DE2138632C2 - Formkörper aus einem elastomeren Material, sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Formkörper aus einem elastomeren Material, sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

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DE2138632C2 DE2138632A DE2138632A DE2138632C2 DE 2138632 C2 DE2138632 C2 DE 2138632C2 DE 2138632 A DE2138632 A DE 2138632A DE 2138632 A DE2138632 A DE 2138632A DE 2138632 C2 DE2138632 C2 DE 2138632C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Formkörper, z.B. Transportband, Luftreifen, Konfektions- oder Heizbalg, aus einem elastomeren Material mit im
is Bereich der Querschnittsfläche aneinandergrenzenden, in einer zusammenhängenden Schicht nebeneinander angeordneten, allseits von elastomerem Material umhüllten Fasern unterschiedlicher Orientierungsrichtung aufweisenden Abschnitten, sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, Formkörper aus elastomerem Material durch Spritzen oder Pressen in Formen herzustellen. Man kann dabei auch in die Form vor dem Spritz- oder Preßvorgang eine Verstärkungseinlage einlegen. Um diesen zusätzlichen Arbeitsgang zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, Verstärkungselemente, z. B. kurze Glasfaser-, Textil- oder Metallfäden in die Mischung einzubringen, und die solche Fasern enthaltende Mischung in die Form einzuspritzen. Nach diesem Verfahren kann man natürlich auch Stranggut herstellen. D& in beiden Fällen ein Fließvorgang stattfindet, bei welchem einzelne Materialanteile zueinander eine Relativbewegung ausführen, werden die Fäden oder Fasern in Fließrichtung im wesentlichen in eine zueinander parallele Richtung gebracht, sie werden orientiert Es wird also ein Formkörper erhalten, der durch die orientierten Fäden in Orientierungsrichtung festigkeitsmäßig verstärkt ist während er senkrecht zur Orientierungsrichtung eine geringere Festigkeit auf weist Diese bei vielen Körpern erwünschten Festig keitsunterschiede sind in allen Abschnitten des Körpers gleich. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert daß aus bestimmten Gründen in verschiedenen Abschnitten des Formkörpers unterschiedliche Festigkeitsverhält nisse herrschen.
Es beschäftigen sich bereits einige Erfindungen auch damit so z. B. die BE-PS 6 91 770, in der ein Verfahren zur Herstellung von Gummilagen beschrieben wird, auf denen sich eine Schicht von orientierten Fasern
so befindet Zur Herstellung eines Elastomerkörpers mit Hilfe derartiger Lagen können mehrere solcher Lagen kombiniert werden, wobei auch die Möglichkeit besteht, daß die Orientierung der Fasern innerhalb der Faserschicht in aufeinanderfolgenden Abschnitten un terschiedlich ist In der US-PS 30 95 026 ist z. B. ein Luftreifen beschrieben, der orientierte Fasern enthaltende Lagen aufweist, die übereinanderliegend angeordnet sind. Alle diese bekannten Formkörper hatten jedoch den Nachteil, innerhalb der unterschiedliche Orientierungsrichtung der von elastomerem Material umhüllten Fasern aufweisenden Abschnitte, uneinheitliche Festigkeits- und Widerstandswerte aufzuweisen. Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, diesen Nachteil zu vermeiden. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Fasern in den verschiedenen Abschnitten gleichmäßig über den Querschnitt des elastomeren Materials angeordnet sind.
Dehnungm % Bruchlast eines Grund
garnes (einmal verzwirnt)
von 3,3 den
9,4 26
16,5 30
IS 26
11,4 18-19
Das Zusammenwirken der Verstärkungsfasern ist und quer dazu zwischen 30:1 und 200:1, vorzugsweise
dabei dann am besten, wenn die Fasern eine zwischen 50:1 und 100:1 liegt
durchschnittliche Länge von 8 bis 80 mm aufweisen. Bei Für den erfindungsgemäßen Formkörper kommen als
Einbettungen in »Liquid Rubber« ist diese Länge Fasermaterial nicht nur Polyester- oder Kunstseidefavorzugsweise 40 bis 75 mm. Bei hochviskosen Mischun- 5 sern, sondern auch solche aus Polyamid, Glas, Metall
gen sind durchschnittliche Faserlängen von 15 bis od. dgL in Frage. Das Festigkeits-ZDehnungsverhältnis
40 mm vorteilhaft der organischen Fasern und damit indirekt deren
Es hat sich weiters als vorteilhaft erwiesen, wenn das Steifigkeit sowie die Bruchlast eines Fadens ist der
Verhältnis der Moduli in Faserorientierungsrichtung folgenden Tabelle zu entnehmen:
Faserart Festigkeit der
reinen Faser in g/den
Polyester 8
Nylon 66 9
Nylon 6 8
Rayon 5,4-5,9
Die Polyesterfaser ist aufgrund ihres höheren Moduls 20 Sofern nicht Abschnitte des Formkörpers später steifer und orientiert sich daher leichter. Sie würde einem weiteren Fließvorgang unterzogen werden aufgrund der höheren Steifigkeit wie bereits erwähnt sollen, sondern eine Zusammensetzung aus Teilen mit stärker zum Zerbrechen in kleinere Stücke beim verschiedener Faserorientierung erfolgt, hat es sich als Mischvorgang neigen, wenn nicht ihre höhere Festigkeit zweckmäßig erwiesen, Verschnittmischungen auf der dem wiederum entgegenwirken würde. Glasfasern und 25 Basis 70 Gewichtsteile Naturkautschuk und 30 GeMetallfäden haben sich bisher als zu steif erwiesen und wichtsteile Styrolbutadienkautschuk zu verwenden, die bieten außerdem große Haftungsprobleme. Unter nicht so empfindlich gegenüber der Heizung sind. Einsatz des erwähnten »Liquid Rubber« wird es jedoch Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß vor und/oder möglich, erfindungsgemäß in ihren Eigenschaften ganz während und/oder nach dem Fließvorgang die nicht besonders vorteilhafte Formkörper zu erzeugen. 30 diesem Vorgang unterworfenen Abschnitte des Form-Die Haftung der Fasern insbesondere gegenüber körpers vorvulkanisiert werden. Dadurch kann man Kautschuk-Polymeren kann in an sich bekannter Weise einerseits eine exakte Übergangszone zwischen den erzielt und beispielsweise durch den Zusatz formalde- Orientierungsrichtungen, andererseits erhalten sie eine if hydabspaltender Mittel zusammen mit fein verteilten Festigkeit bevor sie zu dem Formkörper verarbeitet f Kieselsäurefüllstoffen verbessert werden. 35 werden, wodurch keine nachträgliche Änderung der μ Wenn z. B. die Seitenwand eines Luftreifens aus einer Faserorientierung bei der weiteren mechanischen faserfreien Kautschukmischung besteht, ergibt sich der Bearbeitung des Formkörpers mehr erfolgen kann.
Vorteil, daß eine bessere Oberflächengüte erreicht und In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird , eine Rißbildung durch die Fasern vermieden wird. eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindnngsge-Darüberhinaus können auch Förderbänder mit 40 mäßen Verfahrens vorgeschlagen, bei der eine Hohlunterschiedlich orientierten Fasern ausgeführt werden. form wenigstens eine Nebenkammer aufweist, aus der Solche Förderbänder können beispielsweise so aufge- eingebrachtes Material durch einen beispielsweise als baut sein, daß der Bodenabschnitt der Förderbänder in Kolben ausgebildeten beweglichen Abschnitt in einen Ί Längsrichtung orientierte Fasern enthält während z. B. von Material zunächst noch freien Teil des Formhohl-• "> Seitenwände von Luftreifen in Querrichtung orientierte 45 raumes verdrängbar ist Es ist von Vorteil, wenn '.' Fasern aufweisen. Dadurch ergibt sich bei großer wenigstens ein Abschnitt der Hohlform in einem Winkel 'J Längsfestigkeit der Förderbänder eine gute Elastizität zu den orientierten Fasern des in der Hohlform s bei Umlenkungen. befindlichen Materials, im wesentlichen parallel zu der ν Der erfindur.gsgemäße elastomere Formkörper mit mit diesem Abschnitt in Kontakt befindlichen Material-J eingebetteten, richtungsorientierten Fasern wird da- so oberfläche bewegbar ist
' durch hergestellt daß wenigstens ein Abschnitt des Für die Herstellung eines Luftreifens ist erfindungsge-
. Formkörpers einem gezielten Fließvorgang in einer von maß konzentrisch zur Achse der Reifenhohlform
der ursprünglichen Orientierungsrichtung der Fasern wenigstens eine Kammer vorgesehen, wobei ein in
abweichenden Fließvorrichtung ausgesetzt wird. Dieser dieser angeordneter Kolben gegen die Reifenhohlform
Fließvorgang kann beispielsweise dadurch erzielt 55 bewegbar ist. In diese Kammer wird ein Materialteil mit
werden, daß der Abschnitt einer Zug- und/oder orientierten Fasern derart eingelegt, daß er die
(i. Druckbeanspruchung ausgesetzt wird. Eine Umorientie- Reifenhohlform teilweise ausfüllt und mit wenigstens
rJ rung wird jedoch auch dann erreicht, wenn das Material einem Abschnitt in die Kammer zu liegen kommt Nun
Ij des betreffenden Abschnittes Relativbewegungen, z. B. wird der in der Kammer angeordnete Kolben gegen die
"j! durch gegeneinander und/oder parallel zueinander 60 Reifenhohlform bewegt, wobei das durch den Kolben
/, bewegter Formteile ausgesetzt wird. Dabei kann die verdrängte Material in die Reifenhohlform gepreßt
\'\ Neuorientierung beispielsweise durch eine gewisse wird, und diese zur Gänze ausfüllt Das dem
Scherwirkung beim Gegeneinanderverschieben von Fließvorgang ausgesetzte Material weist nun eine
übereinanderliegenden Materialschichten erfolgen. andere Orientierungsrichtung der Fasern auf, während
Bei dieser erfindungsgemäßen Herstellung entfällt 65 der übrige Materialabschnitt noch die ursprüngliche
dabei auch das gemäß dem Stand der Technik Orientierung aufweist Um den Reifen gleich in seiner
notwendige, nachträgliche Verbinden von Abschnitten endgültigen Form herstellen zu können, ist es
; mit unterschiedlicher Faserorientierung. zweckmäßig, wenn die Arbeitsfläche des Kolbens einen
■ Teil der Reifenhohlform bildet Man kann beispielsweise in den Schulterbereichen zwei konzentrische Kammern vorsehen, wobei das Material im Laufflächenbereich eingelegt wird und mit seinen seitlichen Abschnitten in die Kammern ragt Das Material ist durch in S Reifenumfangsrichtung orientierte Fasern verstärkt Durch die Bewegung der Kolben fließt das Material in die Seitenwandabschnitte der Reifenhohlform und erhält eine im wesentlichen zur Laufflächenorientierung senkrechte Orientierung.
Die Orientierungsrichtung kann während oder nach dem Fließvorgang erfindungsgemäß dadurch geändert werden, daß wenigstens ein Formenabschnitt gegenüber den übrigen Abschnitten in Umfangsrichtung bewegbar ist Dieser Formenabschnitt kann im Laufflächenbereich und/oder wenigstens in einem Wulstbereich angeordnet sein. Durch diese Maßnahme kann man in diesen Bereichen eine exakte Orientierung in Umfangsrichtung erreichen.
Bestimmte Richtungsänderungen bzw. Übergangszonen zwischen zwei Orientierungsrichtungen können auch dadurch erreicht werden, daß in der Reifenhohlform Umlenkrippen und/oder -rillen vorgesehen sind. Durch diese Rippen oder Rillen kann sehr leicht und exakt die Fließrichtung des Materials und damit die Orientierungsrichtung der Fasern geändert werden.
Die Erfindung wird nun im folgenden beispielsweise anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen die
F i g. 1 und 2 verschiedene Arbeitsphasen einer ersten Ausführungsform;
F i g. 3 eine Weiterentwicklung der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2; die
F i g. 4 und 5 eine zweite Ausführungsform während verschiedener Arbeitsphasen;
F i g. 6 eine Weiterentwicklung der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 im Schnitt; die
Fig.7 einen Teil der Vorrichtung nach Fig.6 in Ansicht;
F i g. 8 einen Fahrzeugluftreifen, die
Fig.9 bis 12 weitere Fahrzeugreifen oder Teile davon im Schnitt;
F i g. 13 ein Transportband im Schnitt und die Fig. 14 und 15 verschiedene Arbeitsphasen während der Herstellung des Transportbandes nach F i g. 13.
Die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 besteht aus zwei Formhälften 1 und 2 für die Außenflächen einer Luftreifenseitenwand und einem ringförmigen Formteil 3 für die Laufflächenprofilierung eines Reifens. Innerhalb dieser Formenteile ist ein Formenkern 4 angeord- net Die Formhälften 1 und 2 weisen im Schulterbereich des Reifens ringförmige zur Reifenachse konzentrische Kammern 5 und 6 auf in welchen in Achsrichtung des Reifens gegen die Reifenhohlform 7 bewegbare ringförmige Kolben 8 und 9 angeordnet sind. Die Arbeitsflächen 10 und 11 der Kolben 8 und 9 bilden einen Teil der Reifenhohlform.
; Zu Beginn der Reifenherstellung werden in die Reifenhohlform eine Lauffläche 12 und Wulstkerne 14 eingelegt, wobei diese zur Fixierung der Lage nicht gezeigte Stützeinrichtungen aufweisen können. Dann wird eine Materialbahn 15 mit in Umfangsrichtung orientierten Fasern eingelegt (siehe Fig. 1). Darauf werden die Kolben 8 und 9 gegen die Reifenhohlform gedrückt, wobei das in den Kammern 5 und 6 befindliche Material in die Seitenwandbereiche 16 und 17 der Hohlform 7 fließt, wie in F i g. 2 dargestellt ist Während des Fließvorganges werden die Fasern im Seitenwand bereich umorientiert und liegen nach Beendigung des Fließvorganges im wesentlichen in Radialrichtung orientiert Im Formenkern 4 vorgesehene Rillen 18 dienen zur Stabilisierung der Fließrichtung. Im Schulterbereich sind die Fasern nach Beendigung des Fließvorganges im wesentlichen in Wirrlage, wodurch eine gute Ubergangszone geschaffen wird. Der Laufflächenabschnitt der Materialbahn 15 wird keiner Fließbewegung ausgesetzt so daß die Umfangsorientierung nicht verändert wird.
In der F i g. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt die in ihrem Aufbau der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung ähnelt Diese Vorrichtung weist zusätzlich im Wulstbereich zwei ringförmige Formabschnitte 19 und 20 auf, die in Umfangsrichtung drehbar sind. Während oder nach Beendigung des Fließvorganges werden diese beiden Formabschnitte in Drehbewegung versetzt wodurch das im Wulstabschnitt befindliche Material in Umfangsrichtung bewegt wird und die Fasern in diesem Abschnitt in der gleichen Richtung orientiert werden. Bei ausreichender Orientierung kann dabei auf die Wulst-Kerne verzichtet werden.
Bei der Vorrichtung nach den F i g. 4 und 5 sind in den Formhälften 21 und 22 im Wulstbereich des Reifens Kammern 23 und 24 vorgesehen, die den Kammern 5 und 6 der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 entsprechen. In diesen Kammern 23 und 24 sind wieder Kolben 25 und 26 geführt Das Material wird wie in F i g. 4 dargestellt ist nach Einlegen der Lauffläche 12 in Form von zwei Ringen im Wulstbereich eingelegt, wobei die Fasern in Umfangsrichtung orientiert sind und der Wulstkern 14 gegebenenfalls bereits in dem Material eingebettet sein kann. Durch Gegeneinanderbewegen der Kolben 25 und 26 wird der Fließvorgang des Materials eingeleitet Durch im Formenkern 27 angeordnete Rippen 28 wird das Material im Seitenwandbereich 7, wie in F i g. 5 dargestellt, zunächst im wesentlichen in Radialrichtung und im Laufflächenbereich im wesentlichen in Umfangsrichtung geleitet
Um im Laufflächenbereich eine bessere Orientierung in Umfangsrichtung zu erreichen ist bei der Vorrichtung nach Fig.6 im Formenkern 29 ein ringförmiger Abschnitt 30 unmittelbar unter dem Laufflächenbereich vorgesehen, der gegenüber dem feststehenden Formenkern 29 in Umfangsrichtung bewegbar ist Der Abschnitt 30 weist wie insbesondere aus Fig.7 ersichtlich ist Rippen 31 auf, die zur Verbesserung der Orientierung im Laufflächenbereich dienen. Um im Seitenwandbereich die radiale Fließrichtung aufrechtzuerhalten sind im Formenkern 29 Rillen 32 vorgesehen.
Bei allen Ausführungsformen hängt die Form und Anzahl der Rippen bzw. Rillen von der gewünschten Orientierung in den einzelnen Abschnitten ab.
Beispielsweise können die Rillen bzw. Rippen bei zwei gegenüberliegenden Flächen der Reifenhohlform sich kreuzend angeordnet sein. Dadurch werden die Fasern in zwei übereinanderliegenden Schichten in unterschiedlicher Richtung orientiert wodurch annähernd ein Kreuzverband erreicht wird.
Bei vulkanisierbaren Elastomeren kann die Reifenhohlform gleichzeitig Vulkanisierform sein.
Die Fig.8 zeigt einen Reifen im Schnitt, wobei die Fasern 33 im Lauffiächenbereich 34 und in den Wulstbereichen 35 in Umfangsrichtung orientiert sind. Die Fasern 36 in den Seitenwandbereichen 37 sind im wesentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung orientiert
In gleicher Weise können auch Konfektions- oder Heizbälge für die Reifenerzeugung hergestellt werden.
Eine unterschiedliche Orientierung der Fasern in verschiedenen Reifenabschnitten kann auch wie bereits erwähnt durch Konfektionierung von Lagen mit entsprechend unterschiedlich orientiert eingebetteten Fasern erfolgen.
Der Luftreifen nach F i g. 9 besteht aus zwei je etwa 1,2 mm starken Karkassenlagen 41, 42, in welchen in radialer Richtung orientierte Fasern eingebettet sind. Im Laufflächenbereich ist auf der äußeren Karkassenlage 2 eine Gürtellage 43 angesetzt, in welcher in Umfangsrichtung orientierte Fasern eingebettet sind. Die Seitenwandabschnitte des Reifens sind durch Seitenstreifen 44 verstärkt, die in Radialrichtung orientiert eingebettete Fasern aufweisen. Die Gürtellage 43 und teilweise auch die Seitenstreifen 44 werden von einer Lauffläche 45 überdeckt
Der Luftreifen gemäß F i g. 10 weist vier Karkassenlagen 46, 47, 48 und 49 auf. Durch diese Maßnahme können die einzelnen Lagen dünner, nämlich auf je etwa 0,6 mm gehalten werden, wodurch bei deren Herstellung eine bessere Orientierung der eingebetteten Fasern erreicht wird. Die Lagen werden in bekannter Art durch Spritzen oder Kalandrieren hergestellt, wobei der Grad der Orientierung von der Verarbeitungsgeschwindigkeit (Fließgeschwindigkeit) und von dem Querschnitt abhängig ist
Die Seitenwand 50 besteht bei diesem Beispiel aus einer faserfreien Kautschukmischung, um in diesem Bereich eine bessere Oberflächengüte zu erreichen, und eine oberflächliche Rißbildung durch die Fasern zu vermeiden. Der Wulstkeil 51 besteht aus einer Kautschukmischung mit in Umfangsrichtung orientiert eingebetteten Fasern. Dadurch wird in diesem Bereich des Reifens eine optimale Steifigkeit gegeben. Die Gürtellage weist seitliche Abschrägungen 53 auf, damit im Schulterbereich 54 des Reifens ein besserer Obergang gebildet wird.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 11 wird die Abschrägung durch übereinanderliegende unterschiedlich breite Teilgürtellagen 55, 56, 57 erreicht wodurch ein stufenförmiger Obergang geschaffen wird. Die Orientierungsrichtung der Fasern in diesem Schichtverband ist in jeder der drei Lagen unterschiedlich und zwar beträgt sie in der Lage 55 30°, in der Lage 56 + 78° und in der Lage 57 —78° zur Radialrichtung, so daß in an sich bekannter Weise ein Dreiecksverband gebildet wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 wird die erwähnte Fehlerquelle dadurch vermieden, daß zwischen der Karkasse 58 und dem Gürtel 59 eine Lage 60 angeordnet ist, die breiter als die Gürtellage ist und ein Eindrücken der Gürtellage und der Lauffläche in die Karkasse in diesem Bereich vermeidet Die Lage 60 kann aus einem härteren Material oder aus einem dem Laufflächenmaterial ähnlichen, jedoch vorvulkanisierten Material bestehen.
Durch spezielle Ausgestaltung der Reifenhohlform, z. B. durch unterschiedliche Ausgestaltung der Dimensionen und/oder der Rillen oder Rippen, können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch asymmetrische Reifen hergestellt werden.
Fig. 13 zeigt ein Förderband im Schnitt, das aus einem Bodenabschnitt 61 und zwei Seitenwänden 62 besteht Im Bodenabschnitt 61 sind die Fasern 63 in Längsrichtung und in den Seitenwänden in Querrichtung orientiert Dadurch erhält man ein Förderband, das mit dem Bodenabschnitt die Zugkräfte aufnimmt, während die Seitenwände genügend elastisch sind, um im Bereich der Umlenkrollen unterschiedliche Dehnungen aufnehmen zu können.
In den Fig. 14 und 15 ist eine Vorrichtung zur Herstellung des Förderbandes 61 nach Fig. 13 dargestellt
F i g. 14 zeigt die erste Arbeitsphase, während welcher ein Halbfabrikat des Förderbandes in die Formen 64 eingelegt wird. Die Enden 65 des Halbfabrikates liegen dabei in Nebenkammern 66 der Form 64, in welchen kolbenförmige Abschnitte 67 verschiebbar angeordnet sind.
Während der zweiten Phase (siehe Fig. 15) werden die Abschnitte 67 gegen den Formhohlraum bewegt, wobei die Arbeitsfläche 68 der Abschnitte 67 in ihrer Endstellung Teile der Hohlform bilden. Die Enden 65 des Halbfabrikates werden in die restlichen Hohlformteile 69 gedrängt, wobei eine Umorientierung der Fasern eintritt
Beispiel 1
Eine Naturkautschukmischung wird im Kneter mit 20Gew.-% 80 mm langer Polyesterfasern, die einen Titer von 33 den aufweisen, versetzt Daraus werden am Kalander Platten gezogen und in an sich bekannter Weise vulkanisiert Der Vergleich der erzielten Eigenschaften einer solchen Faserlage gegenüber einer cordverstärkten Gummilage, bzw. einer Cordgewebelage mit Gummiaufpressung findet sich in der folgenden Tabelle, und zwar jeweils getrennt für die Längs- bzw. Querrichtung zur Faserorientierung angegeben.
M mm tffca? ed
r 22
520 74
21 2*
43
Solche Platten werden beispielsweise zur erfindungs- so gemäßen Konfektion von Luftreifenrohlingen, beispielsweise wie in Fig. 11 beschrieben, herangezogen. Es zeigt sich, daß selbst die in Längsrichtung gegenüber einer cordyerstärkten Lage auf die Hälfte reduzierte Festigkeit infolge der besseren Homogenität ausreicht, da eine gleichmäßigere Kräfteverteilung zugegen ist Dadurch kann ein Reifen mit diesen Einlagen eine gleiche Lebensdauer aufweisen wie herkömmliche Reifen. Obwohl es auch bekannt ist, daß insbesondere bei Radialkarkassen für Gürtelreifen die Bruchdehnung in Querrichtung möglichst hoch sein sollte, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die von den erfindungsgemäßen Faserlagen erzielte Bruchdehnung in Querrichtung von 200% für das Fahrverhalten wesentlich besser ist als beispielsweise eine Bruchdrehnung von 400% bei den herkömmlichen Reifen, da bei letzterer eine zu große Weichheit gegeben ist
230244/38
Beispiel 2
In analoger Weise wie in Beispiel 1 angegeben wird eine Kautschukmischung auf der Basis von 70% Naturkautschuk und 30% ölverstrecktem Styrolbutadienkautschuk mit 25 Gew.-% (auf die Gesamtmischung bezogen) 8 mm langer Glasfasern versetzt, die einen Durchmesser von 0,01 —0,05 mm aufweisen. Je kürzer die Faserstücke in dem faserhaltigen polymeren Material werden, desto höher muß und kann das polymere Material mit Fasern gefüllt werden, um einen gewünschten Modul zu erreichen, und desto besser muß das Haftsystem ausgebildet sein. Je höher die Faserfüllung des polymeren Materials liegt, desto höher wird auch der Modul. Damit wird aber die Mischung auch steifer und schlechter zu verarbeiten, und ergibt im ausvulkanisierten Zustand im allgemeinen eine höhere Wärmeentwicklung. Andererseits steigt der Modul auch mit der Länge der Faserstücke in dem polymeren Material.
Beispiel 3
s In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben werden in eine Kautschukmischung auf der Basis von 50% Naturkautschuk, 20% Polybutadien und 30% Styrolbutadien je 15Gew.-% (auf die gesamte Mischung bezogen) 40 mm lange Polyamidfasern der
ίο Stärke 0,01 —0,03 mm und 60 mm lange Polyesterfasern mit einem Titer von 3,3 den eingemischt Mit einer solchen Mischung kann besonders zweckmäßig das Verhältnis der Moduli in Längs- und Querrichtung möglichst groß gehalten werden, wodurch bei Verwen dung solcher faserverstärkter Platten in zwei verschie denen Richtungen (nämlich annähernd radial für die Karkasse und annähernd in Reifenlaufrichtung zu den Gürtel) ausgeprägte Radialreifeneigenschaften erzielbar sind.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Formkörper, z.B. Transportband, Luftreifen, Konfektions- oder Heizbalg aus einem elastomeren Material mit im Bereich ihrer Querschnittsfläche aneinandergrenzenden, in einer zusammenhingenden Schicht nebeneinander angeordneten, allseits von elastomerem Material umhüllte Fasern unterschiedlicher Orientierungsrichtung aufweisenden Abschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in den verschiedenen Abschnitten gleichmäßig Ober den Querschnitt des eiastomeren Materials angeordnet sind.
2. Formkörper nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern eine durchschnittliche Lange von 8—80 mm, vorzugsweise 40—75 mm aufweisen.
3. Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Formkörpers mit eingebetteten, richtungsorientierten Fasern nach Anspruch 1 oder 2 durch Druckbeanspruchung eines fließfähigen, faserhaltigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt des Formkörpers einem gezielten Fließvorgang in einer von der ursprünglichen Orientierungsrichtung der Fasern abweichenden Fließrichtung ausgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt einer Zug- und/oder Druckbeanspruchung ausgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Abschnittes einer Relativbewegung, z.B. durch gegeneinander bewegte und/oder parallel zueinander bewegte Formteile, ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während und/oder nach dem Fließvorgang die nicht diesem Vorgang unterworfenen Abschnitte des Formkörpers vorvulkanisiert werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3—6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlform wenigstens eine Nebenkammer aufweist, in der ein beweglicher Abschnitt, beispielsweise ein Kolben angeordnet ist, mittels dem in die Nebenkammer eingebrachtes Material in einen vom Material zunächst noch freien Teil des Formhohlraumes verdrängbar ist
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt der Hohlform in einem Winkel zu den orientierten Fasern des in der Hohlform befindlichen Materials und im wesentlichen parallel zu der mit diesem Abschnitt im Kontakt befindlichen Materialoberfläche bewegbar ist
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Luftreifen konzentrisch zur Achse einer Reifenhohlform wenigstens eine Kammer (5,6) vorgesehen ist, wobei eine in dieser angeordneten Kolben (8,9) gegen die Reifenhohlform bewegbar ist
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche des Kolbens (8, 9) einen Teil der Reifenhohlform bildet
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Formenabschnitt (19, 30) gegenüber den übrigen Abschnitten in Umfangsrichtung bewegbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der bewegliche Formenabschnitt (19, 30) im Laufflächenbereich und/oder in wenigstens einem Wulstbereich angeordnet ist
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7—12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reifenhohlform Umlenkrippen (31) und/oder Umlenkrillen (32) vorgesehen sind.
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