DE2445969C2 - Verfahren zum Herstellen eines Reifens mit Verstärkungseinlage durch Gießen - Google Patents

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf die Reifenherstellung durch Gießen entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Trotz regen Bemühens ist es der Fachwelt bisher nicht gelungen, eine brauchbare Lösung für diese Art der Reifenherstellung zu finden, die den üblichen, sehr aufwendigen Weg der Herstellung in Schichtbauweise aus Kautschukstreifen in der Lage wäre abzulösen. Dabei besteht das Problematische in erster Linie darin, wie im Zusammenhang mit dem Gießvorgang das Einbetten der Verstärkungsanlage zuverlässig gelingt, denn diese Einlage macht den Reifen, wenn er aus einem Elastomer oder aus Kautschuk besteht, für die übliche hohe Beanspruchung im Betrieb erst geeignet.

Nach der deutschen Auslegcschrift 12 49 515 geschieht die Herstellung eines Reifens durch Gießen in der Weise, daß zunächst entsprechend der radialen Mittenebene eines Reifens Reifenhälften durch Spritzgießen hergestellt und dann jeweils Hälften durch Kleben oder Schweißen zum Reifenganzen miteinander verbunden werden. Dabei wird vor dem Einbringen der Reifenmasse in die Spritzgießform die Verstärkungseinlage, die in Gewebestruktur durch Spritzgießen herstellbar ist, jeweils im Ausmaß einer Reifenhälfte in den Formhohlraum eingelegt. Weil die Reifenmassc die Verstärkungseinlage umfließt, liegt dann also die Verstär- t>o kungseinlage eingebettet in der Reifenmasse.

Bei einem nach diesem bekannten Vorgehen hergestellten Reifen ist die die Reifcnhälflen verbindende Naht von großem Nachteil; diese Naht ist nämlich den hohen und auch ständig wechselnden Beanspruchungen μ eines Reifens im rauhen Fahrbetrieb nicht gewachsen, mit der Folge, daß Risse in der Naht entstehen und der Reifen somit unbrauchbar wird. Der Grund für das Rei ßen der Naht liegt darin, daß die für die Reifenherstellung bevorzugten natürlichen oder synthetischen Kautschuke sich nachträglich nicht in der Weise homogen verbinden lassen, wie dies bei manch anderen Werkstoffen möglich ist

Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß bei dem hiernach hergestellten Reifen die Hälften der Verstärkungseinlage an der Verbindungsnaht des Reifens enden und auch im fertigen Reifen voneinander getrennt bleiben. Dies ergibt somit einen Reifen, dessen Verstärkungseinlage ausgerechnet in dem am höchsten beanspruchten Laufflächenbereich unterbrochen ist Eine solche Einlage ist nur beschränkt wirksam. Bei üblichen Reifen ist dies nicht der Fall..

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung eines Reifens mit Verstärkungseinlage durch Gießen einen solchen Weg zu Finden, der den Reifen als Ganzes entstehen läßt und somit das nachträgliche Verbinden von Reifenteilen vermeidet Dabei soll auf die volle Wirksamkeit der Verstärkungseinlage nicht verzichtet zu werden brauchen.

Ausgehend von der Verfahrensweise nach der deutschen Auslegeschrift 12 49515, wonach eine durch Spritzgießen hergestellte Verstärkungseinlage mit Gewcbestruktur in eine Reifenform mit Abstand von der Forminnenwandung eingelegt und dann die Form mit einem elastomeren Precursor gefüllt wird, besteht die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß darin, daß die Einlage vor dem Einlegen in die Form als eine von Wulstabschnitt zu Wulstabschnitt des Reifens reichende, durchgehend aus in einem Winkel zueinander verlaufenden Streifen bestehende Einlage hergestellt wird.

Hiernach liegt also schon bei der Vorbereitung zum Verfahren eine den gesamten zu verstärkenden Bereich des späteren Reifens umfassende Verstärkungseinlage vor, was die Voraussetzung dafür ist, daß nun der Reifen als Ganzes in einer Gießform herstellbar ist Und weil es für die Qualität des fertigen Reifens notwendig ist, daß die Einlage allseitig im vorbestimmten Abstand von der Formhohlraumwand ihren Platz einnimmt und auch beim Gießvorgang beibehält, wird sie aus Streifen gebildet. Streifen bieten nämlich gegenüber anderen Strängen die Gewähr dafür, daß die Einlage insgesamt beim Einlegen in die Reifenform die ihr verliehene Ringform ausreichend beibehält. Und weil die Verstärkungseinlage dehnfähig sein soll, verlaufen die Streifen im Winkel zueinander.

Bei dem Vorgehen nach der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Einlage aus zwei voneinander getrennten, aufeinanderliegcnden Einlageteilen aufgebaut wird. Diese Teile unterscheiden sich voneinander lediglich dadurch, daß bei dem einen Einlageteil die Streifen in Rechtsdrall, bei dem anderen Teil in Linksdrall verlaufen. Durch Aufeinanderlegen dieser Teile ergibt sich dann eine Einlage mit sich kreuzenden Streifen. Dieser Weg ist einfach, weil er den technischen Aufwand für die Herstellung einer Gießform ersichtlich niedrighält. Damit die Teile einer solchen Verstärkungseinlage beim Handhaben sich nicht gegeneinander verschieben, werden die Teile wenigstens lose, /. B. durch Verhaken, miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck sind entsprechend ausgebildete Verbindungsmittel in Randnähe der Teile vorgesehen. Die Einlagetcilc können aber auch miteinander verklebt oder verschweißt werden.

Die nach der Erfindung vorgesehene unkomplizierte Herstellung des Reifens als Ganzes ist aber nicht etwa daran gebunden, daß die Herstellung der Einlage durch

Spritzgießer in ihrer endgültigen Gestalt auch als Ganzes erfolgen muß. Bedingung nach dem erfindungsgemäßen Vorgehen ist, daß die Verstärkungseinlage bei ihrem Einlegen in die Gießform als Ganzes vorliegt, weil sie — so schreibt es die Erfindunis vor — durchgehend, d. h. ohne Unterbrechung von Wulstabschnitt zu Wulstabschnitt des späteren Reifens reichen muß. Deshalb ist es durchaus möglich, daß die Einlage z. B. aus Hälften gefertigt wird, die dann zu der vollständigen Einlage miteinander verbunden werden. Diesem Vorgehen kommt besonders dann Bedeutung zu, wenn eine bestimmte Reifenausbildung eine kompliziert gestaltete Verstärkungseinlage nötig macht. Eine Verbindungsnaht in der Einlage ist — im Gegensatz zu einer solchen Naht in der Reifenwand wie im Falle der deutschen Auslegeschrift 12 49 515 — unschädlich, weil die Einlage ja aus klassischem thermoplastischem, mithin gut verbindbarem Kunststoff besteht. Die Verbindung kann aber ebenso mit mechanischen Mitteln erfolgen.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Einlage bzw. die Einüagenteile aus einem Gemisch aus einem flüssigen Lactam, einem Katalysator und einem Rcaktionsbeschleuriiger bestehen. Einlagen aus solch einem Gemisch verbinden sich nämlich besonders innig mit dem Reifenwerkstoff, der hier ein elastomerer Precursor ist. Diese zuverlässige Verbindung kommt der Qualität des fertigen Reifens zugute.

In den Zeichnungen ist die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung an Hand einer Gießform für die Verstärkung!!einlage und einer Gieß- und Vulkanisierform für den Reifen erläutert, und es ist weiterhin dargestellt, welche Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahren für eine in der Gestalt abgewandelte Einlage und für ganz bestimmt geformte Felgenräder bietet. Es zeigt

F i g. 1 ein«; perspektivische Ansicht einer Spritzgießform zum Herstellen der Verstärkungseinlage;

Fig.2 einen Teilschnitt durch die Spritzgießform nach der Link: 2-2 in F i g. 1 eines einzelnen Streifens der Verstärkungseinlage;

F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch die Spritzgießform nach der Linie 3-3 in F i g. 2 mit dem Detail der Spritzkanäle zur Fonining der Einlage;

Fig.4 eini! Draufsicht auf einen Teilausschnitt aus der Verstärk urigseinlage;

Fi g. 5 einiüi Teilquerschnitt durch einen Streifen der Einlage im Viii Istbereich einer aus Teilen zusammengesetzten Versiiiirkuiigseinlage;

F i g. 6 einen Teilquerschnitt durch einen fertigen Reifen;

F i g. 7 einen Querschnitt durch eine Vulkanisierpresse in geschkdiüener Stellung zur Herstellung des Reifens;

F i g. 8 einen Querschnitt durch die Vulkanisierpresse nach F i g. 7 in geöffneter Stellung mit dem fertigen Reifen vor dessen Herausnehmen aus der Presse;

F i g. 9 und K) einen Teilquerschnitt der zusammenzufügenden Teile der Verstärkungseinlage gemäß F i g. 5;

F i g. 11 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Reifens mit in der Ausbildung abgewandelter Verstärkungseinlage;

F i g. 12 ein« Teildraufsicht auf die Verstärkungseinlage nach Fig. 11;

Fig. 13 eine vergrößert dargestellte Verstärkungseinlage nach F^r ig. 12;

Fig. 14 einen Querschnitt durch eine Spritzgießform zur Herstellung einer Verstäikungseinlage in geteilter Ausführung;

Fig. 15, 16 und 17 verschiedene Lösungen zum me

chanischen Verbinden der geteilt ausgeführten Einlage nach F ig. 14;

Fig. 18 einen Querschnitt durch eine Schiebenfelge mit Reifen, wobei die Verstärkungseinlage in ihrem

Wulstbereich mit der Felge verbunden ist. und

Fig. 19 eine andere Ausführungsform einer Schiebenfelge als in F i g. 18.

F i g. 1 zeigt eine Spritzgießform mit den Fonnhälften 11 und 12 zum Herstellen der Verstärkungseinlage. Die

ίο Formhälften sind miteinander in Eingriff stehend dargestellt Sie weisen zum Einspritzen des Kunststoffs zur Bildung der Verstärkungseinlage einlasse 14 auf. An der Zylinderfläche der Formhälfte 11 isi ein Auslaß 15 vorgesehen, durch den Luft oder gegebenenfalls ein Schutzgas entweichen kann, oder der Auslaß ist an eine Vakuumquelle angeschlossen. Selbstverständlich können Einlaß 14 und Auslaß 15 an anderer Stelle an der Außenseite der beiden Formhälften angeordnet sein. In F i g. 1 ist auch dargestellt, daß ein aus Segmenten 17,18 und 19 bestehender, zerlegbarer Kern 16 vorgesehen ist, der ein leichtes und schnelles öffnen der Form und Entfernen der gespritzten Verstärkungseinlage gestattet Ein dehnbarer Kern und der Gasauslaß 15 vermindern die Tendenz der Blasenbildung.

Die Beschaffenheit der Verstärkungseinlage, die für die Durchführung des Verfahrens durchgehend von Wulstabschnitt zu Wulstabschnitt reicht, ist in Fig.4 näher dargestellt. Sie ist ein Gebilde aus schräg zur Achse des späteren Reifens verlaufenden Streifen 20.

Sie entstehen in Kanälen 27 zwischen den Formhälften U₁ 12 einerseits und dem Kern 16 andererseits, wie dies in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist. Um der Verstärkungseinlage als Streifengebilde eine gewisse Formstabilität zur leichteren Handhabung zu geben, sind quer- verlaufende Bänder 21, 22 erhaben auf den Streifen 20 angeformt. Diese Bänder 21, 22 dienen aber auch als Abstandhalter der Verstärkungseinlage von der Innenwandung der Reifenform, nachdem die Einlage in die Reifenform eingelegt wurde, um mit der Reifenmasse umspritzt zu werden.

Die im Winkel zueinander verlaufende Lage der Streifen 20 läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die Verstärkungseinlage aus zwei voneinander getrennten Teilen hergestellt wird, zum einen mit den Streifen 20, zum anderen mit den Streifen 25, wie in den F i g. 5,6,9 und 10 dargestellt ist. Diese Teile liegen aufeinander, und der Verlauf der Streifen in der einen Lage entspricht einem Rechtsdrall, der in der anderen Lage einem Linksdrall. Aufeinanderliegend ergeben die

so Teile somit eine Verstärkungseinlage mit im Winkel zueinander verlaufenden Streifen, im Wulstabschnitt 26 ist der eine Teil mit Kerben 24 und der andere Teil mit Vorsprüngen 23 versehen; hierdurch sind die Teile, da Vorsprünge und Kerben ineinandergreifen, aufeinander fixierbar und liegen dann, wie in F i g. 6 dargestellt, eingeschlossen vom Reifenwerkstoff 34 durchgehend von Wulst zu Wulst

Hierbei ist es möglich, den Wulstabschnitt 26 für den späteren festen Sitz des Reifens 32 auf der Radfelge entsprechend körperlich auszubilden, zumal auch in diesem Bereich der Wulstfuß 35 der Verstärkungseinlage vom Keifenwerkstoff umschlossen ist.

Das zur Herstellung der Verstärkungseinlage verwendete Material ist generell thermoplastischer Kunst-

H5 stoff, der in plaslifiziertem Zustand durch Spritzgießen verformbar ist. Bevorzugte Kunststoffe sind Polyamide und Polyester. Bei Polyamid werden insbesondere flüssige Lactame mit einem Katalvsator und Be<irh!ptiniopr

verwendet. Wie dabei im einzelnen vorzugehen ist, ist bekannt und in den US-PS 34 48 085 und 30 17 391 beschrieben. Bevorzugt werden höherschmelzcndc Polyamide sowie Polyimide oder Polyester verwendet.

Als Polyester sind das Terephthalat des Äthylenglykols und die Copolymere der Terephthalsäure mit Phthal- und Isophthalsäure zu bevorzugen. Diese, vorteilhafte Viskosität aufweisenden Materialien eignen sich im vorliegenden Zusammenhang auch gut. Dabei sind bekannte Techniken anwendbar, um die Viskosität weiter günstig zu beeinflussen. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die gespritzte Verstärkungseinlage unter ganz üblichen Bedingungen sich verfestigt.

Die Aufbereitung der Werkstoffe für die Verstärkungseinlage erfolgt in Extrudern. In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen bei Verwendung eines Polyamids die Spritzgießform an einen Unierdruck von 035 kp/cm² (5 pounds per square inch) anzuschließen. Dabei war das Polyamid in halbflüssigem Zustand. Nach dem Spritzvorgang wurde die Form unter den Schmelzpunkt des Polyamids abgekühlt.

Beide Einlagenteile wurden auf die ganz gleiche Weise hergestellt.

Wenn einmal die Verstärkungseinlage geformt und in der Reifenform angeordnet ist, wird die Einlage mit einem vulkanisierbaren elastomeren Precursor umspritzt. Von der stofflichen Zusammensetzung, Herstellung und Eigenschaft ist ein solcher Werkstoff aus der CA-PS 8 60 084 und der FR-PS 15 26 075 bekannt.

Die nachfolgenden Beispiele A und B sind zur Veranschaulichung, nicht aber zur Einschränkung eines zu verwendenden Precursors angegeben. Sie stimmen mit Beispielen in der genannten französischen Patentschrift im wesentlichen überein. Alle Bestandteile in der Rezeptur sind in Gewichtsanteilen angegeben, mit Ausnahme anderslautender Angaben. Der Precursor wird auf dem Wege der Lösungspolymerisation erhalten.

Beispiel A

Es wird Polybutadien, und zwar in einer Menge von etwa 15%, in Hexan gelöst. Diese Lösung wird unter Umrühren mit folgenden Gemischbestandteilen gemischt:

Polybutadien	!00
Ruß*)	68
Zinkoxyd	2
Stearinsäure	2
Antioxydationsmittel	1,5
Schwefel	2
Beschleuniger	1,5
insgesamt	177,0

*) Ruß, dessen Partikel hohe gegenseitige Abriebfestigkeit aufweisen.

Das flüssige Gemisch wird auf einen Gesamtfeststoffgehalt von 20% durch Verdampfen von überschüssigem Hexan eingestellt, das als Träger für Pigmente hinzugefügt worden ist.

Eine bestimmte Menge der oben gemischten Gummimastix wird in einer wäßrigen 10%igen Lösung aus Polyvinylalkohol und veresterten Derivaten emulgiert, wobei diese Lösung ausreichen soll, um einen Teil Vinylalkohol pro drei Teile gemischten Gummi (d. h. Polybutadien mit Pigmenten) /ti ergeben. In einem »lippenbach«-Homogcnisiercr oder in einer gleichartigen Hinrichtung wird die Mischung emulgiert. l£s fallen kleine Partikai an, die einen Durchmesser von 1 bis 30μπι aufweisen. Der Polyvinylalkohol dient als kolloidaler Stabilisator für die Partikel und folglich als Schutzhülle. Das Hexan wird verdampft, um ein System von gemischten Giimmiteilchcn zurückzulassen. Eine be stimmte Menge Wasser wird mit dem Hexan entfernt, jedoch wieder ersetzt, damit schließlich ein Gesamtfeststoffgehalt von 20 bis 25% erhalten wird. Die von Hexan befreite wäßrige Dispersion des ge mischten Gummis wird sprühgetrocknet, um Gummi- pariikel mit einer Hülle aus Polyvinylalkohol zu erhalten, wobei das Gewichtsverhältnis von Gummi zur Ummantelung 75 :25 beträgt. Die auf diese Weise erhaltenen Partikel werden mit einem öl auf der Basis von Paraffin im Verhältnis von etwa 60 Teilen öl auf 100 Teile Partikel gemischt, um eine flüssige Gummipaste zu erhalten. Sie bleibt bei Raumtemperatur flüssig, so daß sie in einen Formhohlraum einspritzbar ist. Verbleibt sie 60 Minuten lang einer Temperatur von 143°C in einer Presse ausgesetzt, ist das Ergebnis aus dem anfänglich flüssigen Gummigemisch ein festes und stabiles Vulkanisat.

Die Rezeptur kann in den Verhältniswerten von Polyvinylalkohol zu Gummi variiert werden, um den Wider-

stand der umhüllten Partikel gegenüber ölen und den Plastifi/icrmitteln, die als flüssige Komponenten des Gummigemisches in zwei Phasen verwendet werden, zu verändern. Beispielsweise kann die Dicke der Ummantelung reduziert werden, so daß das Gewichtsverhältnis des Gummis zur Ummantelung 97 :3 beträgt Die Lagerzeit des flüssigen Gummigemisches ist sehr unterschiedlich.

Das Material, das die Hülle der Partikel bildet, ist in weiten Grenzen wählbar. Solches Material, das in Was-

J5 ser löslich oder in Wasser dispergierbar ist, kann sein: Gelatine. Gummiarabikum, ein Copolymer aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, ein Copolymer aus Methyl- und Vinylether und Maleinsäureanhydrid, Methylzellulosc, Hydroxyläthylzellulose, Polyvinylpyrolidon, Dex- Irin, carboxylicrtcs Dextrin, ein Block-Copolymer, das Kohlenwasserstoffanteile, polymere Anteile und PoIyälhcrantcilc, wie Polyäthylenoxide enthält, und es kann ein Block-Copolymer von verschiedenen Alkylenoxydcn, sowie ein Polymer und Copolymer von Acryl- säure. Es sind auch noch andere Materialien denkbar.

Die Rezeptur der Gummimischung kann auch geändert werden, um dem Vulkanisat bestimmte Eigenschaften zu verleihen. Variierbar ist auch die flüssige Dispersion, in der die umhüllten Partikel gelöst sind. Die flüssige Dispersion kann in einer Menge zwischen 25 und 150Teilen auf !00 Teile Partikel verwendet werden. Diese Dispersion kann eines der klassischen gummilösenden öle oder die Mischungen solcher Öle sein, mit oder ohne Zusätze, um die Viskosität zu erhöhen oder zu vermindern, oder die Charakteristiken des flüssigen Gummis in anderer Weise zu beeinflussen.

Als Plastifiziermittel können Ester (Mono- und Polyester), Polyglycol Äther und Formaldehyde verwendet werden. Es wird gewöhnlich angestrebt, die flüssige Dispersion auf das Material der Umhüllung der Partikel abzustellen oder umgekehrt um eine ausreichende Widersiundszeii der Partikel gegenüber der Lösung zu erhallen.

Beispiel B Hs wird eine Lösung eines Polybutadien in Hexan mit

etwa 15% Polybutadien hergestellt und wie in Beispiel A ein Gemisch aus den dort genannten Bestandteilen angesetzt. Auch hat das Gemisch einen Feststoffgehalt von 20%. Überschüssiges Hexan wird ebenfalls verdampft, das als Träger für einige Pigmente hinzugefügt war.

Eine bestimmte Menge der Gummimassc wird emulgiert, und zwar in einer wäßrigen Lösung mit 10% einer Gelatine so, daß auf einen Teil Gelatine zwei Teile Gummimasse (d.h. Polybutadien mit Pigmenten) kommen. Auch hier wird ein »Eppenbach«-Homogenisierer verwendet, um die flüssige Masse zu emulgieren. Die Gelatine dient anfänglich als Stabilisator für das Kolloidalsystem und später als Schutzhülle um die Gummipartikei.

Das Hexan wird durch Schütteln in einer entsprechenden Vorrichtung verdampft. Mit dem Hexan wird ein Teil Wasser entfernt, es wird jedoch wieder ersetzt, um den gesamten Feslkörpergehalt zwischen 20 und 25% (Gummigemisch mit Gelatine)zu halten.

Das Umhüllen der Gummipartikel wird in folgender Weise durchgeführt: die hexanfreie Dispersion der gemischten Gummipartikel in der Gelatine wird auf einer Temperatur von 5O⁰C gehalten. Die Flockenbildung wird durch langsames Hinzufügen von etwa 460 cm' einer wäßrigen Lösung mit 20% Natriumsulfat auf etwa 1150 Gramm dieser Dispersion aus Gummipartikcln und Gelatine bei 50°C durch kontinuierliches Umrühren herbeigeführt. Die Gelatine wird um die Gummipartikcl herum verfestigt bei geringerer Temperatur als 50° C durch Gießen des Gemisches unter Rühren in 2,08 Litern einer 7%igen Lösung aus Natriumsulfat von einer Temperatur zwischen 0° und 10° C; die Temperatur wird auf diesem Niveau gehalten. Die umhüllenden Partikel werden gewaschen, wobei sie sich in dem wäßrigen System, das bei 0° bis 10° C gehalten wird, absetzen können bei vorsichtigem Abgießen der überschüssigen wäßrigen Phase, durch Hinzufügen einer zusätzlichen Menge kalten Wassers (0 bis 10° C) und durch Dispergieren der Partikel. Diese Verfahrensschritte können einige Male wiederholt werden. Die letzte Dispersion der mit Gelatine überzogenen Gummipartikcl kann durch Sprühtrocknen getrocknet werden. Sie können aber auch mit Formaldehyd behandelt werden, um die jedes Partikel umhüllende Schutzschicht zu härten, worauf die Partikel durch Filtration oder durch Sprühtrocknen gewonnen werden, jedes der vorstehend erwähnten Flockenbildungs-Verfahren kann übernommen werden, um eine Schutzhülle um die Gummipartikel herum abzulagern. Jedes Verfahren zur Neubeschichtung der Partikel, die durch Flockenbildung mit einer Hülle überzogen sind, kann an Stelle des Verfahrens verwendet werden, das insbesondere in diesem Beispiel beschrieben ist

Die getrockneten, eingehüllten Gummipartikel werden mit einem Plastifiziermittel gemischt, etwa mit einem gummilösenden öl, um ein flüssiges Gemisch zu erhalten, das für die Herstellung eines Reifens ein festes Vulkanisat ergibt

Nach einem abgewandelten Vorgehen wird ein flüssiges Gummigemisch gewählt und zu einem jener bekannten Gummigemische zugemischt, um auf Lauffläche oder Karkasse speziell abgestimmte Werkstoffe zu erhalten. In diesem Fall wird der flüssige Laufflächenwerkstoff in die Form 28 (vgl. Fig.7) durch die Einspritzeinlässe 29 eingespritzt und der flüssige Karkassenwerkstoff wird in die Form durch den Karkasscneinspritzeinlaß 30 eingespritzt Der auf Verfestigungstemperatur von 120 bis 180°C erwärmte, vulkanisierte Reifen 32 wird dann der offenen Preßform gemäß F i g. 8 als Fertigprodukt entnommen. In F i g. 6 ist eine Lauffläche 33 dargestellt, welche aus einem besonders zusammengesetzten Laufflächenwerkstoff mit hohem Cis-Polybutadiengehalt gefertigt ist, sowie ein Karkassenteil (vgl.

Position 34) bis hinab zum Wulstfuß 35 nach anderer Rezeptur.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt dem Fach-

lu mann nicht nur einen weiten Spielraum hinsichtlich stofflicher Gesichtspunkte, es eröffnet auch Möglichkeiten, bestimmtes Verhalten der Reifen im Betrieb herbeizuführen und Sonderformen von Felgenrädern mit nach dem Verfahren hergestellten Reifen zu bestücken.

is In den Fig. 11 und 12 ist eine andere Ausführungsform der Verstärkungseinlage zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Diese Einlage 36 ist einstückig ausgebildet und weist den Wulstbereich 37 auf, der mit einer Reihe von fortlaufenden radial verlaufenden Streifen 38 versehen ist, die sich von dort zum Laufflächenbereich 39 hin erstrecken. Dort, wo die Streifen 38 in den Laufflächenbereich 39 übergehen, verlaufen sie kreuzförmig, um im Laufflächenbereich 39 das entsprechende Muster 40 zu ergeben. Dieses Muster kann trapczförmig oder rautenförmig sein (vgl. Muster 41). Solche Muster bilden gleichsam einen Gürtel. Im übrigen ist jedes beliebige Netzwerk der Verstärkungseinlage in Anwendung der Erfindung möglich. Beispielsweise kann bei bestimmten Winkeln in der Verästelung der Streifen

jo wie ein Riemen wirken. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Querschnitte der Streifen untereinander variieren, damit hohe Festigkeit in einer Richtung oder Flexibilität in allen Richtungen oder in einer einzigen Richtung erzielt wird. Beispielsweise könnten die Streifen, die axial um den Umfang des Reifens herum verlaufen in ihrer Dicke die Breite um ein Mehrfaches übersteigen und umgekehrt, um gewünschte Festigkeit und Flexibilität in der gewünschten Richtung zu erzielen. Dies ist eine Besonderheit, die, wenn überhaupt, mit den konventionell gebrauchten Verstärkungseinlagen nur schwer erreichbar ist.

Ferner können die Streifen von trapezförmigem zu im wesentlichen kreis- oder ellipsenförmigem Querschnitt variieren, um ein gewünschtes Festigkeits- und Flexibilitätsbild des Reifens zu erzielen.

In Fig. 13 ist eine bevorzugte Abänderung des Musters in Vergrößerung dargestellt, wobei die Streifen 38 radial vom Reifenwulst 37 aus durch den Seitenwandbercich 42 verlaufen und dann übergehen in ein Muster,

so bei dem zwei oder mehrere Streifen schiefwinklig zueinander liegen. Dann ergeben die einzelnen Streifen 38 im Berührungspunkt 43 im Verein mit den Streifen 44 und 45 ein Quergelcnk. Wenn die schräg verlaufenden Streifen 44 und 45 sich gegenseitig überkreuzen, können sie verschiedene Muster bilden, z. B. ein rautenförmiges Muster 46. Die Ausnutzung des Gelenks im Punkt 43 gestattet es, daß Flexibilität und Steifigkeit im Bereich der Reifenschulter 47 gezielt beeinflußbar sind, so daß die Abnutzung der Lauffläche in bezug auf deren Profil

M) mit den äußeren Rippen 48 und den inneren Rippen 49 und 50 die von den Vertiefungen 51 gebildet sind, nicht dem Zufall überlassen zu werden braucht

Das Maß der Krümmung 60 im Berührungspunkt 43 beeinflußt die Rißbildung und somit die Lebensdauer des Reifens. Deshalb werden dort spitze Winkel vermieden. Es ist leicht zu ersehen, daß die Art der Formgebung der vorgefertigten Verstärkungseinlage die Eigenschaften des Reifens, ausgehend vom Wulst bis zur

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Lauffläche des Reifens, stark beeinflußt. In der Tal kann jedes beliebige Muster für die Verstärkungseinlage gewählt werden, sogar ein Netzwerk, wobei die Einlage im wesentlichen ein flächiges Gebilde ist, auch mit kreisförmigen Löchern.

Da die beschriebene Verstärkungseinlage einstückig ausgebildet ist, muß die Form mehrteilig sein, wobei Formteile durch die Wulstöffnung 52 entfernt werden (Fig. 14). In einigen Fällen ist es vorteilhaft,die Verstärkungeinlage in Hälften 53 und 54 zu formen oder zu ι ο gießen, wie in Fig. 14 dargestellt ist. Dann können die beiden Hälften in ihren Endbereichen 61 miteinander verbunden werden, etwa mit Hilfe mechanischer Befestigungseinrichtungen, wie sie in den F i g. 15,16 und 17 dargestellt sind, um, wie das Verfahren vorschreibt, zu ii einem Ganzen vereinigt zu werden. Die Endbereiche 61 können auch miteinander verschweißt oder verklebt werden. Auch können die Endbereiche 61 noch geformt werden, um der Einlage Torusform zu geben, wie sie ein Reifen aufweist.

Das Verfahren nach der Erfindung vermag auch einen Reifen mit ausgezeichneter Notlaufeigenschaft zu liefern, wenn die Luft aus dem Reifen entwichen ist. Die Lösung ist in F i g. 18 anhand eines aus zwei Scheiben 62 mit den Felgen 62a, 62b bestehenden Rades dargestellt. Die Scheiben 62 sind mittels Schrauben 55 miteinander verbunden. Sie könnten auch auf der Fahrzeugachse angeschraubt sein. Zwischen den Felgen 62» und 626 ist ein O-Ring 57 als Dichtung eingelegt. Die Felgen 62a und 62f» fügen sich in den Verlauf der Verstärkungsein- jo lage ein und sind dort, wo sonst der Reifenwulst liegt, mit der vorgeformten Verstärkungseinlage 58 verbunden, um so eine dauernd an den Felgen 62a und 626 befestigte Einlage zu ergeben. Ein Haftmaterial, das aus metall- oder fiberglasverstärktcm Polyester besteht, r> kann vorteilhafterweise verwendet werden, um die Verbindung zwischen den Felgen und der Verstärkungseinlage zu erreichen. Sobald die Verstärkungseinlage mit dem Reifenwerkstoff umspritzt ist, liegt ein Reifen vor, der bereits auf der Felge montiert ist.

Da die Felgen 62a, %2b im gekrümmten Bereich 59 getrennt sind, können sie auseinandergebogen werden, um den O-Ring in seine Lage zu bringen.

Diese Radausbildung gestattet wie ein anderes Rad die Anbringung eines Anzeigegerätes bekannter Bauart über den Betriebszustand des Reifens. Zudem weist ein solches Rad den Vorteil auf, daß, da Reifen und Felge eine Einheit sind, das Problem des einwandfreien Wulsi-/Felgensitzes nicht besteht. Auch ist bei einem solchen Rad sie seitliche Stabilität verbessert. Montagekosten fallen nicht an.

Fig. 19 zeigt, wb Reifen in Sondergestalt einfach in Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung herstellbar sind. So wird hiernach die Verstärkungseinlage 58 an den Felgenflanschcndcn 63 befestigt. Dann wird ss die vorgeformte Verstärkungseinlage 58 mitsamt den Felgenteilen 56 in eine Reifenform eingelegt und mit dem Reifenwerkstoff 64 umspritzt. Auf diese Weise wird ein Reifen geschaffen, der, wie dargestellt, eine besonders breite Lauffläche bei geringer Reifenhöhe aufweist m> Dieser Reifen gestattet es aber auch, daß er sowohl auf Druck als auch auf Zug beansprucht wird, wenn er mit Hilfe eines (hier nicht dargestellten) Ventils voll aufgeblasen ist

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Pateniansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Reifens mit Verstärkungseinlage, die die Struktur eines Gewebes aufweist, durch Einlegen einer durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Einlage in eine Reifenform mit Abstand von der Formhohlraumwandung und Füllen der Form mit einem vulkanisierbaren elastomeren Precursor, der sich mit der Einlage verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage vor dem Einlegen in die Form als eine von Wulstabschnitt (26) zu Wulstabschnitt (26) des Reifens reichende, durchgehend aus in einem Winkel zueinander verlaufenden Streifen (20,25 bzw. 38,45) bestehende Einlage hergestellt wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus zwei voneinander getrennten, je für sich gleichermaßen von Wulstab- schnitt (26) zu Wulstabschnitt (26) reichenden Einlageteilen (20,25) gespritzt wird, die Einlageteile vor dem Umgießen mit dem Precursor aufeinander gelegt und im Wulstbereich, z. B. durch gegenseitiges Verhaken, miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen der Einlagen durch Spritzgießen ein Gemisch aus flüssigem Lactam, einem Katalysator und einem Reaktionsbeschleuniger verwendet wird.