DE4442068A1

DE4442068A1 - Wulstkern

Info

Publication number: DE4442068A1
Application number: DE4442068A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Gerresheim
Original assignee: SP Reifenwerke GmbH
Current assignee: SP Reifenwerke GmbH
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-30
Also published as: EP0715976A1; JPH08207519A; US5700336A; EP0715976B1; DE69504017T2; DE69504017D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wulstkern für einen Luftreifen, der aus einem Ringelement und einem auf das Ringelement ge wickelten Festigkeitsträger aufgebaut ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wickeln ei nes Wulstkerns.

In dem allgemeinen Bestreben, immer leichtere Kraftfahrzeuge herzustellen, wird auch im Bereich der Fahrzeugreifen gefor dert, Gewichtseinsparungen bei den Reifen zu erzielen. Ein nicht unerheblicher Anteil des Reifengewichts entfällt auf die Wulstkerne, die üblicherweise aus einer Endloswicklung aus Stahlkorden bestehen, die einen hohen Elastizitätsmodul besitzen, so daß praktisch nicht dehnbare Wulstringe vorlie gen.

Es sind Reifen bekannt, bei denen die Wulstkerne oder Wulst ringe aus im Vergleich zu Stahlkorden leichteren Textilkor den und einer diese Textilkordwicklung teilweise umgebenden Umhüllung bestehen. Die im Querschnitt etwa U-förmige Umhül lung hält die Textilkordwicklung zusammen und bildet beim Wickelvorgang die Form, in die der jeweilige Textilkord ge wickelt wird.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen stabilen und in be sonders wirtschaftlicher Weise herstellbaren Wulstkern zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Festigkeitsträgerwicklung durch eine Stütz wand oder Stützwandabschnitte des Ringelements in zwei Berei che unterteilt ist, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig, d. h. zeitlich parallel, herstellbar sind, so daß durch die Verwendung zweier Wickeleinheiten die Zeit zur Herstellung der Festigkeitsträgerwicklung auf dem Ringele ment halbiert werden kann.

Durch die auf dem Ringelement vorgesehene Stützwand wird auf vorteilhafte Weise die Stabilität des Ringelements und damit des gesamten Wulstkerns erhöht.

Durch das Vorsehen von Begrenzungswänden an den Randberei chen des Ringelements, deren radiale Ausdehnung geringer ist als diejenige der Stützwand, sind die beiden Bereiche des Ringelements leichter zugänglich, so daß das Bewickeln der beiden Festigkeitsträgerbereiche vereinfacht wird.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1-4 jeweils schematische Querschnittsansichten von gemäß der vorliegenden Erfindung ausge bildeten Wulstkernen.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wulstkern 1, dessen Ringelement 2 einen sich parallel zur Achse eines nicht dargestellten Luftreifens erstreckenden Boden 2a aufweist. Auf dem Boden 2a ist in der Mitte seiner axialen Ausdehnung eine Stützwand 3 angeordnet, die sich vorzugsweise über den gesamten Umfang des Ringelements 2 und radial nach außen senkrecht zum Boden 2a des Ringelements 2 erstreckt.

Die Stützwand 3 unterteilt eine auf das Ringelement 2 gewic kelte Festigkeitsträgerwicklung 4 in zwei Bereiche 4a, b gleicher Größe. Die Festigkeitsträger 5 werden jeweils durch Textilkorde, insbesondere Kevlar-Korde, gebildet.

An den axial außen liegenden Randbereichen des Ringelement bodens 2a ist jeweils eine Begrenzungswand 6 vorgesehen, die sich radial nach außen und im wesentlichen parallel zur Stützwand 3 erstreckt und eine radiale Ausdehnung entspre chend derjenigen der Stützwand 3 aufweist. Durch die Begren zungswände 6 und die Stützwand 3 entstehen auf diese Weise zwei Bereiche des Ringelements 2, die jeweils einen Bereich 4a, b der Festigkeitsträgerwicklung 4 teilweise umschließen und somit die Stabilität des Wulstkerns vor dessen Einbau in den Reifen erhöhen.

Beide Bereiche 4a, b der Festigkeitsträgerwicklung 4 sind be vorzugt als Monowicklung ausgebildet, d. h. sie bestehen je weils aus einem einzigen auf das Ringelement 2 gewickelten Festigkeitsträger 5. Beide Bereiche 4a, b sind vorzugsweise aufidentische Weise auf den jeweiligen Bereich des Ringele ments 2 gewickelt.

Das Ringelement 2 besteht bevorzugt aus einem Material gerin gen Gewichts, insbesondere aus Kunststoff, das eine mög lichst hohe Eigenstabilität aufweist.

In dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Wulstkern sind die Begrenzungswände 6 des Ringelements 2 von geringerer radialer Ausdehnung als dessen Stützwand 3, wobei sie jedoch nach wie vor parallel zu die ser verlaufen. Durch die niedrigeren Begrenzungswände 6 wird der Zugang zu den beiden Bereichen des Ringelements 2 verbes sert, so daß das Wickeln der beiden Bereiche 4a, b erleich tert wird. Die Höhe der Begrenzungswände 6 ist jedoch so be messen, daß ein ausreichender Halt der Wicklungsbereiche 4a, b gewährleistet ist und diese nicht in axialer Richtung nach außen wegrutschen können.

Wie in Fig. 2 gezeigt, können die Wicklungsbereiche 4a, b aus Festigkeitsträgern unterschiedlicher Materialien beste hen, wobei vorzugsweise Kombinationen aus Stahlkorden 7 und Aramidkorden 8 verwendet werden. In Fig. 2 ist in dem Be reich 4a links der Stützwand 3 beispielhaft eine Festigkeits trägeranordnung gezeigt, bei der sowohl die innerste als auch die äußerste radiale rage aus Stahlkorden 7 besteht und die Zwischenlagen aus Aramidkorden 8 gebildet sind. In dem Bereich 4a rechts der Stützwand 3 sind dagegen die Stahlkord lagen und Aramidkordlagen in radialer Richtung abwechselnd angeordnet. Die Festigkeit von derartigen Stahl-Aramid-Kombi nationen ist sehr hoch und führt zu einer beträchtlichen Ge wichtsreduzierung gegenüber herkömmlichen Wulstkernen mit einer lediglich aus Stahl bestehenden Festigkeitsträger wicklung.

Die in Fig. 2 auf beiden Seiten der Stützwand 3 gezeigten un terschiedlichen Festigkeitsträgerkombinationen dienen le diglich der Erläuterung; in der Regel sind beide Bereiche 4a, b der Festigkeitsträgerwicklung 4 identisch aufgebaut. Außer den gezeigten Stahl-Aramid-Kombinationen ist auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Wulstkern eine reine "Non-steel"- Wicklung möglich.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsge mäßen Wulstkerns 1, bei der die Begrenzungswände 6 wie in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eine geringere radiale Ausdehnung aufweisen als die Stützwand 3. Zusätzlich sind die Begrenzungswände 6 jedoch hier in axialer Richtung nach außen geneigt, so daß sie mit der Stützwand 3 einen Win kel α zwischen 0° und 90° einschließen.

Die radiale Ausdehnung der gemäß Fig. 3 axial nach außen ge neigten Begrenzungswände 6 ist niedriger als diejenige gemäß Fig. 2, so daß zur Durchführung des Wicklungsprozesses der Zugang zu den beiden Bereichen des Ringelements 2 weiter ver einfacht, gleichzeitig aber eine vorteilhafte Aufnahme für die Festigkeitsträgerwicklungen 4a, b geschaffen wird, die deren axiales Wegrutschen nach außen verhindert. Der Über gang zwischen dem in axialer Richtung verlaufenen Boden 2a des Ringelements 2 und den Begrenzungswänden 6 kann eine beliebige Form annehmen und beispielsweise durch einen ge krümmten Abschnitt gebildet sein.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen weiteren erfin dungsgemäßen Wulstkern 1, bei dem der Boden 2a des Ringele ments 2 gekrümmt und nach außen konkav ausgebildet ist, wodurch eine radial nach innen gewölbte Aufnahme geschaffen wird, die dem Wegrutschen der Wicklungsbereiche 4a, b beson ders gut entgegenwirkt.

Der Boden 2a ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise kreisbogenförmig gekrümmt, wobei der Radius des Kreisbogens an die jeweils erforderlichen axialen und radialen Abmessun gen des Wulstkerns 1 angepaßt ist.

In allen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Wulstkernen 1 können die Bereiche 4a, b der Festigkeitsträ gerwicklung 4 aus Festigkeitsträgern 5 eines einzigen Mate rials oder aus Materialkombinationen beispielsweise entspre chend der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform aufgebaut sein. Bevorzugt sind beide Bereiche 4a, b dabei als identi sche Monowicklungen ausgeführt.

Da beide Bereiche 4a, b des erfindungsgemäßen Wulstkerns durch die Stützwand 3 des Ringelements 2 vollständig vonein ander getrennt sind, können zu dessen Herstellung die beiden Bereiche der Festigkeitsträgerwicklung gleichzeitig auf das Ringelement 2 gewickelt werden, so daß die Zeit zur Herstel lung der gesamten Festigkeitsträgerwicklung 4 etwa auf die Hälfte reduziert werden kann, da gleichzeitig auf beiden Sei ten der Stützwand 3 jeweils eine separate Festigkeitsträger wicklung hergestellt wird, die nur halb so groß ist wie die eines entsprechenden herkömmlichen Wulstkerns.

Die vorzugsweise gemäß Fig. 3 niedriger als die Stützwand 3 ausgeführten und axial nach außen geneigten Begrenzungswände 6 des Ringelements 2 erleichtern auf vorteilhafte Weise den Zugang zu den beiden Bereichen des Ringelements 2, so daß die zur Herstellung der Festigkeitsträgerwicklung 4 einge setzte Wickelvorrichtung in axialer Richtung an das Ringele ment 2 herangeführt werden kann und auf diese Weise ein die gleichzeitige Herstellung der beiden Bereiche 4a, b der Festigkeitsträgerwicklung 4 vereinfachendes Wickeln von der Seite ermöglicht wird.

Bezugszeichenliste

1 Wulstkern
2 Ringelement
2a Boden des Ringelements
3 Stützwand
4 Festigkeitsträgerwicklung
4a, b Bereiche der Festigkeitsträgerwicklung
5 Festigkeitsträger
6 Begrenzungswände
7 Stahlkorde
8 Aramidkorde

Claims

1. Wulstkern für einen Luftreifen, der aus einem Ringele ment (2) und einem auf das Ringelement (2) gewickelten Festigkeitsträger (5) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) durch eine Stütz wand (3) oder Stützwandabschnitte des Ringelements (2) in zwei Bereiche (4a, b) unterteilt ist.

2. Wulstkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützwand (3) über den gesamten Umfang des Ringelements (2) und im wesentlichen radial nach außen erstreckt.

3. Wulstkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (3) in axialer Richtung mittig auf dem Ringelement (2) angeordnet ist, so daß die Festigkeits trägerwicklung (4) in zwei Bereiche (4a, b) gleicher Größe unterteilt ist.

4. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) an seinen axial äußeren Berei chen mit sich zumindest bereichsweise über den Umfang und im wesentlichen nach außen erstreckenden Begrenzungs wänden (6) versehen ist.

5. Wulstkern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Begrenzungswände (6) im wesentlichen parallel zur Stützwand (3) erstrecken.

6. Wulstkern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (6) axial nach außen geneigt sind, so daß sie mit der Stützwand (3) jeweils einen Winkel α zwischen 0° und 90° einschließen.

7. Wulstkern nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Ausdehnung der Begrenzungswände (6) geringer als diejenige der Stützwand (3) ist.

8. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) einen radial nach innen gewölb ten, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmten Quer schnitt aufweist.

9. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) aus einem Material geringen Gewichts, insbesondere aus Kunststoff, mit einer hohen Eigenstabilität besteht.

10. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bereiche (4a, b) der Festigkeitswicklung (4) als eine Monowicklung ausgeführt sind.

11. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) aus Textilkorden, insbesondere Kevlar-Korden, gebildet ist.

12. Wulstkern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) aus Korden unter schiedlicher Materialien, insbesondere Stahl- und Aramidkorden, gebildet ist.

13. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bereiche (4a, b) der Festigkeitsträgerwicklung (4) auf dem Ringelement (2) identisch gewickelt sind, so daß der Wulstkern (1) bezüglich der Stützwand (3) des Ringelements (2) symmetrisch aufgebaut ist.

14. Verfahren zum Wickeln eines insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführten Wulstkerns für einen Luftreifen, wobei der Wulstkern (1) aus einem Ringele ment (2) und einem auf das Ringelement (2) gewickelten Festigkeitsträger (5) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ringelement (2) gleichzeitig zwei Bereiche (4a, b) der Festigkeitsträgerwicklung (4) jeweils in einem der durch eine Stützwand (3) des Ringelements (2) voneinander getrennten Bereiche des Ringelements (2) gewickelt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger (5) den zu bewickelnden Berei chen von zwei getrennten und parallel arbeitenden Wickel einheiten (4a, b) zugeführt werden.