DE3148976A1

DE3148976A1 - "verfahren zur herstellung von luftreifen in einer form"

Info

Publication number: DE3148976A1
Application number: DE19813148976
Authority: DE
Inventors: Jacques 63530 Volvic Gouttebessis
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1982-06-24
Also published as: IT1145187B; IT8168604A0; FR2495541A1; US4393912A; BR8107784A; BE891310A; PL234176A1; SE452867B; GB2089283B; AT379544B; ES507795A0; ES8300572A1; CA1158408A; LU83828A1; CS223898B2; ZA818578B; FR2495541B1; DE3148976C2; PL131175B1; SE8107382L

Description

♦Patentanwälte- Q 1 / PQ7R

Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8000 München 60

-H-

7. Dezember 1981 MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont - Ferrand / Frankreich

Unser Zeichen: M 1518

Verfahren zur Herstellung von Luftreifen in einer Form

Die Erfindung bezieht sich einerseits auf ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens aus ein oder mehreren flüssigen oder teigigen Materialien in einer Form, in welcher sich diese Materialien verfestigen. Auf diese Weise wird die elastomere Masse des Luftreifens gebildet, der aus einem Scheitel mit einem Laufstreifen und gegebenenfalls einer Verstärkung und aus zwei Seitenwänden besteht, die sich beiderseits des Scheitels befinden, keine Verstärkung enthalten und jeweils in einer verstärkten Wulst enden, die zur Auflage auf einer Radfelge bestimmt ist. Andererseits ist Gegenstand der Erfindung ein nach diesem Verfahren hergestellter Luftreifen.

Eine Form zur Herstellung solcher Luftreifen besteht im wesentlichen aus einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse und einem starren oder verformbaren Kern, der im Innern des

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kranzförmigen Hohlraumes des Gehäuses angeordnet ist. Die Wandung des kranzförmigen Hohlraumes des Gehäuses bestimmt die Außenfläche des Luftreifens von einer Wulst bis zur anderen. Die Außenwandung des Kerns bestimmt die Innenfläche des Luftreifens, ebenfalls von einer Wulst bis zur anderen. Das oder die flüssigen oder teigigen Materialien werden in geeigneten Mengen in den Raum zwischen dem Kern und dem Gehäuse eingebracht, wo sie sich verfestigen. In Anbetracht des Fehlens einer undehnbaren Bewehrung wenigstens in den Seiten des Luftreifens der in Rede stehenden Art ist der radiale Querschnitt des Luftreifens in der Form nicht notwendigerweise derjenige, den der Reifen nach seiner Montage auf der Felge und nach seinem Aufblasen einnimmt.

In den französischen Patentschriften 2 314 059 und 2 314 wird darauf hingewiesen, daß bei einem Luftreifen der vorgenannten Gattung die Knickung in dem Schulterbereich des im radialen Querschnitt betrachteten, auf einer Felge montierten Reifens bereits beim Aufblasen Scherbeanspruchungen verursacht, die die Lebensdauer des Reifens beeinträchtigen. Um diese Schwerbeanspruchungen zu neutralisieren, d.h. die radialen Verformungen ε den Umfangsverformungen ε anzugleichen, wird in diesen Patentschriften vorgeschlagen, der Mittellinie des radialen Querschnittes der Seitenwände des montierten und aufgeblasenen Reifens einen geknickten Verlauf zu geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zu schaffen, die in dem montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen einen Spannungszustand ergeben, der zusammen mit den beim Aufblasen des Luftreifens auf den Betriebsdruck auftretenden Spannungen die schädlichen Scherkräfte neutralisiert oder wenigstens vermindert, dabei jedoch in dem radialen Querschnitt des Luftreifens eine geknickte Mittellinie beläßt.

Die Erfindung besteht also in einem Verfahren, um, ausgehend von einem oder mehreren flüssigen oder teigigen Materialien, die sich in einer Form verfestigen, einen Luftreifen herzustellen, der sich aus einem Scheitel und zwei jeweils in einer verstärkten Wulst endenden bewehrungslosen Seitenwänden zusammensetzt. Die Form besteht im wesentlichen aus einem die kranzförmige Außenfläche des Reifens bestimmenden Gehäuse und einem die Innenfläche des Reifens bestimmenden Kern. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Luftreifen in einem Querschnitt geformt, der von demjenigen des auf seiner Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifens abweicht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kennzeichnet sich im übrigen dadurch, daß eine Form Verwendung findet, in welcher im radialen Querschnitt der Scheitel des Reifens axial in bezug auf die Äquatorialebene und radial in bezug auf die Umlaufachse etwa wie bei dem auf seiner Felge montierten, jedoch nicht aufgeblasenen Reifen angeordnet ist, die Seitenwände des Reifens nahezu dieselbe Länge als diejenige des auf seiner Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifens und Mittellinien je aus zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten haben, von denen der erste an die Schulter angrenzende geradlinig oder konkav nach der Außenseite und der zweite an die Wulst angrenzende konkav nach der Innenseite des Reifens verläuft, wobei sich die Verbindungsstelle der beiden Abschnitte in einer radialen Entfernung von dem Scheitel befindet, die größer als bei dem auf der Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen ist und die Wulste einerseits radial etwa so wie bei dem auf der Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen und andererseits axial außerhalb ihrer Lage auf der Felge gelegen sind.

Die Erfindung ist auch in dem Fall anwendbar, in welchem der Laufstreifen auf den Reifenkörper aufgeformt wird, nachdem

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die Scheitelbewehrung gegebenenfalls über diesen Körper herübergelegt worden ist. Weiterhin kann die Erfindung auch in-dem Fall Anwendung finden, in welchem der Laufstreifen und gegebenenfalls die Scheitelbewehrung vor der Füllung der Form mit dem oder den zur Herstellung des Luftreifenkörpers dienenden Materialien in die Form eingelegt werden. Unter einer verstärkten Wulst ist eine Wulst zu verstehen, die sichtbar massiver als die üblichen Wulste ist. Diese massivere Ausbildung der Wulst kann beispielsweise in einer axialen Verbreiterung bis zu einer der radialen Höhe des Felgenhornes entsprechenden Höhe bestehen, die die Wulst unter dem Betriebsdruck des Reifens undehnbar macht. Die Wulst kann auch mittels eines nicht dehnbaren ringförmigen Elementes verstärkt sein, beispielsweise mittels einer Kabellage oder eines Wulstkernes.

Um die Bildung einer geknickten Mittellinie zu erleichtern, bedient man sich vorzugsweise zweier Maßnahmen. Die erste Maßnahme besteht darin, daß der relative Abstand zwischen den axialen Lagen der Wulst in der Form bzw. auf der Felge

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größer als 0,5 —=.— und kleiner als 1,25 —=— ist, wobei B

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die größte axiale Breite des auf seiner Felge montierten aber nicht aufgeblasenen Reifens und L die Breite dieser Felge ist.

Die zweite Maßnahme besteht darin, daß in der Form der Wulstsitz mit der Um]aufachse des Reifens einen größeren Winkel bildet, als wenn der Luftreifen auf seiner Felge montiert ist.

Es ist bekannt, Luftreifen der beanspruchten Gattung in Formen herzustellen, deren radialer Querschnitt von demjenigen der auf ihrer Felge montierten Reifen abweicht. So wird in der Patentschrift DE 2 203 030 vorgeschlagen, in einer

ersten Form einen etwa zylindrischen Träger herzustellen, dann in einer zweiten Form einerseits diesen zylindrischen Träger und andererseits den Scheitel des Luftreifens anzuordnen, und zuletzt den zylindrischen Träger auf die endgültige kranzförmige Form des Luftreifens aufzuweiten, um ihn gegen den Scheitel zu kleben·. Bei einem solchen Verfahren wird der Träger vorzeitig beträchtlichen Zugbeanspruchungen unterworfen, die sich beim Aufblasen des Reifens auf den Betriebsdruck nun noch vergrößern. Diese Beanspruchungen setzen die Lebensdauer des Reifens herab, da sie keine Neutralisierung der Scherkräfte in den Reifenschultern zulassen.

Die DE-OS 2 658 374 zeigt eine Form, bei der das Gehäuse und der Kern im wesentlichen parallele Profile von gleichschenkliger Trapezgestalt haben, so daß der axiale Abstand zwischen den Wulsten größer als die axiale Breite des Scheitels des Reifens ist. Die Seitenwände des die Form verlassenden Reifens sind also geradlinig, und sie können eine konvexe Form erst dann annehmen, wenn der Reifen auf einer Felge montiert und aufgeblasen wird. Das Aufblasen des Reifens erzeugt nur eine Vergrößerung der Spannungen in den Seitenwänden und keine Neutralisation der Scherkräfte in den Schultern.

Im Gegensatz dazu vermeidet das Verfahren der Erfindung das Auftreten schädlicher Spannungen. Die Erfindung bewirkt nicht nur, daß die Mittellinie der Seitenwände des auf seiner Felge montierten Reifens einen geknickten Verlauf einnimmt, sondern auch, daß die Scherkräfte in den Schultern neutralisiert werden. Das Aufblasen des Reifens kann den Knick der Mittellinie der Seitenwända des Reifens noch verstärken, und zwar einerseits deswegen, weil erfindungsgemäß der Scheitel des Reifens gegenüber den Wulsten seine endgültige Stellung hat, und andererseits, weil die Seitenwände auch ihre endgültigen Längen haben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen in einer radialen Ebene gelegten Schnitt durch einen Reifen in der seiner Herstellung dienenden Form und in gestrichelten Linien in der Gestalt, die der Reifen auf seiner Felge hat.

Die Form 1 weist ein starres Gehäuse 2 und einen in dem die Matrize bildenden Formhohlraum angeordneten Kern 3 auf. Die Matrize bildet die Außenseite des Luftreifens P aus, während die äußere Wandung des Kerns 3 die ganze Innenseite des Reifens ausbildet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Luftreifen P in der Form 1 einen mit einer Scheitelbewehrung 6 versehenen Laufstreifen 5, Dieser Laufstreifen wird in den Scheitel der Form 1 eingelegt, bevor die Form mit der Masse gefüllt wird, aus der das elastomere Material des Luftreifens gebildet werden soll. Der Körper 7 des Luftreifens P verläuft zwischen den beiden Wulsten 8 der Seitenwände. Der Träger oder Körper 7 hat einen äquatorialen Abschnitt 7' , der sich radial innerhalb des Laufstreifens 5 befindet, mit dem Laufstreifen 5 und der Scheitelbewehrung den Scheitel bildet, und beiderseits durch die Seitenwände 7" verlängert wird, die keine Bewehrung enthalten und jeweils in einer Wulst 8 enden. Die Wulste 8 sind jeweils durch ein nicht dehnbares ringförmiges Element verstärkt, beispielsweise einen üblichen Metallkern 9.

In der gleichen Figur ist der erfindungsgemäße Reifen P nach Montierung auf seiner Felge 10, jedoch in nirht aufgeblasenem Zustand dargestellt. Diejenigen Teile des Luftreifens, deren Lagen auf der Felge von den Lagen in der Form abweichen, sind gestrichelt oder punktiert gezeichnet. Die Teile 5, 6 und 7¹, welche den Scheitel des Luftreifens bilden, haben, wenn der Reifen P auf seiner Felge montiert ist,

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die gleichen. Abmessungen und axialen und radialen Lagen wie in der Form. Das gleiche gilt hinsichtlich der radialen Lagen der Kerne 9 der Wulste 8. Im Gegensatz dazu befinden sich erfindungsgemäß die Kerne 9 und damit die Wulste 8 in der Form außerhalb der Lage, die sie in dem auf seiner Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen P einnehmen. Der relative Abstand zwischen diesen Lagen beträgt im vorliegenden Beispiel 0,85 ——, wobei B die größte axiale Breite des montierten Reifens und L die Breite der Felge 10, bemessen nach der geltenden Norm, ist. Der Sitz 8¹ der Wulste 8 bildet in der Form vorzugsweise einen Winkel α, der größer ist als der Winkel β auf der Felge, wobei diese Winkel α, β von einer Geraden A aus gemessen sind, die zur nicht dargestellten Umlaufachse des Reifens P parallel verläuft.

Erfindungsgemäß haben die Seitenwände 7" in der Form die gleiche Länge wie bei dem auf seiner Felge montierten Luftreifen, doch nehmen sie in dem auf der Felge befindlichen Reifen Stellungen ein, die nicht nur für die Innen- und Außenflächen, sondern auch für die von diesen Flächen in gleichem Abstand befindliche Mittellinie M-M¹ verschieden sind. So hat die Mittellinie M-M¹ jeder Seitenwand 7" in der Form 1 zwei aufeinanderfolgende Abschnitte 11A und 11B; Der erste 11A dieser Abschnitte grenzt an die Schulter, d.h. an den Rand 5¹ des LaufStreifens 5 an. Er ist im wesentlichen geradlinig bei leichter Konkavität nach dar Außenseite des Reifens. Der zweite Abschnitt 11B verläuft konkav nach dem Innern des Reifens und schließt sich an die Wulst 8 an. Die Verbindungsstelle 12 der beiden Abschnitte 11A und- 11B der Mittellinie M-M¹ befindet sich in der Form 1 in einem radialen Abstand D von dem Scheitel, nämlich dem Punkt 5" des Reifens.

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Bei dem auf der Felge 10 montierten Reifen hat die Mittellinie M-M" gemäß der Erfindung dagegen einen geknickten Verlauf, d.h. die Linie verläuft ausgehend von der Schulter in dem Bereich 11A', wie bereits beschrieben, im wesentlichen geradlinig, woran sich dann der Abschnitt 11B¹ anschließt, in welchem die Mittellinie konkav nach dem Innern des Reifens verläuft. Die Verbindungsstelle 12' auf der Mittellinie M-M" zwischen den Abschnitten 11A¹ und 11B¹ befindet sich von dem Scheitelpunkt 5" in einem kleineren Abstand d, als der Abstand D der Verbindungsstelle 12 zwischen den Abschnitten 11A und 11B der Mittellinie M-M¹ des Reifens innerhalb der Form 1. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann beim Aufpumpen des Reifens auf den Betriebsdruck die Unterspannungsetzung der bewehrungslosen Seitenwände eine Änderung der Krümmung der beiden Abschnitte 11A¹ und 11B' bewirken und die Knickung der Mittellinie M-M" der Seitenwände vergrößern.

Wenn der Luftreifen P der Form 1 entnommen wird, so behält er das Radialprofil des in der Form 1 befindlichen Reifens. Um den Reifen P auf der Felge 10 zu montieren, muß auf die Wulste 8 eine nach dem Innern des Reifens hin gerichtete Druckkraft ausgeübt werden. Daraus ergibt sich eine Änderung der Konkavität des Abschnittes 11B und eine Verschiebung der Verbindungsstelle 12* der Abschnitte 11A¹ und 11B¹ nach den Schultern 5' hin.

Leerseite

Claims

Patentanwälte e Dipl.-Ing. A8976 Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser

Ernsbergerstrasse 19

8000 München 60

7. Dezember 1981 MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont - Ferrand / Frankreich

Unser Zeichen: M 1518

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines aus einem Scheitel und zwei bewehrungslosen, jeweils in einer verstärkten Wulst endenden Seitenwänden bestehenden Luftreifens aus ein oder mehreren flüssigen oder teigigen Materialien, die sich in einer Form verfestigen, welche Form im wesentlichen aus einem die kranzförmige Außenfläche des Reifens bestimmenden Gehäuse und einem die Innenfläche des Reifens bestimmenden Kern besteht, wobei dem Reifen in der Form ein Querschnitt gegeben wird, der von demjenigen des auf seiner Felge montierten, nicht aufgeblasenen Reifens abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form Verwendung findet, in welcher im radialen Querschnitt der Scheitel des Reifens axial und radial etwa wie bei dem auf einer Felge montierten, jedoch nicht aufgeblasenen Reifen angeordnet ist, die Seitenwände des Reifens nahezu dieselbe Länge als diejenige des auf seiner Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifens und Mittellinien je aus zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten haben, von denen der erste an die Schulter angrenzende

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geradlinig oder konkav nach der Außenseite und der zweite an die Wulst angrenzende konkav nach dem Innern des Reifens verläuft, wobei sich die Verbindungsstelle der beiden Abschnitte in einer radialen Entfernung von dem Scheitel befindet, die größer als bei dem auf der Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen ist und die Wulste einerseits radial etwa so wie bei dem auf der Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifen und andererseits axial außerhalb ihrer Lage auf der Felge gelegen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der relative Abstand zwischen den axialen Lagen der

B-L Wulst in der Form bzw. auf der Felge größer als 0,5 -τ=—

B-L
und kleiner als 1,25 -^=— ist, wobei B die größte axiale Breite des auf der Felge montierten und nicht aufgeblasenen Reifens und L die Breite der Felge ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz der Wulst in der Form mit der Umlaufachse des Reifens einen Winkel bildet, der größer ist, als wenn der Reifen auf seiner Felge montiert ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bereich der größten axialen Breite des auf der Felge montierten, aber nicht aufgeblasenen Reifens und jeder der Wulste des Reifens die Mittellinie der Seitenwände konkav nach dem Inneren des Reifens gerichtet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen auf den Reifenkörper aufgeformt wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auffüllen der Form der Laufstreifen und gegebenenfalls die Scheitelbewehrung in die Form eingelegt wird.

7. Luftreifen, der nach einem der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellt ist.