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Verfahren zum Herstellen von Reibungsstreifen zur Verwendung in schlauchlosen
Bereifungen
Die Erfinidnxng bezieht sich auf einen verbesserten Reibungsstreifen
zur Verwendung bei schlauchlosen Reifen und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Besonders bezieht scih die Erfindung auf Reibungsstreifen, dsie gegen das hindurchtreten
von Luft undurchlässig und in ihren Abmessungen während des Vulkanisierens beständig
sind.
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Mit dem Aufkommen der schlauchlosen Bereifungen standes die Reifenhersteller
vor dem Problem, das Entweichen der in den Reifen eingepumpten Luft zu. verhindern.
Die eingepumpte Luft sucht den Weg des geringsten Widerstandes durch die Reifenlaufdecke
in die Atmosphäre. Bei den üblichen Reifen wurden Reibungsstreifen aus kreuzgewebten
Garnen oder Cordgeweben bergestellt, die sich axial erstreckende Zwischenräume haben,
durch die die eingepumpte Luft unmittelbar durch ,den Reibungsstreifen hindurch
in eine Zone der Seitenwand treten kann, die der Atmosphäre ausgesetzt ist. Das
übliche Reibungsgewebe bildet dabei einen direkten Kanal vom Innern zum Außeren
des Reifens, durch den die eingepumpte Luft entweichen kann, wobei der Anteil der
durch den Reibungsstreifen hindurchtretenden Luft um so größer wird, je mehr der
Reibungsstreifen durch Abnutzung gegenüber der Felge durchgescheuert ist.
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Gegenstand dieser Erfindung ist ein luftundurchlässiger Reibungsstreifen
zur Verwendung be'i
schlauchlsen Bereifungen, der die Herstellung
von schlauchlosen Reifen im wesentlichen in der gleichen Weise ermöglicht, wie die
der üblichen Reifen.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung ist ein Reibungsstreifen, der vollständig
aus Gummi besteht, in seinen Abmessungen unter den hohen Temperatur-und Druckbedingungen
beim Vulkanisieren beständig ist und an der Laufdecke während der Herstellung des
Reifens ausreichend haftet.
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Andere Merkmale werden in der weiteren Beschreibung der Zeichnungen
ersichtlich werden. In diesen zeigt Fig. I einen vergrößerten Querschnitt durch
den Wulstteil eines schlauchlosen Reifens, der entsprechend der Erfindung entworfen
ist, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Reibungsfläche, die nach der voriiegenden Erfindung
hergestellt ist, Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig.2, Fig. 4 eine
vergrößerte Aufsicht auf die innere Schicht der Reibungsfläche, die nach der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist, Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt des Wulstteils
eines schlauchlosen Reifens, der nach der Erfindung hergestellt ist, nachdem er
vulkanisiert und auf der Felge montiert ist, Fig. 6 eine schematische Ansicht einer
Vorrichtung, die die aufeinanderfolgenden Schritte des Verfahrens nach der Erfindung
darstellt, Fig. 7 eine Queransicht in isometrischer Darstellung längs der Linie
7-7 in Fig. 6.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Erfindung bei der Anwendung
an einen schlauchlosen Reifen 10 dargestellt, der aus leinem Gebilde von armiertem
Gummi mit Seitenwänden 11 und Wulstteil 12 besteht. In dem Wulstteil 12 ist ein
umlaufender, nicht dehnbarer Wulstring 13 angeordnet, der in Gummi eingebettet ist
und um den die Verstärkungsschichten I4, I5, I6 und I7 herumgelegt sind, so daß
die Schichten verankert sind und eine einheitliche Konstruktion zur Folge haben.
Die Verstärkungsschichten bestehen aus Kunststoff, Seide, Baumwolle oder anderen
geeigneten Cordgeweben, die sich von einem Wulstteil zum anderen erstrecken, wobei
die Enden der Außenschichten I6 und I7 die Innenschichten 14 und 15 überlappen.
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Die Wulstringe I3 sind mit einer inneren Verstärkungslasche I8 versehen,
die den Wulstring umschließt und deren Randteile Schicht auf Schicht miteinander
verbunden sind und sich seitlich bis zu der Seitenwand des Reifens erstrecken. Der
Reibungsstreifen 19 ist in dem Wulstteil außen um die Verstärkungsschichten gelegt
und soll die Abnutzung der Verstärkungsschichten zwischen dem Wulstabsatz 20 und
der Felge 21 durch Reiben oder Rutschen verhindern. Der ganze innere Umfang des
Reifens kann mit einem Gummiüherzug 22 versehen sein, wie er in Fig. .1 und 5 dargestellt
ist, damit das Zurück, halten der Luft im Reifen unterstützt wird.
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Wie aus Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich ist, besteht der Reibungsstreifen
aus einer inneren Gummischicht 23, die wenigstens teilweise vulkanisiert und mit
Vertiefungen oder Verzahnungen 24 auf beiden Seiten versehen ist. Die Innenschicht
23 liegt zwischen zwei dünnen Schichten oder Lagen aus Rohgummi 25, die sich über
die Längskante 26 der Innenllage 23 hinaus erstrecken. An den Längskanten 26 sind
die Schichten 25 aufeinanderliegend verlappt oder Schicht auf Schicht verbunden.-Sie
erstrecken sich vorzugsweise über die Kante 26 auf einem Abstand von etwa 6 mm (1/4")
hinaus.
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Nach der Erfindung wird der Reibungsstreifen 19 durch ein Verfahren
und eine Vorrichtung hergestellt, die schematisch in Fig. 6 dargestellt ist.
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Die innere Gummischicht 23 mit etwa 0,8 mm (1/32") Dicke wird in einem
fortlaufenden Streifen von einer Kalanderwalze 27 ausgewalzt. Ein bei Erwärmung
schrumpfender Stoff 28, der vorzugsweise aus Nylon hergestellt ist, wird in den
Berührungspunkt der Walzen 27-27 von einer Vorratsrolle 29 eingeführt. Eine Druckrolle
30 drückt die Gummischicht 23 auf die Oberfläche des Nylongewebes 28, und die sich
bildende Schicht wird auf die Rolle 32 aufgewickelt. Die Rolle 32 ist angetrieben
und die Rolle 29 ist gebremst, so daß ein hoher Grad von Spannung auf das Gewebe
28 ausgeübt wird, wenn es durch den Berührungspunkt der Rollen 27-27 hindurchtritt.
Da das Gewebe 28 gespannt ist und mit der Unterfläche der Gummischicht 23 in Berührung
steht, wird die äußere Oberfläche der Rolle 32 ständig durch die Schicht 23 bedeckt,
die durch die aufeinanderfolgenden Lagen des Gewebes zusammengedrückt werden.
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Bevor die Geweberolle 29 abgelaufen ist, wird die Schicht 23 unterbrochen,
und die Rolle 32 wird mit den Windungen des Gewebes bedeckt, die auf der Rolle 29
verblieben waren. Die Rolle 32 wird dann in einen topfförmigen Erhitzer 33 gebracht
und für eine genügend lange Zeit auf die Vulkanisierungstemperatur gebracht, so
daß die Schicht 23 welligstens teilweise vulkanisiert wird. Unter normalen Verhältnissen
kann die Rolle bei etwa 1250 C (2850 F) etwa 70 Minuten lang beheizt werden. Da
das Gewebe sich zusammenzieht oder schrumpft. wenn die Temperatur steigt, wird der
wirksame Druck auf die Gummischicht 23 während des Vulkanisierens wesentlich gesteigert,
so daß beide Oberflächen der Gummischicht 23 mit dem negativen Eindruck des Nylongewebes
28 eingeprägt oder gezahnt werden. Das Gewebe 28 ist aus dichtem kreuzgewebtem Cord
von ungefähr 0,3 mm (0,012 Kaliber) hergestellt, das getren:ze, einheitlich ausgerichtete
und in einheitlichen Zwischenräumen angeordnete Einprägungen oder Verzahnungen 24
bildet, dei im wesentlichen eine konstante Tiefe und. Weite haben, wie dies in dem
vergrößerten Maßstabin Fig. 4 ersichtlich isl.
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Nachdem die Rolle 32 in dem Erhitzer 33 so lange erhitzt ist, daß
die Schicht 23 wenigstens teilweise vulkanisiert ist, wird die Rolle 23 aus dem
Erhitzer 33 herausgenommen, und das Gewebe 28 wird von Ider Schicht 23 abgezogen
und zur Wiederverwendunig auf die Rolle 34 gewickelt. Danach wird die Schicht 23
sin Längsrichtung durch Messer 35 zeschnitten; die entstehenden Streifen werden
auf
einen Abstand von etwa 12 mm (1/2") durch eine Spreizvorrichtung 36 auseinandergespreizt
und laufen dann unmittelbar durch die Kalanderwalzen 37, durch die Robgummischichten
35 etwa in halber Dicke der Schicht 23 unter Druck auf beide Oberflächen des Streifens
23 aufgewalzt oder aufgetragen werden. Diese Schichten werden miteinander in einer
laschenartigen Verbindung 38 verhunden, die sich über die Kanten 26 der getrennten
Bahnen 23 hinaus estreckt. Die Streifen 23, die mit Gummi auf beiden Seiten bestrichen
sind, werden dann auf die geeignete Reibungsstreifenlänge durch die Messer 39 geschnitten
oder quer getrennt.
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Der Rohgummi wird nicht leicht auf dem vulkanisierten oder teilweise
vulkanisierten Gummi haften. Bei dem Verfahren nach der Erfindung führen die voneinander
getrennten, in gleichen Zwische, nräumen angeordneten Einprägungen 24 von gleicher
Tiefe und Weite, die auf beiden Seiten und für die ganze Breite der Schicht 23 vorgesehen
sind, zu einer mechanisch einheitlichen Verbindung und ergänzen so die normalerweise
geringe Haftung zwischen der Schicht 23 und den Schichten 25. Die mechanische Verbindung
wird gebildet, weil die Rohgummischlichten 25 unter Druck gegen die beiden Oberflächen
der Schicht 23 gedrückt werden, wodurch der Rohgummi in die Einprägungen 24 eindringt
und dabei Vorsprünge 41 bildet, die die Schichten 25 mit der Schicht 23 verbinden.
Ferner wird die Beruhrungsfläche und die Haftung zwischen den Schichten 25 und der
Schicht 23 wesentlich vergrößert, weil die Berührungsfläche durch die Einprägungen
24 sich in drei Dimensionen ausdehnt.
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Für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens ist es wesentlich,
daß die Rohgummischichten 25 auf die vulkanisierten Streifen 23 innerhalb einer
verhältnismäßig kurzen Zeit aufgebracht werden, nachdem, die Streifen 23 vulkanisiert
sind, da die Streifen infolge der Auswalzungsoxydation oder der Verdampfung der
Lösungsmittel ihre Haftfähigkeit verlieren. Vorzugsweise wird hierzu der Streifen
23 mit den Gummischichten 25 innerhalb von 12 Stunden nach dem Vulkanisieren der
Streifen belegt. Falls die Streifen 23 nicht mit dem Robgummi innerhalb einer kurzen
Zeit belegt werden können, kann die Haftfähigkeit wider Streifen 23 durch Anwendung
eines Überzuges aus Gummiklebstoff unmittelbar nach dem Vulkanisieren erhalten werden.
Im übrigen kann die Haftfähigkeit durch Walken und/oder durch Anwendung eines Überzuges
von Gummiklebstoff auf den Streifen 23, unmittelbar bevor die Rohgummischichten
25 auf das Band 23 gewalzt werden, wiederhergestellt werden. In jedem Falle gibt
die bevorzugte Methode zum Aufbringen von Rohgummi auf halbvulkanisierten oder vulkanisierten
Gummi innerhalb einer kurzen Zeit nach dem Vulkanisieren und ohne Walken oder Klebstoffauftragen
größeres Anhaften zwischen den Schichten 23 und den Rohgummistreifen 25. die Reibungsstreifen
19 werden auf den Wulstteil 12 des Reifens unmittelbar vor dem Auflegen des Seitenwandstreifens
11 aufgelegt. Wie aus Fig. I ersichtlich ist, überlappt die Seitenwand den Reibungsstreifen
19; der Gummistreifen 25 bildet eine Verbindung zwischen dem vulkanisierten Streifen
23 und dem Material der Seitenwand II, ebenso wie zwisch, en der Schicht 23 und
der Verstärkungsschicht I7. In dem Spitzenteil der Wulst ist der Reibungsstreifen
an den Überzug 22 angeheftet; die Gummischicht 25 bildet eine Verbindung zwischen
der Schicht 23 und dem Überzug 22, die verhindert, daß der Reibungsstreifen 23 sich
von dem Überzug 22 während der verschiedenen Behandlungsvorgänge ablöst, die zwischen
der Zeit liegen, in der der Reifen aufgebaut wird, und der Zeit, in der der Reifen
vulkanisiert wird.
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Nachdem der Reifen 10 zusammengebaut ist, wird Saponit auf seine
Oberfläche aufgetragen; der Reifen wird dann in einer üblichen Vulkanisierungsform
vulkanisiert und Vulkanisierungstemperatur und Druck unterworfen. Während der Vulkanisierung
fließt der Gummi in der Seitenwandschicht II nach unten über den Reibungsstreifen
12 und bildet eine feste, aus einem Stück bestehende Verbindung mit dem Reibungsstreifen.
Da die Außenfläche der Schicht 23 mit Gummi überzogen ist, wird die Verbindung des
Seitenwandmaterials, wenn es abwärts über die Außenfläche des Reibungsstreifens
fließt, niaht durch die Anwesenheit des Saponits oder anderer Femdmaterialien beeinflußt.
Da fern, er die Schicht 23 des Reibungsstreifens 19 wenigstens teilweise vulkanisiert
und somit formbeständig ist, hat der hohe Druck und die Temperatur des Vulkanisierungsvorganges
einen geringen Einfluß auf die Fließbarkeit der Schicht 23. Es ist infolgedessen
ersichtlich, daß die in ihren Abmessungen beständige Schicht 23 in der Stellung
nach Fig. I während des Vulkanlisierungsvorganges verbleibt, so daß die ganze Außenoberfläche
des Wulstteiles I2 und besonders die Ferse 20 mit einer merklichen Dichte von Gummi
nach dem Vulkanisieren versehen ist, durch den die Schicht I7 gegen Abnutzung durch
Reibung gegenüber der Felge geschützt ist. Ferner ist der ganz aus Gummi bestehende
Reibungsstreifen 19 im wesentlichen luftundurchlässig, was das Problem des Durchsicherns
der eingepumpten Luft oder des Diffundierens unmittelbar durch den Reibungsstreifen
zu einem Teil der Seitenwand, der der Atmosphäre ausgesetzt ist, erleichtert.
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Wenn auch bestimmte kennzeichnende Ausführungsformen und Einzelheiten
zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung dargestellt wurden, so ist doch für den
Fachmann ersichtlich, daß verschiedene änderungen und Abweichungen hierbei angewendet
werden können, ahne daß man den Inhalt oder den Umfang der Erfindung verläßt.