem die Lauffläche eine Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur annimmt, können alle obigen Reifenmaterialien mit einer Grundlaufflächenkautschukschicht als äußerster Schicht versehen sein.
In diesen Reifenmaterialien 4 besteht mindestens eine Schicht von der Grundlaufflächenkautschukschicht, der Laufflächenunterpolsterungskautschukschicht, der Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht und der Beschichtungskautschukschicht für Kords in einem Gürtelschutzelement aus elektrisch hochleitfähigem Kautschuk.
In 2 ist eine Ausführungsform zum Formen der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Schicht dargestellt, wobei das Bezugszeichen 3 einen der oben erwähnten rotierenden Träger und das Bezugszeichen 4 eines der oben erwähnten Reifenmaterialien bezeichnen. In der dargestellten Ausführungsform ist das Reifenmaterial 4 mit einer unvulkanisierten Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht 6 aus elektrisch hochleitfähigem Kautschuk als äußerster Schicht versehen.
In dieser Ausführungsform besteht eine Lauffläche 7 als Ganzes in ihrer Dickenrichtung aus einem unvulkanisierten Laufflächenkautschuk 8 mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit. Die Lauffläche 7 ist auf einem Mittelabschnitt in Breitenrichtung, einem im wesentlichen zentralen Abschnitt in der dargestellten Ausführungsform, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 9 versehen, die von der an einer inneren Umfangsseite der Lauffläche 7 liegenden Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht 6 bis zu einer Bodenkontaktfläche 7a der Lauffläche 7 reicht.
Um die obige, in 2 dargestellte Struktur zu realisieren, wird ein elektrisch hochleitfähiges unvulkanisiertes Kautschukband 10, das extrudiert und geformt ist, wie in 1 dargestellt, und vorzugsweise einen spezifischen Volumenwiderstand bei 25°C von nicht mehr als 10⁶ Ω·cm aufweist, unter Rotation des Reifenmaterials 4 in einer gegebenen Höhe auf einen Umfang des Reifenmaterials 4 und daher auf den rotierenden Träger 3 gewickelt, bevor oder nachdem ein unvulkanisierter Laufflächenkautschuk 8 auf den Umfang des Reifenmaterials 4 gewickelt wird, wodurch die elektrisch leitfähige Schicht 9 gebildet wird.
In der dargestellten Ausführungsform wird die elektrisch leitfähige Schicht 9 durch spiralförmiges Wickeln und Auflaminieren des Kautschukbands 10 in Dickenrichtung im wesentlichen in Richtung senkrecht zur Lauffläche 7 ausgebildet. In diesem Fall berühren die Windungen des Kautschukbands 10 einander an ihrer Innen- und Außenseite über die volle Breite des Bands, so daß eine große Querschnittsfläche der elektrisch leitfähigen Schicht 9 sichergestellt und daher eine problemlose Entladung von statischer Elektrizität, die durch die elektrisch leitfähige Schicht 9 fließt, gewährleistet werden kann.
Außerdem kann die elektrisch leitfähige Schicht 9 durch spiralförmiges und kontinuierliches Wickeln eines Kautschukbands 10 mit einer Neigung in Breitenrichtung der mehreren Laufflächenwindungen gebildet werden, so daß die Windungen links und rechts einander über die volle Breite des Bands berühren, wie in 3a dargestellt. Auch in diesem Fall können eine große Querschnittsfläche und die Verbesserung der Formgebungsfähigkeit in der elektrisch leitfähigen Schicht 9 festgestellt werden.
Ferner können auch dann, wenn die elektrisch leitfähige Schicht 9 durch Wickeln und Laminieren des Kautschukbands 10 mit einer Neigung der Breitenrichtung des Bands zur Normalenrichtung der Lauffläche 7 ausgebildet wird, im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie oben erwähnt erreicht werden, um die Windungen zu einem größeren Teil in Breitenrichtung in Kontakt miteinander zu bringen, wie in 3b dargestellt. Ferner können die gleichen Wirkungen wie oben erwähnt erreicht werden, wenn die elektrisch leitfähige Schicht 9 durch spiralförmiges Wickeln eines Kautschukbands 10 in Breitenrichtung der mehreren Laufflächenwindungen ausgebildet wird, um die Windungen im wesentlichen über die volle Breite des Kautschukbands 10 in Kontakt miteinander zu bringen (nicht dargestellt).
Wenn der unvulkanisierte Laufflächenkautschuk 8 mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit so auf das Reifenmaterial gewickelt wird, daß ein Zwischenraum bleibt, der einer Position für die Bildung des obigen elektrisch leitfähigen Schicht 9 entspricht, wie in 2 dargestellt, kann die anschließende Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht 9 durch Wickeln und Laminieren des Kautschukbands 10 in dem Zwischenraum des Laufflächenkautschuks 8 ausgeführt werden, wobei dieser Zwischenraum als Führung benutzt wird.
Andererseits kann nach der Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht 9 der Laufflächenkautschuk 8 so gewickelt werden, daß er nahe an beiden Seitenflächen der elektrisch leitfähigen Schicht 9 angeordnet ist.
In jedem Fall kann die elektrisch leitfähige Schicht 9 in der erforderlichen gegebenen Position mit der erforderlichen Form und Größe ausgebildet werden. Außerdem kann die elektrisch leitfähige Schicht 9 eng mit dem unvulkanisierten Laufflächenkautschuk 8 verbunden werden.
Alternativ kann, wie in 2 dargestellt, ein Teil des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks 8, zum Beispiel der auf der linken Seite der elektrisch leitfähigen Schicht 9 angeordnete Abschnitt 8a, vor der Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht 9 auf das Reifenmaterial gewickelt werden, während sein übriger Abschnitt 8b nach der Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht 9 auf das Reifenmaterial gewickelt werden kann. Gemäß diesem Wickelverfahren wird die Bildung der elektrisch leitfähigen Schicht 9 mit in den 3a und 3b dargestellten Strukturen sehr leicht.
Als Struktur der durch Wickeln des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks gebildeten Lauffläche 7 gibt es eine Struktur, bei welcher der gesamte Laufflächenkautschuk 8 ausgebildet wird, indem ein unvulkanisiertes Kautschukband mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit, z. B. ein Kautschukband von rechteckiger Form mit etwa 5–30 mm Breite und 0,2–7,0 mm Dicke, auf das Reifenmaterial 4 gewickelt wird, und eine Struktur, bei der ein einstückiger Strangpreßling aus einem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit, zum Beispiel ein Strangpreßling als Abschnitt 8a des Laufflächenkautschuks 8 und ein Strangpreßling als übriger Abschnitt 8b, auf das Reifenmaterial 4 gewickelt werden, wie in 2 dargestellt. Im ersteren Fall kann der Freiheitsgrad für Form und Größe des Laufflächenkautschuks erhöht werden, und die Maßgenauigkeit kann verbessert werden. Im letzteren Fall kann die Formgebungsfähigkeit der Lauffläche verbessert werden.
Alternativ wird die Lauffläche 7 auf dem Reifenmaterial aufgebaut, indem das elektrisch hochleitfähige unvulkanisierte Kautschukband als Abschnitt 8a des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks 8 gewickelt wird und der einstückige Strangpreßling aus dem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit als übriger Abschnitt 8b gewickelt wird. In diesem Fall können die oben erwähnten Vorzüge gleichzeitig festgestellt werden.
Außer der Formgebungs-Ausführungsform der elektrisch leitfähigen Schicht 9, wie durch eine Durchsichtlinie in 2 dargestellt, kann das elektrisch hochleitfähige unvulkanisierte Kautschukband 10 an einer Seitenfläche des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks 8 innerhalb einer erforderlichen Höhe im Bereich von der Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht 6 als äußerster Schicht des Reifenmaterials 4 bis zur Bodenkontaktfläche der Lauffläche gewickelt werden. In diesem Fall kann die elektrisch leitfähige Schicht 9 einfach und schnell mit höherer Genauigkeit geformt werden.
In 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens im Schnitt dargestellt, die eine Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur aufweist. In diesem Fall ist die äußerste Schicht eines Reifenmaterials 4 eine elektrisch hochleitfähige Grundlaufflächenkautschukschicht 11, die an ihrer inneren Umfangsseite mit einer Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht 6 versehen ist, während ein unvulkanisierter Laufflächenkautschuk aus einem Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit eine Decklaufflächenkautschukschicht 12 bildet, die an einer äußeren Umfangsseite der Grundlaufflächenkautschukschicht 11 liegt, und eine elektrisch leitfähige Schicht 13, die sich von der Grundlaufflächenkautschukschicht 11 zu einer Bodenkontaktfläche der Lauffläche erstreckt, ist im Mittelabschnitt in Breitenrichtung der Decklaufflächenkautschukschicht 12 angeordnet. Die elektrisch leitfähige Schicht 13 wird ebenso wie im Fall von 2 durch Wickeln und Laminieren eines elektrisch hochleitfähigen unvulkanisierten Kautschukbands 14 in dessen Dickenrichtung geformt.
In 5 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens im Schnitt dargestellt, die eine Lauffläche mit Decklaufflächen-Grundlaufflächen-Struktur aufweist. In diesem Fall ist die elektrisch leitfähige Schicht 13 so geformt, daß sie sich in radialer Richtung von der Oberfläche der Gürtelkordbeschichtungskautschukschicht 6 über die Grundlaufflächenkautschukschicht 11 und die Decklaufflächenkautschukschicht 12 bis zur Bodenkontaktfläche der Lauffläche erstreckt.
Auch in den Laufflächen mit den obigen Strukturen, wie durch eine Durchsichtlinie in 4 dargestellt, kann die elektrisch leitfähige Schicht 13 geformt werden, indem das elektrisch hochleitfähige unvulkanisierte Kautschukband 14 von einer Seitenfläche der Grundlaufflächenkautschukschicht 11 über eine Seitenfläche der Decklaufflächenkautschukschicht 12 zu einer Außenfläche der Decklaufflächenkautschukschicht 12 gewickelt wird. In diesem Fall kann die elektrisch leitfähige Schicht 13 bis zu einer Position ausgedehnt werden, die der Oberfläche des Reifenmaterials 4 entspricht.
In diesen Ausführungsformen gemäß den 4 und 5 kann die elektrisch leitfähige Schicht 13 in verschiedenen Formen ausgebildet werden, wie in den 3a und 3b bezüglich der ersten Ausführungsform dargestellt. Außerdem können die Grundlaufllächenkautschukschicht 11 und die Decklaufflächenkautschukschicht 12 jeweils durch Wickeln des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks 8 geformt werden, wie weiter oben erwähnt. Im letzteren Fall kann von der Grundlaufflächenkautschukschicht aus elektrisch hochleitfähigem Kautschuk und der Decklaufflächenkautschukschicht aus Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit mindestens eine Schicht durch Wickeln einer oder mehrerer Arten von unvulkanisierten Kautschukbändern oder einer oder mehrerer Arten von unvulkanisierten Kautschukstrangpreßlingen geformt werden.
Wie oben erwähnt kann erfindungsgemäß die elektrisch leitfähige Schicht mit der erwarteten Form und Größe einfach und schnell durch Wickeln eines elektrisch hochleitfähigen unvulkanisierten Kautschukbands geformt werden, so daß eine spezielle Konstruktion eines Strangpreßkopfs und eine Veränderung der inneren Form in dem Strangpreßkopf für die Bildung der erforderlichen elektrisch leitfähigen Schicht unnötig sind, um die elektrisch leitfähige Schicht mit der gewünschten Form in einem Stück mit dem Laufflächenkautschuk auszubilden, und außerdem können die Gefahr, daß eine Haftung zwischen Schnittflächen erzeugt wird, wenn der unvulkanisierte Laufflächenkautschuk auf geschnitten und zwischen den Schnittflächen die elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet wird und wenn die elektrisch leitfähige Schicht zwischen den vulkanisierten Laufflächenkautschuken ausgebildet wird, sowie die Gefahr der Erzeugung eines Bruchs einer Lauffläche an der Schnittfläche beseitigt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Lauffläche (7) für einen Reifen, die mit einer elektrisch leitenden Schicht (9; 13) versehen ist, die in mindestens einem der Bereiche Mittelabschnitt in Breitenrichtung und Seitenflächen eines Laufflächengummis (8) angeordnet ist, das aus einem Gummi mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit besteht, das sich von einer Gummischicht mit hoher elektrischer Leitfähigkeit an der Umfangsinnenseite des Laufflächengummis bis zu einer Bodenkontaktfläche (7a) der Lauffläche erstreckt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Wickeln und Auflaminieren eines unvulkanisierten Kautschukbands (10; 14) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zur Bildung der elektrisch leitenden Schicht (9; 13) auf dem Umfang eines Reifenmaterials (4), das in einer gegebenen Höhe in radialer Richtung eine Gummischicht mit hoher elektrischer Leitfähigkeit als mindestens eine äußerste Schicht in Dickenrichtung enthält, unter Drehung des Reifenmaterials, indem die Wicklungen im wesentlichen über die volle Breite des Gummibands miteinander in Kontakt gebracht werden, und Aufwickeln eines unvulkanisierten Laufflächenkautschuks (8) auf den Umfang des Reifenmaterials nach dem Aufwickeln des Kautschukbands (10; 14).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (8a) des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks auf den Umfang des Reifenmaterials (4) aufgewickelt wird, bevor das unvulkanisierte Kautschukband (10; 14) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und nach dem Aufwickeln des Bands der übrige Laufflächenabschnitt (8b) aufgewickelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte unvulkanisierte Laufflächenkautschuk (8) durch Aufwickeln eines unvulkanisierten Kautschukbands mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit auf den Umfangs des Reifenmaterials (4) aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte unvulkanisierte Laufflächenkautschuk (8) durch Aufwickeln eines einstückigen Extrusionsformkörpers aus einem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit auf den Umfang des Reifenmaterials (4) aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks durch Aufwickeln eines unvulkanisierten Kautschukbands mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit auf den Umfang des Reifenmaterials (4) aufgebaut wird und der übrige Teil durch Aufwickeln eines einstückigen Extrusionsformkörpers aus einem unvulkanisierten Kautschuk mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit auf den Umfang des Reifenmaterials aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das unvulkanisierte Kautschukband (10; 14) mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit, das die elektrisch leitende Schicht (9; 13) bildet, an einer Seitenfläche des unvulkanisierten Laufflächenkautschuks (8) innerhalb einer gegebenen Höhe von der äußersten Schicht des Reifenmaterials in radialer Richtung aufgewickelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Schicht des Reifenmaterials eine Laufflächenunterpolsterungsgummischicht oder eine Gürtelkordbeschichtungsgummischicht (6) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß äußerste Schicht des Reifenmaterials eine Grundlaufflächengummischicht (11) ist und der unvulkanisierte Laufflächenkautschuk eine Decklaufflächengummischicht (12) bildet, und daß eine Schicht an einer Umfangsinnenseite der äußersten Schicht eine Laufflächenunterpolsterungsgummischicht oder eine Gürtelkordbeschichtungsgummischicht (6) oder eine Kordbeschichtungsgummischicht für ein Gürtelschutzelement aus einem Gummi mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das unvulkanisierte Kautschukband (14) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, das die elektrisch leitende Schicht (13) bildet, von der Laufflächenunterpolsterungsgummischicht oder der Gürtelkordbeschichtungsgummischicht (6) oder der Kordbeschichtungsgummischicht für das Gürtelschutzelement aus dem Gummi mit hoher elektrischer Leitfähigkeit aus in einer Höhe aufgewickelt wird, die in radialer Richtung eine Oberfläche der Decklaufflächengummischicht erreicht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das unvulkanisierte Kautschukband (14) mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, das die elektrisch leitende Schicht (13) bildet, an Seitenflächen der Grundlaufflächengummischicht (11) und der Decklaufflächengummischicht (12) in einer gegebenen Höhe in radialer Richtung aufgewickelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine von der Grundlaufflächengummischicht (11) aus einem Gummi mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und der Decklaufflächengummischicht (12) aus einem Gummi mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit durch Aufwickeln einer oder mehrerer Arten von unvulkanisierten Kautschukbändern oder einer oder mehrerer Arten von unvulkanisierten Kautschukextrusionsformkörpern auf das Reifenmaterial aufgebaut wird.