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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens für Fahrzeugräder.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
einen Reifen für
Fahrzeugräder,
die durch das obige Verfahren erhältlich sind, wobei der Reifen
einen Karkassenaufbau mit wenigstens einer Karkassenlage, die von
streifenförmigen
Abschnitten gebildet wird, von denen sich jeder in einer dem Querschnittsumriss des
Reifens folgenden, im Wesentlichen U-Form erstreckt und eine oder
mehrere fadenförmige
Elemente hat, die in Längsrichtung
parallel zueinander angeordnet sind und vorzugsweise wenigstens
teilweise mit einer Schicht aus Rohelastomermaterial überzogen
sind, und mit einem Paar von ringförmigen Verstärkungsaufbauten
aufweist, von denen jeder nahe an einem jeweiligen inneren Umfangsrand
der Karkassenlage angreift.
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Zur Herstellung von Reifen für Fahrzeugräder gehört die Ausbildung
eines Karkassenaufbaus, der im Wesentlichen aus einem oder mehreren
Karkassenlagen aufgebaut ist, die im Wesentlichen eine toroidförmige Gestalt
haben und mit ihren axial gegenüberliegenden
Seitenrändern
an jeweiligen ringförmigen,
am Umfang nicht dehnbaren Verstärkungselementen
angreifen, auf die üblicherweise
als "Wulstkerne" Bezug genommen wird.
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Auf dem Karkassenaufbau ist an einer
am Umfang äußeren Position
ein Gurtaufbau aufgebracht, der einen oder mehrere Gurtbänder aufweist, die
die Form eines geschlossenen Rings haben und im Wesentlichen aus
textilen oder metallischen Korden hergestellt sind, die zueinander
und zu den benachbarten Karkassenlagen gehörenden Korden in geeigneter
Weise ausgerichtet sind.
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An einer am Umfang äußeren Position
des Gurtaufbaus ist dann ein Laufflächenband aufgebracht, welches üblicherweise
aus einem Band aus elastomerem Material mit geeigneter Dicke besteht.
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Für
die Ziele der vorliegenden Beschreibung ist anzumerken, dass der
Ausdruck "elastomeres Material" eine Kautschukmischung
in ihrer Gesamtheit sein soll, d. h. eine Zu sammensetzung, die von einem
Basispolymer gebildet wird, das in geeigneter Weise mit mineralischen
Füllstoffen
und/oder Prozessadditiven unterschiedlicher Arten vermischt ist.
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Abschließend wird ein Paar von Seitenwänden auf
die gegenüberliegenden
Seiten des herzustellenden Reifens aufgebracht, wobei jede der Seitenwände einen
Seitenteil des Reifens abdeckt, der zwischen einem so genannten
Schulterbereich, der nahe an dem entsprechenden Seitenrand des Laufflächenbands
angeordnet ist, und einem so genannten Wulst eingeschlossen ist,
der an dem entsprechenden Wulstkern angeordnet ist.
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Die herkömmlichen Herstellungsverfahren sehen
im Wesentlichen vor, dass die oben aufgelisteten Reifenkomponenten
zuerst getrennt voneinander hergestellt und dann während eines
Fertigungsschritts des Reifens zusammengefügt werden.
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Für
die Herstellung der Karkassenlage oder Karkassenlagen, die mit den
Wulstkernen in Verbindung gebracht werden sollen, um den Karkassenaufbau
zu bilden, ist es beispielsweise zuerst erforderlich, dass durch
einen Extrusions- und/oder Kalandrierprozess ein gummiertes Gewebe
hergestellt wird, das in Längsrichtung
angeordnete, fortlaufende Textil- oder
Metallkorde aufweist. Dieses gummierte Gewebe wird einem Querschneidvorgang
unterworfen, um Abschnitte mit vorgegebenen Längen zu erzeugen, die anschließend miteinander
verbunden werden, wodurch ein fortlaufendes Halbfertigprodukt mit
quer angeordneten, parallelen Korden entsteht.
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Dieser hergestellte Gegenstand muss
dann in Abschnitte zerschnitten werden, deren Länge in Wechselbeziehung zu
der Umfangserstreckung der herzustellenden Karkasse steht.
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Es wurden auch Herstellungsverfahren
vorgeschlagen, bei denen anstelle der Zuhilfenahme der Produktion
von Halbfabrikaten der Karkassenaufbau direkt während der Reifenherstellungsschritte
ausgebildet wird.
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Beispielsweise offenbart das US-Patent 5,453,140,
auf das hier als ein Beispiel des nächstgelegenen Standes der Technik
Bezug genommen wird, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung einer
Karkassenlage ausgehend von einem einzigen Kord, der vorher auf
einer Spule aufgewickelt worden ist.
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Bei dem/der in dem obigen Patent
beschriebenen Verfahren und eine Vorrichtung wird bei jedem Arbeitszyklus
der Vorrichtung der Kord, der von der Spule durch angetriebene Zugrollen
abgewickelt und durch ein pneumatisches Spannsystem gespannt gehalten
wird, auf Größe geschnitten,
so dass man einen Abschnitt mit einer vorgegebenen Länge erhält.
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Der Kordabschnitt wird von einem
Greifelement aufgenommen, das an einem Band angebracht ist, das
als Schleife um angetriebene Scheiben gelegt ist, und auf der Außenfläche eines
toroidförmigen Trägers quer
abgelegt.
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Die Abschnittsenden werden dann durch Umfaltelemente
in Bandbauweise, die auf gegenüberliegenden
Seiten des toroidförmigen
Trägers
wirken, gegriffen, um den Kordabschnitt radial an dem toroidförmigen Träger mittels
Schiebeelementen anzubringen, die längs der Abschnittsseitenteile
wie Finger wirken.
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Eine Wiederholung des oben beschriebenen Arbeitszyklus
führt zum
Ablegen dieser Kordabschnitte in einer umfänglichen Nebeneinander-Beziehung,
bis die gesamte Umfangserstreckung des toroidförmigen Trägers abgedeckt ist.
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Es ist erforderlich, dass der toroidförmige Träger vorher
mit einer oder mehreren Rohgummischichten beschichtet worden ist,
die eine Doppelfunktion haben, nämlich
das Anhaften an den darauf abgelegten Korden, so dass sie in zweckmäßiger Weise
in einer fixierten Positionierung gehalten werden, und das Ausbilden
einer inneren luftdichten Schicht in dem fertigen Reifen.
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Nach diesem Herstellungsverfahren
erhaltene Reifen haben einen Karkassenaufbau, bei dem die Karkassenlage
oder die Karkassenlagen von Einzelkorden gebildet werden, von denen
jeder zwei Seitenabschnitte, die axial im Abstand voneinander angeordnet
und radial bezüglich
der Drehachse der Reifens ausgerichtet sind, sowie einen Kronenabschnitt
hat, der sich an einer radial äußeren Position zwischen
den Seitenabschnitten erstreckt.
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Bei der Fertigung des Karkassenaufbaus
ist es auch bekannt, dass nahe an jedem der Reifenwulste die gegenüberliegenden
Enden der einzelnen Korde, die eine Karkassenlage bilden, in einer
alternierenden Aufeinanderfolge an axial gegenüberliegenden Positionen bezüglich eines
den Wulstkern bildenden ringförmigen
Verankerungselements angeordnet werden, das die Form einer Krone
hat, die aus radial überlappenden
Faden- oder Drahtwindungen aufgebaut ist, wie es aus dem EP-Patent
0 664 231 und dem US-Patent 5,702,548 ersichtlich ist.
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Bei dem vorstehend erwähnten Stand
der Technik sind alle Korde, die die Karkassenlage oder die Karkassenlagen
bilden, jedoch im Wesentlichen in der neutralen Biegewiderstandsachse
des jeweiligen Wulstes angeordnet. In diesem Fall muss der strukturelle
Widerstand der Wulste notwendigerweise auf der Steifigkeit der Füllstoffeinlagen
aus sehr hartem Elastomermaterial beruhen, das in den Wulstaufbau
eingeschlossen ist und dessen Verhalten die Auswirkungen von Temperaturänderungen aufgrund
sowohl von Umweltfaktoren als auch von während des Normalbetriebs erzeugten
Beanspruchungen erfasst.
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In dem FR-Patent 483 231 wird die
Herstellung eines Karkassenaufbaus durch Ablage einer Reihe von
rechteckigen kleinen Bändern
aus gummiertem Gewebe auf einem toroidförmigen Träger vorgeschlagen, das am Umfang
in einer Beziehung Seite an Seite und in radialen Ebenen bezüglich der geometrischen
Achse der Trägertrommel
angeordnet wird. Das Ablegen der kleinen Bänder erfolgt derart, dass die
Endlaschen von zwei nicht aufeinander folgenden kleinen Bändern teilweise
mit den Endlaschen des kleinen Bandes bedeckt sind, das dazwischen
angeordnet ist. Die zwischen den Endlaschen der abgedeckten kleinen
Bänder
vorhandenen Räume
werden mit trapezförmigen
Einlagen gefüllt,
die auf die Endlaschen des kleinen Bandes aufgebracht werden, das
in überlappender
Beziehung darauf angeordnet ist. Das Ablegen der kleinen Bänder wird
in unterschiedlichen überlappten
Lagen ausgeführt,
deren Anzahl zur Dicke in Wechselbeziehung steht, die der Karkassenaufbau
erhalten soll. Das Vorhandensein der trapezförmigen Einlagen führt zu einer Verdickung
des Karkassenaufbaus an den Wulstbereichen, wo er eine Dicke hat,
die das Doppelte von der beträgt,
die an der Krone vorliegt.
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In dem US-Patent 4,248,287 ist ein
Verfahren offenbart, bei welchem der Karkassenaufbau dadurch ausgebildet
wird, dass eine Vielzahl von Lagen, von denen jede von radialen
Streifen gebildet wird, die aus gummierten Fäden und am Umfang in einer
Beziehung Seite an Seite angeordnet sind, auf einer toroidförmigen Trommel
abgelegt werden. Wenn das Ablegen abgeschlossen ist, werden an dem
Wulstbereich zwei Wulstkerne aufgebracht, während die Endlaschen der von
den radialen Streifen gebildeten Karkassenlagen dann um sie zurückgefaltet
werden.
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Die Anmelderin hat gefunden, dass
wesentliche Vorteile sowohl hinsichtlich einer Vereinfachung der
Fertigungsprozesse als auch hinsichtlich der Verbesserung der Verhaltenseigenschaften
des Reifens erreicht werden können,
wenn die Karkassenlage oder die Karkassenlagen dadurch hergestellt
werden, dass in zweckmäßiger Weise
auf einem starren toroidförmigen
Träger
streifenförmige
Abschnitte abgelegt werden, von denen jeder eine Vielzahl von zueinander
parallelen Korden aufweist, die in eine elastomere Schicht eingeschlossen
sind.
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In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin
bereits mehrere Herstellungsverfahren entwickelt, die Gegenstand
entsprechender europäischer
Patentanmeldungen sind.
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Beispielsweise wurde ein Herstellungsverfahren
und ein Reifen entwickelt, bei denen der Karkassenaufbau dadurch
erhalten wird, dass erste und zweite Karkassenlagen gefertigt werden,
von denen jede so ausgeführt
wird, dass streifenförmige
Abschnitte aufeinander folgend in einer am Umfang befindlichen Nebeneinander-Beziehung
abgelegt werden.
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Bei wie vorstehend beschrieben erhaltenen Reifen
sind die Endabschnitte der streifenförmigen Abschnitte, die zu der
ersten und zweiten Karkassenlage gehören, auf jeweils gegenüberliegenden
Seiten bezogen auf die ringförmigen
Verstärkungsaufbauten der
Wulste angeordnet. Diese Maßnahme
bietet in Kombination mit der jeweils gekreuzten Ausrichtung der
streifenförmigen
Abschnitte, die zu der einen und der anderen Karkassenlage gehören, wesentliche Vorteile
hinsichtlich des strukturellen Widerstands des Reifens in der Nähe der Wulste
und der Seitenwände.
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Die Anmelderin hat ferner die Realisierung einer
Karkassenlage vorgeschlagen, die dadurch ausgeführt wird, dass eine erste und
eine zweite Reihe von streifenförmigen
Abschnitten in alternierender Aufeinanderfolge abgelegt werden,
bei der die zu der ersten und zweiten Reihe gehörenden Abschnitte auf jeweils
gegenüberliegenden
Seiten bezogen auf die Verstärkungsaufbauten
der Wulste enden.
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Dadurch können Vorteile hinsichtlich
des strukturellen Widerstands an den Reifenwulsten und den Seitenwänden auch
bei Vorhandensein einer einzigen Karkassenlage erreicht werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung wurde
gefunden, dass zum Erzielen außergewöhnlicher
mechanischer Widerstandseigenschaften gegenüber Spannungen, die bei Beschleunigungs-
und Verzögerungsschritten
induziert werden, sowie bei einem Rutschlaufzustand es zweckmäßig ist,
dass zwei Karkassenlagen angeordnet sind, von denen jede von zwei
Reihen von streifenförmigen
Abschnitten gebildet wird, die in abwechselnder Folge abgelegt sind,
wobei die Abschnitte jeder Lage an jeweils gegenüberliegenden Seiten eines entsprechenden
Abschnitts des Verstärkungsaufbaus
des Wulstes enden.
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Insbesondere ist es ein Ziel der
Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens für Kraftfahrzeuge
nach Anspruch 1 bereitzustellen.
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Im Einzelnen sind die streifenförmigen Abschnitte,
die die erste bzw. zweite Karkassenlage bilden, so vorgesehen, dass
sie in einer jeweils gekreuzten Ausrichtung abgelegt werden, vorzugsweise
mit einer Ausrichtung, die mit einem Winkel zwischen 15° und 35° bezogen
auf die Umfangserstreckungsrichtung des toroidförmigen Trägers geneigt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung wird auch der Schritt ausgeführt, zusätzliche Teile der ringförmigen Verstärkungsaufbauten
gegen die Endlaschen der zu den vier Reihen gehörenden streifenförmigen Abschnitte
anzulegen, so dass jede der Endlaschen zwischen dem zweiten primären Abschnitt
und dem zusätzlichen
Abschnitt des jeweils ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
eingeschlossen ist.
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Vorteilhafterweise wird jeder der
streifenförmigen
Abschnitte so abgelegt, dass er zwei Seitenabschnitte, die sich
im Wesentlichen in der Richtung der geometrischen Drehachse des
toroidförmigen Trägers in
gegenseitig voneinander beabstandeten Positionen in Axialrichtung
erstrecken, und einen Kronenabschnitt bildet, der sich in einer
radial äußeren Position
zwischen den Seitenabschnitten erstreckt, wobei die Kronenabschnitte
der streifenförmigen
Abschnitte, die zu der ersten und zweiten Karkassenlage gehören, jeweils
aufeinander folgend in einer Beziehung Seite an Seite längs der
Umfangserstreckung des toroidförmigen
Trägers
angeordnet sind.
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Speziell sind die Seitenabschnitte
der streifenförmigen
Abschnitte so ausgebildet, dass sie zu der geometrischen Drehachse
des toroidförmigen Trägers radial
konvergieren.
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Es ist ferner vorgesehen, dass die
Seitenabschnitte jedes zu der ersten Reihe bzw. der dritten Reihe
gehörenden
streifenförmigen
Abschnitts jeweils teilweise mit einem Seitenabschnitt von wenigstens
einem am Umfang folgenden Abschnitt, der zu der zweiten Reihe bzw.
der vierten Reihe gehört, auf
einer Strecke zwischen einem radial äußeren Rand des entsprechenden
primären
Teils des ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
und einem Übergangsbereich
zwischen den Seitenabschnitten und den Kronenabschnitten abgedeckt
wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung, der auch unabhängig
von den vorherigen Ausführungen
einsetzbar ist, weist das Ausführen
wenigstens eines Abschnitts von den ersten und zweiten primären Abschnitten
jedes ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
die Schritte auf, wenigstens ein langgestrecktes Element in konzentrischen
Windungen abzulegen, um eine am Umfang nicht dehnbare, ringförmige Einlage
im Wesentlichen in der Form einer Krone zu bilden und den Füllkörper mit
der ersten am Umfang nicht dehnbaren, ringförmigen Einlage zu verbinden.
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Vorzugsweise wird das langgestreckte
Element direkt an den Endlaschen der streifenförmigen Abschnitte abgelegt,
die vorher auf dem toroidförmigen
Träger
zur Bildung der ersten ringförmigen
Einlage direkt in Kontakt mit den streifenförmigen Abschnitten abgelegt
wurde.
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Entsprechend einer möglichen
bevorzugten Lösung
wird der Füllkörper durch
Ablegen eines fortlaufenden Streifens eines elastomeren Materials
direkt an der ringförmigen
Einlage ausgebildet, die vorher auf die Endlaschen der vorher abgelegten
streifenförmigen
Abschnitte aufgebracht wurde.
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Alternativ wird das langgestreckte
Element in einen Formsitz abgelegt, der in einem Formhohlraum gebildet
wird, in dem der Füllkörper nachfolgend
ausgebildet wird, so dass das Verbinden des Füllkörpers mit der ringförmigen Einlage
gleichzeitig mit der Ausbildung des Füllkörpers ausgeführt wird.
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Speziell kann der Verbindungsschritt
dadurch ausgeführt
werden, dass der Füllkörper an
der ringförmigen
Einlage angebracht wird, die vorher an die Endlaschen der streifenförmigen Abschnitte
angelegt wurde, die auf dem toroidförmigen Körper abgelegt sind.
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Vorzugsweise weist die Ausbildung
des zusätzlichen
Abschnitts eines jeden ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
den Schritt auf, wenigstens ein langgestrecktes Element in konzentrischen
Windungen abzulegen, um eine zusätzliche,
am Umfang nicht dehnbare, ringförmige
Einlage im Wesentlichen in der Form einer Krone zu bilden.
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Speziell wird das langgestreckte
Element vorzugsweise direkt an dem Karkassenaufbau während des
Ausbildungsschritts auf dem toroidförmigen Träger abgelegt.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht in der Schaffung eines Reifens für Fahrzeugräder, wie
er in Anspruch 15 definiert ist.
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Speziell erstrecken sich Abschnitte
der ersten und zweiten Reihe in einer gekreuzten Ausrichtung bezogen
auf die streifenförmigen
Abschnitte der dritten und vierten Reihe, vor zugsweise mit einem Winkel
zwischen 15° und
35° bezogen
auf eine Umfangserstreckungsrichtung.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass
jeder der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten
weiterhin wenigstens einen zusätzlichen
Teil, der an den Endlaschen der zu der vierten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte
angeordnet ist, auf der gegenüberliegenden
Seite bezogen auf den zweiten primären Abschnitt des ringförmigen Aufbaus
aufweist.
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Vorteilhafterweise hat jeder der
beiden streifenförmigen
Abschnitte zwei Seitenteile, die sich im Wesentlichen zu einer geometrischen
Achse des Karkassenaufbaus auf gegenseitig beabstandeten Positionen
in einer Axialrichtung erstrecken, und einen Kronenabschnitt, der
sich in einer radial äußeren Position
zwischen den Seitenabschnitten erstreckt, wobei die Kronenabschnitte
zu den Abschnitten der ersten bzw. zweiten Reihe sowie der dritten
bzw. vierten Reihe gehören,
die in gegenseitiger Nebeneinanderbeziehung längs der Umfangserstreckung
des Karkassenaufbaus angeordnet sind.
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Vorgesehen ist, dass die Seitenabschnitte der
streifenförmigen
Abschnitte radial zu einer geometrischen Drehachse des Karkassenaufbaus
hin konvergieren.
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Speziell sollten die Seitenabschnitte
jedes zu der ersten bzw. dritten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitts
jeweils teilweise durch einen Seitenabschnitt wenigstens eines zu
der zweiten bzw. vierten Reihe gehörenden, angrenzenden streifenförmigen Abschnitts
auf einer Strecke zwischen einem radial äußeren Rand des entsprechenden
primären Teils
des ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
und einem Übergangsbereich
zwischen den Seitenabschnitten und den Kronenabschnitten abgedeckt sein.
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Vorteilhafterweise sind die jeweils
zu einer der Reihen gehörenden,
individuellen streifenförmigen
Abschnitte mit einer Umfangsverteilungs-Teilung angeordnet, die
einem Vielfachen der Breite der streifenförmigen Abschnitte entspricht.
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Vorzugsweise haben die streifenförmigen Abschnitte
jeweils eine Breite zwischen 3 und 15 mm, wobei jeder von ihnen
drei bis acht fadenförmige
Elemente aufweist.
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Bevorzugt ist ferner auch vorgesehen,
dass die fadenförmigen
Elemente in den jeweiligen streifenförmigen Abschnitten mit einem
gegenseitigen Abstand zwischen den Mitten von nicht weniger als dem
1,5-fachen Durchmesser der fadenförmigen Elemente angeordnet
sind.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt
der Erfindung hat jeder der ersten und zweiten Abschnitte jedes
der nicht dehnbaren, ringförmigen Aufbauten
eine am Umfang nicht dehnbare, ringförmige Einlage im Wesentlichen
in der Form einer Krone, die koaxial zu dem Karkassenaufbau und
nahe an einem inneren Umfangsrand der Karkassenlagen angeordnet
ist, wobei die ringförmige
Einlage aus wenigstens einem langgestreckten Element aufgebaut ist,
das sich in konzentrischen Windungen erstreckt, wobei ein Füllkörper aus
elastomerem Material mit einer Seite mit der ringförmigen Verankerungseinlage
verbunden ist.
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Vorzugsweise hat jeder der ringförmigen Verstärkungsaufbauten
weiterhin wenigstens einen zusätzlichen
Abschnitt, der an den Endlaschen der zu den vierten Reihen gehörenden streifenförmigen Abschnitte
auf der gegenüberliegenden
Seite bezogen auf den zweiten primären Teil des ringförmigen Aufbaus
angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise hat der zusätzliche
Abschnitt eine zusätzliche
am Umfang nicht dehnbare, ringförmige
Einlage, im Wesentlichen in der Form einer Krone, die aus wenigstens
einem langgestreckten Element aufgebaut ist, das sich in konzentrischen Windungen
erstreckt und koaxial zum Karkassenaufbau an einer Position axial
nahe an dem Füllkörper des
zweiten primären
Abschnitts des jeweiligen nicht dehnbaren, ringförmigen Aufbaus besteht. Vorzugsweise
hat der Füllkörper aus
elastomerem Material eines jeden der primären Abschnitte eine Shore D-Härte zwischen
48° und
55° bei
23°C.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, nicht
ausschließlichen
Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstellung eines Reifens für Fahrzeugräder sowie
eines Reifens, der durch das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
erzielbar ist. Die Beschreibung nimmt im Folgenden Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen, die als nicht beschränkendes Beispiel aufgeführt sind
und in denen
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1 eine
aufgespaltene, perspektivische Teilansicht eines Reifens ist, der
mit einem Karkassenaufbau versehen ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt ist,
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2 ein
Schema ist, das die Herstellung eines fortlaufenden streifenförmigen Elements
zur Bildung der Karkassenlage oder der Karkassenlagen zeigt,
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3 ein
Querschnitt einer Ausführungsform
des streifenförmigen
Elements ist,
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4 eine
perspektivische Teilansicht ist, die schematisch die Ablagesequenz
einer ersten Reihe von streifenförmigen
Abschnitten zur Bildung einer ersten Reifenkarkassenlage nach der
vorliegenden Erfindung zeigt,
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5 eine
diametrale Teilschnittansicht eines Teils eines nicht dehnbaren,
ringförmigen
Aufbaus für
das Einlegen an dem Reifenwulst während eines Ausformschritts
zur Herstellung des Reifens ist,
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6 eine
perspektivische Teilansicht eines ersten primären Abschnitts des nicht dehnbaren, ringförmigen Aufbaus
ist, der axial an den Seitenlaschen der streifenförmigen Abschnitte
angelegt ist, die zu der ersten Reihe gehören und teilweise mit den Endlaschen
der streifenförmigen
Abschnitte abgedeckt sind, die zu einer zweiten Reihe gehören,
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7 einen
zweiten primären
Abschnitt des ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
zeigt, der auf die Endlaschen der dritten Reihe der streifenförmigen Abschnitte
aufgebracht wird, die vorher auf der ersten Karkassenlage abgelegt
worden sind,
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8 einen
zusätzlichen
Abschnitt des ringförmigen
Verstärkungsaufbaus
zeigt, der auf die Endlaschen einer vierten Reihe von streifenförmigen Abschnitten
alternierend zu den streifenförmigen
Abschnitten der dritten Reihe aufgebracht ist, und
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9 schematisch
das Aufbringen eines zusätzlichen
Abschnitts auf den Karkassenaufbau teilweise im Querschnitt zeigt.
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Nach den Zeichnungen ist ein Reifen
für Fahrzeugräder, der
einen Karkassenaufbau 2 hat, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist, insgesamt durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet.
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Der Karkassenaufbau 2 hat
eine erste Karkassenlage und eine zweite Karkassenlage 3a, 3b, die
im Wesentlichen in einer Toroidform ausgestaltet sind und durch
ihre gegenüberliegende
Umfangsränder
mit einem Paar von ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 in
Eingriff stehen (von denen in der Zeichnung nur einer gezeigt ist),
von denen jeder nach der Fertigstellung des Reifens sich in dem
Bereich befindet, der üblicherweise
als "Wulst" bezeichnet wird.
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Auf den Karkassenaufbau 2 ist
in einer am Umfang äußeren Position
ein Gurtaufbau 5 aufgebracht, der ein oder mehrere Gurtbänder 6a, 6b und 7 aufweist.
Ein Lauftlächenband 8 überlappt
den Gurtaufbau 5 am Umfang, wobei in dem Laufflächenband 8 bei einem
gleichzeitig zur Reifenvulkanisierung ausgeführten Ausformvorgang zur Bildung
eines gewünschten "Laufflächenmusters" angeordnete Längs- und
Querhohlräume 8a ausgebildet
sind.
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Der Reifen 1 hat ferner
ein Paar von so genannten "Seitenwänden" 9, die
seitlich an dem Karkassenaufbau 2 auf seinen gegenüberliegenden
Seiten angeordnet sind.
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Der Karkassenaufbau 2 kann
auf seinen Innenwänden
mit einer so genannten "Auskleidung" 10 beschichtet
sein, die im Wesentlichen aus einer Lage eines luftdichten Elastomermaterials
besteht, das so ausgelegt ist, dass es eine volle Abdichtung des
Reifens, wenn er aufgepumpt ist, gewährleistet.
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Die Zusammenfügung der oben aufgeführten Bauteile
sowie die Herstellung eines oder mehrerer von ihnen erfolgt mit
Hilfe eines toroidförmigen Trägers 11,
der schematisch in 9 gezeigt
ist und eine Form hat, die an die der Innenwände des herzustellenden Reifens
angepasst ist.
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Der toroidförmige Träger 11 kann reduzierte Größen bezogen
auf die des fertigen Reifens entsprechend eines linearen Maßes, vorzugsweise
zwischen 2% und 5% haben, das gerade als Anzeige längs der
Umfangserstreckung des Trägers
in der Äquatorialebene
X-X angenommen wird, die mit der Äquatorialebene des Reifens
zusammenfällt.
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Der toroidförmige Träger 11, der im Einzelnen
nicht beschrieben oder gezeigt ist, da er nur teilweise von Bedeutung
für die
Ziele der Erfindung ist, kann beispielsweise aus einer kollabierbaren
Trommel oder einer aufblasbaren Kammer bestehen, die in geeigneter
Weise verstärkt
ist, um die gewünschte toroidförmige Gestalt
in einem aufgeblasenen Zustand einzunehmen und zu halten.
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Nach den obigen Angaben gehört zur Herstellung
des Reifens 1 zunächst
die Ausbildung des Karkassenaufbaus 2, beginnend mit der
möglichen Ausbildung
einer Auskleidung 10.
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Diese Auskleidung 10 kann
vorteilhafterweise dadurch hergestellt werden, dass um den toroidförmigen Träger 11 am
Umfang wenigstens ein streifenförmiges
kleines Band 12 aus einem luftdichten elastomeren Material
gewickelt wird, das von einem Extruder und/oder einem Kalander erzeugt
wird, der in der Nähe
des toroidförmigen
Trägers
angeordnet ist. Wie aus 1 entnehmbar
ist, erfolgt das Wickeln des streifenförmigen kleinen Bandes 12 im
Wesentlichen in Umfangswindungen, die aufeinander folgend in einer
Beziehung Seite an Seite so angeordnet sind, dass sie dem Querschnittsumriss
der Außenfläche des
toroidförmigen
Trägers 11 folgen.
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Für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll der Querschnittsumriss
die Form sein, die von dem Halbschnitt des toroidförmigen Trägers 11 geschnitten
in einer Ebene radial zu seiner eigenen geometrischen Drehachse,
die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist und mit der geometrischen
Drehachse des Reifens und somit des herzustellenden Karkassenaufbaus 2 zusammenfällt, gebildet
wird.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird
die erste Karkassenlage 3a direkt auf dem toroidförmigen Träger 11 dadurch
ausgebildet, wie im Folgenden näher
erläutert
wird, dass eine erste und eine zweite Reihe von streifenförmigen Abschnitten 13, 14 abgelegt
werden, die von wenigstens einem fortlaufenden, streifenförmigen Element 2a gebildet
werden, das vorzugsweise eine Breite zwischen 3 mm und 15 mm hat.
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Die zweite Karkassenlage 3b wird
ihrerseits in einer aufgelegten Beziehung zu der ersten Karkassenlage 3a gebildet,
indem, wie im Folgenden näher erläutert wird,
eine dritte und eine vierte Reihe von streifenförmigen Abschnitten 15, 16 abgelegt
werden, die ebenfalls aus dem fortlaufenden streifenförmigen Element 2a hergestellt
werden können.
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Wie aus 2 zu ersehen ist, gehört zu der Herstellung des fortlaufenden
streifenförmigen
Elements 2a im Wesentlichen, dass ein oder mehrere fadenförmige Elemente 17 und
vorzugsweise drei bis zehn fadenförmige Elemente 17,
die von jeweiligen Spulen 17a zugeführt werden, durch einen ersten
Extruder 18 geführt
werden, indem eine erste Extrusionsvorrichtung 19 zugeordnet
ist, die Rohelastomermaterial durch den Extruder zuführt.
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Es ist zu erwähnen, dass für die Zwecke
der vorliegenden Beschreibung "Extruder" den Extrusionsvorrichtungsteil
bezeichnen soll, der auch beim Stand der Technik als "Extruderkopf" benannt wird und
mit einer so genannten "Form" versehen ist, durch
die das zu verarbeitende Produkt an einer geformten Auslassöffnung hindurchgeführt ist,
die zweckmäßigerweise
so bemessen ist, dass sie den geometrischen und abmessungsmäßigen Eigenschaften
folgt, die das Produkt erhalten soll.
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Das Elastomermaterial und die fadenförmigen Elemente 17 werden
in dem Extruder 19 innig verbunden, so dass am Extruderauslass
das fortlaufende streifenförmige
Element 2a entsteht, das aus wenigstens einer Schicht von
elastomerem Material 20 gebildet wird, in deren Dicke die
fadenförmigen Elemente
eingeschlossen sind.
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Abhängig von den Erfordernissen
kann das Führen
der fadenförmigen
Elemente 17 in den Extruder 18 so erfolgen, dass
sie nicht vollständig
in die Elastomermaterialschicht 20 eingeschlossen sind, sondern
auf ihrer einen Oberfläche
oder auf ihren beiden Oberflächen
erscheinen.
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Die fadenförmigen Elemente 17 können jeweils
beispielsweise entweder aus einem Textilkord vorzugsweise mit einem
Durchmesser zwischen 0,6 mm und 1,2 mm oder aus einem metallischen
Kord vorzugsweise mit einem Durchmesser zwischen 0,3 und 2,7 mm
bestehen.
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Erforderlichenfalls können vorteilhafterweise die
fadenförmigen
Elemente 17 in dem fortlaufenden streifenförmigen Element 2a so
angeordnet sein, dass sie der erhaltenen Karkassenlage 3 unerwartete
Kompaktheits- und Homogenitätseigenschaften geben.
Für diesen
Zweck können
die fadenförmigen Elemente 17 beispielsweise
mit einer Dicke angeordnet werden, die größer als sechs fadenförmige Elemente
pro Zentimeter gemessen am Umfang auf der Karkassenlage 3 nahe
an der Äquatorialebene
X-X des Reifens 1 ist. Auf jeden Fall ist bevorzugt vorgesehen,
dass die fadenförmigen
Elemente 17 in dem streifenförmigen Element 2a mit
einem gegenseitigen Abstand zwischen den Mitten von nicht weniger als
dem 1,5-fachen des Durchmessers der fadenförmigen Elemente angeordnet
sind, um eine geeignete Gummierungswirkung zwischen den jeweils
benachbarten Fäden
zu ermöglichen.
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Das fortlaufende streifenförmige Element 2a, das
aus dem Extruder 18 herauskommt, kann in vorteilhafter
Weise gegebenenfalls durch eine erste Akkumulator-Kompensator-Vorrichtung 19a auf
einer Ablagevorrichtung geführt
werden, die für
ein sequenzielles Durchschneiden des fortlaufenden bandförmigen Elements 2a geeignet
ist, um streifenförmige
Abschnitte 13, 14, 15, 16 mit
vorgegebener Länge zu
erhalten.
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Auf das Abschneiden eines jeden streifenförmigen Abschnitts 13, 14, 15, 16 folgt
unmittelbar die Ablage des gleichen Abschnitts auf dem toroidförmigen Träger 11,
wobei dem streifenförmigen
Abschnitt eine U-Form um den Querschnittsumriss des toroidförmigen Trägers herum
gegeben wird, so dass in dem streifenförmigen Abschnitt 13, 14, 15, 16 zwei Seitenabschnitte 13a, 14a, 15a, 16a,
die sich radial zu der Achse des toroidförmigen Trägers
11 an Positionen
axial im Abstand voneinander erstrecken, sowie Kronenabschnitte 13b, 14b, 15b, 16b identifiziert werden
können,
die sich in einer radial äußeren Position
zwischen den Seitenabschnitten erstrecken.
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Aufgrund der Klebeeigenschaft des
Rohelastomermaterials, das die die fadenförmigen Elemente 17 bedeckende
Schicht 20 bildet, ist eine dauernde Haftung des streifenförmigen Elements 13, 14 an
der Oberfläche
des toroidförmigen
Trägers 11 auch
bei Fehlen einer Auskleidung 10 auf dem toroidförmigen Träger gewährleistet.
Insbesondere tritt die oben beschriebene Haftung auf, sobald der
streifenförmige Abschnitt 13, 14 in
Kontakt mit dem toroidförmigen Träger 11 an
einem radial äußeren Bereich
des Querschnittsumrisses kommt.
-
Zusätzlich zu der oder anstelle
der oben beschriebenen Ausnutzung der natürlichen Hafteigenschaft des
elastomeren Materials kann das Halten von einem oder mehreren der
streifenförmigen
Abschnitte 13, 14 auf dem toroidförmigen Träger 11 dadurch
erreicht werden, dass eine Saugwirkung ausgeübt wird, die durch eines oder
mehrere geeignete Löcher
hindurch erzeugt wird, die an dem toroidförmigen Träger angeordnet sind.
-
Der toroidförmige Träger 11 kann mit einer Winkeldrehung
entsprechend einer schrittweisen Bewegung synchron zur Arbeitsweise
der Ablagevorrichtung so angetrieben werden, dass auf jeden Abschneidvorgang
eines jeden streifenförmigen
Abschnitts 13, 14, 15, 16 dessen
Ablage an einer Stelle erfolgt, die am Umfang im Abstand von dem
vorher abgelegten Abschnitt 13, 14, 15, 16 angeordnet
ist.
-
Insbesondere erfolgt die Drehung
der toroidförmigen
Trommel 11 mit einer Winkelteilung, der eine Umfangsverschiebung
entspricht, die gleich einem Mehrfachen der Breite eines jeden streifenförmigen Abschnitts 13, 14, 15, 16 oder
mehr, speziell das Doppelte der Breite, ist.
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Es ist zu erwähnen, dass für die Ziele
der vorliegenden Beschreibung der Ausdruck "am Umfang", wenn nichts anderes ausgeführt ist,
sich auf einen Umfang bezieht, der in der Äquatorialebene X-X und nahe
an der Außenfläche des
toroidförmigen Trägers 11 liegt.
-
Nach der Erfindung läuft die
oben beschriebene Arbeitssequenz so ab, dass durch eine erste volle
Umdrehung des toroidförmigen
Trägers
um seine eigene Achse eine Ablage einer ersten Reihe von streifenförmigen Abschnitten 13 herbeigeführt wird, die
am Umfang mit einer Umfangsteilung verteilt sind, die das Doppelte
der Breite eines jeden von ihnen ist. Deshalb verbleibt, wie deutlich
aus 4 zu sehen ist,
ein leerer Raum "S" zwischen dem einen
und dem anderen der Abschnitte, die zu der ersten Reihe gehören, wobei
der leere Raum wenigstens an den Kronenabschnitten 13b der
Abschnitte die gleiche Breite wie die Abschnitte hat.
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Vorzugsweise erfolgt die Ablage der
streifenförmigen
Abschnitte 13, die zu der ersten Reihe gehören, in
einer geneigten Ausrichtung bezüglich
der Umfangserstreckungsrichtung des toroidförmigen Trägers, vorzugsweise mit einem
Winkel zwischen 15° und
35°.
-
Eine Einstellung des Ablagewinkels
der streifenförmigen
Abschnitte kann beispielsweise durch geeignetes Ausrichten der geometrischen
Drehachse der Trommel bezogen auf die Ablegevorrichtung erreicht
werden.
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Die Fertigstellung eines Karkassenaufbaus 2 geht
dann weiter mit dem Schritt, dass erste primäre Teile 4a der nicht
dehnbaren, ringförmigen
Aufbauten 4 in der Nähe
eines jeden der inneren Umfangsränder
der herzustellenden Karkassenlage 3 mit dem Zweck aufgebracht
werden, Karkassenbereiche zu erhalten, die als "Wulste" bekannt sind, die insbesondere die
Verankerung des Reifens an einer entsprechenden Montagefelge gewährleisten
sollen.
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Jeder der ersten primären Teile 4a hat
wenigstens eine erste, am Umfang nicht dehnbare, ringförmige Einlage 21,
die im Wesentlichen die Form einer zur geometrischen Drehachse des
toroidförmigen
Trägers 11 konzentrischen
Krone hat und sich an einer am Umfang inneren Position an den Endlaschen
befindet, die von den zu der ersten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitten 13 gebildet werden.
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Die erste ringförmige Einlage 21 besteht
vorzugsweise aus wenigstens einem langgestreckten Metallelement,
das in mehreren im Wesentlichen konzentrischen Windungen 21a aufgewickelt
ist. Die Windungen 21a können entweder von einer fortlaufenden
Wendel oder von konzentrischen Ringen aus den jeweiligen langgestreckten
Elemente gebildet werden.
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Mit der ersten ringförmigen Einlage 21 ist
ein erster Füllkörper 22 aus
Elastomermaterial, vorzugsweise vom thermoplastischen Typ, kombiniert,
der eine Härte
zwischen 48° und
55° Shore
D, gemessen bei einer Temperatur von 23°C, und vorzugsweise eine radiale
Erstreckung hat, die größer ist
als die radiale Erstreckung der ersten ringförmigen Einlage 21.
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Wie in 5 gezeigt
ist, kann jeder erste primäre
Teil 4a beispielsweise so ausgeführt werden, dass in einem in
einer Form 23a, 23b gebildeten Formhohlraum 23 die
erste nicht dehnbare, ringförmige
Einlage 21 durch Ablegen wenigstens eines langgestreckten
Elements in konzentrischen Windungen 21a ausgebildet wird,
die in einer gegenseitigen Beziehung Seite an Seite mit Umfängen mit
einem zunehmend anwachsenden Durchmesser um ihre geometrische Wickelachse
herum angeordnet werden, die der Drehachse des fertigen Reifens
entspricht.
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Dieser Vorgang kann in vorteilhafter
Weise dadurch ausgeführt
werden, dass das langgestreckte Element in einem eine Wendel bildenden
Sitz in Windungen gelegt wird, der in einem ersten Kasten 23a einer
Form 23a, 23b angeordnet ist, die für diesen Zweck
um ihre geometrische Achse in Drehung versetzt werden kann.
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Vorteilhafterweise kann der Ablage
des langgestreckten Elements ein Gummierungsschritt vorhergehen,
bei dem das langgestreckte Element, vorzugsweise ein metallisches
Material, mit wenigstens einer Schicht eines Rohelastomermaterials
beschichtet wird, das zusätzlich
dazu, dass es eine ausgezeichnete Gummi-Metall-Bindung des langgestreckten
Elements gewährleistet,
dessen Haften für eine
dauernde Platzierung in dem wendelförmigen Sitz begünstigt.
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Zusätzlich kann wenigstens der
erste Kasten 23a in vorteilhafter Weise so vorgesehen werden, dass
er aus einem magnetischen Material oder aus einem elektromagnetisch
aktivierbaren Material besteht, wodurch das langgestreckte Element
in geeigneter Weise angezogen und gehalten wird und eine dauernde
Positionierung von Windungen 21a bei ihrer Ausbildung gewährleistet
wird.
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Dann wird in dem Formhohlraum 23 der
erste Füllkörper 22 ausgebildet.
Die Ausbildung dieses Körpers
kann in zweckmäßiger Weise
dadurch ausgeführt
werden, dass zwischen dem ersten Kasten 23a, der die erste
ringförmige
Einlage 21 trägt,
und dem zweiten Kasten 23b wenigstens ein ringförmiges Element
aus Rohelastomermaterial mit einem vorher festgelegten Volumen angeordnet
wird. Dieses ringförmige
Element kann im Querschnitt irgendeine zweckmäßige Anpassung haben, vorausgesetzt
sein Volumen entspricht dem inneren Volumen des Formhohlraums 23,
wenn die Kästen 23a, 23b nahe
zueinander im Schließzustand
der Form bewegt werden.
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Wenn das ringförmige Element einmal zwischen
den Kästen 23a, 23b positioniert
ist, erfolgt das Schließen
des Formhohlraums 23, indem die Kästen einander angenähert wer den.
In diesem Fall wird das Volumen des Formhohlraums 23 verringert, so
dass das ringförmige
Element aus Rohelastomermaterial gepresst und einer Verformung unterworfen wird,
bis es den Formhohlraum vollständig
ausfüllt, wodurch
der erste Füllkörper 22 gebildet
wird, der mit der ersten ringförmigen
Einlage 21 innig verbunden bleibt.
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Als Alternativlösung zu der obigen Beschreibung
kann die Ausbildung des Füllkörpers 22 beispielsweise
nach dem gegenseitigen Annähern
der Kästen 23a, 23b dadurch
erfolgen, dass der Formhohlraum 23 mit durch Einpressen
eingeführtem, elastomerem
Material gefüllt
wird, oder dass irgendeine andere Art und Weise eingesetzt wird,
die für
den Fachmann zweckmäßig erscheint.
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Durch das oben beschriebene Vorgehen
erhält
man die jeweiligen ersten primären
Teile 4a der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4,
was in vorteilhafter Weise nahe am toroidförmigen Träger 11 so erfolgen
kann, dass die ersten primären
Teile, gegebenenfalls mit Hilfe geeigneter Handhabungsvorrichtungen,
direkt aus der Form 23a, 23b aufgenommen und seitlich
an axial gegenüberliegenden
Stellen bezogen auf die Äquatorialebene
des toroidförmigen Trägers aufgebracht
werden können,
und zwar jeder von ihnen mit der ersten ringförmigen Einlage 21 an den
vorher angeordneten Endlaschen der zur ersten Reihe gehörenden Abschnitte 13.
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Als Alternativlösung zu der vorstehenden Beschreibung
kann das Erhalten der ersten primären Teile 4a die Ausbildung
des ersten Füllkörpers 22 getrennt
von der ersten ringförmigen
Einlage 21 und die darauf folgende Vereinigung des ersten
Füllkörpers mit
der ersten ringförmigen
Einlage einschließen,
die vorher auf die Endlaschen der streifenförmigen Abschnitte 13 aufgebracht
wurden, die auf dem toroidförmigen
Träger 11 abgelegt
sind.
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Insbesondere wird gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung die erste ringförmige Einlage 21 vorzugsweise
direkt an den Endlaschen der streifenförmigen Abschnitte 13 gefertigt,
wobei Windungen 21a dadurch gebildet werden, dass das fadenförmige Element
gegebenenfalls mit Hilfe von Rollen oder anderen geeigneten Einrichtungen
in Windungen gelegt wird, die gegen die Oberfläche des toroidförmigen Trägers 11 wirken.
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Die Hafteigenschaft der Elastomerschicht 20,
die die zur ersten Reihe gehörenden,
streifenförmigen
Abschnitte 13 beschichtet, sowie die möglicherweise vorgesehene Auskleidung 10,
die vorher auf der Trommel abgelegt worden ist, gewährleisten eine
dauernde Positionierung der auszubildenden einzelnen Windungen 21a.
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Danach kann der erste Füllkörper 22 seinerseits
direkt an der ersten ringförmigen
Einlage 21 ausgebildet werden, indem ein fortlaufender
Streifen aus elastomerem Material aufgebracht wird, der beispielsweise
aus einem Extruder kommt, der nahe an der Trommel 11 angeordnet
ist. Der fortlaufende Streifen kann im Querschnitt bereits die genaue
Form des ersten Füllkörpers haben,
wenn er aus dem jeweiligen Extruder austritt. Alternativ kann der
fortlaufende Streifen verglichen mit dem des Füllkörpers einen reduzierten Querschnitt
haben, wobei der Füllkörper durch
Aufbringen des Streifens in mehreren Windungen erhalten wird, die
in einer Beziehung Seite an Seite und/oder in Überlappung so angeordnet sind,
dass der erste Füllkörper 22 in
einer Endform gebildet wird.
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Nach dem Aufbringen der ersten primären Teile 4a der
ringförmigen
Verstärkungsstrukturen 4 wird
die Ausbildung der ersten Karkassenlage 3a dadurch abgeschlossen,
dass die zweite Reihe der streifenförmigen Abschnitte 14 abgelegt
wird, die durch Schneiden des durchgehenden streifenförmigen Elements 2a auf
Größe erhalten
werden, wobei die Abschnitte 14 auf die toroidförmige Trommel 11 genauso
aufgebracht werden, wie es für
die streifenförmigen
Abschnitte 13 beschrieben wurde, die zur ersten Reihe gehören.
-
Wie deutlich aus 6 zu sehen ist, wird jeder zu der zweiten
Reihe gehörende
Abschnitt 14 in einer U-Form um den Querschnittsumriss
des toroidförmigen
Trägers 11 herum
zwischen zwei aufeinander folgenden, zu der ersten Reihe gehörenden Abschnitten 13 und
mit einer Ausrichtung parallel zu den Abschnitten 13 abgelegt.
Insbesondere hat jeder zu der zweiten Reihe gehörende Abschnitt 14 einen
jeweiligen Kronenabschnitt 14b, der am Umfang zwischen
den Kronenabschnitten 13a der zu der ersten Reihe gehörenden Abschnitte 13 angeordnet
ist, um den Raum "S" zu füllen, der
dazwischen vorhanden ist, sowie ein Paar von Seitenabschnitten 14a,
die die Endlaschen des Abschnitts in einer übereinander gelegten Beziehung
mit den jeweiligen ersten primären Teilen 4a der
ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 an
axial gegenüberliegenden
Positionen bezogen auf die Endlaschen der zu der ersten Reihe gehörenden Abschnitte 13 tragen.
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D.h. mit anderen Worten, dass der
erste primäre
Teil 4a eines jeden ringförmigen Verstärkungsaufbaus 4 mit
einem Querschnittsumriss, der im Wesentlichen die Form eines Dreiecks
hat, dessen Scheitel von der Reifenachse abgewandt ist, eine axial
innere Seite hat, die den Endlaschen der zu der ersten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 13 zugewandt
sind, sowie ein axial äußere Seite, die
den Endlaschen der zu der zweiten Reihe gehörenden Abschnitte 14 zugewandt
ist.
-
Zusätzlich können die Seitenabschnitte 14a eines
jeden zu der zweiten Reihe gehörenden
Abschnitts 14 auch so vorgesehen werden, dass sie die Seitenabschnitte 13a der
beiden darauf folgenden, zu der ersten Reihe gehörenden Abschnitte 13 jeweils
auf einer Strecke zwischen dem radial äußeren Rand des jeweiligen primären Teils 4a und
dem Übergangsbereich
zwischen dem Seitenabschnitt und dem Kronenabschnitt 13b, 14b überlappen.
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Aufgrund der gegenseitigen Konvergenz zwischen
benachbarten Seitenabschnitten 13a, 14a, die radial
zur geometrischen Achse des toroidförmigen Trägers 11 ausgerichtet
sind, nimmt die Überlappung
oder das Abdecken der Seitenabschnitte 13a der zu der ersten
Reihe gehörenden
Abschnitte 13, d. h. die Umfangsbreite der Überlappungsbereiche, ausgehend
von einem Maximalwert, der nahe an dem radial äußeren Rand des ersten primären Teils 4a eines
jeden ringförmigen
Verstärkungsaufbaus 4 festgestellt
werden kann, bis auf einen Nullwert an dem Übergangsbereich zwischen den
Seitenabschnitten 13a, 14a und den Kronenabschnitten 13b, 14b fortschreitend
ab.
-
Nach dem Ablegen der zu der zweiten
Reihe gehörenden
streifenförmigen
Abschnitte 14 in der oben beschriebenen Weise wird mit
der Ausbildung der zweiten Karkassenlage 3b begonnen, indem
die dritte Reihe von streifenförmigen
Abschnitten 15 abgelegt wird.
-
Dieser Ablageschritt kann genau so,
wie bereits für
die Ablage der Abschnitte 13, 14, die zur ersten
und zweiten Reihe gehören,
beschrieben oder auf eine ähnliche
Weise ausgeführt
werden.
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Bei einer zweckmäßigen Lösung werden die zu der dritten
Reihe gehörenden,
streifenförmigen Abschnitte 15 bezogen
auf die Abschnitte 13 und 14 der ersten und zweiten
Reihe mit einer gekreuzten Ausrichtung abgelegt, vorzugsweise mit
einem symmetrisch entgegengesetzten Winkel bezogen auf die zuletzt
erwähnten
Abschnitte im Hinblick auf die Umfangserstreckungsrichtung des Karkassenaufbaus 2.
-
Die zu der dritten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 15 werden
ebenfalls in einer U-Form um den Querschnittsumriss der ersten Karkassenlage 3a und
mit einer Umfangsteilung abgelegt, die einem Mehrfachen ihrer Breite
und vorzugsweise dem Doppelten ihrer Breite entspricht.
-
Dann erfolgt das Aufbringen der zweiten
primären
Teile 4b der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 auf
die Endlaschen der zu der dritten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 15 an
axial gegenüberliegenden
Stellen bezogen auf die vorher erwähnten ersten primären Teile 4a.
-
Wie aus den beiliegenden Figuren
zu sehen ist, hat jeder der zweiten primären Teile bevorzugt den gleichen
Aufbau, wie er für
die ersten primären Teile 4a beschrieben
wurde.
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Insbesondere hat jeder zweite primäre Teil 4b eine
entsprechende zweite, am Umfang nicht dehnbare ringförmige Einlage 24,
die aus wenigstens einem entsprechenden langgestreckten Element
besteht, das in konzentrischen Windungen 24a so angeordnet
ist, dass es eine Krone bildet, die koaxial zu dem Karkassenaufbau 2 und
nahe an den inneren Umfangsrändern
der Karkassenlagen 3a, 3b ausgebildet ist.
-
Mit der zweiten ringförmigen Einlage 24,
die an den Endlaschen der zu der zweiten und dritten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 14, 15 angeordnet
ist, ist ein zweiter Füllkörper 25 aus elastomerem
Material kombiniert, der die gleiche Gestalt wie der erste Füllkörper 22 hat.
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Die Ausführung und das Aufbringen der zweiten
ringförmigen
Einlage 24 und des zweiten Füllkörpers 25 sowie des
zweiten primären
Teils 4b als Ganzes gesehen erfolgen nach irgendeinem der in
Bezug des primären
Teils 4a beschriebenen Modalitäten.
-
Die Ausbildung der zweiten Karkassenlage 3b wird
danach abgeschlossen, indem die vierte Reihe von bandförmigen Abschnitten 16 abgelegt
wird, wobei jede zwischen zwei streifenförmige Abschnitte 15,
die zu der dritten Reihe gehören,
und in Überlappung
mit den zweiten primären
Teilen 4b durch ihre Endlaschen an einer axial gegenüberliegenden
Position bezogen auf die Endlaschen der zu der zweiten bzw. dritten
Reihe gehörenden
Abschnitte 14, 15 angeordnet werden.
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Wenn das Ablegen der vierten Reihe
von streifenförmigen
Abschnitten 16 abgeschlossen ist, ist von dem zweiten primären Teil 4b eines
jeden ringförmigen
Verstärkungsaufbaus,
der auch die Form eines Dreiecks im Querschnitt hat, eine axial
innere Seite den Endlaschen der zu der dritten Reihe 15 gehörenden Abschnitten
zugewandt, während eine
axial äußere Seite
den Endlaschen der zu der vierten Reihe 16 gehörenden Abschnitten
zugewandt ist.
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Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Lösung wird,
nachdem die zu der vierten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 16 abgelegt sind,
die Ausbildung der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 an
den Wulsten abgeschlossen.
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Für
diesen Zweck wird, wie in 9 gezeigt, für jeden
der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 das
Aufbringen eines zusätzlichen
Teils 26 an den Endlaschen der zu der vierten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 16 vorgesehen.
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Vorzugsweise besteht jeder zusätzliche
Teil 26 im Wesentlichen aus wenigstens einer zusätzlichen
ringförmigen
Einlage in Form einer Krone. Diese zusätzliche ringförmige Einlage 26 kann
dadurch erhalten werden, dass ein entsprechendes langgestrecktes
Element beispielsweise in konzentrische Windungen 26a an
einem Ausformsitz 27, der in einer zusätzlichen Matrize 28 angeordnet
ist, genauso gelegt wird, wie es unter Bezug auf die Ausbildung der
ersten und zweiten ringförmigen
Einlagen 21, 24 beschrieben wurde.
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Indem die Matrize 28 axial
zu dem toroidförmigen
Träger 11 hinbewegt
wird, wird die zusätzliche ringförmige Einlage 26 an
dem Karkassenaufbau 2 aufgebracht.
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Alternativ kann das langgestreckte
Element direkt an der zweiten Karkassenlage 3b in Windungen
gelegt werden, die vorher an dem toroidförmigen Träger 11 ausgebildet
worden ist, wodurch die zweite ringförmige Einlage 26 direkt
in Kontakt mit der Karkassenlage erzeugt wird.
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Nach diesem Vorgang befindet sich
jede der Endlaschen der zu der vierten Reihe gehörenden Abschnitte 16 in
vorteilhafter Weise in einer umschlossenen Position zwischen dem
zweiten primären
Teil 4b und dem zusätzlichen
Teil 26 des jeweiligen ringförmigen Verstärkungsaufbaus 4.
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Bei Reifen in Radialbauweise wird
gewöhnlich
ein Gurtaufbau 5 auf den Karkassenaufbau 2 aufgebracht.
-
Dieser Gurtaufbau 5 kann
in irgendeiner für den
Fachmann zweckmäßigen Weise
hergestellt werden und umfasst bei der gezeigten Ausführungsform
im Wesentlichen ein erstes und ein zweites Gurtband 6a, 6b mit
Korden mit einer jeweils gekreuzten Ausrichtung. Auf die Gurtbänder ist
ein zusätzliches
Gurtband 7 aufgelegt, das beispielsweise durch Wickeln
wenigstens eines fortlaufenden Kords in im Wesentlichen axial nebeneinander
liegenden Umfangswindungen um die Gurtbänder herum erhalten wird.
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Dann wird das Laufflächenband 8 auf
den Gurtaufbau 5 aufgebracht, während Seitenwände 9 an
den Seitenabschnitten des Karkassenaufbaus 2 angebracht
werden, wobei diese Elemente ebenfalls auf eine für den Fachmann
zweckmäßige Art
und Weise erhalten werden. Der so gefertigte Reifen ist nun gegebenenfalls
nach dem Entfernen von dem Träger 11 für einen
Vulkanisierungsschritt bereit, der auf bekannte und herkömmliche
Weise ausgeführt werden
kann.
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Mit der vorliegenden Erfindung werden
wesentliche Vorteile erreicht.
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So kann der beschriebene Karkassenaufbau direkt
auf dem toroidförmigen
Träger
erhalten werden, auf dem der gesamte Reifen in vorteilhafter Weise
ausgebildet werden kann. Auf diese Weise werden alle Probleme beseitigt,
die mit der Fertigung, der Lagerung und der Handhabung von Halbfertigprodukten
in Verbindung stehen und bei den Herstellungsprozessen mit traditionellem
Konzept auftreten.
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Verglichen mit dem in dem Dokument
US 5,362,343 beschriebenen
Verfahren kann die Herstellungszeit für die Karkassenlage aufgrund
der gleichzeitigen Ablage von so vielen fadenförmigen Elementen, wie in jedem
streifenförmigen
Abschnitt
13,
14 oder in dem fortlaufenden streifenförmigen Element
2a,
von dem die Abschnitte
13,
14 kommen, enthalten
sind, stark verringert werden. Durch Verwendung der streifenförmigen Abschnitte
13,
14 entfällt auch
die Notwendigkeit, vorher eine Auskleidung auf dem toroidförmigen Träger
11 abzulegen.
Die bei der Bildung des fortlaufenden streifenförmigen Elements
2a verwendete
elastomere Schicht
20 ist in der Tat für sich so ausgelegt, dass es
seine wirksame Haftung an dem toroidförmigen Träger
11 und dadurch
eine dauernde Positionierung der einzelnen Abschnitte
13,
14 gewährleistet.
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Die Genauigkeit bei der Positionierung
der streifenförmigen
Abschnitte 13, 14 und der darin integrierten fadenförmigen Elemente
wird weiter dadurch verbessert, dass jeder streifenförmige Abschnitt
eine wesentliche strukturelle Konsistenz hat, die ihn gegenüber Vibrationen
oder ähnlichen
Schwingungseffekten unempfindlich macht, die durch die Ablegevorrichtung übertragen
werden können.
In diesem Zusammenhang ist zu vermerken, dass die Ablage von Einzelkorden,
wie es in dem US-Patent 5,362,343 beschrieben ist, etwas problematisch
sein kann, und zwar genau aufgrund von Vibrationen und/oder Oszillationen,
denen die Korde während
des Ablageschritts unterliegen.
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Weiterhin ermöglicht die gleichzeitige Ablage der
Vielzahl von fadenförmigen
Elementen gemäß der vorliegenden
Erfindung, dass die Ablagevorrichtung mit Geschwindigkeiten arbeitet,
die geringer sind, als sie im Hinblick auf die Ablage von Einzelkorden
erforderlich sind, was ein weiterer Vorteil hinsichtlich der Verarbeitungsgenauigkeit
ist, ohne dass andererseits die Produktivität beeinträchtigt wird.
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Daneben ermöglicht die Ablage von streifenförmigen Abschnitten
direkt kronenförmig
auf einem toroidförmigen
Träger
mit einem Umriss, der im Wesentlichen identisch zu dem des fertigen
Reifens ist, das Erreichen von Dichten, die bei Verfahren nach dem
Stand der Technik nicht erreicht werden können, die die Ablage einer
Karkassenlage in Form einer zylindrischen Hülse und danach deren Ausformen
zu einer Toroidform mit einer anschließenden Verdünnung der Karkassenlagenkorde
vorsehen, die kronenförmig
auf dem fertigen Reifen angeordnet sind.
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Zusätzlich dazu kann jeder streifenförmige Abschnitt
stabil auf dem toroidförmigen
Träger
durch einen Vakuumeffekt festgelegt werden, der durch eventuelle
Saugleitungen erzeugt wird, wobei die stabile Festlegung durch Vakuum
mit den bekannten Prozessen mit der Ablage von Einzelkorden nicht
erreicht werden kann.
-
Die Konstruktion und das Baukonzept
des vorliegenden Reifens, insbesondere unter Bezug auf seinen Karkassenaufbau 2,
ermöglicht
das Erreichen von wesentlichen Verbesserungen hinsichtlich struktureller
Festigkeit, vor allem nahe an den Seitenwänden und Wulsten, wo eine größere strukturelle
Festigkeit gewöhnlich
erforderlich ist, sowie hinsichtlich des Verhaltens, insbesondere
in Verbindung mit den Effekten von Rutschschüben, die auftreten, wenn die Reifen
Kurven durchlaufen, wobei gleichzeitig alle Vorteile genutzt werden,
die gewöhnlich
in Beziehung zu einem Einzellagen-Karkassenaufbau stehen.
-
Insbesondere sind die Konstruktionseigenschaften
der nicht dehnbaren, ringförmigen
Aufbauten 4 und die Modalitäten, nach denen sie in die
Karkassenlage integriert werden, so gestaltet, dass sie die strukturelle
Festigkeit des Reifens 1 an den Wulst- und Seitenwandbereichen
weiter steigern.
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Das Vorhandensein der am Umfang nicht dehnbaren,
ringförmigen
Einlagen 21, 24, 26, die innig mit den
Karkassenlagen 3a, 3b verbunden sind, bildet tatsächlich ein
hervorragendes "Verbindungsglied" mit den fadenförmigen Elementen 17,
die zu den unterschiedlichen Reihen von streifenförmigen Abschnitten 13, 14, 15, 16 gehören. Dadurch
wird der Karkassenaufbau 2 an den Bereichen, die den Wulsten
des Reifens 1 entsprechen, weiter verstärkt, ohne dass jedoch zusätzliche
streifenförmige
Einlagen verwendet werden müssen,
die gewöhnlich
als "Flipper" bezeichnet werden,
die als eine Schleife um die nicht dehnbaren, ringförmigen Aufbauten 4 herumgelegt
werden, die im Gegensatz dazu der Stand der Technik benutzt.
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Aufgrund des Baukonzepts der ringförmigen Verstärkungsaufbauten 4 wird
verhindert, dass sich die Reifenwulste unter den Einflüssen von
Rutschschüben
oder von einem Drehen um ihre Ruhepunkte gegen die jeweiligen Sicherheitshörner verformen, die
an der Radfelge vorgesehen sind.
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Insbesondere ist zu vermerken, dass
das Vorhandensein der ersten Einlage 21, der zweiten Einlage 24 und
der zusätzlichen
Einlage 26, die direkt in Kontakt mit den Endlaschen der
streifenförmigen Abschnitte
angeordnet sind, in wirksamer Weise die Neigung der Wulste unterbunden
wird, sich unter dem Einfluss von Rutschschüben zu biegen und zu drehen.
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Zu vermerken ist ferner, dass die
ringförmigen
Einlagen 21, 24 und 26 einen weiteren
baulichen Schutz für
den Reifen an den Wulsten ergeben.
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Die strukturelle Festigkeit an den
Reifenseitenwänden,
insbesondere in Bezug auf Torsionsspannungen, die durch Beschleunigung
und Bremsen induziert werden, wird aufgrund der gegenseitig gekreuzten
Anordnung zu der zweiten bzw. dritten Reihe gehörenden streifenförmigen Abschnitte 14, 15,
die innerhalb der ringförmigen
Verstärkungsaufbauten 4 angeordnet
sind, stark gesteigert.
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Dieser Aspekt ist besonders vorteilhaft
in Bezug auf einen Hochleistungs-Niederquerschnittsprofilreifen,
wo die bauliche Festigkeit der Seitenwände besonders kritisch ist,
sowie aufgrund der hohen Drehmomentwerte, die der Reifen übertragen
können
muss.