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Die Erfindung betrifft einen Luftreifen sowie ein Verfahren zum Herstellen von derartigen Luftreifen, wobei die Lauffläche aus einem nicht-leitenden Gummi mit einem hohen elektrischen Widerstand besteht und Maßnahmen getroffen sind, um diesen elektrischen Widerstand zu verringern.
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Herkömmlicherweise verwendet man Luftreifen, bei denen der Laufflächengummi in hohem Maße mit Siliziumdioxid bzw. Silica gefüllt ist, um den Rollwiderstand zu reduzieren, der in hohem Maße mit einer guten Kilometerleistung des Fahrzeugs verknüpft ist, und um das Bremsverhalten auf nassen Straßenoberflächen zu verbessern.
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Da jedoch ein Laufflächengummi der oben erwähnten Art einen höheren elektrischen Widerstand besitzt, wenn man es mit einem Laufflächengummi vergleicht, der mit Ruß gefüllt ist, wird die Ableitung von statischer Elektrizität behindert, die im Fahrzeugkörper oder am Übergang zwischen der Straßenoberfläche und dem Reifen erzeugt wird, sodass das Problem auftritt, dass Funkrauschen oder dergleichen erzeugt wird.
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Dementsprechend ist ein Luftreifen entwickelt worden, bei dem eine leitfähige Schicht in einem nicht-leitfähigen Laufflächengummi vorgesehen ist, der einen hohen elektrischen Widerstand besitzt, um auf diese Weise statische Elektrizität zur Straßenoberfläche abzuführen. Diesbezüglich wird verwiesen auf
JP 2002-001 834 A , die
JP 2001-018 302 A , die
JP 10-081 783 A und die
JP 08-230 407 A .
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In diesen Druckschriften werden Strukturen beschrieben, bei denen eine leitfähige Schicht vorgesehen wird, indem man eine Gummipaste oder einen Gummizement auf die Oberfläche des Laufflächengummis aufbringt, der sich bis zu einem daran angrenzenden leitfähigen Gummibereich erstreckt, beispielsweise einem Gummistreifen oder einem Seitenwandgummi, um auf diese Weise einen leitfähigen Pfad von dem leitfähigen Gummibereich zu einem Schulterbereich herzustellen.
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Da jedoch die mit den oben erwähnten Verfahren hergestellte Gummischicht als dünne Schicht ausgebildet ist, die eine Dicke von höchstens 0,1 mm besitzt, wird diese leitfähige Schicht leicht durch das Pressen einer Formoberfläche eines Formwerkzeugs unterteilt bzw. beschädigt, sodass die Fälle auftreten, in denen die leitfähige Bahn diskontinuierlich ist und ein Leitvermögen nicht in ausreichendem Maße erzielt wird. Weiterhin ist es so, dass beim fortschreitenden Verschleiß eines Reifens die Tendenz besteht, dass das Leitvermögen nicht sichergestellt werden kann.
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Weitere Möglichkeiten zur Ausbildung eines leitfähigen Pfades werden in der
JP 2000-190 709 A und der
EP 0 995 618 A2 aufgezeigt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die vorstehend geschilderten Probleme zu beseitigen. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens sowie einen Luftreifen anzugeben, bei denen eine leitfähige Schicht nicht in einfacher Weise abgetrennt oder beschädigt werden kann, auch wenn ein Preßvorgang mit einer Formoberfläche eines Formwerkzeugs auftritt, sodass das Leitvermögen in geeigneter Weise unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis aufrechterhalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in zufriedenstellender Weise gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einem Luftreifen gemäß Anspruch 4. Vorteilhafte Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens mit einem Laufflächenmuster durch Pressen einer Farmoberfläche eines Formwerkzeugs gegen die Oberfläche eines Laufflächengummis zum Zeitpunkt der Vulkanisierung des Reifens angegeben, wobei das Laufflächenmuster Rillen enthält, die sich vom inneren Bereich einer Bodenfläche, im Folgenden Reifenaufstandsfläche genannt, zu einer Außenseite in der Reifen-Breitenrichtung erstrecken, sodass die Rillen ein Ende der Reifenaufstandsfläche im Schulterbereich durchsetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei folgende Schritte auf:
einen Schritt zum Herstellen einer ersten leitfähigen Gummischicht durch Anordnen eines leitfähigen Gummifadens auf der Reifenaufstandsfläche des Schulterbereiches eines nicht-leitfähigen Laufflächengummis, sodass er sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckt, vor dem Vulkanisieren des Reifens;
einen Schritt zum Herstellen einer zweiten leitfähigen Gummischicht durch Anordnen eines leitfähigen Gummifadens, derart, dass er sich in der Reifen-Breitenrichtung zu der Außenseite erstreckt und längs einer Erstreckungsrichtung einer jeweiligen Rille von der ersten leitfähigen Gummischicht verläuft und einen leitfähigen Gummibereich erreicht, der an den nicht-leitfähigen Laufflächengummi angrenzt, wobei er das Ende der Reifenaufstandsfläche durchsetzt, vor dem Vulkanisieren des Reifens; und
einen Schritt zum Herstellen eines Laufflächenmusters, in welchem die erste leitfähige Gummischicht die jeweilige Rille vertikal kreuzt und die zweite leitfähige Gummischicht innerhalb der jeweiligen Rille angeordnet ist, durch Vulkanisieren des Reifens nach dem Herstellen der ersten leitfähigen Gummischicht und der zweiten leitfähigen Gummischicht.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der Erfindung werden zunächst die erste leitfähige Gummischicht und die zweite leitfähige Gummischicht in dem nicht-leitfähigen Laufflächengummi ausgebildet, bevor die Vulkanisierung des Reifens erfolgt, und die leitfähige Schicht wird in linearer Weise vorgesehen.
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Die erste leitfähige Gummischicht wird in der Umfangsrichtung des Reifens auf der Reifenaufstandsfläche im Schulterbereich angeordnet, und die zweite leitfähige Gummischicht wird in der Weise angeordnet, dass sie sich in der Reifen-Breitenrichtung von der ersten leitfähigen Gummischicht aus nach außen erstreckt und den leitfähigen Gummibereich erreicht.
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Die erste leitfähige Gummischicht und die zweite leitfähige Gummischicht können jeweils in beliebiger Reihenfolge angeordnet werden, oder auch gleichzeitig ausgebildet werden. Sie können auch vor oder nach der Herstellung des Reifenrohlings vorgesehen werden.
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Als nächstes erfolgt ein Vulkanisieren des Reifenrohlings, der mit dem nicht-leitenden Laufflächengummi ausgebildet ist, und es wird das Laufflächenmuster ausgebildet, in welchem die erste leitfähige Gummischicht die jeweilige Rille vertikal kreuzt und die zweite leitfähige Gummischicht innerhalb der jeweiligen Rille angeordnet ist.
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Da die zweite leitfähige Gummischicht längs der Erstreckungsrichtung der jeweiligen Rille angeordnet ist, die vorläufig vor dem Vulkanisieren des Reifens ausgebildet worden ist, wird die zweite leitfähige Gummischicht innerhalb der Rille angeordnet, und zwar nur durch relative Positionierung von dem Reifenrohling und dem Formwerkzeug in der Umfangsrichtung des Reifens.
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Bei dem so hergestellten Luftreifen wird eine Leiterbahn erzeugt, welche die Straßenoberfläche von dem leitfähigen Gummibereich erreicht, und zwar über die zweite leitfähige Gummischicht und die erste leitfähige Gummischicht, und zwar mittels der linearen leitfähigen Schichten, welche von den ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten gebildet werden.
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Dementsprechend ist es möglich, in geeigneter Weise statische Elektrizität, die in dem Fahrzeugkörper erzeugt worden ist, zur Straßenoberfläche abzuführen; weiterhin ist es möglich, das Problem zu vermeiden, dass Funkrauschen oder dergleichen aufgrund der statischen Elektrizität erzeugt werden.
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Da bei den ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten, die aus leitfähigen Gummifäden gebildet sind, deren Dicke wesentlich größer ist als bei den dünnen leitfähigen Schichten, die beim Stand der Technik aus Gummipaste oder dergleichen hergestellt werden, ist es auch möglich, eine Segmentierung zu vermeiden, die beim Pressen der Formfläche des Formwerkzeuges hervorgerufen werden, sodass ein geeignetes Leitvermögen erzielt werden kann.
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Da die erste leitfähige Gummischicht in der Wandfläche der Rille und die zweite leitfähige Gummischicht innerhalb der Rille verbleiben, auch wenn der Verschleißzustand des Laufflächengummis fortschreitet, ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Leitvermögen in geeigneter Weise aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis.
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Bei dem oben beschriebenen Verfahren ist es bevorzugt, dass die zweite leitfähige Gummischicht auf einer Bodenfläche der Rille angeordnet wird, und zwar bei dem Schritt der Herstellung des Laufflächenmusters. Dementsprechend ist es möglich, das Leitvermögen in geeigneter Weise bis zum Ende des Verschleißes beizubehalten, unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis.
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Bei dem oben beschriebenen Verfahren ist es bevorzugt, dass die erste leitfähige Gummischicht und die zweite Leitfähige Gummischicht hergestellt werden, indem man einen leitfähigen Gummifaden verwendet, dessen Breite und Dicke mindestens 0,5 mm betragen oder größer sind. Daher ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Segmentierung der ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten zu verhindern, wenn diese einem Preßvorgang durch die Formoberfläche des Formwerkzeugs ausgesetzt sind, sodass das Leitvermögen in stabiler Weise erzielt und aufrechterhalten werden kann.
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Ferner wird gemäß der Erfindung ein Luftreifen angegeben, der Folgendes aufweist:
- – einen nicht-leitfähigen Laufflächengummi, in welchem Rillen ausgebildet sind, die sich von einem inneren Bereich einer Reifenaufstandsfläche aus in der Reifen-Breitenrichtung zur Außenseite erstrecken, sodass sie ein Ende der Reifenaufstandsfläche in einem Schulterbereich quer durchsetzen;
- – eine erste leitfähige Schicht, die als leitfähiger Gummifaden ausgebildet ist und sich in der Reifenumfangsrichtung erstreckt, und zwar auf der Reifenaufstandsfläche im Schulterbereich des nicht-leitfähigen Laufflächengummis, sodass er die jeweilige Rille vertikal kreuzt; und
- – eine zweite leitfähige Gummischicht, die mit einem leitfähigen Gummifaden ausgebildet ist, der von der ersten leitfähigen Gummischicht innerhalb der jeweiligen Rille abzweigt und sich in der Reifen-Breitenrichtung bis zur Außenseite erstreckt sowie einen leitfähigen Gummibereich erreicht, der an den nicht-leitenden Laufflächengummi angrenzt, und dabei das Ende der Reifenaufstandsfläche durchsetzt.
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Da bei dem Luftreifen auf der Basis der vorliegenden Erfindung die erste leitfähige Gummischicht und die zweite leitfähige Gummischicht in der angegebenen Weise ausgebildet sind, ist es möglich, eine Leiterbahn zu konstruieren, welche die Straßenoberfläche von dem leitfähigen Gummibereich über die erste und die zweite leitfähige Gummischicht erreicht; damit ist es möglich, in geeigneter Weise statische Elektrizität, die im Fahrzeugkörper erzeugt wird, zur Straßenoberfläche abzuführen.
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Da weiterhin bei den ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten, die als leitfähige Gummifäden ausgebildet sind, deren Dicke wesentlich größer ist als im Vergleich mit dünnen leitfähigen Schichten, die mit Gummipaste oder dergleichen aufgebracht werden, ist es möglich, eine Segmentierung zu verhindern, die sonst durch das Pressen der Formoberfläche des Formwerkzeugs gegen den Reifen hervorgerufen wird. Damit wird das Leitvermögen in geeigneter Weise erreicht.
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Da weiterhin die erste leitfähige Gummischicht der Wandoberfläche der Rille und die zweite leitfähige Gummischicht innerhalb der Rille erhalten bleiben, auch wenn der Verschleiß des Laufflächengummis fortschreitet, ist es möglich, das Leitvermögen unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis beizubehalten.
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Da weiterhin die erste und die zweite leitfähige Gummischicht aus leitfähigen Gummifäden hergestellt werden, wird der Anteil von leitfähigem Gummi im Hinblick auf das nicht-leitfähige Laufflächengummi nicht größer als nötig. Daher wird der vorteilhafte Effekt, der durch die Verwendung von nicht-leitfähigem Laufflächengummi erzielt wird, nicht verschlechtert, und auch in einem Falle, in welchem der Laufflächengummi in hohem Maße mit Siliziumdioxid bzw. Silica vermischt wird, ist es möglich, ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch und das Bremsverhalten auf nassen Fahrflächen zu gewährleisten.
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Bei der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, die zweite leitfähige Gummischicht auf der Bodenfläche der jeweiligen Rille anzuordnen. Dementsprechend ist es möglich, das Leitvermögen bis zum Ende des zulässigen Verschleißes eines Reifens beizubehalten, unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
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1 eine halbe Querschnittsansicht eines Reifenmeridians zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines Luftreifens gemäß der Erfindung;
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2 eine auseinandergezogene Draufsicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Laufflächenmusters;
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3 eine perspektivische Darstellung eines Hauptbereiches des Reifens zur Erläuterung eines Bereiches in der Nähe einer Rille eines Laufflächengummis; und in
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4 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Verbindungszustandes zwischen dem Laufflächengummi und einem Gummistreifen vor dem Vulkanisieren des Reifens.
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine halbe Querschnittsansicht eines Reifenmeridians zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines Luftreifens gemäß der Erfindung. Der Luftreifen weist folgendes auf: ein Paar von Wulstbereichen 1; Seitenwandbereiche 2, die sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 in radialer Richtung des Reifens erstrecken; und Laufflächenbereiche 3, die mit den jeweiligen Seitenwandbereichen 2 verbunden sind und sich in radialer Richtung nach außen bis zu Schulterbereichen 4 erstrecken. In dem Wulstbereich 1 sind ein ringförmiger Wulst 1a, hergestellt durch Beschichten eines Konvergenzkörpers aus Stahldraht mit Gummi, sowie eine Wulstfüllung 1b aus hartem Gummi angeordnet.
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Eine Karkassenschicht 7 wird von mindestens einer Karkassenlage gebildet, wobei es sich bei der hier vorliegenden Ausführungsform um zwei Karkassenlagen handelt, und ist in der Weise angeordnet, dass sie eine Überbrückung zwischen den Wulstbereichen 1 bildet. Eine Innenauskleidungsschicht 5, um den Luftdruck zu halten, ist an der Innenseite der Karkassenschicht 7 angeordnet; eine Gurtschicht 6, gebildet aus zwei Gurtlagen, die innen und außen auflaminiert sind und eine Verstärkung auf der Basis eines Umschlingungseffektes bilden, sind an der Außenseite des Laufflächenbereiches 3 der Karkassenschicht 7 angeordnet.
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Weiterhin ist ein Felgenband-Gummistreifen 8 an der Außenseite des Wulstbereiches 1 der Karkassenschicht 7 vorgesehen, und ein Seitenwandgummi 9 ist an der Außenseite des Seitenwandbereiches 2 in gleicher Weise angeordnet.
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Ein nicht-leitender Laufflächengummi 10, nachstehend einfach als Laufflächengummi 10 bezeichnet, ist an der äußeren Peripherie der Gurtschicht 6 angeordnet, und in seiner Oberfläche ist ein Laufflächenmuster ausgebildet, wie es 2 zeigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat ein Gummistreifen 14 eine dreieckige Querschnittsform und ist angrenzend an die Außenseite des Laufflächengummis 10 in der Reifen-Breitenrichtung angeordnet.
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Der Felgenband-Gummistreifen 8, der Seitenwandgummi 9 und der Gummistreifen 14 sind aus einem leitenden Gummi hergestellt, in welchen Ruß als Verstärkungsmittel in einem Rohmaterialgummi mit einer hohen Rate eingemischt ist, und zwar in gleicher Weise wie bei einem normalen Luftreifen. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Gummistreifen 14 einem ”leitenden Gummibereich angrenzend an den Laufflächengummi”.
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Der Laufflächengummi 10 hat eine Struktur mit Basis und Lauffläche und weist einen Basisgummi 11, der an dem Außenumfang der Gurtschicht 6 angeordnet ist, sowie einen Laufflächengummi 12 auf, der auf dem Außenumfang des Basisgummis 11 angeordnet ist und eine Reifenaußenumfangsseite des Laufflächenbereiches 3 bildet.
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Der Laufflächengummi 12 ist aus einem nicht-leitenden Gummi hergestellt, in den Siliziumdioxid bzw. Silica als Verstärkungsmittel in dem Rohmaterialgummi mit hoher Rate eingemischt ist, sodass sich ein ausgezeichnetes Leistungsvermögen im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch und das Bremsen bei Nässe ergibt. Der Basisgummi 11 kann aus einem leitenden Gummi hergestellt sein, und er kann bei der vorliegenden Erfindung aus einem nicht-leitenden Gummi hergestellt sein.
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Dementsprechend ist es möglich, sowohl den Basisgummi als auch den Laufflächengummi 12 in der oben beschriebenen Weise mit Siliziumdioxid vermischt herzustellen. In dem oben beschriebenen Fall ist es auch möglich, den Rollwiderstand des Reifens in wirksamer Weise zu reduzieren sowie das Laufverhalten im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.
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Der leitende Gummi besteht beispielsweise aus leitendem Gummi mit einer Leitfähigkeit, bei der der spezifische Volumenwiderstand geringer ist als 108 Ohm cm; er kann erhalten werden durch Zumischen von einer vorbestimmten Menge von bekannten, Leitfähigkeit hervorrufenden Materialien, wie z. B. Kohlenstoff, einschließlich Kohlenstoff-Faser, Graphit oder dergleichen, oder von Metall, einschließlich Metallpulver, Metalloxid, Metallflocken, Metallfasern oder dergleichen zusätzlich zu Ruß. Ferner ist der nicht-leitende Gummi beispielsweise ein nicht-leitender Gummi, bei dem der spezifische Volumenwiderstand größer oder gleich 108 Ohm cm ist.
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Beispiele für Rohmaterialgummis für die leitenden und die nicht-leitenden Gummis sind natürlicher Gummi, Styrol-Butadien-Gummi (SBR), Butadiengummi (BR), Isoprengummi (IR), Butylgummi (IIR) und dergleichen. Diese Gummis werden entweder allein oder in Kombination miteinander verwendet. Diese Gummis werden in geeigneter Weise mit Vulkanisierungsmitteln, Beschleunigern, Plastifizierungsmitteln, Antioxidantien oder dergleichen vermischt.
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Das Laufflächenmuster, das in dem Laufflächengummi 10 ausgebildet ist, weist Hauptnuten 16 und 17 auf, die sich in der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken, sowie Rillen 18 als horizontale Nuten, die sich in der Weise erstrecken, dass sie die Hauptnut 17 kreuzen, wie es in 2 dargestellt ist.
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Die jeweilige Rille 18 erstreckt sich zur Außenseite in der Reifen-Breitenrichtung, sodass sie sich durch ein Ende E einer Reifenaufstandsfläche von der Innenseite der Reifenaufstandsfläche im Schulterbereich 4 erstreckt; diese Rillen 18 unterteilen einen Flächenbereich in eine Vielzahl von Schulterblöcken 19.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt, bei dem sich die Rillen 18 derart erstrecken, dass sie gegenüber der Reifen-Breitenrichtung geneigt sind, wobei sie sanft gekrümmt sind.
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Eine erste leitende Gummischicht 21, die sich in der Umfangsrichtung des Reifens erstreckt, sodass sie die Rillen 18 vertikal kreuzt, ist innerhalb der Reifenaufstandsfläche des Schulterbereiches 4 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine erste leitende Gummischicht 21 in jedem der Schulterbereiche 4 an beiden Seiten in der Reifen-Breitenrichtung vorgesehen, sodass sie mit gerader Formgebung längs der Umfangsrichtung des Reifens ausgebildet ist und eine ringförmige Gestalt besitzt.
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Weiterhin ist, wie in 2 und 3 dargestellt, eine zweite leitende Gummischicht 22 vorgesehen, die von der ersten leitenden Gummischicht 21 innerhalb der Rille 18 abzweigt und sich zur Außenseite in der Reifen-Breitenrichtung erstreckt und dabei den Gummistreifen 14 erreicht, wobei sie das Ende E der Reifenaufstandsfläche kreuzt. Die erste leitfähige Gummischicht 21 und die zweite leitfähige Gummischicht 22 sind aus einem leitenden Fadengummi hergestellt, der erhalten wird, indem man ein leitfähiges Gummimaterial der oben beschriebenen Art mittels eines Extruders oder dergleichen in eine fadenförmige oder filamentförmige Gestalt bringt.
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Dementsprechend wird ein leitfähiger Pfad bzw. eine Leiterbahn gebildet, die die Straßenoberfläche von dem Gummistreifen 14 erreicht, und zwar über die zweite leitfähige Gummischicht 22 und die erste leitfähige Gummischicht 21. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, statische Elektrizität, die im Fahrzeugkörper erzeugt wird, zur Straßenoberfläche abzuführen, um zu verhindern, dass Probleme durch derartige statische Elektrizität auftreten, wie z. B. Funkrauschen oder dergleichen.
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In diesem Falle wird im Einzelnen statische Elektrizität, die im Fahrzeugkörper erzeugt wird, von einer nicht-dargestellten Felge über den Felgenband-Gummistreifen 8, den Seitenwandgummi 9, den Gummistreifen 14, die zweite leitfähige Gummischicht 22 und die erste leitfähige Gummischicht 21 nach außen abgeführt.
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Da die erste leitfähige Gummischicht 21 und die zweite leitfähige Gummischicht 22 in der oben erwähnten Weise aus einem leitfähigen Gummistrang oder Gummifaden hergestellt sind und eine größere Dicke besitzen als bei herkömmlichen Konstruktionen mit einer dünnen leitfähigen Schicht, die aus Gummipaste oder dergleichen hergestellt ist, so ist es möglich, eine Segmentierung zu unterdrücken, die durch Pressen der Formoberfläche des Formkörpers hervorgerufen wird, um auf diese Weise ein geeignetes Ableitvermögen zu erreichen.
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Da weiterhin die erste leitfähige Gummischicht 21 in der Wandfläche der Rille 18 sowie die zweite leitfähige Gummischicht 22 innerhalb der Rille 18 vorhanden sind, wie sich aus der Darstellung in 3 ergibt, und nicht beseitigt werden, auch wenn der Verschleiß des Laufflächengummis 10 fortschreitet und die erste leitfähige Gummischicht 21 der Laufflächenoberfläche abgerieben wird, ist es möglich, das Leitvermögen unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis 10 aufrechtzuerhalten.
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Es ist ausreichend, dass eine Querschnittsform und eine Größe bzw. Dimensionierung der ersten leitfähigen Gummischicht 21 und der zweiten leitfähigen Gummischicht 22 in einem solchen Maße sichergestellt sind, dass das geforderte Leitvermögen in geeigneter Weise gewährleistet ist. Dies wird beispielsweise erreicht mit einer Struktur, bei der die Breite zwischen etwa 0,5 und 0,6 mm liegt und die Dicke zwischen etwa 0,5 mm und 0,6 mm liegt, was einer bevorzugten Ausführungsform entspricht.
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Es wird bevorzugt, dass zumindest eine erste leitfähige Gummischicht 21 in jedem der Schulterbereiche 4 an beiden Seiten in Reifen-Breitenrichtung vorgesehen ist. Dementsprechend ist es möglich, das Leitvermögen auch in einem Falle in geeigneter Weise aufrechtzuerhalten, in welchem ein unregelmäßiger Verschleiß in dem Laufflächenbereich 3 auftritt.
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Ferner ist bevorzugt, dass die erste leitfähige Schicht 21 in ringförmiger Gestalt längs der gesamten Umfangsrichtung des Reifens vorgesehen ist, sodass ein Kontakt mit der Straßenoberfläche unabhängig von der Laufrichtung des Reifens sichergestellt ist.
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Dementsprechend ist es möglich, das Leitvermögen in geeigneter Weise zu gewährleisten.
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Die Anzahl von zweiten leitfähigen Gummischichten 22 ist nicht in spezieller Weise eingeschränkt, solange das gewünschte Leitvermögen in geeigneter Weise erzielt wird, jedoch ist bevorzugt, dass mindestens eine zweite leitfähige Gummischicht 22 innerhalb der Bodenlänge des Laufflächenbereiches 3 vorgesehen ist, um das Leitvermögen in geeigneter Weise zu gewährleisten.
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Weiterhin kann die zweite leitfähige Gummischicht 22 auf der bzw. in der Wandfläche der Rille 18 angeordnet sein, sofern sie sich innerhalb der Rille 18 befindet. Es ist jedoch bevorzugt, dass die zweite leitfähige Gummischicht 22 in der Bodenfläche 18a der jeweiligen Rille 18 angeordnet ist, wie es bei der vorliegenden Ausführungsform erläutert ist. Dementsprechend ist es möglich, das Leitvermögen bis zum Ende des auftretenden Verschleißes in geeigneter Weise zu gewährleisten, unabhängig vom Verschleißzustand des Laufflächengummis 10.
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Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung gleicht einem normalen Luftreifen, abgesehen von der Konfiguration mit dem nicht-leitfähigen Laufflächengummi und den ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten der oben beschriebenen Art, und es können herkömmliche bekannte Materialien, Formgebungen, Strukturen und dergleichen bei dem erfindungsgemäßen Reifen zur Anwendung gelangen.
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Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, in geeigneter Weise auch andere Laufflächenmuster zu verwenden als die in 2 dargestellten Laufflächenmuster, solange die jeweiligen Rillen so ausgebildet sind, dass sie sich zu der Außenseite des Reifens in der Reifen-Breitenrichtung erstrecken, wobei sie das Ende der Reifenaufstandsfläche von der Innenseite der Reifenaufstandsfläche des Schulterbereiches durchkreuzen.
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Der Luftreifen gemäß der Erfindung kann mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, mit Ausnahme des Aspektes, dass in der oben angegebenen Weise der nicht-leitfähige Laufflächengummi sowie die ersten und zweiten leitfähigen Gummischichten hergestellt werden. Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens für einen derartigen Luftreifen, insbesondere im Hinblick auf die Formation des Laufflächengummis und der Reifenvulkanisierung.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines Verbundzustandes des Laufflächengummis 10 und des Gummistreifens 14 vor dem Vulkanisieren des Reifens. In diesem Falle ist der tatsächliche Laufflächengummi 10 länger als der dargestellte, und er wird nach dem Formen des Reifenrohlings in eine ringförmige Gestalt geformt.
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Zunächst werden der Laufflächengummi 10 und der Gummistreifen 14 mit den vorgegebenen Querschnittsformen hergestellt, um einen Zustand zu erzeugen, in welchem die erste leitfähige Gummischicht 21 und die zweite leitfähige Gummischicht 22 bei der Anordnung gemäß 4 noch nicht vorgesehen sind.
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Dieser Schritt wird beispielsweise durchgeführt, indem man gleichzeitig drei Schichten extrudiert, welche den Basisgummi 11, den Laufflächengummi 12 und den Gummistreifen 14 umfaßt, oder dass man den Gummistreifen 14 an einem Seitenbereich des Laufflächengummis 10 anbringt, der mit einem herkömmlichen Extrusionsverfahren oder einem Bandwickelverfahren hergestellt worden ist.
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Als Nächstes werden die erste leitfähige Gummischicht 21 und die zweite leitfähige Gummischicht 22 hergestellt, um den Zustand gemäß 4 zu erzielen. Mit anderen Worten, die erste leitfähige Gummischicht 21 wird hergestellt, indem man den leitfähigen Gummifaden innerhalb des Bereiches anordnet, der die Reifenaufstandsfläche des Schulterbereiches 4 des Laufflächengummis 10 bildet, und zwar entlang der Umfangsrichtung des Reifens; und die zweite leitfähige Gummischicht 22 wird hergestellt, indem man den leitfähigen Gummifaden in der Weise anordnet, dass er sich in der Reifen-Breitenrichtung von der ersten leitfähigen Gummischicht 21 aus zur Außenseite erstreckt und den Gummistreifen 14 erreicht, wobei er das Ende E der Reifenaufstandsfläche durchsetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird der leitfähige Gummifaden, der die zweite leitfähige Schicht 22 bildet, derart angeordnet, dass er längs der Ausbreitungsrichtung der Rille 18 verläuft.
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Anschließend wird der Reifenrohling mit dem Laufflächengummi 10 vulkanisiert. Bei diesem Schritt wird das Laufflächenmuster entsprechend der konkav-konvexen Gestalt gemäß der Formoberfläche geformt, wobei ein Preßvorgang der Farmoberfläche des Formwerkzeuges auf die Oberfläche des Laufflächengummis 10 erfolgt. Gemäß der Erfindung wird ein Laufflächenmuster gebildet, bei dem die erste leitfähige Gummischicht 21 die jeweilige Rille 18 vertikal kreuzt, wie es in 2 dargestellt ist, und die zweite leitfähige Gummischicht 22 ist innerhalb der jeweiligen Rille 18 angeordnet.
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Das oben erwähnte Laufflächenmuster kann in der Weise hergestellt werden, dass man die relative Positionierung zwischen dem Reifenrohling und dem Formwerkzeug einstellt, um dafür zu sorgen, dass der konvexe Bereich, der der Rille 18 entspricht, mit der Position der zweiten leitfähigen Gummischicht 22 in der Umfangsrichtung des Reifens ausgefluchtet ist.
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Da gemäß der Erfindung die erste leitfähige Gummischicht 21 und die zweite leitfähige Gummischicht 22 aus einem leitfähigen Gummifaden oder -filament hergestellt sind, ist es möglich, ihre Dicke größer auszubilden als bisher, wenn man es mit einer herkömmlichen dünnen leitfähigen Schicht vergleicht, die aus Gummipaste oder dergleichen hergestellt wird. Damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Segmentierung zu vermeiden, die sonst durch das Pressen der Formfläche des Formwerkzeuges hervorgerufen wird.
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Die Größe bzw. Dimension und die Querschnittsfläche des leitfähigen Gummifadens sind keinerlei Einschränkungen unterworfen, solange die Leitfähigkeit in geeigneter Weise gewährleistet ist. Um jedoch eine Segmentbildung wie beim Stand der Technik zu vermeiden, ist es bevorzugt, dass die Breite und die Dicke des leitfähigen Gummifadens mindestens 0,5 mm oder mehr betragen.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass der leitfähige Gummifaden für diese Zwecke eine kreisförmige Querschnittsgestalt im Hinblick auf das Formvermögen besitzt, wobei der Durchmesser in diesem Falle vorzugsweise zwischen etwa 0,5 mm und 3 mm liegt, insbesondere auch 0,5 mm bis 1 mm betragen kann.
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Andere Ausführungsformen
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- (a) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel angegeben, bei dem der Gummistreifen als leitfähiger Gummistreifen vorgesehen ist, der an den nicht-leitenden Laufflächengummi angrenzt. Es ist jedoch auch möglich, eine sogenannte Seitenwand-Laufflächenstruktur zu verwenden, bei der der äußere Endbereich in der diametralen Richtung der Seitenwand des Reifens angrenzend an die Außenseite des Laufflächengummis in der Reifen-Breitenrichtung vorgesehen ist, anstatt die oben erwähnte Struktur zu verwenden. In diesem Falle entspricht der Seitenwandgummi dem ”leitfähigen Gummibereich, der an den Laufflächengummi angrenzt”.
- (b) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel angegeben, bei dem der Laufflächengummi eine Struktur mit Basisgummi und Laufflächengummi besitzt, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Struktur begrenzt. Vielmehr kann der nicht-leitfähige Laufflächengummi auch aus einer einschichtigen Gummischicht realisiert sein, die aus dem nicht-leitenden Gummi besteht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wulstbereich
- 1a
- ringförmiger Wulst
- 1b
- Wulstfüllung
- 2
- Seitenwandbereich
- 3
- Laufflächenbereich
- 4
- Schulterbereich
- 5
- Innenauskleidungsschicht
- 6
- Gurtschicht
- 7
- Karkassenschicht
- 8
- Felgenband-Gummistreifen
- 9
- Seitenwandgummi
- 10
- Laufflächengummi
- 11
- Basisgummi
- 12
- Laufflächengummi
- 14
- Gummistreifen
- 16
- Hauptnut
- 17
- Hauptnut
- 18
- Rille
- 18a
- Bodenfläche der Rille
- 19
- Schulterblöcke
- 21
- erste leitende Gummischicht
- 22
- zweite leitende Gummischicht
