DE2430912A1

DE2430912A1 - Wulstkern fuer fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE2430912A1
Application number: DE19742430912
Authority: DE
Inventors: Renato Caretta
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1975-01-23
Also published as: BE817037A; FR2235008B1; GB1438441A; ES204610Y; ES204610U; IT990738B; DK346074A; FR2235008A1; AR204093A1; NL7407732A; LU70429A1

Description

•ATENVANWXLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

,, MÖNCHEN HAMBURG

telefon: 395314 . 2000 HAMB U RG 50,'2 5 . Juni 197»*

TELEGRAMME: KARPATENT KDN IGSTRASSE 28

W. 26335/74 8/se

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Wulstkern für Fahrzeugreifen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wulstkern für Luftreifen für Fahrzeuge, der wobei der Kern eine hohe Flexibilität und hohe mechanische Festigkeit besitzen soll, wenn er in den Reifen eingeschlossen ist«

Die Wulstkerne, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, werden durch spiraliges Aufwickeln eines Streifens aus Kautschukmasse erhalten, in die mehrere Metalischnüre oder Metalldrähte eingebettet worden sind, wobei jedes dieser Elemente mit seiner Achse parallel zu der Achse des Streifens selbst angeordnet ist. Wie bekannt, wird für die Herstellung dieser Kerne von einer unvulkanisierten Kautschukmasse Gebrauch gemacht, die um die Metallschnüre herum derart ausgestoßen wird, daß der Streifen erzeugt wird. Teile dieses Streifens, die eine vorbestimmte Länge haben, werden dann spiralig in solcher Weise aufgewickelt, daß mit jedem von ihnen ein Kern erhalten werden kann, der

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eine vorbestimmte Anzahl von Streifenwindungen aufweist^ die in übereinanderliegender gegenseitiger Berührung stehen. Zuletzt wird ein Paar dieser Kerne während des Aufbaus des Reifens in ein unvulkanisiertes halbfertiges Erzeugnis für Reifen eingesetzt, und die Kautschukstreifen der Kerne werden während des Formens des halbfertigen Erzeugnisses vulkanisiert.

Die vorstehend beschriebenen Kerne weisen gewisse Nachteile auf. Vor allem ergeben sich, da die Vulkanisierung der die Streifen bildenden Kautschukinasse während der Formung des Reifens stattfindet, bei diesem Vorgang erhebliche Verschiebungen der Metallschnüre mit Bezug auf ihre ursprüngliche Lage, so daß sie sogar in gegenseitige Berührung gebracht werden. In der Tat werden die Schnüre der Streifen während des Vulkanisierens sowohl zufolge des Fließendwerdens der die Streifen bildenden Kautschukmasse, welches bekanntlich in dem ersten Teil der Vulkanisierungsstufe stattfindet, als auch zufolge der hohen Vulkanisierungsdrücke, die auf die Schnüre selbst wirken, verschoben. Es folgt daraus, daß in dem vulkanisierten Reifen Kerne vorhanden sind, deren Metallschnüre in gegenseitiger Berührung stehen oder voneinander durch Kautschukschichten '-,ehr geringer Dicke getrennt sind, was daher Kerne ergibt, die sich so verhalten, als ob sie von einem einzigen Metallring gebildet wären, dessen Querschnittsfläche gleich der Summe der Querschnittsflächen der Metallschnüre ist.

Die so erhaltenen Kerne haben eine mangelhafte Flexibilität, und die Schnüre, aus denen sie gebildet sind, werden hohen Beanspruchungen unterworfen oder bleibend verformt, wenn die Reifenwulste während der normalen Vorgänge ihres Aufbringens auf die betreffende Felge oder ihrer Abnahme von der Felge verformt werden. In der Tat werden, da die Schnüre im wesentlichen miteinander in Berührung stehen, die relativen axialen Verschiebungen einer Schnur mit Bezug auf die anderen Schnüre verhindert, und jeder

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Kern verhält sich unter Biegen wie ein echter starrer Ring. Infolgedessen werden die in dem größten- Abstand von der neutralen Biegungsachse liegenden Schnüre hohen Beanspruchungen unterworfen, die ausreichen, um sie bleibend zu verformen oder sie zu brechen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Kern für die Wulste von Fahrzeugreifen zu schaffen, der es ermöglicht, die oben genannten Nachteile zu beheben.

Der Kern gemäß der Erfindung, der in ein unvulkanisiertes halbfertiges Erzeugnis für Reifen, welches durch Vulkanisation einen Reifen zu ergeben vermag, eingeschlossen ist und Metallschnüre oder Metalldrähte aufweist, die in ein ringförmiges Element aus Kaut.schukmasse eingeschlossen und voneinander durch die Kautschukmasse getrennt sind, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmasse vor dem Einschließen des Kerns in das unvulkanisierte halbfertige Erzeugnis für Reifen wenigstens teilweise vulkanisiert worden ist.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Aufbringen der Kerne auf die Wulste eines Reifens.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines Teiles eines Kernes gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Kern gemäß

Fig. 1 in der in Fig. 1 mit II-II bezeichneten Ebene.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Teiles

eines Fahrzeugreifens, der mit einem nach dem •Verfahren der Erfindung erhaltenen Kern versehen ist.

Der in Fig. 1 und 2 wiedergegebene Kern gemäß der Erfindung, der als Ganzes mit 1 bezeichnet ist, ist durch spiraliges Aufwickeln eines aus Kautschukmasse bestehenden

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Streifens 2 erhalten, in den Metallschnüre oder Metalldrähte 3 eingebettet sind, deren Achse im wesentlichen parallel zu der Achse des Streifens selbst verläuft. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist der Kern durch Aufwickeln von vier Windungen eines Streifens erhalten, in den drei Metallschnüre eingeschlossen sind. Es ist offensichtlich, daß der Kern auch durch spiraliges Aufwickeln einer Anzahl von Streifenwindungen, die von der vorstehend genannten Anzahl verschieden ist, erhalten werden kann und daß in den Streifen 2 eine beliebige Anzahl von Schnüren eingeschlossen sein kann, die eine vorbestimmte Formierung haben.

Wie es bei Kernen dieser Art üblich ist, liegen die beiden Enden des Streifens 2 nicht in der durch die Achse des Kern hindurchgehenden gleichen Ebene, sondern in zwei verschiedenen Ebenen, so daß sich eine kurze Überlappungszone ergibt, in der fünf ubereinanderliegende Schichten des Streifens 2 vorhanden sind.

Gemäß der Erfindung ist der Streifen 2 aus einer unvulkanisierten Kautschukmasse gebildet, und jede Schnur ist in den Streifen nach einem bereits bekannten Verfahren derart eingeschlossen, daß sie von der Kautschukmasse selbst vollständig umgeben ist, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Nachfolgend wird der Streifen 2 spiralig gewickelt, so daß die in Fig. 1 wiedergegebene Struktur erhalten wird. Gemäß der Erfindung haben die Dicken der Kautschukmasse, welche in dem so erhaltenen Kern zwei Schnüre 3 in axialer und radialer Richtung voneinander trennen und welche in Fig. 2 mit a bzw. b bezeichnet sind, einen vorbestimmten Wert, der in dem Bereich zwischen o,4 und 1 mm gewählt ist. Die Dicken der Kautschukmasse, welche jede Schnur 3 von den Seitenflächen und von der Außen- und Innenfläche des Kernes 1 trennen und welche in Fig. 2 mit c bzw. d bezeichnet sind, haben ebenfalls einen vorbestimmten Wert,

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der in dem Bereich zwischen o,2 und o,5 mm gewählt ist. Zweckmäßig können die beiden Bedingungen a = b und c = d ss- o,5 a = ο, 5 b gewählt werden.

Der gemäß den vorstehend genannten Modalitäten aufgebaute Kern wird dann, teilweise vulkanisiert, um die Eigenschaften der Kautschukmasse des Streifens derart zu modifizieren, daß eine starrere Struktur erhalten wird, in welcher bereits eine teilweise Querverkettung bzw. Vernetzung stattgefunden hat. Obwohl es bevorzugt wird, daß die Vulkanisierung der Kautschukmasse des Kernes nur teilweise erfolgt, umfaßt die Erfindung auch einen Kern, dessen Kautschukmasse vollständig vulkanisiert worden ist, bevor der Kern selbst in das unvulkanisierte halbfertige Erzeugnis eingeführt wird, aus welchem der Reifen geformt wird. .

Nach der vorstehend genannten Teilvulkanisierung können zwei Kerne gemäß bekannten Methoden in das unvulkanisierte halbfertige Erzeugnis eingeführt werden, welches dazu bestimmt ist, nach seiner Vulkanisation den Reifen zu bilden, wobei die Kerne in die Reifenwulste eingeschlossen werden* Während dieser Stufe der Vulkanisation des unvulkanxsxerten halbfertigen Erzeugnisses bewegen sich die Schnüre 3 jedes Kernes im wesentlichen nicht aus der Lage heraus, die sie vor dem Einführen des Kernes in das halbfertige Erzeugnis hatten, obwohl sie während dieser Stufe den Vulkanisationsdrücken unterworfen werden, die bekanntlich sehr hoch sind. In der Tat werden wegen der ziemlich steifen Struktur der Kautschukmasse, welche in jedem Kern jede Schnur 3 von den benachbarten Schnüren trennt und welche durch die Teilvulkanisierung des Kernes selbst erhalten ist, die Schnüre 3 in wesentlichen daran gehindert, sich während der Vulkanisation des unvulkanisierten halbfertigen Erzeugnisses zu verschieben. Daher sind in jedem Kern des fertigen Reifens zwischen den verschiedenen Schnüren 3 und zwischen diesen und den den Kern selbst begrenzenden

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Flächen die gleichen Werte der Kautschukdicken a, b, c, d vorhanden, die in der Herstellungsphase des Kernes festgesetzt worden -waren.

Fig. 3 gibt im Schnitt einen Teil eines Radialreifens wieder, der mit Wulstkernen gemäß der Erfindung versehen ist, um welche die Enden von Karkassenschnüren k herumgewickelt sind.

Es ist offensichtlich, daß der beschriebene Kern gute Charakteristiken hinsichtlich Flexibilität und mechanischem Widerstand hat und daß er daher ermöglicht, die normalen Vorgänge des Montierens des Reifens auf die Felge und seine Abnahme von der Felge in leichter Weise und ohne jede Gefahr der Beschädigung des Reifens auszuführen. In der Tat kann während der Verformung der Reifenwulst jede Schnur 3 des betreffenden Kernes mit Bezug auf die benachbarten Schnüre und mit Bezug auf die Karkassenschnüre 4 axial gleiten, und zwar auf Grund der vorgesehenen Kautschukdicken a, b, c, d (Fig.2). Es folgt daraus, daß jede Schnur 3 unabhängig von den benachbarten Schnüren gebogen wird, im Gegensatz zu dem, was bei den oben beschriebenen bekannten Kernen auftritt, in welchen die verschiedenen Schnüre des Kernes einen im wesentlichen starren einzigen Ring bilden. Ferner ist die Beanspruchung in jeder Schnur gering und ist nur von den Abmessungen und der Struktur der Schnur selbst abhängig, im Gegensatz zu dem, was bei herkömmlichen Kernen auftritt, in welchen diese Beanspruchung demgegenüber sehr hoch ist und von dem Abstand jeder Schnur von der neutralen Biegungsachse des ganzen Kernes abhängt.

Die oben genannten Werte a, b, c, d sind offensichtlich diejenigen, welche es ermöglichen, ein ausreichend hohes Gleiten zwischen den verschiedenen Schnüren 3 und zwischen diesen und den Begrenzungsflächen des Kernes 1 während der Deformierung der Reifenwulste zu erhalten, und welche merkliche Verschiebungen der Schnüre 3 inner-

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halb jedes Kernes während der Vulkanisierungsphase des unvulkänisierten halbfertigen Reifenerzeugnisses verhindern, in welches die Kerne 1 eingeschlossen sind.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung auch ein Verfahren umfaßt, um die Wulste eines Reifens mit Kernen zu versehen. Gemäß diesem Verfahren wird ein Paar Kerne, die nach den oben genannten Modalitäten aufgebaut sind, in ein unvulkanisiertes halbfertiges Erzeugnis für Reifen eingeführt, welches durch Vulkanisation Reifen zu ergeben vermag.

Es ist zu verstehen, daß die oben beschriebene Ausführungsform gemäß der Erfindung modifiziert oder abgeändert werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Insbesondere umfaßt die Erfindung irgendeinen Kern für Reifenwulste, dessen Struktur von der beschriebenen verschieden ist, vorausgesetzt, daß er von einetn ringförmigen Element aus Kautschukmasse gebildet ist, in welchem Metallschnüre oder Metalldrähte eingeschlossen sind, die voneinander durch eine Schicht von Kautschukmasse getrennt sind.

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Claims

Patentansprüche

1« Wulstkern für Reifen, der dazu bestimmt ist, in ein_^unvulkanisiertes halbfertiges Erzeugnis für Reifen, welches durch Vulkanisation einen Reifen zu ergeben vermag, eingeschlossen zu werden, und der Metallschnüre aufweist, die in ein ringförmiges Element aus Kautschukmasse eingeschlossen sind und voneinander durch die Kautschukmasse getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmasse. des Kernes vor dem Einschließen des Kernes in das unvulkanisierte halbfertige Reifenerzeugnis wenigstens teilweise vulkanisiert worden ist.
2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kautschukmasse, welche jede Schnur von einer benachbarten Schnur trennt, in dem Bereich zwischen o_tk und 1 mm liegt*

3· Kern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kautschukmasse, welche jede Schnur von den das ringförmige Element außen begrenzenden Flächen trennt, in dem Bereich zwischen o,2 und o,5 mm liegt.

km Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element einen spiralig gewickelten Streifen aus Kautschukmasse aufweist, in den Metallschnüre eingebettet sind, deren Achse im wesentlichen parallel zur Achse des Streifens verläuft.

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