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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schwerlastluftreifen und ein
Verfahren zum Herstellen desselben, mit dem es möglich ist, ein Auftreten von
Falten oder Rissen an den Rillengründen von Hauptrillen wirksam
zu verhindern.
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Laufflächengummi
für Schwerlastluftreifen,
der bei Lastkraftwagen und Bussen verwendet wird, ist üblicherweise
aus Hartgummi hergestellt, der eine überlegene Verschleißfestigkeit
aufweist. Allerdings erhöht sich
zu einem mittleren oder späteren
Verschleißzeitpunkt
die Steifigkeit von Erhebungsabschnitten wie Blöcken oder Rippen deutlich,
was mit Verringerungen der Tiefen der Hauptrillen einhergeht. Demgemäß konzentriert
sich eine große
Spannung auf dem Rillengrund und wirkt auf diesen, sodass die Wahrscheinlichkeit
groß ist,
dass Falten oder Risse an den Oberflächen verursacht werden, die
das äußere Erscheinungsbild
des Reifens wesentlich verschlechtern.
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Es
ist daher möglich,
ein Anordnen des Laufflächengummis,
der aus verschiedenen Arten von Gummi mit unterschiedlichen viskoelastischen
Eigenschaften gebildet ist, in Betracht zu ziehen. 6(A) veranschaulicht eine teilweise Schnittansicht
eines Schwerlastluftreifens als ein Beispiel. Der Schwerlastluftreifen
ist mit einem dreischichtigen Laufflächengummi a1, der drei Arten
von Gummi mit unterschiedlichen viskoelastischen Eigenschaften verwendet,
versehen. Im Spezielleren besteht der Laufflächengummi a1 aus einer Deckschicht b,
einer Mittelschicht c und eine Basisschicht d, die nacheinander
von der Außenseite
zur Innenseite in der Radialrichtung des Reifens angeordnet sind.
Gummi, der z. B. eine überlegene
Verschleißfestigkeit
aufweist, wird als die Deckschicht b, Gummi, der geringe Wärmeentwicklungseigenschaften
aufweist, als die Mittelschicht c, und Gummi, der ein überlegenes
Haftvermögen
aufweist, als die Basisschicht d verwendet.
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6(B) ist eine teilweise Schnittansicht eines nicht
vulkanisierten Laufflächenkautschuks
a2, der verwendet wird, um den Laufflächengummi a1 herzustellen. Üblicherweise
wird für
den Laufflächenkautschuk
a2 ein 3-Kopf-Kautschukextruder
mit drei unabhängigen
Köpfen
(Mischabschnitten) verwendet. Das Kautschukmaterial der jeweiligen
Gummischichten b, c und d (wobei die Gummischichten der Deckschicht
b, der Mittelschicht c und der Basisschicht d vor dem Vulkanisieren
auch als Gummischicht b, c und d bezeichnet werden), die in den
jeweiligen Köpfen
vor z. B. einem Kautschukextruderauslass zusammengeführt wurden,
wird durch den Auslass integriert.
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Der
Laufflächenkautschuk
a2, der durch solch eine Integralextrusion erhalten wird, kann derart
fertiggestellt sein, dass er eine im Wesentlichen gleichmäßige Umrissform
annimmt. Die jeweiligen Gummischichten b, c und d weisen jedoch
eine Plastizität
auf und werden z. B. durch einen von einer weiteren Schicht aufgebrachten
Druck beeinflusst, wenn sie mit einer weiteren Schicht zusammengeführt werden.
Ein Nachteil ergibt sich demgemäß dadurch,
dass Grenzpositionen zwischen den Gummischichten nicht stabil sind.
Es besteht somit die Tendenz, dass die Dicke der jeweiligen Gummischichten
b, c und d unregelmäßig ist.
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Andererseits
nimmt der Laufflächenkautschuk
a2 Wärme
und einen großen
Druck auf, wenn er vulkanisiert und in einer Form geformt wird,
sodass er in einem im Wesentlichen Fließzustand die Form entlang weist.
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Eine
Form ist oft mit Hauptrillen bildenden Vorsprüngen versehen, um Hauptrillen
e zu bilden (7). Der Kautschukfluss ist an
Abschnitten, die mit den die Hauptrille bildenden Vorsprüngen in
Kontakt stehen, extrem groß.
Es könnte
beispielsweise vorkommen, dass Abschnitte f (in 6(B) gezeigt), an denen die Dicke t der Deckschicht
b dünn
ist, mit den die Hauptrille bildenden Vorsprüngen (nicht gezeigt), zusammenfallen.
Zu diesem Zeitpunkt könnte
die Deckschicht b an den Rillengründen der Hauptrillen e unterbrochen
oder derart gebildet sein, dass sie eine extrem dünne Dicke
aufweist, wie in 7 vergrößert veranschaulicht. Diese
Probleme werden auch an anderen Abschnitten als der Deckschicht
verursacht.
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Die
Rillengründe
der Hauptrillen e sind bei einem Lauf kontinuierlich Spannungen
ausgesetzt. Demgemäß besteht
die Tendenz, dass, wenn die Deckschicht b keine ausreichende Dicke
aufweist, eine große
Anzahl von Falten und Rissen in den Rillengründen erzeugt wird. Dies führt auch
zu dem Nachteil, dass das äußere Erscheinungsbild
des Reifens wesentlich beeinträchtigt
ist. Diesbezüglich
sind nachfolgend Bezugnahmen auf den Stand der Technik angeführt.
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Vorschläge für ein Kautschukmaterial
für eine
Reifenstruktur wie z. B. ein Laufflächengummi aus einem aus Streifen
laminierten Körper,
in dem Kautschukstreifen spiralförmig
gewickelt sind, sind in der veröffentlichten
Japanischen Patentanmeldung Nr.
2000-94 542 , der veröffentlichten
Japanischen Patentanmeldung Nr.
2002-187 219 und der veröffentlichten
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-104
013 offenbart. Die veröffentlichte
Japanische Patentanmeldung Nr.
2001-80 314 zeigt einen Luftreifen, der die Merkmale des Oberbegriffs
von Anspruch 1 umfasst.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme
gemacht und es ist ein Ziel davon, einen Schwerlastluftreifen vorzusehen,
der in der Lage ist, ein Auftreten von Falten und Rissen an den Rillengründen der
Hauptrillen wirksam zu verhindern, indem die Dicke der jeweiligen
Gummischichten derart definiert ist, dass sie an Rillengrundpositionen
der in dem Laufflächengummi
vorgesehenen Hauptrillen steuerbar ist.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung ist ein Schwerlastluftreifen, der umfasst:
eine
Karkasse, die zumindest eine Karkasslage umfasst, die sich von einem
Laufflächenabschnitt über Seitenwandabschnitte
erstreckt, um an Wulstkernen von Wulstabschnitten umgeschlagen zu
sein, wobei die Karkasse aus Stahlkorden besteht,
eine Gürtelschicht,
die zumindest zwei Gürtellagen
umfasst, die außerhalb
der Karkasse in der Radialrichtung des Reifens angeordnet ist, wobei
die Gürtelschicht
aus Stahlkorden besteht, und
einen Laufflächengummi, der außerhalb
der Gürtelschicht
angeordnet ist, wobei der Laufflächengummi
mit Hauptrillen gebildet ist, die sich sukzessive in der Umfangsrichtung
des Reifens erstrecken,
wobei der Laufflächengummi umfasst:
eine
Deckschicht, die aus Deckgummi besteht und an der am weitesten außen liegenden
Seite in der Radialrichtung des Reifens angeordnet ist,
eine
Basisschicht, die an einer am weitesten innen liegenden Seite in
der Radialrichtung des Reifens angeordnet ist und aus Basisgummi
hergestellt ist, der sich von dem Deckgummi unterscheidet, und
eine
Mittelschicht, die zwischen dem Deckgummi und dem Basisgummi angeordnet
ist und aus Mittelgummi hergestellt ist, der sich von dem Deckgummi
und dem Basisgummi unterscheidet,
wobei der Deckgummi einen
komplexen Elastizitätsmodul
E·1 von
5,0 bis 7,0 MPa und einen Verlusttangens tanδ von 0,08 bis 0,15 aufweist,
wobei die jeweiligen Schichten gebildet sind, indem aus Streifen
laminierte Körper
verwendet werden, in denen bandartige, nicht vulkanisierte Kautschukstreifen
spiralförmig
gewickelt sind, und
wobei der Laufflächengummi eine Gesamtdicke
von 4,0 bis 6,0 mm an Rillengrundpositionen der Hauptrillen aufweist,
wobei die Dicke der Deckgummischicht nicht kleiner als 1,3 mm ist
und die Dicke der Basisgummischicht und der Mittelschicht nicht
kleiner als 0,5 mm ist.
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In
der vorliegenden Beschreibung werden die viskoelastischen Eigenschaften
wie die komplexen Elastizitätsmoduln
des Gummis und die Verlusttangens tanδ von Messproben beschafft, die
mittels eines Viskoelastizitäts-Spektrometers
unter Bedingungen, bei denen die Messtemperatur 70 °C, die Frequenz
10 Hz, die anfängliche
Dehnungsspannung 10% und die Einzelamplitude 1% beträgt, gemessen
werden. Die Messproben werden beschafft, indem ein Reifen zerlegt
und ein Stück
davon mit einer Größe von 4
mm Breite, 30 mm Länge
und 1 mm Dicke herausgeschnitten wird, und indem die konkav-konvexe
Oberfläche
abgeschliffen wird, um sie flach zu machen.
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Auf
diese Weise wird der Laufflächengummi,
der aus einer dreischichtigen Struktur besteht, gebildet, indem
ein aus einem Streifen laminierter Körper verwendet wird, in dem
bandartige, nicht vulkanisierte Kautschukstreifen spiralförmig gewickelt
werden. Die Wicklungsteilungen und die Anzahl der Wicklungen des
Kautschukstreifens sind gesteuert. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die
Dicke der jeweiligen Schichten des nicht vulkanisierten Laufflächengummis
im Vergleich mit einem Extrudierverfahren genau zu steuern. Es ist demgemäß möglich, Unregelmäßigkeiten
der Dicke des nicht vulkanisierten Laufflächengummis, die im Stand der
Technik gebildet wurden, zu beseitigen. Infolgedessen ist es möglich, eine
Deckschicht mit einer Dicke von z. B. nicht weniger als 1,3 mm,
auch an Rillengrundpositionen der Hauptrillen dauerhaft zu bilden.
Der Deckgummi, der die Deckschicht umfasst, weist spezielle viskoelastische
Eigenschaften mit einer überlegenen Rissfestigkeit
auf. Es ist demgemäß möglich, ein
Auftreten von Rissen oder Falten, die diesen Rissen vorausgehen,
an Rillengrundpositionen der Hauptrillen wirksam zu verhindern.
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KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN
ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittsansicht eines Schwerlastluftreifens, die eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht
eines Laufflächenabschnitts
davon;
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3 ist
eine Schnittansicht eines nicht vulkanisierten Laufflächenkautschuks;
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4 ist
eine perspektivische Darstellung eines Kautschukstreifens;
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5(A), 5(B) und 5(C) sind Schnittansichten, die ein Beispiel von
Schritten zum Wickeln des Kautschukstreifens veranschaulichen;
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6(A) ist eine teilweise Schnittansicht eines Laufflächenabschnitts
eines herkömmlichen
Schwerlastluftreifens und 6(B) ist
eine teilweise Schnittansicht eines nicht vulkanisierten Laufflächenkautschuks; und
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7 ist
eine vergrößerte Ansicht
nahe der Hauptrille von 6(A).
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun auf der Grundlage der Zeichnungen
erklärt.
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1 veranschaulicht
eine Schnittansicht eines Schwerlastluftreifens 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
und 2 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht eines Laufflächenabschnitts
davon. Der Schwerlastluftreifen 1 ist mit einem Laufflächenabschnitt 2,
einem Paar Seitenwandabschnitte 3, die sich von beiden
Enden davon in der Radialrichtung des Reifens nach innen erstrecken,
und Wulstabschnitten 4, die an inneren Enden der Seitenwandabschnitte 3 positioniert
sind, versehen. Der Schwerlastluftreifen 1 umfasst ferner
eine torische Karkasse 6, die die Wulstabschnitte 4, 4 überbrückt, und
eine Gürtelschicht 7,
die außerhalb der
Karkasse 6 an dem Laufflächenabschnitt angeordnet ist.
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Die
Karkasse 6 besteht aus einer einzelnen Karkasslage 6A mit
einem Hauptkörperabschnitt 6a,
der sich von dem Laufflächenabschnitt 2 über die
Seitenwandabschnitte 3 bis zu den Wulstkernen 5 der
Wulstabschnitte 4 erstreckt, und Umschlagabschnitten 6b,
die sich zu dem Hauptkörperabschnitt 6a fortsetzen.
In der vorliegenden Ausführungsform
sind die Umschlagabschnitte 6b um die Wulstkerne 5 von
der Innenseite zur Außenseite
in einer Axialrichtung des Reifens umgeschlagen. Die Karkasslage 6A ist
derart angeordnet, dass Stahlkorde unter Winkeln von z. B. 75 bis
90° in Bezug
auf den Reifenäquator
C ausgerichtet sind. Ein Wulstkernreiter 8, der sich von
den Wulstkernen 5 in der Radialrichtung des Reifens verjüngend nach
außen
erstreckt, ist zwischen dem Hauptkörperabschnitt 6a und
den Umschlagabschnitten 6b angeordnet, um die Wulstabschnitte 4 entsprechend
zu verstärken.
Diesbezüglich
ist der Schwerlastluftreifen 1 der vorliegenden Ausführungsform
als ein schlauchloser Typ veranschaulicht, bei dem ein Innerlinergummi
an einer inneren Fläche
der Karkasse 6 angeordnet ist.
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Die
Gürtelschicht 7 besteht
aus zumindest zwei, in der vorliegenden Ausführungsform aus vier Gürtellagen 7A bis 7D.
Die Gürtellagen
sind derart angeordnet, dass parallel ausgerichtete Stahlkorde in
Bezug auf den Reifenäquator
C geneigt sind. Zumindest zwei Gürtellagen
sind derart überlappt,
dass die Stahlkorde einen Winkel von ungefähr 15 bis 40° in Bezug
auf den Reifenäquator
C bilden und dass sich die Stahlkorde schneiden.
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Ein
Laufflächengummi
Tg1 ist außerhalb
der Gürtelschicht 7 in
der Radialrichtung des Reifens angeordnet. Der Laufflächengummi
Tg1 umfasst eine Laufflächen-Oberfläche 2a,
die mit der Straßenoberfläche in Kontakt
steht. Die Laufflächen-Oberfläche 2a ist
mit zumindest einer, in der vorliegenden Ausführungsform mit drei Hauptrillen 9 gebildet,
die von der Laufflächen-Oberfläche 2a zurückgesetzt
ist/sind und die sich sukzessive in einer Umfangsrichtung des Reifens
erstrecken. Während
die Tiefe der Hauptrillen 9 nicht speziell begrenzt ist,
sind sie vorzugsweise derart gebildet, dass die Tiefe nicht weniger
als ungefähr
6,0 mm und nicht mehr als 30,0 mm beträgt. Der vorliegende Schwerlastluftreifen 1 besitzt
eine so genannte SOT (Seitenwand über Lauffläche-)Struktur und beide Endabschnitte
des Laufflächengummis
Tg1 in der Axialrichtung des Reifens sind durch den Seitenwandgummi
Sg abgedeckt.
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Der
Laufflächengummi
Tg1 umfasst Schichten, die aus drei Arten von Gummi unterschiedlicher
Materialien hergestellt sind. Im Spezielleren besteht der Laufflächengummi
Tg1 aus einer Deckschicht 10, die an der am weitesten außen liegenden
Seite in der Radialrichtung des Reifens angeordnet ist, einer Basisschicht 12,
die an einer am weitesten innen liegenden Seite in der Radialrichtung
des Reifens angeordnet ist und aus Basisgummi hergestellt ist, und
einer Mittelschicht 11, die zwischen der Deckgummischicht 10 und
der Basisgummischicht 12 angeordnet ist und aus Mittelgummi
hergestellt ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Deckschicht 10 und
die Mittelschicht 11 über
im Wesentlichen die gesamte Breite des Laufflächenabschnitts 2 gebildet.
Hier bezeichnet der Ausdruck „im
Wesentlichen die gesamte Breite" eine
Breite des Laufflächenabschnitts 2,
die aus dem Laufflächengummi
Tg1 besteht, die jedoch nicht aus Abschnitten des Seitenwandgummis
Sg besteht. Die Laufflächenbreite
umfasst Rillenwände
und Rillengründe
der Hauptrillen 9. Diesbezüglich ist die Basisschicht 12,
während
sie eine Breite aufweist, die zumindest größer ist als die der Gürtelschicht 7,
derart gebildet, dass sie eine Breite aufweist, die etwas kleiner
als die der Deckschicht 10 ist.
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3 veranschaulicht
eine Schnittansicht eines nicht vulkanisierten Laufflächenkautschuks
Tg2 vor dem Vulkanisieren. Die Deckschicht 10, die Mittelschicht 11 und
die Basisschicht 12 nach dem Vulkanisieren sind gebildet,
indem entsprechende nicht vulkanisierte Kautschukschichten 10b, 11b und 12b verwendet
werden. Erste, zweite und dritte aus Streifen laminierte Körper 10a, 11a und 12a,
in denen nicht vulkanisierte Kautschukstreifen 15 spiralförmig gewickelt
sind, werden als die Gummischichten 10b, 11b und 12b verwendet. Der
nicht vulkanisierte Laufflächengummi
Tg2 wird hergestellt, indem der dritte aus Steifen laminierte Körper 12a,
der zweite aus Streifen laminierte Körper 11a und der erste
aus Streifen laminierte Körper 10a von
innen nach außen
in der Radialrichtung des Reifens nacheinander überlappt werden.
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Wie
in 4 beispielhaft veranschaulicht, bildet der nicht
vulkanisierte Kautschukstreifen 15 eine bandartige Form
mit einem rechteckigen Querschnitt und wird von einem Extruder (nicht
gezeigt) sukzessive zugeführt.
Der Kautschukstreifen 15, der zugeführt wird, wird durch einen
Applikator derart geführt,
dass seine Position in der Axialrichtung des Reifens in Bezug auf
einen Formwickelkörper,
auf den er gewickelt werden soll, gesteuert ist. Die Gürtelschicht 7 wird
vorbereitend um den Formwickelkörper
herum gewickelt. Der Kautschukstreifen 15 wird außerhalb
davon, entweder direkt oder mit einem Kissengummi Cg, spiralförmig gewickelt
oder in ähnlicher
Weise dazwischen gelegt. Mit dieser Anordnung werden die ersten
bis dritten aus Streifen laminierten Körper 10a, 11a und 12a nacheinander
gebildet.
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Die
laminierten Körper 10a, 11a und 12a sind
derart angeordnet, dass Teilungen des spiralförmigen Wickelns der Kautschukstreifen 15A, 15B und 15C (Betrag
der Bewegung des Streifens 15 in der Axialrichtung des
Reifens) in geeigneter Weise geändert
werden. Mit dieser Anordnung können
sie so fertiggestellt werden, dass sie ideale Querschnittsformen
aufweisen. Anders ausgedrückt,
die Wicklungsteilungen der Kautschukstreifen 15 werden
vorbereitend in Übereinstimmung
mit den Querschnitten, die ideal für die jeweiligen laminierten
Körper
sind, festgelegt, und diese Teilungen werden in eine Steuervorrichtung
oder etwas Ähnliches des
Applikators programmiert. Der Applikator ändert die Wicklungsteilung
des Kautschukstreifens 15 exakt auf der Basis dieser Signale.
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Während die
Breiten W und die Dicken H der Kautschukstreifen 15 nicht
speziell eingeschränkt
sind, weisen sie vorzugsweise eine Breite W von 15 bis 30 mm und
eine Dicke H von 0,7 bis 1,4 mm auf. Wenn die Breite W des Kautschukstreifens 15 weniger
als 15 mm oder die Dicke H davon weniger als 0,7 mm beträgt, erhöht sich
die Anzahl der Wicklungen des Kautschukstreifens 15 zum Bilden des
laminierten Körpers,
sodass die Tendenz besteht, dass sich die Produktivität verschlechtert.
Wenn andererseits die Breite W 30 mm oder die Dicke H 1,4 mm übersteigt,
erhöht
sich der Betrag der Stufe der Kautschukstreifen 15, die
sich in der Radialrichtung des Reifens überlappen, sodass die Tendenz
besteht, dass das Bilden heikler Querschnitte schwierig wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird zunächst
der dritte aus Streifen laminierte Körper 12a gebildet,
indem der dritte Kautschukstreifen 15C, der aus Basisgummi
hergestellt ist, verwendet wird. Während das Wickelverfahren nicht
speziell eingeschränkt
ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform der dritte Kautschukstreifen 15C spiralförmig in
einer Richtung von einer Endseite A in der Axialrichtung des Reifens
zu der anderen Endseite B gewickelt. Die Dicke des dritten aus einem
Streifen laminierten Körpers 12a ist
derart gebildet, dass er in dieser Ausführungsform eine im Wesentlichen
konstante Dicke aufweist.
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Außerhalb
des dritten aus einem Streifen laminierten Körpers 12a wird der
zweite aus einem Streifen laminierte Körper 11a gebildet,
indem der zweite Streifengummi 15B, der aus Mittelgummi
hergestellt ist, verwendet wird. Während das Wickelverfahren nicht
speziell eingeschränkt
ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform auch der zweite
Kautschukstreifen 15B spiralförmig in einer Richtung von
einer Endseite A in der Axialrichtung des Reifens zu der anderen
Endseite B gewickelt. Die Dicke des zweiten aus einem Streifen laminierten
Körpers 11a ist
ebenfalls derart gebildet, dass er in dieser Ausführungsform
eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist.
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Während es
möglich
ist, das Wickeln des zweiten aus einem Streifen laminierten Körpers 11a nach Beenden
des Wickelns des dritten aus einem Streifen laminierten Körpers 12a zu
beginnen, wird in solch einem Fall eine Leerlaufzeit verursacht,
sodass die Produktivität
verschlechtert sein kann. Es ist zu bevorzugen, mit dem Wickeln
des zweiten Kautschukstreifens 15B während eines Zeitraumes zwischen
dem Beginn des Wickelns des dritten Kautschukstreifens 15C und
dem Beenden des Wickelns davon zu beginnen. Das heißt, wie
in 5(A) veranschaulicht, während der
dritte Kautschukstreifen 15C auf den Formwickelkörper gewickelt
wird, wird das Wickeln des Kautschukstreifens 15C zu einem
Zeitpunkt beendet, sobald angegebene Breite gebildet wurde. Ein
Anfang der Wicklung des zweiten Kautschukstreifens 15B wird
außerhalb
des fertigen Kautschukstreifens 15C befestigt (5(B)). Danach werden der dritte Kautschukstreifen 15C und
der zweite Kautschukstreifen 15B vorzugsweise gleichzeitig
in Richtung der anderen Endseite B gewickelt. Mit dieser Anordnung
kann die Wickelzeit des Kautschukstreifens 15 verkürzt werden,
sodass die Produktivität
verbessert ist.
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Außerhalb
des zweiten aus einem Streifen laminierten Körpers 11a wird der
erste aus einem Streifen laminierte Körper 10a gebildet,
indem der erste Kautschukstreifen 15A, der aus Deckgummi
hergestellt ist, verwendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform
wird der erste Kautschukstrei fen 15A sukzessive von der anderen
Endseite B in der Axialrichtung des Reifens in Richtung der einen
Endseite A gewickelt. Die Dicke davon ist derart eingerichtet, dass
sie an beiden Endabschnitten in der Axialrichtung des Reifens etwas
groß ist,
während
ein Zwischenabschnitt gebildet ist, der eine im Wesentlichen konstante
Dicke aufweist.
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Die
Dicke der jeweiligen Schichten und die Wickelrichtungen sind jedoch
nicht auf jene des veranschaulichten Falles beschränkt.
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Mit
dem nicht vulkanisierten Laufflächenkautschuk
Tg2, der durch Überlappen
der aus Streifen laminierten Körper 10a, 11a und 12a erhalten
wird, ist es möglich,
die Dicke der laminierten Körper 10a, 11a und 12a mit
einer hohen Genauigkeit im Vergleich mit einem Laufflächenkautschuk
a2 durch Integralextrusion fertigzustellen, wie in 6(B) veranschaulicht. Demgemäß werden im Wesentlichen keine
Schwankungen der Dicke von Reifen zu Reifen verursacht. Infolgedessen
wird es möglich
sein zu verhindern, dass an dem laminierten Deckkörper 10a Abschnitte
gebildet werden, die z. B eine Dicke aufweisen, die geringer ist
als ein tolerierbares unteres Grenzmaß. Es ist möglich, die Dicke der Rillengründe auch
beizubehalten, wenn die Hauptrillen 9 durch eine Form in
Rohreifen geformt werden, indem solch ein nicht vulkanisierter Laufflächenkautschuk
Tg2 verwendet wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird somit das üblicher
zu geringe oder übermäßige Ausdünnen der
Deckschicht 10 an Rillengrundpositionen, das durch das
Formen verursacht wurde, an dem Laufflächengummi Tg1 nach dem Vulkanisieren
kaum auftreten.
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Der
Deckgummi, der die Deckschicht 10 bildet, weist vorzugsweise
einen komplexen Elastizitätsmodul E·1 von
nicht weniger als 5,0 MPa und bevorzugter von nicht weniger als
5,5 Mpa auf, während
eine obere Grenze davon vorzugsweise nicht mehr als 7,0 MPa und
bevorzugter nicht mehr als 6,5 MPa beträgt. Der Verlusttangens tanδ des Deckgummis
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 0,08 und bevorzugter nicht weniger als
0,10, während
eine obere Grenze davon vorzugsweise nicht mehr als 0,15 und bevorzugter
nicht mehr als 0,13 beträgt.
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Der
Deckgummi bildet die Laufflächen-Oberfläche 2A und
deckt ferner die Rillengründe
der Hauptrillen 9 ab. Dementsprechend muss er Verschleißfestigkeit,
Spurhaltigkeit und Rissfestigkeit aufweisen. Wenn der komplexe Elastizitätsmodul
E·1 des
Deckgummis weniger als 5,0 MPa beträgt, besteht die Tendenz, dass
er weich wird, sodass die Verschleißfestigkeit verschlechtert
ist. Wenn er andererseits mehr als 7,0 MPa beträgt, wird der Gummi übermäßig hart,
sodass die Rissfestigkeit und Spurhaltigkeit die Tendenz zeigen,
sich zu verschlechtern. Wenn der Verlusttangens tanδ des Deckgummis
weniger als 0,08 beträgt,
besteht die Tendenz, dass sich die Nassleistung verschlechtert.
Wenn er andererseits mehr als 0,15 beträgt, besteht die Tendenz, dass
sich der Kraftstoffverbrauch verschlechtert.
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Während der
Mittelgummi, der die Mittelschicht 11 bildet, in einem
neuen Zustand bis zu einem mittleren Laufflächenverschleiß innerhalb
des Laufflächengummis
Tg1, der von der Deckschicht 10 abgedeckt ist, angeordnet
ist, liegt von dem mittleren Verschleiß Deckschicht 10 bis
zu einem Endverschleiß der
ein Teil davon mit Ausnahme der Rillenbodenpositionen dem Äußeren gegenüber frei.
Dieser Mittelgummi muss geringe Wärmeentwicklungseigenschaften,
um die innere Wärmeentwicklung
einzuschränken,
und eine geeignete Flexibilität
aufweisen, um eine übermäßige Zunahme
der Steifigkeit der Erhebungsabschnitte zu verhindern, wenn die
Hauptrillentiefe in Bezug auf den Laufflächenendverschleiß gering
geworden ist. Im Hinblick darauf beträgt der komplexe Elastizitätsmodul
E·2 des
Mittelgummis vorzugsweise nicht weniger als 5,0 MPa und bevorzugter
nicht weniger als 5,3 MPa, während
eine obere Grenze davon vorzugs weise nicht mehr als 7,0 MPa und
bevorzugter nicht mehr als 6,0 MPa beträgt. Der Verlusttangens tanδ des Mittelgummis
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 0,05 und bevorzugter nicht weniger
als 0,08, während
eine obere Grenze davon vorzugsweise nicht mehr als 0,15 und bevorzugter
nicht mehr als 0,12 beträgt.
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Der
Basisgummi, der die Basisschicht 12 bildet, ist selbst
am Ende des Laufflächenverschleißes innerhalb
des Laufflächengummis
Tg1 angeordnet. Er muss somit geringe Wäremeentwicklungseigenschaften,
um die innere Wärmeentwicklung
zu beschränken,
und eine hohes Haftvermögen
aufweisen, um ein Ablösen
von der Gürtelschicht 7,
die eine hohe Steifigkeit aufweist, zu verhindern. Im Hinblick darauf
beträgt
der komplexe Elastizitätsmodul
E·3 des
Basisgummis vorzugsweise nicht weniger als 4,0 MPa und bevorzugter
nicht weniger als 4,5 MPa, während
eine obere Grenze davon vorzugsweise nicht mehr als 6,0 MPa und
bevorzugter nicht mehr als 5,5 MPa beträgt. Der Verlusttangens tanδ des Mittelgummis
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 0,02 und bevorzugter nicht weniger
als 0,04, während
eine obere Grenze davon vorzugsweise nicht mehr als 0,10 und bevorzugter
nicht mehr als 0,08 beträgt.
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Eine
JIS-Durometer-A-Härte
Hd1 des Deckgummis beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 60 Grad und bevorzugter nicht weniger
als 63 Grad. Wenn die Härte
Hd1 kleiner als 60 Grad wird, besteht die Tendenz, dass ein früher Verschleiß verursacht
wird, obwohl dies von den Verwendungsbedingungen abhängig ist.
Während
eine obere Grenze für
die Härte
Hd1 nicht speziell definiert ist, ist sie allgemein derart gewählt, dass
sie nicht mehr als 72 Grad beträgt.
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Die
JIS Durometer-A-Härte
Hd2 des Mittelgummis und die JIS Durometer-A-Härte Hd3 des Basisgummis erfüllen wünschenswerterweise
die folgende Bedingung:
Hd1 ≥ Hd2 > Hd3.
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Anders
ausgedrückt,
der Mittelgummi ist derart definiert, dass er eine Härte aufweist,
die gleich der oder kleiner als die des Deckgummis ist, und die
Härte des
Basisgummis ist derart definiert, dass sie geringer ist als die
des Mittelgummis. Mit dieser Anordnung ist es möglich, Verbesserungen im Fahrkomfort
zu erzielen. Wenn diesbezüglich
eine Differenz zwischen der Härte
des Mittelgummis und der des Basisgummis (Hd2-Hd3) übermäßig groß wird, konzentriert sich die
Spannung an dem Grenzbereich zwischen den beiden Elementen, sodass
die Tendenz besteht, dass die Haltbarkeit beeinträchtigt ist.
Im Hinblick darauf ist die Differenz der Härte (Hd2-Hd3) vorzugsweise
mit 0,5 bis 10,0, vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Grad und bevorzugter
1,0 bis 1,5 Grad definiert.
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Der
Laufflächengummi
Tg1 ist derart angeordnet, dass die Gesamtdicke T an den Rillengrundpositionen
der Hauptrillen 9 mit 4,0 bis 6,0 mm gebildet ist. Wenn
die Gesamtdicke T weniger als 4,0 mm beträgt, wird keine ausreichende
Steifigkeit an dem Rillengrund an dem Laufflächengummi Tg1 erhalten, sodass
sich auch größere Spannungen
auf solchen Abschnitten konzentrieren. Wenn andererseits die Gesamtdicke
T 6,0 mm übersteigt,
besteht die Tendenz, dass eine innere Wärmeentwicklung auftritt, sodass
dies nicht erwünscht ist.
Diesbezüglich
ist dort, wo die Rillengründe
der Hauptrillen 9 z. B. eine konkave bogenartige Schnittform aufweisen,
die Gesamtdicke T als eine Dicke an einer Position definiert, wo
die Tiefe der Hauptrille am größten ist.
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Eine
Dicke t1 der Deckgummischicht 10 ist mit nicht weniger
als 1,3 mm, vorzugsweise nicht weniger als 1,5 mm und noch bevorzugter
nicht weniger als 1,8 mm auf den Rillengründen der Hauptrillen 9 gebildet. Dort
wo die Dicke t der Deckgummischicht 10 weniger als 1,3
mm beträgt,
werden während
eines Laufes Spannungen auf solch einem Abschnitt konzentriert,
sodass eine Vielzahl von Falten auf den Rillengründen verursacht wird, die die
Tendenz zeigen, das äußere Erscheinungsbild
deutlich zu verschlechtern. Solche Falten könnten ferner früh in Risse übergehen.
Sowohl die Dicken t2 und t3 der Mittelschicht 11 und der
Basisschicht betragen nicht weniger als 0,5 mm und bevorzugter nicht
weniger als 1,0 mm. Wenn die Dicken t2 und t3 weniger als 0,5 mm
betragen, werden Spannungen konzentriert, sodass an der Grenzfläche die
Tendenz einer Ablösung
besteht. Obere Grenzen der Dicke der Gummischichten sind durch die
Begrenzungen der Gesamtdicke T bestimmt.
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Während bisher
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erklärt
wurde, ist das Verfahren zum Wickeln des aus einem Streifen laminierten
Körpers
und anderer nicht auf die veranschaulichte Ausführungsform beschränkt, sondern
kann durch unterschiedliche Verfahren ausgeführt werden.
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BEISPIELE
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Schwerlastluftreifen
mit der Struktur von 1 und einer Größe von 11R22,5R
wurden gemäß den Spezifikationen
von Tabelle 1 hergestellt und die Verschleißfestigkeit, Rissfestigkeit
und Dicken der Schichten des Laufflächengummis wurden bewertet.
Die Beurteilungsverfahren waren wie folgt.
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<Verschleißfestigkeit/Rissfestigkeit>
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Jeder
Probereifen wurde auf eine geeignete JATMA Felge (7,50'22,5) aufgezogen,
auf Standardluftdruck (700kPa) aufgepumpt und auf einem Lastwagen
montiert, der mit einer solchen Fracht beladen ist, dass die aufgebrachte
Belastung pro Reifen einer Standardbelastung (24,5 kN) entspricht,
wonach der Lastwagen über
200.000 km gefahren wurde. In Bezug auf die Verschleißfestigkeit
wurden die Tiefen der Hauptrillen an 10 Stellen an dem Umfang davon
gemessen, um Mittelwerte zu erhalten, und diese wurden als Indizes
angegeben, wobei der Wert des herkömmlichen Beispiels mit 100
definiert ist. Je größer die
Werte sind, desto günstiger
sind sie. In Bezug auf die Rissfestigkeit wurde das Auftreten/Nichtauftreten
von Rissen und Falten an Rillengründen visuell geprüft und auf
der Basis der folgenden Standards bewertet:
- •:
- visuell waren keine
Falten feststellbar
- o:
- eine geringe Anzahl
von Falten war visuell feststellbar
- Δ:
- eine große Anzahl
von Falten aber noch keine Risse wurden visuell beobachtet
- X:
- Risse sind aufgetreten
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<Dicke
der jeweiligen Schichten des Laufflächengummis>
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Die
Dicken der jeweiligen Gummischichten an 10 Stellen an dem Reifenumfang
wurden an Positionen der jeweiligen Rillenmittellinien der Hauptrillen
der jeweiligen Reifen gemessen, um Mittelwerte und Minimalwerte
zu erhalten.
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Die
Testergebnisse und weitere sind in Tabelle 1 angegeben.
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