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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Verstärkungsaufbauten
für Fahrzeugräder, wobei
das Verfahren den Schritt aufweist, wenigstens ein fortlaufendes
fadenförmiges
Element auf einem Trägerelement
entsprechend einem Ablageweg abzulegen, der im Wesentlichen konzentrisch
zur Drehachse des Reifens ist.
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Reifen mit integrierten Verstärkungsaufbauten,
wobei der Reifen eine Bauweise hat, die einen Karkassenaufbau mit
wenigstens einer Karkassenlage, deren Enden in Eingriff mit jeweils
am Umfang nicht dehnbaren ringförmigen
Verankerungsaufbauten stehen, wobei die Karkassenlage zwei axial
gegenüberliegende
Seitenabschnitte hat, die voneinander durch einen Kronenabschnitt
getrennt sind und von denen sich jeder radial von einem der ringförmigen Verankerungsaufbauten
weg bis zu dem Kronenabschnitt erstreckt; einen Gurtaufbau, der
auf den Kronenabschnitt an einer radial äußeren Position bezüglich der Karkassenlage
aufgebracht ist; ein Paar von Seitenwänden, die an den Seitenabschnitten
an einer axial äußeren Position
bezüglich
der Flächen
der Karkassenlage angebracht sind; ein Laufflächenband, das auf den Gurtaufbau
an einer radial äußeren Position von
ihm aufgebracht ist; und Verstärkungsaufbauten aufweist,
von denen jede wenigstens ein fortlaufendes fadenförmiges Element
hat, das sich in einer gewellten Bahn im Wesentlichen konzentrisch
zur Drehachse des Reifens erstreckt.
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Zur
Herstellung von Reifen für
Fahrzeugräder
gehört
die Ausbildung eines Karkassenaufbaus aus im Wesentlichen einer
oder mehreren Karkassenlagen, die in eine im Wesentlichen torusförmigen Gestalt
gebracht werden und deren axial gegenüberliegende Seitenränder in
Eingriff mit jeweiligen ringförmigen
Verankerungsaufbauten stehen, die am Umfang nicht dehnbare ringförmige Einlagen
integrieren, auf die gewöhnlich
als "Wulstringe" Bezug genommen wird
und die an den Reifenbereichen angeordnet sind, die gewöhnlich mit
dem Namen "Wulst" bezeichnet werden.
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Auf
den Karkassenaufbau ist an einer radial äußeren Position ein Gurtaufbau
aufgebracht, der eine oder mehrere Gurtlagen in Form einer geschlossenen
Schleife aufweist, die im Wesentlichen aus textilen oder metallischen
Korden hergestellt sind, die bezüglich
einander und zu den zu der in benachbarten Karkassenlagen gehörenden Korden
geeignet ausgerichtet sind.
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An
einer radial äußeren Position
ist an dem Gurtaufbau ein Laufflächenband
angebracht, das gewöhnlich
ein Band aus elastomerem Material mit geeigneter Dicke aufweist.
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Zu
erwähnen
ist, das für
die Ziele der vorliegenden Beschreibung der Ausdruck "elastomeres Material" Kautschukmischungen
in ihrer Gesamtheit bedeuten soll, d. h., die von wenigstens einem
Basispolymer gebildet werden, das in geeigneter Weise mit verstärkenden
Füllstoffen
und Prozesszusatzstoffen verschiedener Arten gemischt ist.
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Schließlich wird
an den gegenüberliegenden Seiten
des herzustellenden Reifens ein Paar von Seitenwänden angebracht, von denen
jede einen Seitenteil des Reifens abdeckt, der zwischen einem so genannten
Schulterbereich, der sich nahe an dem jeweiligen Seitenrand des
Lauftlächenbandes
befindet, und einem so genannten Wulst eingeschlossen ist, der sich
an dem entsprechenden Wulstring befindet.
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Reifen
werden gewöhnlich
in wenigstens zwei Kategorien klassifiziert, die sich voneinander aufgrund
der Ausrichtung unterscheiden, die die Korde haben, welche Teil
der Karkassenlagen sind. Insbesondere gibt es die so genannten "Gürtelreifen", bei denen jeder der in der Karkassenlagen
oder in den Karkassenlagen angeordnete Kord in einer Ebene liegt,
die im Wesentlichen radial zur Drehachse des Reifens ist, d. h.
eine Ausrichtung hat, die im Wesentlichen senkrecht zu der Umfangserstreckungsrichtung
ist. Dann gibt es die so genannten Reifen "der herkömmlichen Bauweise" oder "Kreuzlagenreifen", deren Karkassenaufbau
insgesamt wenigstens eine Karkassenlage mit Korden, die schräg zu der Umfangserstreckungsrichtung
des Reifens ausgerichtet sind, und eine zweite Karkassenlage aufweist, die
radial auf die erste Lage aufgelegt ist und deren Korde eine symmetrisch
gekreuzte schräge
Ausrichtung bezüglich
der Korde der ersten Lage haben.
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Reifen
in Gürtelbauweise
haben verglichen mit denen in herkömmlicher Bauweise Vorteile
hinsichtlich des geringen Gewichts, des Laufkomforts, des Verschleißwiderstands
und der strukturellen Festigkeit bei hohen Geschwindigkeiten. Umgekehrt
haben sie eine Seitenwand mit einem schwächeren Aufbau als Reifen der
herkömmlichen
Bauweise, so dass ein möglicher
Defekt an der Seitenwand gewöhnlich
dazu führt,
dass der Reifen unbenutzbar wird.
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Die
obigen Merkmale haben dazu geführt, dass
die Reifen der herkömmlichen
Bauweise zu Gunsten der Reifen in Gürtelbauweise grundsätzlich in
den Ländern
nicht mehr benutzt wur den, wo ein modernes Straßennetzwerk vorhanden ist (Minimierung
der Gefahr unabsichtlicher Defekte an der Seitenwand).
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Die
Entwicklung dieser Reifen hat mit der Zeit zu einer fortschreitenden
Verringerung ihrer Querschnittshöhe
auch deshalb geführt,
um das Gefühl
einer Laufunstetigkeit zu vermeiden, das von den Seitenwänden erzeugt
wird, die radial sehr ausgedehnt sind.
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In
speziellen Fällen
und/oder für
spezielle Einsätze,
die erfordern, dass die Reifenseitenwände eine höhere Festigkeit als diejenige
haben, die die Karkassenlage bietet, auch in Kombination mit einer reduzierten
Querschnittshöhe,
müssen
die Seitenwände
des Reifens mit Hilfe zusätzlicher
Verstärkungselemente
verstärkt
werden.
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Insbesondere
ist aus dem Dokument
US 3 044
522 eine Verstärkung
für Reifen
bekannt, die auf einer kollabierbaren Trommel montiert und anschließend auf
die Reifenkarkasse aufgebracht wird. Die Verstärkung ist aus Schichten hergestellt,
die axial in einer Nebeneinanderbeziehung und Zwischenanordnung
eines elastomeren Füllelements
angeordnet sind. Jede Schicht wird von einer Vielzahl von Windungen
gebildet, die radial in einer Nebeneinanderbeziehung angeordnet
sind und sich in einem sinusförmigen
Verlauf erstrecken, der eine vorgegebene Teilung und Weite hat.
Schließlich
sind die Windungen von zwei verschiedenen Schichten am Umfang bezüglich einander
um etwa eine halbe Teilung versetzt.
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Das
Dokument
US 3 904 463 bezieht
sich auf einen Gürtelreifen
mit verstärkten
Seitenwänden. Die
Seitenwandverstärkungen
haben Korde oder Kabel, die am Umfang angeordnet sind. In der Nähe der Wulste
haben sie ein leicht gewelltes Aussehen.
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Die
Dokumente
US 3 044 522 und
US 3 904 463 beziehen sich
genauso wie viele andere herkömmliche
Herstellungsverfahren im Wesentlichen darauf, dass die einzelnen
Reifenkomponenten erst voneinander getrennt hergestellt und dann
während eines
Reifenaufbauschritts zusammengefügt
werden.
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Die
gegenwärtige
Entwicklung der Anmelderin benutzt jedoch Herstellungsmethoden,
die es ermöglichen,
dass die Herstellung und Lagerung von Halbfabrikaten minimiert oder,
wenn möglich,
ausgeschlossen wird.
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Tatsächlich sind
die Forschungs- und Entwicklungsstudien, die von der Anmelderin
ausgeführt werden,
auf neue Prozesslösungen
gerichtet, die es ermöglichen,
die einzelnen Ele mente dadurch herzustellen, dass sie direkt auf
dem aufzubauenden Reifen ausgebildet werden, wobei vorzugsweise
einer vorgegebenen Sequenz gefolgt wird.
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Dies
eignet sich besonders vor allem bei der Herstellung von Reifen in
Gürtelbauweise.
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Diesbezüglich wurden
Produktionsprozesse vorgeschlagen, die darauf abzielen, bestimmte
Reifenelemente, beispielsweise ein Laufflächenband, Seitenwände oder
andere dadurch zu erhalten, dass auf einem torusförmigen Träger, der
den in Arbeit befindlichen Reifen trägt, ein fortlaufendes streifenförmiges Element
aus elastomerem Material abgelegt wird, das einen reduzierten Querschnitt
verglichen mit dem des herzustellenden Bauteils hat und so angeordnet
wird, dass eine Vielzahl von Windungen um die Drehachse des Reifens
herum gebildet werden, wobei die Windungen aufeinanderfolgend in
einer Beziehung Seite an Seite und/oder aufeinander gelegt angeordnet
werden, um so das eigentliche Element in seiner Endform zu bilden.
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In
der europäischen
Patentanmeldung 01830350.3 hat die Anmelderin die Einführung von ringförmigen versteifenden
Einlagen vorgeschlagen, die an den Seitenwänden der Gürtelreifen angeordnet werden,
um deren Steifigkeit zu steigern, wobei die Einlagen dadurch erhalten
werden, dass am Umfang wenigstens ein fortlaufendes fadenförmiges Element
in aufeinanderfolgende Windungen so gelegt wird, dass eine Reihe
von Windungen gebildet wird, die in einer radialen Nebeneinanderbeziehung
und konzentrisch zur geometrischen Drehachse des Reifens angeordnet
sind.
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Die
Anmelderin hat erkannt, dass unabhängig von den guten Resultaten,
die mit diesen Einlagen erhalten werden, welche aus einem oder mehreren
wendelförmige
gewickelten fadenförmigen
Elementen gebildet werden, noch ein Interesse besteht zu versuchen,
die Reifenleistung zu verbessern, insbesondere hinsichtlich einer
Steigerung der Seitenwandsteifigkeit der Reifen, die für die Ausrüstung von Zweiradfahrzeugen
verwendet werden sollen. Tatsächlich
neigen sich diese Reifen während
des Durchfahrens einer Kurve bezüglich
der Vertikalen mit Stürzwinkeln
von einem sehr hohen Wert, wodurch die Reifenseitenwände den
starken Beanspruchungen unterliegen.
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Diese
Reifen haben an der Krone eine starke Querkrümmung, die normalerweise definiert
ist durch den speziellen Wert des Verhältnisses zwischen der Entfernung
der Laufflächenmitte
von der durch seitlich gegenüberliegenden
Enden der Lauffläche
gehende Linie, gemessen an der Äquatorialebene
des Reifens, und der Entfernung, die längs der Reifensehne zwischen
den Enden gemessen wird. Bei Reifen für Zweiradfahrzeuge beträgt der Wert
des Krümmungsverhältnisses
im Falle der Hinterreifen im Allgemeinen wenigstens etwa 0,15 und üblicherweise etwa
0,3 und im Falle der Vorderreifen auch mehr bis etwa 0,45 gegenüber einem
Wert von üblicherweise etwa
0,05 für
Pkw-Reifen.
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Die
Anmelderin hat erkannt, dass es nach der vorliegenden Erfindung
möglich
ist, die Seitenwandsteifigkeit bei Gürtelreifen zu steigern, während die
für Reifen
in Gürtelbauweise
typischen Vorteile, nämlich
geringes Gewicht, Laufkomfort und strukturelle Festigkeit beibehalten
werden. Dies ist dadurch erreichbar, dass ein fortlaufendes fadenförmiges Element
auf den Reifenseitenwänden
entsprechend einer gewellten Bahn abgelegt wird, die im Wesentlichen
konzentrisch zur Drehachse des Reifens ist.
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Es
ist deshalb das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Reifen für Fahrzeugräder bereitzustellen,
der sich durch die Kombination der Merkmale auszeichnet, wie sie
im Anspruch 1 angegeben sind.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das wenigstens
eine fortlaufende fadenförmige
Element in mehreren Lagen abgelegt, so dass sich die Wellen der
verschiedenen Lagen unter Bildung eines Netzwerkaufbaus kreuzen.
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Der
Reifen der vorliegenden Erfindung kann sowohl für Zweiradfahrzeuge als auch
für Vierradfahrzeuge
geeignet sein, wobei zu den letzteren sowohl Personenkraftfahrzeuge
als auch die so genannten Industriefahrzeuge gehören.
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In
der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet der Ausdruck "Trägerelement" den Reifenaufbau,
auf dem der Verstärkungsaufbau, der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, abgelegt wird, was im
Folgenden deutlicher angegeben wird.
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In
der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen beziehen sich die Ausdrücke "gewellt" und "Welle" sowohl auf im Wesentlichen
sinusförmige
Formen (mit kontinuierlicher Krümmung)
als auch auf die so genannten Zick-Zack-Formen, die sich durch abgebrochene
Linien auszeichnen.
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Andere
Merkmale und Vorteile werden aus der ins Einzelne gehenden Beschreibung
einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausgestaltung eines
Verfahrens zur Herstellung von Verstärkungsaufbauten für Fahrzeugräder und
eines Reifens mit den Verstärkungsauf bauten,
die erfindungsgemäß hergestellt
sind, offensichtlich. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend unter
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen als nicht begrenzendes Beispiel,
in denen
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1 eine
perspektivische und aufgebrochene Teilansicht eines Reifens für Vierradfahrzeuge ist,
der mit einem Verstärkungsaufbau
versehen ist, der nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird,
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2 ein
unterbrochener Querschnitt in einer Radialebene zur Drehachse eines
Reifens für Zweiradfahrzeuge
ist, und den Querschnittsumriss der Reifenelemente zeigt,
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3 bis 6 unterschiedliche
Ausgestaltungen des betreffenden Verfahrens schematisch ein fortlaufendes
Fadenelement zeigen, das wendelförmig
in einer gewellten Bahn im Wesentlichen konzentrisch zur Drehachse
des Reifens in Windungen gelegt ist, und
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7 und 8 zwei
unterschiedliche Vorrichtungen zur Herstellung von Verstärkungsaufbauten
für Fahrzeugräder nach
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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In
den Zeichnungen ist ein Reifen mit einem Verstärkungsaufbau, der mit dem Verfahren
nach der vorliegenden Anmeldung erreichbar ist, insgesamt mit dem
Bezugszeichen 1 bezeichnet.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausgestaltung, die einen Reifen für Kraftfahrzeuge
betrifft, hat der Reifen 1 einen Querschnitt, der sich
durch eine hohe Querkrümmung
auszeichnet. Im Einzelnen hat der Reifen 1 eine Querschnittshöhe H gemessen
in der Äquatorialebene
zwischen der Mitte des Lauftlächenbandes
und dem Aufpassdurchmesser, der durch die Bezugslinie r gekennzeichnet
ist und durch die Reifenwulste hindurchgeht.
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Zusätzlich hat
der Reifen 1 eine Breite C, die durch die Entfernung zwischen
den seitlich gegenüberliegenden
Enden E der Lauffläche
bestimmt ist, sowie eine Krümmung,
die durch den speziellen Wert des Verhältnisses zwischen der Entfernung
s der Laufflächenmitte
von der Linie definiert ist, die durch die Enden E der Lauffläche hindurchgeht,
gemessen in der Äquatorialebene
des Reifens.
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Die
Erfindung gewinnt besondere Bedeutung, wenn sie bei Reifen für Zweiradfahrzeuge
verwendet wird, die ein Querschnittsverhältnis H/C haben, das so hoch
wie oder niedriger als 0,70 ist, und die sich insgesamt auch durch
ein Krümmungsverhältnis F/C
auszeichnen, das größer als
0,15 ist, obwohl sich ihre Erstreckung und Vorteile auch bei Reifen
anderer Typen anwenden lassen, beispielsweise auf solche für Vierradfahrzeuge,
unabhängig
davon, ob es sich um Personenkraftwagen oder um so genannte Industriefahrzeuge
handelt.
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Gemäß 1 und 2 hat
der Reifen 1 einen Karkassenaufbau 2 mit wenigstens
einer Karkassenlage 3, die im Wesentlichen eine Torusform hat
und mit ihren axial beabstandeten Umfangsrändern mit einem Paar von ringförmigen Verankerungsaufbauten 4 in
Eingriff steht, von denen jeder bei fertig gestelltem Reifen 1 in
dem Bereich angeordnet ist, der gewöhnlich als "Wulst" bezeichnet wird.
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Die
Karkassenlage 3 hat zwei Seitenabschnitte 3a,
von denen sich jeder radial von einem der ringförmigen Verankerungsaufbauten 4 weg
erstreckt.
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Auf
den Karkassenaufbau
2 ist an einer am Umfang äußeren Position
ein Gurtaufbau
5 aufgebracht, der wenigstens eine primäre Gurtlage
6 hat, die
einen oder mehrere fortlaufende parallele Korde oder andere geeignete
fadenförmige
Elemente einschließt,
die in Windungen
6a gelegt sind, die in einer axialen Nebeneinanderbeziehung
angeordnet sind und eine konstante oder sich ändernde Dichte (der letzte
Fall ist nicht gezeigt) und mit einem Winkel von im Wesentlichen
Null bezüglich
einer Äquatorialebene
des Reifens ausgerichtet sind, wie es in dem Patent
US 5 975 175 im Namen der Anmelderin
beispielsweise beschrieben ist. Es können zusätzliche Gurtlagen
7a,
7b (schematisch
in
1 durch eine strichpunktierte Linie gezeigt) an
einer radial inneren Position bezüglich der primären Gurtlage
6 angeordnet
werden. Auf den Gurtaufbau
5 ist am Umfang ein Laufflächenband
8 aufgelegt,
an dem bei einem Ausformvorgang, der gleichzeitig mit der Vulkanisierung des
Reifens ausgeführt
wird, Längs-
und/oder Quernuten
8a ausgebildet werden können, die
so angeordnet sind, dass sie ein gewünschtes "Laufflächenmuster " bilden.
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Der
Reifen 1 hat ein Paar von so genannten "Seitenwänden" 9, die auf gegenüberliegenden
Seiten seitlich an den Verstärkungsaufbauten 10,
wie sie nachstehend definiert werden, an einer axial äußeren Position
bezüglich
der Seitenabschnitte 3a der Karkassenlage 3 aufgebracht
sind.
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Jeder
der Verstärkungsaufbauten 10 hat
wenigstens eine Lage aus einem fortlaufenden fadenförmigen Element 11,
das sich auf einer gewellten Bahn 11a um die Drehachse
X des Reifens 1 erstreckt, und ist axial zwischen einem
entsprechenden Seitenabschnitt 3a der Karkassenlage 3 und
einer der Seitenwände 9 angeordnet.
Vorzugsweise erstreckt sich jeder Aufbau 10 zwischen einem
der ringförmigen
Verankerungsaufbauten 4 und einem entsprechenden Seitenrand
des Gurtaufbaus 5. Insbesondere steht der Seitenrand des
Gurtaufbaus 5 vorzugsweise in einem gewünschten Ausmaß in einer überlappenden
Beziehung zu dem radial äußeren Endrand
des Verstärkungsaufbaus 10,
wie es beispielsweise in 1 und 2 gezeigt
ist.
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Der
Karkassenaufbau 2 kann gegebenenfalls auf seiner Innenfläche mit
einer so genannten "Auskleidung" 12 beschichtet
sein, die im Wesentlichen aus wenigstens einer luftdichten Schicht
aus elastomeren Material hergestellt ist, um eine hermetische Abdichtung
des Reifens 1 zu gewährleisten, wenn
er aufgepumpt ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann vorteilhafterweise in die Praxis durch
ein Verfahren umgesetzt werden, bei welchem mit Ausnahme dessen,
was im Einzelnen in der folgenden vorliegenden Beschreibung dargelegt
wird, die Montage der oben erwähnten
Elemente sowie die Herstellung von einem oder mehreren von ihnen
vorzugsweise nach den Lehren erreicht wird, die im Dokument EP-A-0
976 536 im Namen der gleichen Anmelderin beispielsweise vorgeschlagen
werden.
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Bei
dem Herstellungsprozess des Reifens 1 kann die Bildung
der Karkassenlage 3 vorteilhafterweise dadurch ausgeführt werden,
dass nacheinander vorher zugeschnittene streifenförmige Elemente aufgelegt
werden, die aufeinander folgend in einer gegenseitigen Nebeneinanderbeziehung
an der Außenfläche eines
torusförmigen
Trägers 13 angeordnet
werden, auf dem die Auskleidung 12 vorher ausgebildet worden
sein kann.
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Zur
Herstellung des Reifens gehört
die Ausführung
weiterer Arbeitsschritte, wie das Aufbringen des Gurtaufbaus 5 von
einer Position radial außerhalb
von dem Karkassenaufbau 3, das Aufbringen des Laufflächenbandes 8 an
einer Position radial außerhalb
von dem Gurtaufbau 5 und das Anbringen der Seitenwände 9 auf
gegenüberliegenden
Seiten des Karkassenaufbaus 3, was nicht weiter beschrieben
wird, da es für
die Ziele der Erfindung nicht wesentlich ist.
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Die
Verstärkungsaufbauten 10 werden
vor dem Anbringen der Seitenwände
vorzugsweise auch vor dem Aufbringen des Gurts abgelegt.
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Bei
diesem Fertigungsprozess ist eine Vorrichtung, die für die Herstellung
der Verstärkungsaufbauten 10 des
Reifens 1 verwendet wird, in 7 mit 14 bezeichnet.
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Für diesen
Zweck hat die Vorrichtung 14 im Wesentlichen eine Haltevorrichtung 15,
die so angeordnet ist, dass sie an dem torusförmigen Träger 13 an einem Befestigungsschaft 15a angreift,
der koaxial von wenigstens einer Seite des Trägers 13 vorsteht.
Der Haltevorrich tung 15 sind geeignete Vorrichtungen zugeordnet,
um den torusförmigen
Träger 13 in
eine Drehung um seine geometrische Achse zu versetzen, die, wenn
der Reifen fertig gestellt ist, mit der Drehachse X des Letzteren
zusammenfällt.
An den gegenüberliegenden
Seiten des torusförmigen Trägers 13 wirken
ein Paar von Ablegeelementen 16, nämlich jedes zu dem Zweck, das
Aufbringen des fortlaufenden fadenförmigen Elements auszuführen, das
beispielsweise von einer Vorratsspule oder direkt von einem Extruder
oder anderen geeigneten Zuführvorrichtungen
kommt, was nicht gezeigt ist, da es für die Ziele der Erfindung keine
Bedeutung hat. Das fortlaufende fadenförmige Element 11,
das vorzugsweise mit einer dünnen
Schicht aus elastomerem Material gummiert ist, kann aus einem textilen
oder metallischen Material hergestellt sein. Vorzugsweise handelt
es sich um ein textiles Material, das besonders bevorzugt aus der
Gruppe ausgewählt
wird, die aus Nylon und Polyethylen-Naphthalin-2,6-di-Carboxylat besteht,
das auch als PEN bekannt ist.
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Jedes
Ablegeelement 16 hat im Wesentlichen einen Arm 17,
der eine Endrolle oder eine andere Art einer Aufbringvorrichtung 18 trägt, die
in einer Achse ausgerichtet ist, die radial zur Drehachse X des
torusförmigen
Trägers 13 ist,
und die so angeordnet ist, dass sie in einer Druckbeziehung gegen
den torusfdörmigen
Träger 13 wirkt,
um das fadenförmige Element 11 aufzubringen,
um es an der Endlasche der Karkassenlage 3 bei einem anderen
Trägerelement
an einem vorgegebenen Anbringpunkt 18a haften zu lassen.
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Der
Arm 17 eines jeden Ablegeelements 16 wird von
einem ersten Führungsaufbau 19 gehalten, der
in einer ersten Bewegungsrichtung "L" bewegbar ist,
die vorzugsweise parallel zur Drehachse X des torusförmigen Trägers 13 ist.
Der erste Führungsaufbau 19 ist
seinerseits an einem zweiten Führungsaufbau 20 längs einer
zweiten Richtung "N" bewegbar, die im
Wesentlichen senkrecht zur ersten Bewegungsrichtung "L" ist. Diese Bewegungen führen zu entsprechenden
Bewegungen der Anlegeendrolle 18 und daraus folgenden Verschiebungen
des Anbringpunkts 18a des fadenförmigen Elements 11 an
dem torusförmigen
Träger 13.
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Jeder
Arm 17 ist vorzugsweise auch um eine Schwenkachse "K" senkrecht zu den Bewegungsrichtungen "L" und "N" drehbar.
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Für die Herstellung
eines jeden Verstärkungsaufbaus 10 ist
es wesentlich, dass die Anbringendrolle 18 eines jeden
Ablegeelements 16 in eine Druckbeziehung an der Außenfläche des
torusförmigen
Trägers 13 gebracht
ist, um das Anbringen eines ersten Endes des fortlaufenden fadenförmigen Elements 11 an
der jeweiligen Endlasche der Karkassenlage 3 oder an einem
anderen Element des Reifens 1 herbeizuführen, das vorher an dem torusförmigen Träger 13 ausgebildet
worden ist.
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Vorzugsweise
geht der Ablage des fortlaufenden fadenförmigen Elements 11 eine
Ablage einer Skimschicht aus geeignetem elastomeren Material der
Karkassenlage 3 voraus. Als Alternative zur Ablage der
Skimschicht werden die streifenförmigen Elemente,
die die Karkassenlage 3 bilden, mit einer asymmetrischen
Gummierungsschicht versehen, die an ihrer Außenfläche reicher an elastomerem
Material ist.
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Gleichzeitig
mit dem oder unmittelbar nach dem Anbringen des ersten Endes des
fortlaufenden fadenförmigen
Elements 11 wird der torusförmige Träger um seine geometrische Achse
X in Drehung versetzt. Gleichzeitig mit dieser Drehbewegung wird die
Anbringendrolle 18 eines jeden Ablegeelements 16 und
somit der Anbringpunkt 18a des jeweiligen fadenförmigen Elements 11 frei
zu der Drehachse X der Bewegungsrichtung N hin oder davon weg bewegt,
während
Bewegungen längs
der Schwingachse "K" und der Bewegungsachse "L" eine konstante Druckbeziehung des fortlaufenden
fadenförmigen Elements 11 gegen
den torusförmigen
Träger 13 gewährleisten.
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Die
Anbringendrolle 18 führt
eine solche Verschiebung aus, dass wenigstens eine Lage der fortlaufenden
fadenförmigen
Elements auf dem Träger 13 in
einer gewellten Bahn 11a abgelegt wird, die im Wesentlichen
konzentrisch zur Drehachse X ist. Die gewellte Bahn 11a wickelt
sich in einer Vielzahl von Wellen 11b ab, die aufeinanderfolgend
längs einer
Linie "t" angeordnet sind,
die sich am Umfang um die Drehachse des Reifens herum erstreckt.
Wenn das fortlaufende fadenförmige
Element 11 in mehreren Lagen abgelegt wird, überkreuzen
die Wellen 11b der einen Lage die der anderen, was im Einzelnen
im Folgenden beschrieben wird.
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Alternativ
wird diese Querverteilungsbewegung, die wenigstens eine zur Achse
X senkrechte Komponente hat, durch eine Bewegung der Achse X des
torusförmigen
Trägers 13 unter
Verwendung eines zweiten Vorrichtungstyps erreicht, der teilweise in 8 dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist.
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In
diesem Fall können
die Vorrichtungen zum Anbringen des fadenförmigen Elements 11 vorteilhafterweise
fest in den Vorrichtungen 22 sein. Demzufolge ist der Anbringpunkt
ebenfalls ein Festpunkt 22a.
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Für diesen
Zweck ist vorgesehen, dass die Umfangsverteilungseinrichtung, die
so ausgelegt ist, dass sie den torusförmigen Träger 13 in eine Drehung
um seine eigene Achse X versetzt, und die Querbewegungseinrichtung
in einen Robotarm 23 integriert sind, der in 8 teilweise
gezeigt und so angeordnet ist, dass er lösbar an dem torusförmigen Träger 13 vorzugsweise
kragarmartig angreift, um diesen zweckmäßig bezüglich der Anbringvorrichtungen 22 zu
bewegen.
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Vorzugsweise
ist der Robotarm 23 ein anthropomorpher Arm mit sieben
Achsen bei einer Bauweise, die beispielsweise in der WO 00/35666
(im Namen der gleichen Anmelderin) beschrieben ist.
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Während der
Ablage des Verstärkungsaufbaus 10 führt der
Robotarm 23 eine geeignete Ausrichtung des torusförmigen Trägers 13 bezüglich des Anbringpunkts 22a aus
und versetzt den Träger
in eine Drehung um die Drehachse X synchron zu den Ausrichtbewegungen,
um so die Verteilung des fadenförmigen
Elements 11 wenigstens einer Lage zu bestimmen, wobei einer
wellenförmigen
Bahn 11a gefolgt wird.
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Insbesondere
wird der torusförmige
Träger 13 gleichzeitig
zu seiner Drehung um die Achse X längs in Richtungen bewegt, die
wenigstens eine Komponente haben, die senkrecht zur Achse X ist.
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Unabhängig davon,
wie sie erreicht werden, haben die gewellten Bahnen 11a eine
Erstreckung, die nach den Gesetzen der Relativbewegung zwischen
den Anbringvorrichtungen 18 oder 22 und dem torusförmigen Träger 13 bestimmt
wird.
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Insbesondere
erstreckt sich das fadenförmige
Element 11 auf einer alternierenden gewellten Bahn 11a zur
Bildung von Wellen 11b mit einer Teilung "p" und einer Breite "a",
die nacheinander längs einer
Linie "t" angeordnet, wie
es ind en 3 bis 6 gezeigt
ist. Die Breite "a" und die Teilung "p" können
in einer unabhängigen
Weise sowohl in jeder Lage als auch gegebenenfalls in den verschiedenen Ablegelagenschichten
des fortlaufenden fadenförmigen
Elements 11 konstant oder variabel sein.
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Die
Line "t" mit einer vorgegebenen
diametralen Größe "d" beschreibt eine Bahn in einer Ebene, die
senkrecht zur Drehachse des Reifens ist, längs derer sich die gewellte
Ablegebahn 11a des fadenförmigen Elements 11 um
die Drehachse X des Reifens herum erstreckt. Wenn das fadenförmige Element 11 in
mehr als einer Lage vorgesehen wird, können die Lagen auf einer gewellten
Bahn 11a abgelegt werden und die Linie "t" kann
eine variierende oder konstante diametrale Größe "d" sein.
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Wenn
das fortlaufende fadenförmige
Element 11 in mehreren Lagen abgelegt wird und die Teilung "p" einem Sub-Vielfachen der Umfangserstreckung
der Linie "t" nicht entspricht,
sind die Wellen 11b jeder Lage bezüglich derjenigen der anderen Lagen
versetzt, so dass eine Vielzahl von Kreuzungspunkten entsteht, an
denen das fadenförmige Element 11 auf
sich selbst liegt und einen Netzwerkaufbau an dem Seitenteil 3a des
Reifens erzeugt.
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Wie
beispielsweise in 3 und 4 gezeigt
ist, kann in allen Ablegelagen das fadenförmige Element 11 so
vorgesehen werden, dass es Bahnen 11a folgt, die eine im
Wesentlichen kreisförmige
einzige Linie "t" haben, die zur Achse
X des Reifens 1 konzentrisch ist.
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In 3 hat
insbesondere jede Lage eine gewellte Bahn 11a mit einem
sinusförmigen
Verlauf der Wellen 11b, die am Umfang bezüglich derjenigen der
anderen Lagen um einen Wert versetzt sind, der verschieden ist von
ihrer, und in diesem Fall niedriger ist als ihre Verteilungsteilung "p". In diesem Fall sind die Wellen 11b jeder
Lage am Umfang bezüglich
der Wellen 11b der anderen Lagen verschoben, wodurch eine
Reihe von Kreuzungspunkten und somit der oben erwähnte Netzwerkaufbau
erzeugt wird.
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Bei
dieser ersten Ausführungsform
ist die Breite "a" der Sinusform an
allen Ablegelagen konstant und fällt
mit der radialen Erstreckung des Verstärkungsaufbaus 10 zusammen.
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In
der zweiten, in 4 gezeigten Ausführungsform,
ist die gewellte Bahn 11a in Segmenten mit abgebrochener
Linie vorgesehen, die im Wesentlichen in einem spitzen Winkel bezüglich einander angeordnet
ist, so dass eine Zick-Zack-Bahn entsteht.
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Bei
dieser zweiten Ausgestaltung bleibt die gewellte Bahn 11a ebenfalls
auf einer Linie "t" mit konstanten diametralen
Größen "d" für
jede Lage, während
die radiale Erstreckung des ringförmigen Verstärkungsaufbaus 10 durch
die Breite "a" bestimmt wird, die
ebenfalls für
alle Lagen konstant ist.
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Bei
einer dritten, in 5 gezeigten Ausführungsform
ist die Linie "t" (nicht speziell
gezeigt) eine Spirale, d. h. sie hat eine sich ändernde, in diesem Fall zunehmende,
diametrale Größe "d". Die Breite "a" der
Wellen 11b ist ebenfalls variabel und, in diesem Fall kleiner
als die radiale Erstreckung des Verstärkungsaufbaus 10.
Dadurch ist die radiale Erstreckung des Verstärkungsaufbaus 10 durch
die diametrale Größe "d" der radial innersten und der radial äußersten
Linie "d" wie auch durch die
Breite "a" der radial innersten
und radial äußersten
Lagen gegeben.
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6 zeigt
ein Beispiel eines fadenförmigen Elements 11,
das in einer einzigen Lage abgelegt ist. In diesem Fall wird die
gewellte Bahn 11a von einer Vielzahl von sinusförmigen Wellen 11b mit
einer konstanten Breite "a", die der radialen
Erstreckung des Verstärkungsaufbaus 10 entspricht,
und einer Teilung "b" gebildet, die ebenfalls
konstant ist und einem Fünftel
der in 3 gezeigten Teilung entspricht.
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Mit
der vorliegenden Erfindung lassen sich wesentliche Vorteile erreichen.
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Eine
entsprechend dem Bezugsverfahren geführte Ablage ermöglicht das
Erzielen einer größeren Steifigkeit
der Reifenseitenwände.
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Zusätzlich bietet
eine Ablage, die nach dem Bezugsverfahren ausgeführt wird, weitere Variable, beispielsweise
die Teilung "p", die Breite "a", die Wellenform und die Bahn der Linie "t" zur Gestaltung der radialen Erstreckung
des Verstärkungsaufbaus
und der Umfangsdichte des fadenförmigen
Elements und demzufolge der Steifigkeit der Seitenwände.
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Insbesondere
ermöglicht
das Verfahren der vorliegenden Anmeldung das Versteifen der Seitenstrukturen
bei Gürtelreifen,
die ein höheres
Querschnittsverhältnis
haben, insbesondere ein Reifen für Krafträder, beispielsweise
der "konventionellen" Bauweise.
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Schließlich ist
zu erwähnen,
dass die Herstellung dieser Verstärkungsaufbauten auch getrennt von
dem in Herstellung befindlichen Reifen auf einem torusförmigen Träger oder
einem Träger
anderer Bauweise für
ein anschließendes
Anbringen an dem Reifen erhalten werden kann.