DE2249172A1

DE2249172A1 - Gegossene autoreifen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2249172A1
Application number: DE2249172A
Authority: DE
Inventors: Tasuku Saito; Naotaka Tomita; Hisaya Uruta; Kei Watanabe; Nobuya Yoshimura
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1971-10-07
Filing date: 1972-10-06
Publication date: 1973-04-12
Also published as: US3833043A; JPS4843783A; GB1397583A

Description

"Gegossene Autoreifen und Verfahren zu ihrer Herstellung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei durch Vergießen von hochmolekularen Substanzen hergestellten pneumatischen GuBreifen und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Luftreifen können allgemein angesehen, werden als druckdichte Behälter, in denen ein Gas unter Druck eingeschlossen ist, das verschiedenen DimensionsSchwankungen unterworfen ist; ein derartiges Gebilde kann, die verschiedensten Stoßkräfte auffangen, die ihm von einer Straße^ auf der es rotiert, erteilt werden.

Es wurde schon vorgeschlagen, beim Ausformen von Gußreifen aus einer Substanz mit hohem Molekulargewicht Verstärkungsmaterial zu verwenden, z.B. i'asercords, wie sie bei der Her-

309815/0331

stellung der üblichen Autoreifen durch Vorpressen eines Laminates verwendet werden. Im vorliegenden Fall wurden jedoch die Vorteile von Gußreifen beträchtlich verringert, Vorteile, die sich darin ausdrücken, daß die Herstellung der Reifen außerordentlich vereinfacht v/erden kann und daß gewisse Nachteile, die durch die Verwendung von Einlagen, insbesondere Cords, verursacht sind, z.B. das innere Abtrennen der Einlage, vermieden werden.

Es wurde versucht, Gußreifen von einheitlicher Struktur herzustellen, bei denen die Laufflächen-Auflage und der Hüllen- oder Mantelteil dadurch gebildet werden, daß man eine flüssige Substanz von hohem Molekulargewicht vergießt, und man versuchte, solchen Gußreifen die gleiche Widerr^J:andofähigkeit zu verleihen, welche die üblichen Heifen mit Verstärkungseinlagen aufweisen. Obgleich solche Gußreifen ebenso dauerhaft dicht waren wie die üblichen Schichtreifen, kommen sie doch in anderer Hinsicht, insbesondere in der Spurhai tigkeit oder Straßenlage, in ihren Dämpfungseigenschaften gegenüber den Unebenheiten der Straße und' ihrer Gleitfestigkeit bei feuchter Straße keineswegs an die üblichen Heifen heran, so daß sie sich in der Praxis nicht einführen konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Gußverfahren erhaltene Autoreifen bereitzustellen, ivelche die Grundfunktion von Autoreifen, nämlich die eines dauerhaft druckdichten Behälters erfüllen und außerdem die wichtigsten Eigenschaften aufweisen, die zur Zeit von Autoreifen verlangt werden, nämlich eine ausgezeichnete Straßenlage, entsprechende Dämpfungseigenschaften und eine hohe Gleitfestigkeit.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Autoreifen, bei denen die obigen Eigenschaften voll aufrechter-

309815/0931

halten bleiben, obgleich die Herstellung außerordentlich vereinfacht ist.

Erfindungsgemäß \irerden diese Anforderungen durch folgende Maßnahmen erfüllt:

(1) V/cd er" im Hüllen- oder Mantelteil noch in der Laufflächenauflage wird irgend ein Verstärkungsmaterial, wie Fasercord oder dergl. verwendet (wobei, falls nötig, zur Verstärkung der Wulstteile WuIstdrähte verwendet werden können).

(2) Der Hüllenteil und die Laufflächenauflage des Reifens bilden eine einheitliche Struktur, die erhalten wurde durch Verwendung von flüssigen Stoffen mit hohem Molekulargewicht, die verschiedene Eigenschaften haben=

(3) Der Mantel- oder Hüllenteil ist zusammengesetzt aus einem hochmolekularen Stoff mit einem Elastizitätsmodul (in ßO^iger Dehnung) von 140 kg/cm bis 650 kg/cm " (dies entspricht ungefähr einer Shore Δ-Härte von 85 bis 97 ) und die Laufflächenaiiflage besteht aus einer Substanz mit hohem Molekulargewicht, die eine Shore Α-Härte von 50 bis 75° aufweist«,

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung näher erklärt, in der die Figuren folgende Bedeutung haben:

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gußreifens;

Fig. 2A und

213 sind Kurven, aus denen das Verhältnis zwischen Reibungskoeffizient und Härte eines Laufflächenmaterials auf trockener bzw«, naßer Asphaltstraße her-

309815/0931

vorgeht;

Fig. 3 ist eine Kurve, die das Verhältnis zwischen.

der Knickkraft (cornering force) und der Härte einer Lauffläche zeigt:

Fig. 4 ist eine Kurve, aus der das Verhältnis zwischen der Knickkraft und dem Rutschwinkel von verschiedenen Reifen mit Laufflächen verschiedener

Härte hervorgeht;

Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 zeigt das Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit und dem Anstieg der Vibration bei verschiedenen Reifen;

Fig. 7 zeigt das Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul und der Federkonstante (spring constant)

des Hüllenteils;

Fig. 8 zeigt das Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit und dem Bremsweg auf einer nassen Asphaltstraße;

Fig. 9 zeigt Kurven des Verhältnisses zwischen der Knickkraft und dem Schlüpfwinkel;

Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Zunahme der Vibration;

Fig. 11,12

und 13 zeigen im Schnitt die Stufen bei der Ausformung

des erfindungsgemäßen Reifens; und

309815/0931

2O / Q 1 "7

Fig. 14-A und

14B zeigen im Schnitt die "bei dem erfindungsgemäßen

Gußverfaliren zu verwendenden Kerne»

In Fig.' 1 bedeutet 1 den erfindungsgemäßen Gußreifen, der aus einem mit einem Paar Wulstdrähten 2 und 2" als ringsuinlaufende Yerstärkungen in beiden Wulstteilen versehenen Hantel- oder Hüllenteil 3 und einer Laufflächenauflage 4· besteht, weichletztere die Lauffläche des Reifens darstellt und an der äußeren Peripherie des Mantelteiles angeordnet ist.

Bekanntlich lassen sich die. Laufeigenschaften von Reifen schätzen aufgrund der Knickkraft (cornering force), die eine Kraft ist, welche beim Kotieren des Reifens zwischen der Lauffläche und der Straße wirkt und daher zu dem Reibungskoeffizienten zwischen Reifen und Straße in Beziehung steht.

Was die verschiedenen, bei dem Reifen 1 für die Lauffläche verwendeten Materialien betrifft, so wurde der Reibungskoeffizient zwischen jedem dieser Stoffe und einer trockenen Asphaltstraße (Pig. 2A) bzw. einer nassen Asphaltstraße (J'ig. 2B) bestimmt, wobei die aus Pig. 2 hervorgehenden Resultate erhalten wurden. In Pig. 2 ist auf der Abszisse die Shore Α-Härte des Materials und auf der Ordinate der Reibungskoeffizient aufgetragen. Wenn die Härte auf 75 bis 80° ansteigt, fällt der Reibungskoeffizient sowohl bei trockener wie bei nasser Straße rasch ab und das Verhalten des Reifens sowohl beim Fahren wie beim Bremsen wird ungünstig verändert.

Die oben beschriebene Beziehung zwischen dem Reibungskoeffizienten und der Knickkraft läßt sich besser zeigen bei nasser Straße. Fig. 3 zeigt die Resultate einer Bestimmung der Be-

- 6 309815/0931

ziehung zwischen den Maximalwerten der Knickkräfte, die in auf einer glatten Stahlstraße laufenden Reifen auftreten und der Härte der Laufflächen in den Seifen 1, hergestellt aus verschiedenen hochmolekularen Substanzen.

Wenn die Härte des Materials in der Lauffläche 4 auf 85° ansteigt, so fällt der Maximalwert der Knickkraft sehr rasch ab und dieses Phänomen zeigt einen sehr gefähr lichen Zustand für den im Regen laufenden Wagen an.

Dieses Verhältnis erscheint bei trockener Straße in etwas komplizierter Form, da die zwischen Straße und Lauffläche auftretende Knickkraft auf das Rad und den Wagen sukzessive über den Mantelteil 3 übertragen wird; ist jedoch die Laufflächenauflage 4 zu weich (d.h. ist ihre Härte gering), so ist die Elastizitätskraft gegenüber einer gegebenen Verschiebung gering und die Knickkraft innerhalb des praktischen Bereiches des Schlupfwinkels, d.h. des Winkels zwischen der Richtung, in der die Reifenoberfläche rotiert und der Fahrtrichtung, fällt ziemlich ab.

Dieses Phänomen sei an Fig. 4 erklärt, in der die Resultate dargestellt sind, die erhalten wurden durch Bestimmung der Knickkraft gegen den Schlüpfwinkel, wenn das Material für die Laufflächenauflage 4 wie in Fig. 1 verschiedentlich geändert wird und die Kurven A, B und C zeigen die Charakteristiken der Reifen, die mit Laufflächen aus Stoffen mit der Härte 8^°, 63° bzw. 48° versehen waren.

Die Kurve A zeigt den typischen Zustand, wenn die Härte zu

309815/0931

hoch ist und bei einem Schlupfwinkel von etwa 6 die Knickkraft den Maximalwert erreicht, worauf sie dann rasch abfällt; derartige Reifen sind beim Fahren sehr gefährlich. ' .

Die Kurve B zeigt den Zustand, bei dem die Lauffläche eine mittlere Härte hat und die Knickkraft innerhalb des praktischen Bereiches des Schlüpfwinkeis (0 bis 10°) gleichmäßig ansteigt; solche Reifen sind infolgedessen überlegen hinsichtlich einer Steuerung beim richtigen Fahren des Wagens.

Die Kurve C zeigt den Zustand, bei dem die Härte noch niedriger ist und die Relation zwischen dem Schlüpfwinkel und der Knickkraft derjenigen der Kurve B entspricht, wobei jedoch, der absolute Viert niedriger ist; derartige Reifen sind unerwünscht im Hinblick auf ihre Fahreigenschaften.

Im folgenden sei der Hüllen- oder Mantelteil' 3 des Reifens (case body) näher erklärt.

Da der Hüllenteil 3 des Reifens Λ gebildet ist aus einer isotropischen Substanz von hohem Molekulargewicht und keine Cord-Verstärkungsschicht aufweist, muß das Material für diesen Hüllenteil so gute physikalische Eigenschaften aufweisen, daß der Reifen durch den Druck der hineingepumpten Luft nicht' allzu leicht expandiert wird. Aus diesem Grund muß der Elastxzitätsmodul des Materials für den Hüllenteil 3 mindestens 140 kg/cm betragen«,

Eine weitere wichtige Rolle des Hüllenteils 3 hinsichtlich der Sicherheit besteht darin,, daß er jeden auf den laufen-

• - 8 -

9815/0931

22A9172

den Reifen von außen ausgeübten Stoß ausgleichen muß, wozu noch die Widerstandsfähigkeit gegen den von innen wirkenden Luftdzmck kommt.

Es wux'de schon früher durch Versuche ermittelt, daß die Zugfestigkeit des Materials für den Hüllenteil mehr als 8 mal so hoch sein muß wie die maximale Beanspruchung, die in diesen Reifenteil lediglich durch das Einpumpen von Luft auftritt. In den Reifen eines üblichen Personenwagens beträgt die maximale Beanspruchung aufgrund des

ρ Druckes der eingepumpten Luft weniger als 20 kg/cm und die Zugfestigkeit, die für das Material für den Hüllenteil

P gefordert wird, mehr als 160 kg/cm . Wenn dieser Wert als Härte ausgedrückt värd, so entspricht er etwa 85° und daraus folgt, daß, falls die Laufflächenauflage M- aus einem derartigen Material besteht, das Fahrverhalten nicht befriedigend ist (s. oben) bzw. daß es daher unmöglich ist, den Reifen aus einem einheitlichen Material herzustellen, so daß man eine verbesserte Reifenstruktur, wie sie die Erfindung bietet, benötigt.

Eine andere wichtige Eigenschaft bei Reifen ist die Dämpfungsfälligkeit gegenüber ßtraßenunebenheiten und bei den erfindungsgemä^en Reifen, bei denen die Laufflächenauflage und der Hüllenteil verschiedene physikalische Eigenschaften haben, werden die Stöße von der Straße her absorbiert durch die weiche Laufflächenauflage, weswegen diese Reifen auch in diesem Punkt Vorteile aufweisen.

Dies wurde nachgewiesen durch Versuche mit üblichen Gußreifon B, bei denen die Laufflächenauflage und der Hüllenteil aus dem gleichen Material bestanden, erfindungsgemäßen Reifen A,

309815/0931

bei denen die Laufflachenauflage und der Hüllenteil verschiedene physikalische Eigenschaften haben, und konventionellen Reifen C mit Verstärkungs-Cordschichten. Die drei Keifensorten wurden zum Vergleich auf der. gleichen verhältnisiaäßig unebenen Straße erprobt und die Versuchsresultate sind in Fig. 6 dargestellt, aus der hervorgeht, daß die Dämpfung des erfindungsgemäßen Gußreifens'A derjenigen beim üblichen Gußreifen B weit überlegen ist.

Vie bereits erwähnt, müssen die Reifen die Anforderungen erfüllen, die an einen druckdichten Behälter gestellt x-jerden; wird jedoch diese Forderung zu hoch geschraubt und man verwendet ein Material mit einem extrem hohen Elastizitätsmodul für den Hüllenteil, so überschreitet die vertikale Federkonstante des gesamten Reifens, die als eine Eigenschaft anzusehen ist, die in enger Beziehung zur Dämpfung steht, die obere Grenze von 30 kg/mm (vorzugsweise 27 kg/mm) für Gummireifen und ein derartiges Material ist daher nicht besonders zweckmäßig.

Fig. 7 zeigt die Resultate, die man erhält, wenn man das Verhältnis des Elastizitätsmoduls zu der vertikalen Federkonstante des Hüllenkörpers bestimmt, wobei die Reifengröße 6,95 bis 14 ist. Wenn man die vertikale Federkonstante auf weniger als 30 kg/mm herabdrücken will, so ist die oberste Grenze für den Elastizitätsmodul des Materials für den Hüllenteil 650 kg/cm .

Außerdem wird der Hüllenteü beim laufenden Reifen immer wieder gedehnt und die Ermüdungserscheinungen im Hüllenteü

- 10 -

309815/0931

- 10 nehmen zu mit der zurückgelegten Entfernung.

Andererseits ist es praktisch unmöglich, das rasche Nachlassen des Widerstandes gegen Ermüdung beim Dehnen des Materials auszugleichen durch einen höheren Elastizitätsmodul, da man kein Material mit extrem hohem Elastizitätsmodul verwenden kann.

Die Laufflächenauflage 4 des Reifens wird beim Hollen immer wieder der Deformation unterworfen und daher tritt der Energieverlust im Inneren des Materials als Wärme in

II»

Erscheinung und dessen Härte geht zurück. Die Härte muß daher über der oben angegebenen unteren Grenze liegen, besonders beim laufenden Reifen.

Die Laufflächenauflage 4· raüß aus Sicherheitsgründen mit Vertiefungen 5 versehen sein, jedoch tritt am Boden dieser Vertiefungen aufgrund der Deformation des Reifens eine höhere Beanspruchung auf, weshalb man ein relativ weiches Material mit einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung beim Biegen auswählt. Außerdem wurde gefunden, daß das Auftreten von Rissen am Boden der Vertiefungen aufgrund der Streßkonzentration vermieden werden kann, wenn man die Dicke vom Boden der Vertiefungen zur Grenze A-A zwischen der Lauffläche 4 und dem Hüllenteil 3 so groß wie möglich macht und so einstellt, daß sie 10 % der Tiefe der Vertiefungen beträgt. Selbst wenn dann Bisse auftreten, wird dadurch der harte Hüllcnteil 3 nicht wesentlich beschädigt.

Aus Versuchen geht hervor, daß bei einer Dicke von weniger als

- 11 -

309815/0931

10 % am Boden der Vertiefungen viele Risse auftreten, ■während, falls die Dicke zu groß gewählt wird, die äußere -^orin des Reifens nicht aufrechterhalten werden kann; die obere Grenze für die Dicke beträgt daher etwa 40 yo der Tiefe der Vertiefungen.

Um zu verhindern, daß sich die Enden des Grenzgebietes A bis A¹ zwischen der Auflage 4 und dem Hüllenteil 3 abtrennen, macht man die Enden verlaufend, wie in Pig. 1 dargestellt ist. Man kann die Enden des Grenzgebietes A bis A" aber auch wie in Fig. 5 in eine verdickte Schulter S des Hüllenteiles 3 einsenken, so daß sie sich noch weniger ablösen können.

Die Zweckmäßigkeit der Erfindung sei an folgendem Beispiel erklärt:

Fig. 8 zeigt das Verhältnis zwischen dem Bremsweg und der Fahrgeschwindigkeit, wenn auf eine besonders schlüpfrige Asphaltstraße V/asser versprüht ist; Fig. 9 zeigt die Verhältnisse zwischen der Knickkra'ft und dem Schlupfwinkel von verschiedenen Reifen, gemessen mit Hilfe eines Testgerätes mit hölzerner Oberfläche und Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen dem Aufschaukeln der Vibration und der Laufgeschwindigkeit des über eine beträchtlich unebene Straße fahrenden Wagens.

Die zu testenden Reifen sind im folgenden beschrieben und ihre Größe beträgt 6,94- bis 14 für Personenwagen und die Dimension liegt innerhalb der JIS-Spezifikation«.

A ist ein erfindungsgemäßer Reifen, bei welchem die Lauf-

- 12 -

309815/0931

_ 12 -

flachenauflaße und der Hüllenteil aus verschiedenen hochmolekularen Substanzen bestehen; der Hüllenteil besteht im wesentlichen aus einem Polyurethan vom Äthertyp mit einem Elastizitätsmodul von JOO kg/cm (Shore A-Härte 88°) und die Dicke im Zentrum der Laufflächenauflage und der Seitenwände beträgt 12,5 nun bzw. 6 mm» Die Laufflächenauflage ihrerseits ist gebildet aus einem Material, das im wesentlichen aus einem synthetischen Gummi (SBR) oder natürlichem Gummi besteht und einen Elastizitätsmodul von 60 leg/cm^" aufweist (Shore A-Kärte 67°); die Dicke im Zentrum beträgt 10 mm.

B ist ein konventioneller Gußreifen, bei welchem die Laufflächenauflage und der Hüllenteil aus einer einheitlichen hochmolekularen Substanz gebildet sind, die im wesentlichen aus einem Polyurethan vom Äther-

typ besteht, das einen Elastizitätsmodul von 220 kg/cm (Shore A-Härte 84°) auf v/eist; die Dicke im Zentrum der Laufflächeiiauflage beträgt 19i5 ^mmj diejenige der Seitenwand 6 mm.

C ist ein konventioneller Bias-Heifen, bei dem die Karkasse aus zwei Schichten von Polyestercord vom Denier 1 260 gebildet ist, während die Laufflächenauflage im wesentlichen aus einem synthetischen Kautschuk (SBE) oder einem natürlichen Kautschuk mit einem Elastizitätsmodul von 35 kg/cm*¹ (Shore A-Härte 55°) gsbildet ist, wobei der Winkel zwischen dem Karkassencord und der Umfangsrichtung in der Laufflächenauflage 55° beträgt.

D ist ein Radialreifen, versehen mit einem nicht streckbaren

- 13 -

309815/0931

Gürtel in Uiafangsriehtung, wobei die Karkasse sich zusammensetzt aus zv/ei Einlagen von Reyoncord mit einem Denier von 1 6^0 und der Breaker-Streifen aus vier Einseistreifen aus nicht streckbarem Reyoncord von 2 Denier besteht; der Winkel zwischen dem Cord und der Umfangsrichtung des Reifens ist 15° am Zentrum der Laufflächenauflage und diese besteht aus synthetischem oder natürlichem Gummi und hat einen Elastizitätsmodul von 42 kg/cm² (Shore A-Härte 62°)»

8 zeigt das Verhalten von Reifen im Regen, das im Hinblick aiif das Verlangen nach Geschwindigkeitserhöhung besonders wichtig geworden ist_o Der erfindungsgemäße Reifen A, bei dem die Laufflächenauf'lage und der Hüllenteil · verschiedene physikalische Eigenschaften haben, ist wesentlich rutschfester als der bekannte Gußreifen B, der außerdem auf nasser Straße sehr schlechte Brenseigenschaften hat«

Der Vorteil, der erhalten wird durch Verwendung eines weicheren Katerials für die Laufflächenauflage als für den Küllenteil, zeigt sich folgerichtig in den Dämpfungseigenschaften und aus Pig« ΊΟ geht hervor, daß in dieser Einsicht der erfindungsgemäße Reifen A nahe an den Biasreifen G hinkommt*,

Wenn die Verbesserung des Verhaltens im Regen und der Dämpfungseigenschaften auf Kosten anderer Eigenschaften, insbesondere des I⁽¹ahrverhalteiis_? gehen sollten, so ist dies praktisch fast ohne Bedeutung» Aus den Resultaten hinsichtlich desiäjrverhaltens in Pige 9 geht hervor, daß eine

- 14 -

309815/0931

_ 14 solche Befürchtung unbegründet ist.

Im folgenden sei auf das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eingegangen.

Bei den erfindungsgemäßen Reifen, bei denen die Laufflachenauflage 4 und der Hüllenkörper 3 aus verschiedenem Material bestehen, bedeutet die Haftung der beiden Schichten, d.h. die Haftung zwischen den Hüllenteil 3 und der Laufflächenauflage 4 ein gewisses Problem.

Man könnte sich z.B. vorstellen, daß der Hüllenteil 3 und die Laufflächenauflage 4 in getrennten Formen ausgeformt und gehärtet werden, worauf r.an sie mit Hilfe eines Klebemittels mechanisch aneinander befestigt. Auf diese Weise läßt sich jedoch kein dauerhafter Zusammenhalt der Schichten erreichen, der unter den strengen Gebrauchsbedingungen aufrechtzuerhalten wäre.

Erfindungsgemäß wird daher zum Vergießen des Hüllenkörpers 3 und der Laufflachenauflage 4 eine gemeinsame Fora verwendet und das Vergießen wird nacheinander durchgeführt, um die chemische Bindung zwischen der Laufflächenauflage und dem Hüllenkörper besonders fest zu machen.

Zunächst wird das Material für die Laufflächenauflage in eine Form eingebracht und darin die Laufflächenauflage ausgeformt. V/enn die Härtung fortschreitet, wird die Form kombiniert mit einer Form zur Ausbildung des Hüllenteils und das Material für den Hüllenteil v/ird eingegossen, worauf das Aushärten der Laufflächenauflage und des Hüllenteiles gleichzeitig erfolgt.

Man kann auch umgekehrt zunächst den Hüllenteil 3 vergießen und

- 15 -

309815/0931

die Form mit dem Hülleiiteil dann mit der Form für die Laufflächenauflage kombinieren» Dort wird dann die Laufflächenauflage 4 vergossen "bzw. ausgeformt und das Härten zusammen mit dem Hüllenteil 3 fortgesetzt. In diesem Fall ist der Kern 7 in Fig. 11 nicht notwendig, jedoch kann man anstelle dieses Kernes 7 eine äußere Form (in der Zeichnung nicht dargestellt) verwenden, in welcher der'Grenzbezirk A bis A (Fig. 1) ausgeformt wird.

Mit Hilfe eines derartigen sukzessiven "Gießverfahrens wird nicht nur die chemische Bindung zwischen der Laufflächenauflage und dem Hüllenteil gefestigt, sondern es kann auch kein Irrtum in der Bildung der Haftfläche auftreten, wie dies beim mechanischen Verbinden der Lauffläche mit dem Hüllenteil öfters vorkommt.

In Fig. 11 ist die Stufe dargestellt, in welcher die Laufflächenauflage 4 vergossen wird. Zwischen zwei oberen Formteilen 6 und 6¹, die an einem Äquator des herzustellenden Reifens getrennt v/erden können und einem Formkern 7 ist ein Hohlraun ausgebildet, in den eine zur Bildung der Laufflächenauflage geeignete hochmolekulare Substanz eingegossen wird.

In diesem Fall sind die die Lauffläche ausbildenden Formteile 6 und 6', der Kernteil 7? die den V/ulstteil bildenden Formteile 8 und 8¹ und die die Seitenwände bildenden Fonnteile 9 und 9' angeordnet, wie aus Fig« 11 hervorgeht .

Die zur Härtung führende Reaktion in der Laufflächenauflage 4 beginnt, wenn das gesamte Material für die Auflage in den

- 16 3Q9815/0S31

beschriebenen Hohlraum eingegossen ist und im Verlauf der Reaktion, insbesondere in halbgehärteten Zustand, wird mit dem Eingießen des Hüllenteiles begonnen, ohne daß die Formteile 6 und 6' entfernt v/erden. Die die Seitenwande bildenden Fonnteile 9 und 9' und die den V/ulst bildenden Formteile 8 und 8' werden liämlich, wie in FiG· 1·?· dargestellt, geöffnet und der Kern 7 wird herausgenommen und ersetzt durch einen Kern 10, welcher der inneren Überfläche des Hüllenteiles 3 entspricht, worauf die Forateile 8 und 8' für den Vulstteil und die Formteile 9 und 9¹ für die Seitenwand v/ieder eingesetzt werden (s. Fig. 1J).

Das Herausnehmen und Wiedereinsetzen der Kerne 7 und 10 kann leicht mit Hilfe einer Struktur erfolgen, die so beschaffen ist, da3 die angrenzenden Flächen 11 und 11' sowie 12 und Ii ' der die Seitenband bildenden Formteile 9 und 9' gegenüber den die Auflage ausformenden Formteilen 6 und 6' und den den Wulstteil bildenden Formteil er. δ und konische riücricn ruf weisen, welche die Endpunkte des Auf lageteil r, und des Wulstteils erreichen.

In den Hohlr?;u::i, der gebildet wird zwischen den bereits eingegossenen Auflageteil 4 und den Formteilen 8 und 8' bzw. 9 und 9' und dem Kern 10, wobei im Wulstteil in den Hohlraum bereits die Verstärkungsdrähte 2 und 2' eingebracht worden sind, wird eine Substanz von hohem Holekulargewieht eingegossen, die den Hüllenkörper 3 des lieifens bilden soll.

Fig. 13 zeigt; einen Querschnitt der Reifenform, wobei der ilüllenteil ;' derart vergossen worden ist, daß er mit der

_ 17 _

309815/0931

BAD OBiOINAL

Lauffiächenauflage 4 eine einheitliche Struktur bildet«, Der EuIlenteil 3 ist in einer gegebenen Form in dein-Hohlraun ausgeformt;, der gebildet wird durch die Laufflächenauflage 4, den Kern 1O₃ die den Wulstteil ausformenden Formteile 8 und 8^§ und den die Seitenv.ünde ausformenden Forinteilen 9 und 9' °

Jeder der bei dem obigen Verfahren zu verwendenden Kerne 7 und 10 ist vorzugsweise dadurch su einer bestimmten Gestalt ausgeformt warden, daß man ein Gas in eine einheitliche j mit einer hochmolekularen Substanz gebildete Struktur einleitete ο Diese Kerne können versehen werden mit einer Verstärkungsschicht-13 aus z.B»· Fasercord, wie dies in Fig» 14A dargestellt ist; sie können aber auch mit einem Paar Wulsteinlagen 14 und einer an diesen Wulsten befestigten Verstärkungsschicht 13 aus Faserstoff versehen sein (s. Fig. 14B).

Die Laufflächenauflage 4 kann auch so gebildet werden, daß man einen üblichen, eine Lauffläche extrudierenden Gummi oder einen stabförmigen unvulkanisiert;en Kautschuk mittels der die Lauffläche ausformenden Formteile 6 und 6¹ bildet. In diesen Fall benötigt die Vulkanisation des Kautschuks eine Temperatur von 160°C und, falls Polyurethan als Hüllenteil 3₅ der mit diesem Kautschuk vereinigt x,^rerden soll, verwendet wird, darf dieses Polyurethan nicht über 120⁰G erwärmt werden» Vorzugsweise formt man . daher die Laufflächenauflage 4 vorher aus und beginnt mit dem Vergießen des Hüllenteiles 3₃ wenn die Vulkanisation der Lauffläche bereits fortgeschritten ist»

Bei dem erfindungsgemäßen Reifen itfird die Forderung nach Festigkeit für einen Behälter, der den Innendruck von Gummi-

- 18 -

309315/0931

reifen aushalten soll, befriedigt durch den Hüllenteil 3 und die Forderung nach guter Dämpfungswirkung, Gleitiesfcigkeit, Dauerhaftigkeit; und dergl. wird erfüllt durch die Laufilächenauflage 4. Infolgedessen erfüllen die erfindungsgemäßen Gußreifen alle Forderungen der Praxis und sind außerdem noch besonders einfachin der Herstellung, d; der Hüllenteil keinerlei Verstärkungsmittel, wie Cordfäden und dergl. benötigt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren worden alle Schwierigkeiten vermieden, die sich beim Vergießen von Autoreifen aus dem Einbetten von Verstärkungsiaa teriäi ergeben und die Laufflächenauflage kann durch chemische Bindung fest und unauflösbar mit den Hüllenteil verbunden werden.

PATEtI TiUi SPRÜCHE;

309815/0931

Claims

Pa tentansprüche

1. Gußreifen für Automobile, "bestehend aus einer mit zu einem Muster angeordneten Ausnehmungen vorsehenen laufflachenauflage und einem mit dieser eine Einheit bildenden Hüllenoder Mantelteil, der einen hufeisenförmigen, an den offenen Enden mit Wulsten versehenen Hohlraum "bildet, dadurch gekennzeichnet , daß die Laufflächenauflage (4) aus einer Substanz mit hohem Molekulargewicht und einer Shore A-HUrte von 50 "bis 75° und der Hüllenteil (3) aus einer Substanz mit hohem Molekulargewicht, die einen Elastizitätsmodul (bei 50 ^ Dehnung) von 140 Ms 650 kg/cm hat" besteht und kein Verstärkungsmaterial enthält«

2. Gußreifon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß beide Enden der Auflage (4) aus dem gleichen Material wie der Hüllenteil (5) gebildet sind.

3. Gußreifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Ilüllenteil (3) aus Polyurethan vom Äthertyp und die laufflächenauflage (4) aus Styrol-Butadien-Guauii odor Natürgummi bestehen.

4. Verfahren zur Herstellung der Gußreifen nach Anspruch

bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man zunächst; entweder die Laufflächenauflage (Ί) oder den Hüllenteil (3) aus einer Substanz von hohem Molekulargewicht ausformt bzw. vergießt und daraufhin den anderen Toil ausformt bzw. vergießt, wobei man, bevor der zucriit ;uu;goiormte Teil völlig aiusgohärtet ist, den

3 0 9815/0931

1A-42 094

ίο

anderen Teil aus einer anderen hochmolekularen Substanz, deren physikalische Eigenschaften sich von denjenigen der ersten hochmolekularen Substanz unterscheiden, ausformt oder vergießt und dann beide hochmolekularen Substanzen gleichzeitig derart aushärtet, daß sie an ihrer Grenzfläche eine
chemische Bindung eingehen, wobei man für die Laufflächenauflage (4) eine hochmolekulare Substanz mit einer Shore
Α-Härte von 50 bis 75° nach dem Härten und für den HÜllenteil (3) eine andere hochmolekulare Substanz mit einem
Elastizitätsmodul von 140 bis 650 kg/om verwendet.

309815/0931