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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen des
Typs, der durch Spritzguß von Hochpolymermaterial
hergestellt wird.
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Allgemein wird ein Spritzgußreifen gebildet, indem ein
thermoplastisches Hochpolymermaterial in ein Formungsgesenk
gespritzt und ausgehärtet wird, und daher ist die Herstellung
leicht und kostengünstig. Jedoch weist der Reifen eine
minderwertige Festigkeit und Steifheit auf, weil der gesamte
Grundkörper aus einem gleichförmigen Material ohne ein
Verstärkungsglied, wie eine Karkasse, hergestellt ist.
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In dem Laufflächenteil eines derartigen Reifens ist daher
allgemein eine Verstärkungsschicht aus Verstärkungskord
vorgesehen, der aus Hochelastizitätsmaterial, wie Stahl
hergestellt ist, um den Schnittwiderstand und den
Durchlöcherungswiderstand zu verbessern, und die durch den Reifen getragene
Last wird durch diese feste Verstärkungsschicht getragen.
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Eine derartige Verstärkungsschicht wurde herkömmlich durch
Wickeln eines Streifens oder Bandes aus Reifenkordgewebe um
den Reifen und Verbinden der Enden durch Überlappen
gebildet. Dies benötigt eine große Anzahl von Kordwicklungen, um
die notwendige Festigkeit zu erhalten, und dies führte zu
übermäßiger Laufflächensteifheit, wodurch der Fahrkomfort
des Reifens verringert wurde. Außerdem verursachte es eine
signifikante Steifheitsdifferenz zu dem Laufflächengummi,
und Laufflächenabschälung wurde bei holpriger Verwendung
induziert, und daher war die Dauerhaftigkeit schlecht.
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Andererseits wurde herausgefunden, daß die
Laufflächenabschälung durch das Verstärkungsschwellverhältnis (Dc-Dn)/Dn
beeinflußt wird, welches das Verhältnis zwischen dem
Außendurchmesser Dn der Verstärkungsschicht vor der
Vulkanisierung und dem Außendurchmesser Dc der Verstärkungsschicht in
dem Gesenk während der Vulkanisierung ist. Bisher, wenn
vulkanisiert wurde, um ein Laufflächenprofil durch Schieben des
Laufflächengummis in die V-Nut, die in dem
Vulkanisierungsgesenk gebildet ist, zu bilden, wurde das
Verstärkungsschichtschwellverhältnis auf einen relativ großen Wert von 0,05 bis
0,1 eingestellt. Infolgedessen wurde hervorgerufen, daß das
vorhergehend auf die Reifenhauptkörperoberfläche
aufgebrachte Anhaftmittel mit dem Gummierungsgummi der
Verstärkungsschicht durch den großen Druck des Vulkanisierungsprozesses
zusammenfloß, und somit berühren der Reifenhauptkörper und
der Gummi einander direkt und daher ist die Anhaftung mit
dem Reifenhauptkörper merkbar herabgesetzt.
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Ein Luftreifen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist
beispielsweise aus der EP-A-0 023 848 bekannt.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
zu schaffen, in welchem Laufflächenabschälung begrenzt ist,
ohne den Fahrkomfort zu verderben, und daß die
Fahrleistungsfähigkeit gesteigert wird, indem das Reifenprofil im
aufgepumpten Zustand optimiert wird, insbesondere die Form und
Steifheit der Laufflächenbodenkontaktoberfläche.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen, der aus
einem Rohmantelreifen gebildet ist, mit einem toroidalen
Reifenhauptkörper versehen, der ein spritzgeformtes
Hochpolymermaterial umfaßt, mit einem Paar Wulstteilen mit einem
Wulstkern, zwei Seitenwandteilen, die sich nach außen in die
Radialrichtung des Reifens von dem Wulstteil erstrecken, und
einem Laufflächenbodenteil, der zwischen den äußeren Enden
der zwei Seitenwandteile angeordnet ist, einer
Verstärkungsschicht, die wenigstens eine Lage mit einem Verstärkungskord
umfaßt, der kontinuierlich und spiralförmig um die äußere
Oberfläche des Laufflächenbodenteils in der Umfangsrichtung
gewickelt ist; einem Verstärkungsschichtschwellverhältnis
(Dc-Dn)/Dn, welches das Verhältnis der Differenz (Dc-Dn)
zwischen dem Außendurchmesser Dc der Verstärkungsschicht in der
Form zur Vulkanisieren und dem Außendurchmesser Dn der
Verstärkungsschicht vor dem Vulkanisierung zum Außendurchmesser
Dn vor der Vulkanisierung ist, von 0,04 oder weniger, und
einem Laufflächengummi auf der Außenseite der
Verstärkungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohmantelreifen die
Verstärkungsschicht in einer geraden kreiszylindrischen Form
aufweist, die auf der Reifenachse in dem Zustand zentriert
ist, in dem der Reifenhauptkörper mit Standardinnendruck
aufgepumpt ist, und der Laufflächenteil eine
Polstergummischicht zwischen der Verstärkungsschicht und dem
Laufflächenbodenteil aufweist.
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Der Reifenhauptkörper kann leicht geschaffen werden, indem
ein Paar spritzgeformte halbringförmige Reifenstücke
verwendet wird, die jeweils einen Wulstteil, in welchem der
Wulstkern eingebettet ist, ein Seitenwandteil, das an das
Wulstteil angrenzt und ein Erweiterungsstück aufweisen, das
an das Seitenwandteil angrenzt, um den Laufflächenbodenteil
durch wechselseitiges Verbinden zu bilden.
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Vorzugsweise ist der Wulstkern auf seiner äußeren Oberfläche
mit einem Anhaftmittel überzogen, um eine Anhaftung an das
Hochpolymermaterial vorzusehen. Ein Polyesterelastomer kann
als das Hochpolymermaterial verwendet werden und ein oder
mehrere Verstärkungskorde, die aus aromatischer
Polyamidfaser oder Metallfaser hergestellt sind, können für die
Verstärkungsschicht verwendet werden.
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Vorzugsweise ist das Verstärkungsschwellverhältnis
(Dc-Dn)/Dn auf 0,02 oder weniger eingestellt. Auch kann das
Laufflächenprofil in dem Laufflächengummikörper
beispielsweise unter Verwendung einer vorvulkanisierten Lauffläche
vorgebildet sein.
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In dem resultierenden Reifen kann, da eine
Verstärkungsschicht, welche aus spiralförmig gewickelten
Hochfestigkeitsverstärkungskord zusammengesetzt ist, der aus Metallfaser
oder aromatischer Polyamidfaser hergestellt ist, zwischen
dem Reifenhauptkörper und dem Laufflächengummi angeordnet
ist, die Anzahl der Kordwicklungen verringert sein, während
der Reifenhauptkörper wirksam eingespannt wird.
Infolgedessen wird eine übermäßige Zunahme der Laufflächensteifheit
vermieden und der Fahrkomfort verbessert. Auch ist die
Steifheitsdifferenz zum Laufflächengummi verringert, wodurch
der Angriff von Laufflächenabschälung unterbunden wird.
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Da außerdem der Laufflächengummi in einen Körper mit dem
Reifenhauptkörper durch erhitztes Druckverbinden in der
Vulkanisierform verschmolzen und gebildet wird, wird das Abschälen
weiter unterbunden und die Dauerhaftigkeit ist gesteigert.
Da die Verstärkungsschicht in einer geraden
kreiszylindrischen Form gebildet ist, die auf der Reifenachse im
aufgepumpten Zustand zentriert ist, kann die Laufflächenform
gleichförmig gehalten werden, ohne die Kordanordnung zu
stören, und die Laufleistungsfähigkeit ist gesteigert,
während ungleichmäßiger Verschleiß verhindert werden kann.
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Nebenbei, wenn das Verstärkungsschichtschwellverhältnis
(Dc-Dn)/Dn 0,04 oder weniger beträgt, wird ein Fluß der
Verstärkungsschicht infolge des Druckes des Gummierungsgummis
verhindert, und die resultierende Verringerung der Anhaftung
wird verhindert, indem der Transfer des Anhaftmittels
herabgesetzt wird. In einem derartigen Fall ist es indessen
vorzuziehen, vorbereitend ein Laufflächenprofil auf dem
Laufflächengummikörper auszubilden.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten diagrammartigen
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Figur 1 eine Schnittansicht ist, die ein
Ausführungsform eines Luftreifens der Erfindung zeigt,
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Figur 2 eine Schnittansicht ist, die den Wulstkern
zeigt,
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Figur 3 eine Perspektivansicht ist, die seine Träger
in der Form zeigt,
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Figur 4 eine Schnittansicht ist, die einige Teile
des Reifens zeigt,
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Figuren 5 und 6 vergrößerte Schnittansichten sind, die den
Verbindungsprozeß der Reifenteile zeigen,
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Figuren 7 und 8 schematische Zeichnungen sind, die den
Schritt der Bildung des Rohmantelreifens
durch Befestigen der Verstärkungsschicht und
des Laufflächengummis auf dem
Reifenhauptkörper zeigen,
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Figur 9 eine Schnittansicht ist, die die
abschließende Bildung oder Formung in der Form zeigt,
und
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Figur 10 eine Schnittansicht eines Reifens ist, der
für einen Trennungswiderstandstest der
Verstärkungsschicht verwendet wird.
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In Figur 1 umfaßt ein Luftreifen 1 einen toroidalen
Reifenhauptkörper 2, der aus Hochpolymermaterial hergestellt ist,
eine Laufflächenverstärkungsschicht 6 und einen
Laufflächengummi 5, welche zusammengebaut sind, um einen
Rohmantelreifen zu bilden, welcher nachfolgend durch Vulkanisierung
in einem Vulkanisierungsgesenk in einen einzigen Körper
hergestellt wird. Der Reifenhauptkörper 2 besteht aus einem
Paar halbringförmigen Reifenstücken 3L, 3R.
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Die Reifenstücke 3L, 3R sind jeweils in einen Halbring
geformt, als ob ein herkömmlicher Luftreifen in rechte und
linke Teile auf der Äquatorialebene des Reifens geteilt ist.
Jedes der Reifenstücke 3L, 3R umfaßt einen Wulstteil 7,
einen Seitenwandteil 9, das angrenzt und sich nach außen in
der Radialrichtung von dem Wulstteil 7 erstreckt, und ein
Erweiterungsstück 10, das einen Laufflächenboden 15 eines
Reifens vorsieht, das an das Seitenwandteil 9 angrenzt. In
jedem Wulst 7 ist ein Wulstkern 19, der aus einem
unelastischen Material, wie Stahldraht, hergestellt ist, wie in
einem herkömmlichen Reifen vorgesehen.
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Die Schnittform des Reifenhauptkörpers 2 ist nicht auf den
Niederaspektreifen für Personenwagen begrenzt, wie in Figur
2 gezeigt, und kann abhängig von der erforderten
Endreifengröße andere Größen aufweisen.
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Die Reifenstücke 3L, 3R schaffen zusammen einen integralen
Reifenhauptkörper 2, in dem die Vorderenden der Kanten der
Erweiterungsstücke 10 am Reifenäquator überlappt und
verbunden sind, um einen kontinuierlichen Laufflächenboden 15
entsprechend der Karkassenkrone eines herkömmlichen Reifens
vorzusehen.
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Für das Hochpolymermaterial der Reifenteile 3L, 3R kann
flüssiges Polyurethan, Polyisopren, Polyesterelastomer oder
dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise wird
Polyesterelastomer verwendet, weil es eine ausgezeichnete Härte,
Zugfestigkeit und andere derartige Eigenschaften nach dem Härten
oder Erstarren aufweist.
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Die Verstärkungsschicht 6 ist auf dem äußeren Umfang des
Laufflächenbodens 15 befestigt.
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Die Verstärkungsschicht 6 ist aus wenigstens einer Lage 6a
zusammengesetzt. In diesem Fall werden zwei Lagen 6a
verwendet, die jeweils durch Anordnen von Verstärkungskorden hoher
Elastizität gebildet sind, die beispielsweise aus
Stahlfasern oder anderen Metallfasern hergestellt sind, die unter
einem Winkel dicht bei null Grad bezüglich der
Reifenumfangsrichtung liegen. In dieser Ausführungsform beträgt
der Winkel 0 bis 5º.
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Die Verstärkungslage 6a ist durch kontinuierliches und
spiralförmiges Wickeln von Verstärkungskord von der einen
Kante zu der anderen Kante der Verstärkungslage 6a gebildet.
Alternativ kann Verstärkungskord spiralförmig von dem
Reifenäquator zu beiden Kanten gewickelt sein, wodurch jedes
Zugphänomen infolge von Kordneigung verhindert wird.
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Die Anzahl von Lagen in der Verstärkungsschicht 6 ist
abhängig von der geforderten Leistungsfähigkeit des spezifischen
Reifens festgelegt.
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Der Verstärkungskord kann anstelle von Metallfaserkorden aus
aromatischen Polyamidfaserkorden mit niedriger Dehnung und
hoher Festigkeit bestehen. In einem derartigen Fall sollte
die Anzahl von Verdrehungen vorzugsweise 35 x 35 Mal/10 cm
oder weniger betragen. Wenn Metallfaserkorde verwendet
werden, ist der Verschleißwiderstand verbessert, und wenn
aromatische Polyamidfaserkorde verwendet werden, ist der
Fahrkomfort gesteigert. Die Verstärkungsschicht 6 ist durch
spiralförmiges und kontinuierliches Wickeln eines oder
mehrerer, zehn in dieser Ausführungsform, gummiüberzogener
Verstärkungskorde simultan in der Reifenumfangsrichtung
gebildet. Der Kronenteil des Reifenhauptkörpers 2 kann wirksam
durch eine kleine Anzahl von Wicklungen eingespannt werden,
und ein Abheben des Reifenhauptkörpers 2 beispielsweise
infolge von Hochgeschwindigkeitsdrehung, wird somit
unterdrückt. Zwischen der Verstärkungsschicht 6 und dem
Laufflächenbodenteil 15 ist ein Polstergummi 11 vorgesehen. Der
Polstergummi 11 ist aus einer Gummitafel aus relativ weichem
Material, beispielsweise mit einer Härte von ungefähr 50 bis
70 JIS A-Klasse in einer Dicke von ungefähr 0,2 bis 2 mm
hergestellt und zuerst an der äußeren Oberfläche des
Laufflächenbodens 15 mit einem Anhaftmittel 12 angepaßt. Über
der Außenseite der Verstärkungsschicht 6 ist ein
halbvulkanisierter oder vulkanisierter Laufflächengummi 5 mit einem in
der äußeren Oberfläche vorgeformten Laufflächenprofil G
aufgebracht. Schließlich werden der Reifenhauptkörper 2, der
Polstergummi 11, die Verstärkungsschicht 6 und der
Laufflächengummi 5 in einen einzigen Körper durch Vulkanisieren in
einer Vulkanisierungsform verschmolzen und gebildet.
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Das Material des Laufflächengummis 5 ist das gleiche wie in
einem gewöhnlichen Reifen und ist als ein extrudierter
Gummistreifen oder in einer Ringform gebildet. Für das
Anhaftmittel können verschiedene Materialien verwendet werden, welche
in der Lage sind, Hochpolymermaterialien zu verbinden, wenn
sie zur Vulkanisierung erhitzt werden. Beispielsweise können
Isocyanatvulkanisationsanhaftmittel oder halogeniertes
Gummivulkanisationsanhaftmittel verwendet werden, das
vorzugsweise als eine Schicht aufgebracht wird.
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Da der Reifen 1 stark durch die Verstärkungsschicht 6 in dem
Laufflächenteil T gestärkt ist und eine Bewegung des
Reifenhauptkörpers
2 wird daher wirksam unterdrückt, so daß die
Reifensteifheit gesteigert ist.
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Da darüber hinaus die Verstärkungsschicht 6 den
Laufflächenboden 15 mit nur einer kleinen Anzahl von Korden einspannen
kann, wird eine übermäßige Zunahme der Laufflächensteifheit
unterdrückt, der Fahrkomfort wird maximiert und eine
Trennung infolge der Steifheitsdifferenzen zum Laufflächengummi
5 wird verhindert.
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Der Wicklungsradius des Verstärkungskords und die
Wicklungsspannung werden so festgelegt, daß die Verstärkungsschicht 6
näherungsweise in einer geraden kreiszylindrischen Form auf
der Reifenachse zentriert ist, wenn der auf
Standardinnendruck aufgepumpte Zustand betrachtet wird. Deshalb ist es
möglich, Kordstörung und Verschiebung des Verstärkungskordes
zur Schulter zu verhindern, was durch die konvexe Krümmung
des Laufflächenbodens 15 im aufgepumpten Zustand verursacht
wird. Infolgedessen wird die Laufflächenform gleichförmig
gehalten und die Gleichförmigkeit gesteigert, während die
Laufleistungsfähigkeit verbessert wird.
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In dieser Erfindung bedeutet die aufrechte kreiszylindrische
Form, daß in der Schnittebene, einschließlich der
Reifenachse, die Linie entlang der äußeren Oberfläche der
Verstärkungsschicht 6 sich gerade und parallel zur Reifenachse
erstreckt oder mit einem Radius von 1000 mm oder mehr mit
seinem Zentrum auf dem Reifenäquator gekrümmt ist.
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Der Luftreifen 1 wird zur Verwendung auf der gleichen
Radfeige wie ein herkömmlicher Reifen befestigt.
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Ein Herstellungsverfahren für den Luftreifen wird nun unten
erläutert und umfaßt:-
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Schritt (a) - Bilden zweier halbringförmiger Reifenstücke
3L, 3R durch Spritzguß,
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Schritt (b) - Bilden des Reifenhauptkörpers 2 durch
Verbinden der Reifenstücke 3L, 3R,
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Schritt (c) - Bilden des Rohmanteireifens 1A durch
sequentielles Anhaften eines unvulkanisierten Polstergummis 11,
einer unvulkanisierten Verstärkungsschicht 6 und eines
halbvulkanisierten oder vulkanisierten Laufflächengummis 5
an den Reifenhauptkörper, und
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Schritt (d) - Vulkanisieren des zusammengebauten
Rohmantelreifens 1A.
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In Schritt (a) wird nach dem Anordnen eines ringförmigen
Wulstkerns 19 in der Spritzform A Hochpolymermaterial
eingespritzt und ausgehärtet, um die Reifenstücke 3L bzw. 3R zu
bilden.
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Detaillierter ist ein in Figur 2 gezeigter Wulstkern 19
durch Vulkanisieren eines Wulstkernbasiskörpers 32 gebildet,
der aus gewickelten Wulstkorden 31 zusammengesetzt ist, die
in Gummi 33 eingebettet sind. Ein Anhaftmittel 35 wird um
den äußeren Umfang des Wulstkerns 19 aufgebracht.
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Für dieses Anhaftmittel 35 ist jedes Material verwendbar,
das in der Lage ist, das für die Reifenstücke 3L, 3R
verwendete Polyesterelastomer aufzulösen, um die
Gummioberflächenschicht des Wulstkerns 19 und das Elastomer zu verbinden.
Vorzugsweise wird ein homogenes Material für das
Anhaftmittel 12 verwendet, beispielsweise Kemlock 210 (Handelsmarke)
von Road Far Bast Incorporated. Indessen ist ein Gesenk oder
eine Form A mit einem äußeren Profil 36 und einem inneren
Profil 37 versehen, die zusammen einen Leerraum 34 bilden,
um die Reifenstücke 3L, 3R darin zu bilden, und die in der
Fläche zur Bildung der Wülste 7, wie grob in Figur 3
gezeigt, ein Tragestück 39 aufweisen, welches über den
Leerraum 34 an die erforderliche Position gelegt wird, um den
Wulstkern 19 anzuordnen und zu positionieren.
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Das Tragestück 39 ist aus Stahldraht mit einem kleinen
Durchmesser mit der Elastizität einer Feder hergestellt. Ein Ende
ist in dem äußeren Profil 36 befestigt, während ein
Führungsteil 40 konkav nach innen in der Radialrichtung des Reifens
an dem anderen Ende gebildet ist, welches auf den Leerraum
34 zu vorsteht. Der Wulstkern 19 ist in dem Leerraum 34
durch Eingriff mit Führungsteil 40 gehalten. Das auf die
äußere Wand des Wulstkerns 19 aufgebrachte Anhaftmittel 35
löst das Polyesterelastomer, das den Wulstkern 19
kontaktiert, wodurch eine Mischung mit dem Anhaftmittel 35
gebildet wird, und wenn das Elastomer ausgehärtet ist, sind die
Reifenstücke 3L, 3R und der Wulstkern 19 fest
zusammenhaftend.
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Die Reifenstücke 3L, 3R sind mit miteinander in Eingriff
stehenden Verbindungsstücken 21L, 21R versehen, um als
Eingriffsteile an den äußeren Kanten der Erweiterungsstücke 10
zu wirken, wie in Figur 4 gezeigt, und ein Vorsprung 22, der
sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt, ist innerhalb
des vorderen Endes jedes Erweiterungsstückes 10 angeordnet.
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Das Verbindungsstück 21R des Reifenstückes 3R ist auf
gleichem Niveau mit dem äußeren Umfang des Erweiterungsstückes
10 gebildet, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, und seine
Dicke TR ist größer als die Hälfte der Dicke TB des
Erweiterungsstückes 10. Die Reifenaxialrichtungsbreite SW des
Verbindungsstückes 21R beträgt zwischen 5 und 20 mm.
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Das Verbindungsstück 21L des Reifenstücks 3L ist ähnlich
angeordnet, wobei seine Dicke TL größer als die Hälfte der
Dicke TB des Erweiterungsstückes 10 ist und die
Reifenaxialrichtungsbreite
WL gleich der Breite WR des
Verbindungsstückes 21R ist. Der äußere Umfang des Verbindungsstückes
21L ist an der inneren Seite der Reifenradialrichtung von
dem äußeren Umfang des Erweiterungsstückes 10 positioniert.
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In Schritt (b) wird das Verbindungsstück 21R über der
äußeren Oberfläche des Verbindungsstückes 21L positioniert,
um sie miteinander in Eingriff zu bringen, und durch
Verschmelzen der Verbindungsstücke unter Verwendung eines
Verbindungsgesenkes P, das in den Figuren 5 und 6 gezeigt
ist, werden die Reifenstücke 3L, 3R verbunden, um den
Reifenkörper 2 zu bilden.
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Genauer werden die Reifenstücke 3L, 3R Stirn an Stirn
gesetzt und die Verbindungsstücke 21L, 21R werden innerhalb
und außerhalb der Reifenradialrichtung, wie oben erwähnt,
verbunden und sie werden vorübergehend zusammengebaut.
Folglich werden das innere Gesenk P1 und das äußere Gesenk P0
des Verbindungsgesenkes P auf der Innenseite und der
Außenseite des Reifens in der Radialrichtung angeordnet. Das
innere Gesenk P1 ist mit Anordnungsnuten 23 in dem Vorsprung
22 versehen, um eine Bewegung der Erweiterungsstücke 10 in
der Lateralrichtung zu verhindern. Die überlappten Teile
werden durch das Verbindungsgesenk P selbst oder durch eine
separate Hochfrequenzheizung oder dergleichen erhitzt und
durch das Gesenk unter Druck gesetzt, so daß die Flächen der
Verbindungsstücke 21L, 21R verschmolzen und verbunden
werden.
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Allgemein, da die Festigkeit der Verbindungsfläche dazu
neigt abzusinken, wird die Wanddicke des Verbindungsteils
vergrößert, indem die Dicken TL, TR der Verbindungsstücke
21L, 21R auf etwas größer als die Hälfte der Dicke TB des
Erweiterungsstückes 10 eingestellt wird, wodurch ein Verlust
an Festigkeit verhindert wird.
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Der Vorsprung 22 kann auch auf dem äußeren Umfang des
Erweiterungsstückes 10 angeordnet sein, und dann wäre die
Anordnungsnut 23 im äußeren Gesenk P0 vorgesehen.
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Somit ist es in Schritt (b) möglich, da der
Reifenhauptkörper 2 durch Heißverbindung der Reifenstücke gebildet
wird, welche durch das Spritzverfahren hergestellt werden,
eine Massenproduktion in kurzen Zeit und mit hoher Präzision
durchzuführen.
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In Schritt (c), wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt, wird der
Reifenhauptkörper 2 zwischen Wulsthalteringen R1, R2 auf
einer Reifenformungsmaschine F1 gehalten und der äußere
Umfang des Laufflächenbodens 15 wird poliert. Dann wird
Anhaftmittel aufgebracht und hinreichend getrocknet und der
unvulkanisierte Polstergummi 11, die Verstärkungsschicht 6 und
der vulkanisierte Laufflächengummi 5 werden befestigt,
wodurch der vollständige Rohmantelreifen 1A gebildet wird. Das
Laufflächenprofil G wird im voraus in dem Laufflächengummi
gebildet und es ist daher möglich, die Restfestigkeit und
die Restbeanspruchung, die auf den Verstärkungskord wirkt,
zu eliminieren, welche gewöhnlich hervorgerufen wird, wenn
das Laufflächenprofil durch den Vulkanisierungsdruck
zusammengedrückt wird, so daß die Gleichförmigkeit gesteigert
wird.
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In Schritt (d), wie in Figur 9 gezeigt, wird der
Rohmantelreifen 1A in einer Vulkanisierungsform 17 erhitzt und unter
Druck gesetzt. Infolgedessen wird die Verstärkungsschicht 6
in einen Körper zusammen mit dem Laufflächengummi 5 durch
Erhitzen und Vulkanisierung verschmolzen und gebildet.
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Die Vulkanisierungsform 17 umfaßt eine feste Form 23, eine
bewegbare Form 24, welche die feste Form 23 kontaktieren
kann, um einen Hohlraum 25 mit der Form des äußeren Umfangs
des Reifens zu bilden, und einen Heizbalg 26, welcher so
angeordnet ist, daß er in den Reifen hinein in den Hohlraum
25 entfaltet werden kann.
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Der Heizbalg 26 entfaltet sich und beult sich aus, wenn
Dampf in ihn eingespritzt und der innere Hohlraum, der den
unverarbeiteten Reifen 1A enthält, unter Druck gesetzt wird,
und wird gegen die innere Wand des Hohlraumes 25 gedrückt.
Somit werden Hitze und Druck auf den Reifen aufgebracht.
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In diesem Beispiel ist die Kraft nach oben des
Rohmantelreifens 1 von dem Heizbalg 27, welcher die
Verstärkungsschicht 6 ausdehnt, im Vergleich zu dem herkömmlichen Reifen
begrenzt.
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Das heißt, die Verstärkungsschicht 6 in dem Rohmantelreifen
1A weist ein Verstärkungsschichtschwellverhältnis (Dc-Dn)/Dn
auf, welches das Verhältnis der Differenz (Dc-Dn) zwischen
dem Außendurchmesser Dc der Verstärkungsschicht 6 in dem
Gesenk ist, wenn sie vulkanisiert wird, und dem
Außendurchmesser Dn vor der Vulkanisierung, das als 0 oder mehr und
0,04 oder weniger definiert ist.
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Wenn es kleiner als 0 ist, ist es schwierig, den
Reifenkörper 1A in den Hohlraum 25 einzusetzen. Wenn es 0,04
überschreitet, neigen der Gummierungsgummi der Verstärkungslage
der Verstärkungsschicht 6 und der Polstergummi 11 dazu, beim
Erhitzen und Unterdrucksetzen herauszufließen.
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Zusammen mit diesem Fluß läuft das Anhaftmittel aus und der
sich gegenüberliegende Reifenhauptkörper und Polstergummi 11
berühren einander direkt ohne dazwischenliegendes
Anhaftmittel. Infolgedessen tritt leicht ein Mangel an Anhaftung
zwischen dem Reifenhauptkörper 2 und dem Polstergummi 11 auf.
Dieser Mangel an Anhaftung tritt besonders wahrscheinlich in
der Nähe des Äquators des Reifens, wo die Druckkraft groß
ist, oder im Schulterbereich auf, wo der Gummifluß groß ist.
Auch veranlaßt der an den Kanten der Verstärkungsschicht 6
auftretende Mangel an Anhaftung leicht
Gürtelkantenlockerheit, wodurch die Dauerhaftigkeit des Reifens verdorben
wird.
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Demgemäß wird das Verstärkungsschichtschwellverhältnis
(Dc-Dn)/Dn vorzugsweise auf 0,03 oder weniger, weiter
vorzugsweise auf 0,02 oder weniger eingestellt und
infolgedessen ist die Anhaftungsfestigkeit vergrößert und die
Dauerhaftigkeit gesteigert.
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Übrigens fanden die Erfinder dieser Erfindung heraus, daß
eine fehlerhafte Anhaftung mit dem Reifenhauptkörper 2
wirksam durch diese Auswahl des
Verstärkungsschichtschwellverhältnisses (Dc-Dn)/Dn unterbunden werden kann, ungeachtet
der Struktur der Verstärkungsschicht 6 in dieser Erfindung.
Das heißt, wenn die Verstärkungsschicht durch eine
Reifengewebeverstärkungsschicht mit Verstärkungskorden unter einem
Winkel von 0 bis 30º bezüglich des Reifenäquators gebildet
wird, wird die Anhaftungsfestigkeit auch verbessert. Weiter
kann der Verstärkungskord neben den Metailfasern und
aromatischen Polyamidfasern organische Faserkorde, wie Polyester,
Reyon oder Nylon umfassen.
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Prototypreifen mit der Größe 185/70SR14 und der
Reifenstruktur, die in Figur 1 gezeigt ist, wurden gemäß der
Spezifikation in Tabelle 1 durch das oben geschilderte
Herstellungsverfahren
erzeugt und die Festigkeit, die Dauerhaftigkeit,
der Fahrkomfort und die Lenkstabilität der Reifen wurden
getestet. Für den Dauerhaftigkeitstest wurden entsprechend den
JATMA-Bedingungen Reifen mit dem spezifizierten Innendruck
und der spezifizierten Last auf einer Trommel bei einer
Standardgeschwindigkeit über 30 000 km gefahren. Es wurde
auch ein Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeitstest durch 20
Minuten Lauf bei einer Geschwindigkeit von 170 km/h
entsprechend den Bedingungen von Test B von JATMA ausgeführt, und
auch der Fahrkomfort und die Lenkstabilität wurden durch
Gefühl evaluiert, beim Lauf auf einem tatsächlichen Wagen.
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Tabelle 2 zeigt die Testergebnisse eines
Trennungswiderstandsleistungsfähigkeitstests für die Verstärkungsschicht
bezüglich eines unterschiedlichen
Verstärkungsschichtschwellverhältnisses (Dc-Dn)/Dn. Der in dem Test verwendete Reifen
wies die in Figur 10 gezeigte Struktur auf. Das
Hochpolymermaterial zur Bildung des Reifenhauptkörpers war
Polyesterelastomer (Handelsmarke High Trail 4047) und für das
Anhaftmittel wurden Isocyanatvulkanisieranhaftmittel und
halogeniertes Gummivulkanisieranhaftmittel verwendet, die zweimal
aufgebracht wurden. In Beispiel 1 wurde keine
Polstergummischicht verwendet und in den Beispielen 2 bis 9 wurde ein
Polstergummi verwendet, der aus Gummi mit NR/BR = 60/40 in
einer Dicke von 1 mm hergestellt war. Als der
Verstärkungskord, in Beispiel 7 allein, wurde aromatischer Polyamidkord
(Verdrehung: 35 x 35 T/10 cm, Abschlußkorddichte 36
Korde/5 cm, Abschlußkordneigungswinkel zum Reifenäquator:
18º) verwendet, und in den anderen Reifen wurde Stahlkorde
(Kordgröße: 1 x 5/0,25, Abschlußkorddichte: 37 Korde/5 cm,
Abschlußkordneigungswinkel zum Reifenäquator: 18º) verwendet
und 2100SBR wurde als der Laufflächengummi in allen
Beispielen verwendet.
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Der Trennungstest in Tabelle 2 ist ein
Abschälungsfestigkeitstest zwischen dem Reifenhauptkörper und der
Verstärkungsschicht, welcher gemäß dem Trennungstest in JIS K 6301
(Physikalische Testverfahren für vulkanisiertes Gummi)
gemessen wurde. Die Dauerhaftigkeitsleistungsfähigkeit wurde
gemäß dem Dauerhaftigkeitsleistungsfähigkeitstest HIS D 4230
(Reifen für Automobile) bei einer Last von 631 kg, einer
Geschwindigkeit von 80 km/h und einem Innendruck von
1,9 kg/cm² gemessen.
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Wie in Tabelle 2 gezeigt, war in der Probe, in welcher das
Verstärkungsschichtschwellverhältnis (Dc-Dn) /Dn weniger als
0,04 betrug, die Trennungsfestigkeit der Anhaftfläche groß
und eine ausreichende Dauerhaftigkeit wurde erhalten, um
20.000 km Verwendung auszuhalten.
TABELLE 1
Reifenhauptkörper
Verstärkungsschicht
Verstärkungskord
Kordverdrehung
Korddichte
Kordwinkel
Lauffilächengummi
Reifenfestigkeit
Dauerhaftigkeit
Hochgeschwindigkeitsdauerhaftigkeit
Fahrkomfort
Lenkstabilität
Polyesterelastomer
2 Lagen
aromatisches Polyamid 500 d/2
36 Korde/5 cm
keine Beschädigung
zufriedenstellend
TABELLE 2
BEISPIEL
VERSTÄRKUNGSSHICHTSCHWELVERHÄLTNIS (Dc-Dn)/Dn
TRENNUNGSTESTERGEBNIS VON HOCHPOLYMERMATERIAL UND VERSTÄRKUNGSSCHICHT
DAUERHAFTIGKEITSTESTLEISTUNGSFÄHIGKEIT
KEINE BESCHÄDIGUNG BEI 20.000 km LAUF
VERGLEICH
ANHAFTMITTEL NACH 3015 km ABGESCHÄLT
ANHAFTMITTEL NACH 49 km ABGESCHÄLT