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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und ein Verfahren zur
Herstellung desselben, bei dem das Auftreten von Graten oder Ansätzen
von Gummi, die im Stützabschnitt des Reifens entlang Teilungslinien der
Vulkanisierungsform verursacht werden, verhindert werden.
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Im allgemeinen werden Luftreifen, insbesondere solche mit tiefen
Laufflächenprofilen, beispielsweise Winterreifen mit einem Laufflächenprofil vom
Block-Typ und dergleichen, durch Vulkanisieren eines Grünreifens
(Rohreifens) in einer geteilten Form hergestellt.
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Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, umfaßt eine derartige Form (m)
üblicherweise Seitenwandformstücke (m2) (nachstehend Seitenplatten genannt),
die auf beiden Seiten eines Grünreifens (t) angeordnet sind, und
Laufflächenformstücke (m1) (nachstehend Sektorplatten genannt), die um den
Reifen herum angeordnet sind.
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Wenn ein Grünreifen (t) vulkanisiert wird, wird jede Seitenplatte (m2) axial
nach innen auf eine der Reifenseitenwände zu bewegt, und die
Sektorplatten (m1) werden radial nach innen auf die Reifenlauffläche zu bewegt, wie
in Fig. 5 durch Pfeile gezeigt ist, und die Teilungsseiten (p) der
Sektorplatten (m1) und der Seitenplatten (m2) gelangen in Kontakt miteinander, um
den Raum dazwischen zu schließen, wie in Fig. 6 gezeigt. Somit bilden die
Formstücke (m1 und m2) zusammen eine geschlossene Schalenstruktur.
Dann wird eine Blase oder ein Schlauch, die bzw. der zuvor im Innern des
Reifens angeordnet wird, auf einen hohen Druck aufgeblasen, um
da
durch das Innere des Reifens unter Druck zu setzen und somit die äußere
Fläche des Reifens gegen die negative Prägung der Form zu drücken.
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Zum Zeitpunkt des Schließens des Raumes zwischen den Teilungsseiten
(p) der Sektorplatten (m1) und Seitenplatten (m2) gerät jedoch leicht etwas
Reifenrohgummi zwischen die geteilten Seiten (p). Infolgedessen werden
sogenannte Grate (a) auf der äußeren Fläche des vulkanisierten Reifens
entlang der Teilungslinien der Form gebildet.
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Im übrigen werden kleine Linien, die den Teilungslinien einer Form
entsprechen, mehr oder weniger auf der äußeren Fläche eines vulkanisierten
Reifens gebildet. Somit sind die Teilungslinien der Form durch derartige
Linien auf der äußeren Fläche des Reifens (nachstehend
Formteilungslinien) erkennbar.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen
und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, bei denen das
Auftreten von Graten aufgrund von zwischen den Teilungsseiten der
Vulkanisierungsform eingefangenem Reifengummi vermieden werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Luftreifen einen
Laufflächenabschnitt und ein Paar von Seitenwandabschnitten, die sich radial
nach innen von Laufflächenrändern aus erstrecken, wobei jeder
Seitenwandabschnitt in einer Stützregion des Reifens eine sich in
Umfangsrichtung erstreckende Formteilungslinie aufweist, die durch eine
Teilungslinie einer geteilten Form eingedrückt ist, wobei jeder
Seitenwandabschnitt mit einer Mehrzahl von Vertiefungen und einer Umfangsnut
versehen ist, die Vertiefungen radial außerhalb der eingedrückten
Formtei
lungslinie ausgebildet und in einer Reihe längs und benachbart der
eingedrückten Formteilungslinie angeordnet sind, jede Vertiefung eine Tiefe von
0,5 bis 5,0 mm und eine maximale Umfangslänge von 5,0 bis 10,0 mm
aufweist, und die Umfangsnut radial innerhalb der eingedrückten
Formteilungslinie ausgebildet ist und sich längs und benachbart der
eingedrückten Linie erstreckt, und die Umfangsnut eine Tiefe von 1,0 bis
3,0 mm und eine Breite von 2 bis 10 mm aufweist.
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Vorzugsweise beträgt die Gesamtheit der maximalen Umfangslängen der
Vertiefungen nicht weniger als 50% der Umfangslänge, gemessen an der
entsprechenden Position.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein
Verfahren zum Herstellen eines Reifens die Schritte, daß ein Grünreifen
aufgebaut wird, daß der Grünreifen in die geteilte Form eingebracht wird,
daß die geteilte Form geschlossen wird, und daß der Grünreifen in der
geteilten Form vulkanisiert wird, wobei die geteilte Form Seitenplatten
zum Formen der axial äußeren Oberfläche der
Reifenseitenwandabschnitte und Sektorplatten zum Formen der radial äußeren Oberfläche
des Reifenlaufflächenabschnitts umfaßt, die Seitenplatten einander
gegenüber in der axialen Richtung des Reifens angeordnet und in der
axialen Richtung bewegbar sind, die Sektorplatten radial außerhalb der
Seitenwandplatten angeordnet und in der radialen Richtung des Reifens
bewegbar sind, so daß im geschlossenen Zustand der Form sich die
Sektorplatten zwischen den radial äußeren Rändern der Seitenplatten
erstrecken, um Teilungslinien zwischen den radial äußeren Rändern der
Seitenplatten und den radial inneren Rändern der Sektorplatten zu definieren,
die inneren Oberflächen der Sektorplatten benachbart den Teilungslinien
mit Vorsprüngen versehen sind, die Vorsprünge in Umfangsrichtung in
Intervallen angeordnet sind, die Höhe der Vorsprünge allmählich radial
nach außen von den Teilungslinien aus zunimmt und ihre maximale Höhe
im Bereich von 0,5 bis 5,0 mm liegt, die innere Oberfläche jeder
Seitenplatte benachbart der Teilungslinie mit einer sich in Umfangsrichtung
erstreckenden Rippe versehen ist, und die maximale Höhe der Rippe im
Bereich von 1,0 bis 3,0 mm liegt, so daß beim Schließen der Form um einen
Reifen die Vorsprünge und die Rippe den Grünreifen von der Teilungslinie
drücken, bis die Form geschlossen ist.
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Daher drücken die Vorsprünge der Sektorplatten zum Bilden der
Vertiefungen und die Rippen der Seitenplatten zum Bilden der Nut den
Grünreifen von den Teilungsseiten zurück, wenn die Form geschlossen wird.
Somit wird das Rohgummi des Reifens daran gehindert, zwischen den
Teilungsseiten der Form eingefangen zu werden, und das Auftreten von
Graten kann effektiv verhindert werden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter
Verwendung der beigefügten schematischen Zeichnung erläutert, in welcher:
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Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Reifens und einer geteilten
Form ist,
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Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Reifens ist, welche
die Stützregion des Seitenwandabschnitts des Reifens zeigt,
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Stützregion ist,
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Fig. 4 eine Querschnittsansicht ist, welche zeigt, daß die geteilte
Form geschlossen ist, Rohgummi des Reifens jedoch nicht
zwischen die Teilungsseiten der Form gelangt, und
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Fig. 5 und 6
Querschnittsansichten zur Erläuterung des Standes der
Technik sind.
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In Fig. 1 ist der Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein
Blockprofilreifen. Der Reifen umfaßt einen Laufflächenabschnitt 2 mit einer
Laufflächenoberfläche 2A, ein Paar von axial beabstandeten
Wulstabschnitten 4, ein Paar von Seitenwandabschnitten 3, die sich zwischen den
Laufflächenrändern und den Wulstabschnitten erstrecken, eine Karkasse
6, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 durch den
Laufflächenabschnitt 2 und Seitenwandabschnitte 3 erstreckt sowie um Wulstkerne 5
umgeschlagen ist, und einen Gürtel 7, der radial außerhalb der Karkasse
6 und innerhalb des Laufflächenabschnitts 2 angeordnet ist.
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Die Karkasse 6 umfaßt wenigstens eine Lage, in dieser Ausführungsform
lediglich eine Lage, von Korden, die radial unter einem Winkel von 90 bis
75 Grad bezüglich des Reifenäquators angeordnet sind. Für die
Karkassenkorde können organische Faserkorde, z. B. Polyester; aromatisches
Polyamid, Nylon, Reyon und dergleichen verwendet werden.
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Der Gürtel 7 umfaßt zwei Kreuzlagen, die jeweils aus parallelen Korden
hergestellt sind, welche unter einem kleinen Winkel von nicht mehr als 5
Grad bezüglich des Reifenäquators gelegt sind. Für die Gürtelkorde
wer
den Stahlkorde oder organische Faserkorde, z. B. aromatisches Polyamid,
Nylon, Polyester, Reyon und dergleichen verwendet.
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Der Luftreifen 1 wird durch Vulkanisieren und Formen eines Grünreifens
1A in einer geteilten Form M hergestellt.
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Die geteilte Form M umfaßt Seitenplatten M2 und Sektorplatten M 1. Von
axial außerhalb der Form betrachtet, weist jede Seitenwandplatte M2 eine
ringförmige Form und jede Sektorplatte M1 eine Fächerform auf. Die
Seitenplatten M2 sind einander gegenüber angeordnet, so daß sie der axial
äußeren Oberfläche der Reifenseitenwandabschnitte 3 zugewandt sind.
Die Sektorplatten M1 sind um die radiale Außenseite der
Seitenwandplatten M2 herum angeordnet, so daß sie der radial äußeren Oberfläche
des Reifenlaufflächenabschnitts 2 zugewandt sind.
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Die radial innere Oberfläche jeder Sektorplatte M1 ist mit einer negativen
Prägung eines Teils des Blockprofils versehen. Die Teilungslinie zwischen
jeder der Seitenplatten und Sektorplatten beschreibt einen Kreis, und ihre
entsprechende Position auf dem Reifen ist in der Stützregion. Die
Stützregion ist die radial äußere Region des Seitenwandabschnitts, die
unmittelbar radial innerhalb des Laufflächenrandes liegt, und dort sind Stützen 11
vorgesehen.
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Die Sektorplatten M1 sind in der radialen Richtung und die Seitenplatten
M2 in der axialen Richtung bewegbar unterstützt. Um die Form M zu
schließen, werden die Sektorplatten M1 radial nach innen und die
Seitenplatten M2 axial nach innen bewegt.
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Um die Stützregion zu formen, ist die innere Oberfläche der Sektorplatte
M1 radial benachbart der Teilungsseite P mit Vorsprüngen 20 versehen.
Die Vorsprünge 20 sind in Umfangsrichtung mit einer regelmäßigen
Teilung angeordnet, wobei ein Raum 21 dazwischen gebildet wird. Jeder der
Vorsprünge 20 erstreckt sich radial nach außen vom Rand der
Teilungsseite P aus.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, nimmt die Höhe der Vorsprünge 20 allmählich vom
Rand der Teilungsseite P in Richtung deren radialer Außenseite zu, und
sie nimmt außerdem allmählich von der Position entsprechend dem
Laufflächenrand E in Richtung deren radialer Innenseite zu. Ihre maximale
Höhe L1 liegt in den Grenzen des Bereiches von 0,5 bis 5,0 mm.
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Die maximale Umfangslänge der Vorsprünge 20 liegt im Bereich von 5,0
bis 10,0 mm, was an deren radial innerem Ende in dieser
Ausführungsform erfolgt. Die maximalen Umfangslängen der Vorsprünge 20 belaufen
sich auf 50 bis 90% der Gesamtumfangslänge, gemessen an der
entsprechenden Position, d. h. am radial inneren Ende der Vorsprünge in dieser
Ausführungsform.
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In einem die Reifenachse einschließenden Querschnitt ist das Profil der
Vorsprünge 20 sanft bogenförmig gekrümmt.
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Andererseits ist die axial innere Oberfläche der Seitenplatte M2 radial
benachbart der Teilungsseite P mit einer Rippe 22 versehen. Die Rippe 22
erstreckt sich kontinuierlich in der Umfangsrichtung.
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Die maximale Höhe L2 der Rippe 22 liegt im Bereich von 1,0 bis 3,0 mm,
und die Breite L3 liegt im Bereich von 2 bis 10 mm.
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Wenn die Sektorplatten M1 radial nach innen und die Seitenplatten M2
axial nach innen bewegt werden, um die Form M zu schließen, drücken
die Vorsprünge 20 und die Rippe 22 das Seitenwandgummi des darin
angeordneten Reifens zurück, und zwar weg von den Teilungsseiten P, wie in
Fig. 4 gezeigt. Somit wird das Gummi daran gehindert, zwischen den
Teilungsseiten P eingeklemmt oder eingefangen zu werden, bevor diese sich
treffen.
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Dann wird beim Erwärmen des Grünreifens 1A das Innere des Reifens
unter einen hohen Druck gesetzt, und zwar durch Aufblasen einer Blase
23, die darin angeordnet ist, wodurch die äußere Oberfläche des Reifens
auf die innere Oberfläche der Form M gedrückt wird.
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Infolgedessen wird das Blockprofil in den Laufflächenabschnitt
eingedrückt, und Vertiefungen 12, die das Negativ der Vorsprünge 20
darstellen, und eine Umfangsnut 13, die das Negativ der Rippe 22 darstellt,
werden in die Stützregion des vulkanisierten Reifens eingedrückt, wie in den
Fig. 2 und 3 gezeigt.
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Folglich weisen die Vertiefungen 12 eine maximale Tiefe D1 von 0,5 bis
5,0 mm und eine maximale Umfangslänge LM von 5,0 bis 10,0 mm auf.
Die maximalen Umfangslängen LM der Vertiefungen 12 belaufen sich auf
50 bis 90% der Gesamtlänge, gemessen längs des an der Position
maximaler Länge verlaufenden Umfangs. Die Umfangsnut 13 weist eine Tiefe
D2 von 1,0 bis 3,0 mm und eine Breite W von 2 bis 10 mm auf.
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Des weiteren werden die Stützen 11 zwischen den Vertiefungen 12 in
einem regelmäßigen Intervall ausgebildet.
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Darüber hinaus wird eine Formteilungslinie 9 entsprechend der
Teilungslinie oder Grenzlinie zwischen den Teilungsseiten P zwischen den
Vertiefungen 12 und der Umfangsnut 13 eingedrückt. Jedoch wird kein Grat
gebildet.
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Vorzugsweise ist die Formteilungslinie 9 radial außerhalb des axialen
Endes des Gürtels 7 positioniert, da die Verformung des Grünreifens 1A
während des Schließens der Form in dieser Region klein ist, was somit
wünschenswert ist, um das Gummi daran zu hindern, zwischen den
Teilungsseiten gepackt zu werden.
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Wenn die Tiefe der Vertiefungen 12 des Reifens oder die Höhe der
Vorsprünge 20 der Sektorplatten weniger als 0,5 mm beträgt, ist es schwierig,
den Grünreifen auf der radialen Außenseite der Teilungslinie
zurückzudrücken. Somit treten leicht Grate auf. Wenn die Tiefe oder Höhe mehr als
5,0 mm beträgt, tritt leicht eine Beanspruchungskonzentration um die
Vertiefungen herum auf. Somit nimmt die Dauerhaftigkeit des Reifens ab.
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Wenn die maximale Länge der Vertiefungen 12 oder der Vorsprünge 20
weniger als 5,0 mm beträgt, ist es schwierig, den Grünreifen auf der
radialen Außenseite der Teilungslinie zurückzudrücken. Somit treten leicht
Grate auf. Wenn die maximale Länge mehr als 10,0 mm beträgt, nimmt
die Reifenfestigkeit in der Stützregion ab.
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Wenn die Tiefe der Umfangsnuten 13 des Reifens oder die Höhe der
Rippen 22 der Seitenplatten weniger als 1,0 mm beträgt, treten leicht Grate
auf, da das Ausmaß des Zurückdrückens sehr klein ist. Wenn die Tiefe
oder die Höhe mehr als 3,0 mm beträgt, verändert sich das Profil des
Reifens an den Nuten 13 in übermäßiger Weise, und es tritt leicht eine
Beanspruchungskonzentration auf.
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Wenn die Breite der Umfangsnuten 13 oder der Rippen 22 weniger als
2 mm beträgt, ist es schwierig, den Grünreifen durch die Seitenplatten
zurückzudrücken, und es treten leicht Grate auf. Wenn die Breite mehr als
10 mm beträgt, nimmt die Reifenfestigkeit in der Stützregion ab.
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Wenn die Gesamtlänge der Vertiefungen oder Vorsprünge weniger als
50% beträgt, können die Sektorplatten den Grünreifen nicht
zurückdrücken, das Gummi auf der radialen Außenseite der Teilungslinien wird
zwischen den Teilungsseiten gepackt und es treten leicht Grate auf. Die
Gesamtlänge wird vorzugsweise im Bereich von nicht mehr als 90%
festgelegt, wodurch die Änderung der Reifenprofillinie, die
Beanspruchungskonzentration und die Verringerung der Reifenfestigkeit wirksam
verhindert werden.
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Im übrigen werden die vorstehend erwähnte Höhe und Tiefe von der
Profillinie des Reifens und der Form aus in dazu senkrechter Richtung
gemessen. Die Breite und die Länge werden entlang der Profillinie gemessen.
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Durch Vergrößern der Höhe der Vertiefungen oder der Tiefe der
Vorsprünge wird die Wirkung der Vorsprünge weiter gesteigert. Vorzugsweise treten
die maximalen Höhen der Vorsprünge 20 und Rippen 22, d. h. die
maxi
malen Tiefen der Vertiefungen 12 und Nuten 13 an einer Position
innerhalb von 10 mm auf, ausgehend von den Teilungslinien.
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Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung das
Auftreten von Gummigraten entlang der Formteilungslinien vollständig
verhindert werden.