DE1270272B - Verstaerkungseinlage aus mindestens zwei in Kautschuk gebetteten Cordgewebelagen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B29h

Deutsche Kl.: 39 aß-17/14

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 70 272.6-16
14. Februar 1963
12. Juni 1968

Die Erfindung betrifft eine Verstärkungseinlage aus mindestens zwei in Kautschuk gebetteten Cordgewebelagen, deren Fäden in den benachbarten Lagen sich kreuzen, für endlose Bänder zum Aufbau von Luftreifenrohlingen mit einem Cordfadenwinkel 5 im Zenit von 5 bis 30°.

Es ist bekannt, zum Aufbau eines Luftreifenrohlings Cordgewebelagen aufeinanderfolgen zu lassen, in denen die Cordfäden mit einem Winkel von mehr als 45° zur Mittenumfangsebene verlaufen. Die Lagen werden mit einem Winkel zur Längskante einer Cordbahn geschnitten, der dem »Komplementwinkel« zu dem Cordfadenwinkel in dem Rohling entspricht. Hierbei wird empfohlen, diesen Winkel mit 50° und weniger zu wählen. Beim späteren Bombieren auf einen Cordfadenwinkel im Zenit von 5 bis 30° nähern sich die Cordfäden einander in einem Maße, daß der sie verbindende Kautschuk verdrängt wird, was unter erheblichem Kräfteaufwand geschieht und zu erheblichen Spannungen im Gefüge des Rohlings führt. Dazu kommt, daß die Scherbewegung der Cordfäden, die sich in den aufeinanderfolgenden Lagen kreuzen, durch das Austreten des Kautschuks zwischen den Cordfäden erschwert und behindert wird, wodurch auch noch Verzerrungen im Gefüge entstehen können.

Es ist ferner bekannt, die Verstärkungseinlage eines Reifens mit einem Cordfadenwinkel von weniger als 30° im Zenit auf einer Hochschultertrommel aufzubauen, um dem Rohling schon von vornherein eine Form zu geben, die der Form des fertigen Reifens angenähert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstärkungseinlage so auszubilden, daß beim Bombieren des damit verstärkten Reifenrohlings der Kautschuk zwischen den Cordfäden nicht verdrängt wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das endlose Band einen Durchmesser aufweist, der wesentlich kleiner als der Außendurchmesser der für den Aufbau des Reifenrohlings verwendeten Reifenaufbautrommel ist, wobei die Cordfadenwinkel des Bandes etwa dem Komplementwinkel zum für den fertigen Reifen vorgesehenen Cordfadenwinkel im Zenit entsprechen.

Damit wird erreicht, daß beim Vorgang des Ausdehnens vom Ausgangsdurchmesser des Rohlings zum Enddurchmesser des fertigen Reifens zunächst der Abstand der Cordfäden voneinander sich bis zum Erreichen des Scherenwinkels von 45° erweitert und hierbei der Zwischenkautschuk gedehnt wird und daß über den Rest der Scherbewegung die Fäden Verstärkungseinlage aus mindestens zwei in
Kautschuk gebetteten Cordgewebelagen

Anmelder:

Dunlop Rubber Company Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Mertens, Patentanwalt,

6000 Frankfurt, Neue Mainzer Str. 40-42

Als Erfinder benannt:

Vernon Eric Gough,

Sutton Coldfield, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 16. Februar 1962 (5971)

einander wieder um den gleichen Betrag angenähert werden und der gedehnte Kautschuk sich wieder entspannt. Mit dieser Maßnahme wird weiter erreicht, daß die im Verlauf der Scherbewegung auftretende Widerstandskraft des Kautschuks nach anfänglicher Steigerung wieder auf Null zurückgeht, so daß in dieser Beziehung der fertige Reifen ein spannungsfreies Gefüge hat, und daß das Ausquetschen des Kautschuks zwischen den Fäden verhindert und damit Ungleichförmigkeiten im Gefüge und der Fadenlage vermieden werden. Damit können auch Reifenrohlinge für Cordfadenwinkel von weniger als 30° im Zenit im Flachaufbau hergestellt werden, jedoch ist es ebensogut möglich, eine Karkasse in teilbombiertem Zustand auf einer Hochschultertrommel aufzubauen und nach dem Auflegen des endlosen Bandes die Karkasse in die Gestalt des fertigen Reifens zu bombieren.

Zweckmäßigerweise weicht der Cordfadenwinkel des Bandes bis zu ± 10° von dem Winkel ab, der der Komplementwinkel des für den fertigen Reifen vorgesehenen Cordfadenwinkels im Zenit ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Verstärkungseinlage dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine schaubildliche Darstellung eines Zweilagenbandes aus Stahlseilen, das als Laufstreifenverstärkungseinlage in einen Luftreifen eingebaut werden soll; Teile des Bandes sind weggebrochen, um weitere Einzelheiten zu zeigen;

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findliche Karkasse aufgelegt werden kann. Um seinen Durchmesser zu vergrößern, ist es erforderlich, das Band in Umfangsrichtung zu dehnen. Das wird auf der in F i g. 2 gezeigten Dehnungsvorrichtung 10 ausgeführt.

Die Vorrichtung 10 enthält eine von einem Elektromotor angetriebene Rolle 11, und eine zweite, abnehmbar und frei laufend an einem Ende des Armes 16 gelagerte Rolle 15.

Um das endlose Band zu dehnen, wird es, wie in F i g. 2 dargestellt, in der Art eines Treibriemens um die beiden Rollen gelegt, der Elektromotor in Gang gesetzt und die Spindel 19 in der geeigneten Richtung gedreht, um die Rollen voneinander zu entfernen und

F i g. 2 zeigt in schaubildlicher Darstellung, wie ein in Fig. 1 dargestelltes endloses Band in eine Vorrichtung eingelegt ist, in der es in Umfangsrichtung gedehnt werden soll;

F i g. 3 ist eine schaubildliche Ansicht eines zylindrisch aufgebauten Reifenrohlings, wobei dieser das endlose Band gemäß F i g. 1 und 2 enthält und axial stufenweise geschnitten ist, um Einzelheiten der Karkasse zu zeigen;

F i g. 4 ist eine der F i g. 3 ähnliche Ansicht des Rohlings nach F i g. 3, nachdem dieser in die Gestalt des fertigen Reifens bombiert worden ist;

Fig. 5 und 6 sind Draufsichten auf einen Teil des in F i g. 1 bis 4 dargestellten endlosen Bandes und

zeigen die Anordnung der Seile in den Lagen vor 15 somit das Band zu dehnen, bis es im wesentlichen den dem Dehnen des Bandes und nach dem Bombieren Durchmesser aufweist, der für das Auflegen auf die der Karkasse, auf welche es aufgelegt ist; auf einer Aufbautrommel befindliche Karkasse erfor-

F i g. 7 zeigt eine zweite Ausfuhrungsform der Ver- derlich ist, der auf einer Skala angezeigt wird. Dann Stärkungseinlage und ist eine Ansicht, ähnlich der in wird der Motor abgestellt und das Band von den F i g. 1, eines endlosen Zweilagenbandes aus Stahl- so Rollen genommen.

seilen, das für die Karkassenverstärkung verwendet Bevor das Band 6 a auf die Reifenkarkasse aufwerden soll; gelegt wird, wird eine einzelne Laufstreifenverstär-

F i g. 8 ist eine schaubildliche Darstellung eines kungsanlage 24 (s. F i g. 3 und 4) aus Stahlseilen im axial geschnittenen Reifenrohlings, der in im wesent- Kronenbereich der Karkasse aufgelegt. Die Seile der liehen zylindrischer Gestalt aufgebaut ist und das in 25 Lage 24 sind unter einem Winkel von 80° zur Mitten-F i g. 7 gezeigte Band enthält; umfangsebene der Reifenkarkasse angeordnet. Der

Bereich der Karkasse, auf den das Band 6 a aufgelegt werden soll, wird bis auf einen schmalen Streifen im Bereich der Mittenumfangslinie der Karkasse mit Zinkstearatpulver leicht eingestäubt.

Das Band wird dann, wie in Fig. 3 gezeigt, symmetrisch auf die Reifenkarkasse aufgelegt und nur in dem Bereich, wo es auf dem schmalen Streifen der Karkasse, der nicht mit Zinkstearat gepudert

gebaut. Die Karkasse wird von einer einzelnen Lage 3 35 worden ist, aufliegt, an die Karkasse angerollt. Es aus in Kautschuk gebetteten Stahlseilen gebildet, die wird Zinkstearat auf die Außenfläche des Bandes, unter einem Winkel von 90° zu einer Umfangslinie wieder mit Ausnahme eines schmalen Streifens im der Aufbautrommel angeordnet sind. Ein Paar von Bereich der Mittenumfangslinie des Bandes aufge-Wulstkernen4 werden, je einer an jeder Trommel- stäubt, und ein Lauf streifen 25 aus unvulkanisierter Stirnseite, an die Karkassenlage angelegt, und die 40 Kautschukmischung wird auf das Band aufgelegt und Ränder der Karkassenlage werden in der bekannten in dem Bereich, der auf dem schmalen Streifen auf-Weise um die zugeordneten Wulstkerne herumgef al- Hegt, welcher nicht mit Zinkstearatpulver eingepudert tet. Es werden dann Wulstschutzbänder 5 aufgelegt wurde, angerollt.

und angerollt. Eine Laufstreifenverstärkungseinlage 6 . Seitenwandkautschuk 26 wird dann aufgelegt, und für die oben beschriebene Karkasse enthält ein end- 45 der fertige Reifenrohling wird von der Aufbautromloses Band 6 a, das in folgender Weise aufgebaut ist: mel abgenommen, in die Gestalt des fertigen Reifens Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das endlose Band aus bombiert und in einer Form vulkanisiert. Das Bomzwei Lagen 7 und 8 von in Kautschuk gebetteten bieren, Formen und Vulkanisieren des Reifenrohlings Stahlseilen gebildet. In den beiden Lagen 7 und 8 wird in einer herkömmlichen Blähbalg-Vulkanisiersind die Stahlseile 9 unter einem Winkel von 65° zu 5° presse durchgeführt und führt zu einem wie in F i g. 4 einer Umfangslinie des Bandes 6 α angeordnet, wobei dargestellten fertigen Reifen 2. die Seile der einen Lage in der entgegengesetzten Während des Bombierens wird die Lage 24 ge-

Richtung zur Umfangslinie angeordnet sind wie die dehnt, wobei die Dehnung dadurch erfolgt, daß die der anderen Lage. Fig.5 zeigt eine Draufsicht auf Kautschukmischung zwischen den Seilen gedehnt einen Teil der einen Seite eines Bandes 6 a in dessen 55 wird an Stelle der Scherenbewegung, durch welche Ausgangszustand, wobei die unter einem Winkel ge- das Zweilagenband gedehnt wird, so daß der Winkel schnittenen Enden der Seile 9 längs der Lagenkanten der Seile in der Lage 24 im wesentlichen unverändert liegen. Das ungefähre Verhältnis des Durchmessers bleibt. Während des Bombierens wird das die Laufdes Bandes in diesem Stadium zu dem Durchmesser, Streifenverstärkungseinlage bildende Band von dem den es gemäß der Konstruktion im fertigen Reifen 60 Durchmesser, mit dem es auf die Aufbautrommel haben soll, beträgt 1:2. Das ungefähre Verhältnis . aufgelegt wurde, auf den Durchmesser, den es im

fertigen Reifen haben soll, gedehnt, und der Seilwinkel seiner Seile wird, wie in F i g. 4 und 6 gezeigt, auf 25° reduziert. Das Zinkstearatpulver zwischen Karkasse und Lage 24 einerseits und dem Band 6 a andererseits sowie zwischen dem Band und dem <· Lauf streifen wirkt als Schmiermittel vor der Vulkanisation, um beiderseits der Mittenumfangslinie ein

Fig. 9 ist eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht und zeigt den in Fig. 8 dargestellten Rohling, nachdem er in die Gestalt des fertigen Reifens bombiert worden ist.

Bei der in F i g. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsfprm wird ein Reifenrohling 1 (Fig. 3) eines Reifens^ (Fig. 4) in herkömmlicher Weise auf einer (nicht dargestellten) zylindrischen Klapptrommel auf-

der Breite des Bandes in diesem Stadium zu der Breite, die es im fertigen Reifen haben wird, beträgt,
gemessen in Axialrichtung des Bandes oder des
Reifens, 2:1.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der anfängliche Durchmesser des Bandes kleiner als der, welchen es haben sollte, damit es auf die auf der Aufbautrommel be-

Verkleben dieser Teile aufeinander und damit eine gegenseitige Beeinflussung dieser Teile während der Scherenbewegung der Seile des Bandes und der Breitenverringerung des Bandes zu verhindern.

In einer Abwandlung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Verstärkungseinlage werden, wenn man einen Reifen aufbaut, bei dem sehr große Winkeländerungen während des Bombierens erforderlich sind, der Laufstreifen und die Laufstreifenverstärkungseinlage mittels Stiften, die durch Laufstreifen und Laufstreifenverstärkungseinlage in die Karkasse in gewissen Abständen längs der Mittenumfangslinie des Reifens getrieben werden, auf der Karkasse gesichert. Diese Stifte werden nach dem Bombieren und vor dem Vulkanisieren aus dem Reifen entfernt.

Führt man einen derart großen Wechsel von einem Winkel von beispielsweise 65° auf einen Winkel von 25° durch, dann bedeutet das am Umfang des Reifens eine Gewebedehnung von etwa 120%. Deshalb wird ein Streckvorgang vorausgeschickt, bevor das Band auf die Aufbautrommel zum Bombieren aufgesetzt wird.

Der vorausgeschickte Streckvorgang vergrößert den Durchmesser des Bandes auf den Durchmesser der Form und verbindet zugleich den Kautschuk zwischen den benachbarten Seilen, so daß der Kautschuk wieder zusammengedrückt werden kann und der Seilabstand auf seinen ursprünglichen Wert zurückgeführt werden kann, wenn dann der Reifenrohling aus der zylindrischen in die Form des fertigen Reifens übergeführt wird.

Bei einer weiteren Abwandlung werden mittels des oben beschriebenen Verfahrens zwei oder mehr Bänder 6 a aufgelegt, um eine Verstärkungseinlage mit mehr als einem Lagenpaar zu bilden. Es ist nicht nötig, daß der endgültige Cordfadenwinkel jedes Lagenpaares gleich dem endgültigen Winkel der anderen Lagenpaare sein soll, welche die Verstärkungseinlage bilden.

Nach einer weiteren Abwandlung werden zwei oder mehr Laufstreifenverstärkungslagen 24 zusätzlich zum Band 6 a in die Laufflächenverstärkungseinlage eingebaut. Die Cordfäden in den Lagen sind unter Cordfadenwinkeln im Bereich von 65 bis 90° angeordnet.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Verstärkungseinlage wird die Herstellung eines Reifens 27 (F i g. 9), der eine Karkasse enthält, die aus einem von zwei Lagen 29 und 30 aus Stahlseilen gebildeten endlosen Band 28 (s. F i g. 7) ähnlichen Aufbaues wie das endlose Band6a in Fig. 1 besteht, nach einem ähnlichen Verfahren durchgeführt, wie es im ersten Beispiel beschrieben ist. In diesem Fall werden die Lagen des Bandes 28 so geschnitten, daß ihre Seile unter einem Winkel von 65° zur Mittenumfangsebene angeordnet sind. Dieser Winkel ist der Komplementwinkel zu dem endgültigen Seilwinkel von 25° im Kronenbereich des fertigen Reifens.

Nachdem das Band in der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung 10 auf den Außendurchmesser einer (nicht dargestellten) zylindrischen Aufbautrommel gedehnt worden ist, wird es, wie in F i g. 8 dargestellt, auf die Aufbautrommel aufgelegt, Wulstkerne 31 werden an den Stirnseiten der Aufbautrommel aufgelegt, die Ränder der Lagen werden um die Wulstkerne gefaltet, und Wulstschutzbänder 32 werden aufgelegt. Dann werden Laufstreifen- und Seitenwandkautsch.uk 33 auf die Karkasse aufgelegt, und der Reifenrohling wird von der Aufbautrommel abgenommen, in die in F i g. 9 gezeigte Gestalt des fertigen Reifens bombiert und vulkanisiert.

Im Endzustand haben sich die Cordfadenwinkel der Cordfäden in der Karkasse von 65 auf 25° auf der Mittenumfangslinie im Kronenbereich und auf 60° in den beiden Wulstbereichen geändert.

Wenn Stahlseillagen verwendet werden, können die das Band bildenden Lagen, wenn sie vom Seilgewebe abgeschnitten werden, unter einem relativ hohen Seilwinkel geschnitten werden, wie F i g. 5 zeigt, was dazu führt, daß jedes Seil unter einem Winkel in bezug auf seine Längsrichtung geschnitten wird, der näher bei 90° liegt, als es der Fall sein würde, wenn die Lagen unter dem kleinen Schnittwinkel geschnitten würden, der bisher erforderlich war, wenn die Lagen in den Reifen eingebaut werden. Die Seile werden somit nahezu mit einem unter einem rechten Winkel geführten Schnitt durchtrennt und folglich legt der Schneidvorgang nicht eine so große Metallfläche an den Enden der Seile frei, wie es beim Schneiden unter einem kleinen Winkel erfolgen würde. Die Seile sind normalerweise vermessingt, damit sie am Gummi gut haften, und da das beim Schneiden der Lagen freigelegte Metall unbehandelt ist, kann zwischen den Seilenden und dem sie umgebenden Gummi eventuell keine Haftung erhalten werden. Die hierdurch erhaltene Verringerung der freigelegten Metallfläche ermöglicht, daß die Seilenden sicherer an dem sie umgebenden Gummi haften.

Das Schneiden der Seillagen unter einem verhältnismäßig hohen Schnittwinkel kann leichter als bei einem kleinen Schnittwinkel genau ausgeführt werden, weil die Richtung, in der die Seillagen geschnitten werden, unter einem größeren Winkel zur Richtung der Seile liegt und dadurch die Wahrscheinlichkeit eine Ablenkung der Seile durch das Schneidwerkzeug geringer ist. Weil die Lagen unter einem großen Winkel geschnitten werden, ist auch die Länge des erforderlichen Schneidhubes für das Abtrennen einer Lage von einer Seilbahn gegebener Breite verhältnismäßig gering im Vergleich zu dem, der zum Abtrennen einer Lage von derselben Bahn bei einem kleinen Schnittwinkel erforderlich ist.

Hierdurch kann der Schnitt schneller durchgeführt werden, und in einigen Fällen kann eine einfache Schlagschere an Stelle der sonst üblichen über die Seilbahn zu ziehenden Kreismesser verwendet werden.

Während bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Seillagen zuerst unter einem Winkel von 65°, der gleich dem Komplementwinkel zu dem im fertigen Reifen erwünschten Kronenwinkel von 25° ist, geschnitten werden, mag es in manchen Fällen von Vorteil sein, die Lagen unter einem Schnittwinkel zu schneiden, der etwas größer oder kleiner als der Komplementwinkel des Seilwinkels im fertigen Reifen ist. Wenn die Lagen unter einem größeren als dem Komplementwinkel geschnitten werden, dann ist das Bombieren des endlosen Bandes auf den erwünschten endgültigen Kronenwinkel leichter als in dem Fall, in dem die Lagen unter einem genau dem Komplementwinkel entsprechenden Winkel geschnitten werden. Wenn die Lagen unter einem kleineren Winkel als dem Komplementwinkel geschnitten werden, wird der Seilabstand in den Lagen im fertigen Reifen verringert im Vergleich zu dem Seilabstand im

unbombierten Zustand der Lagen, was zu einer engeren Zusammenballung der Seile und des sie umgebenden Kautschuks führt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verstärkungseinlage aus mindestens zwei in Kautschuk gebetteten Cordgewebelagen, deren Fäden in den benachbarten Lagen sich kreuzen, für endlose Bänder zum Aufbau von Luftreifenrohlingen mit einem Cordfadenwinkel im Zenit von 5 bis 30°, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (6a, 28) einen Durchmesser aufweist, der wesentlich kleiner als der Außendurchmesser der für den Aufbau des Rei-

fenrohlings verwendeten Reifenaufbautrommel ist, und wobei die Cordfadenwinkel des Bandes etwa dem Komplementwinkel zum für den fertigen Reifen (2, 27) vorgesehenen Cordfadenwinkel im Zenit entsprechen.

2. Verstärkungseinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Cordfadenwinkel des Bandes (6 a, 28) bis zu ± 10° von dem Winkel abweicht, der der Komplementwinkel des für den fertigen Reifen (2, 27) vorgesehenen Cordfadenwinkels im Zenit ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 398 374;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1093 985.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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