Fahrzeugreifen und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugreifen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Die Ausbildung der Wulstpartie eines Fahrzeugreifens und mit ihr die Verankerung der Gewebelagen um den Wulstkern herum spielen bei der Konstruktion von Reifen eine bedeutende Rolle, da in vielen Fällen die Lebensdauer eines Reifens durch Wulstschäden extrem verkürzt wird. Die Wulstpartie bestimmt einerseits den Sitz des Reifens auf der Felge und anderseits muss sie die Kräfte, welche von der Radnabe über die Felge auf den Reifen und umgekehrt einwirken, übertragen. Eine schlupffreie Übertragung der teilweise recht bedeutenden Kräfte bedingt einen guten Kraftschluss zwischen Wulst und Felge, der durch eine funktionsgerechte Ausgestaltung der miteinander zusammenwirkenden Teile angestrebt wird. Ein guter Sitz des Reifens wird durch die Kontur der Felge stark beeinflusst.
Der Formgebung der Felge sind jedoch gewisse Grenzen gesetzt und auch die beste Kontur allein kann nicht einen von Nebenwirkungen freien Kraftschluss verhindern.
Bei den Reifen üblicher Bauart werden alle oder der überwiegende Teil der Gewebelagen im Reifeninnern etwa parallel zur Reifeninnenwandung gelegt und um den Wulstkern von innen nach aussen herumgeführt, wobei der äussere Teil etwa im Bereich des Felgenhornes endigt. Beim Beschleunigen und Bremsen entstehen bei solchen Reifen Kräfte, die bestrebt sind, die Wulstzehe von der Felge abzuheben. Da der Wulstkern nicht oder nur sehr wenig dehnbar ist, wirkt er als Drehaxe für den Wulst, und zwar für diejenige Stelle, welche auf der Strasse aufzuliegen kommt. Der dabei auftretende Zug entlang der Gewebelagen bewirkt eine Schwenkbewegung des Wulstkernes um seine eigene Axe, wodurch an der Wulstzehe und oberhalb der Wulstferse die bekannten Wulstscheuerungen entstehen.
Diese führen schliesslich zu den vielfach zu beobachtenden Reifenschäden an den Wülsten, wobei namentlich Reifen der radialen Bauart, also sogenannte Gürtelreifen, hierfür anfällig sind.
Das zu lösende Problem besteht darin, den Reifen so auszubilden, dass die auftretenden Kräfte bestrebt sind, den Wulst in die Felge hineinzuziehen, damit Wulstzehe und Wulstferse satt an die Felge und an das Felgenhorn gedrückt werden.
Der erfindungsgemässe Reifen ist dadurch gekennzeichnet, dass die an beiden Wulsten verankerte Gewebelage der Reifenkarkasse oder bei mehreren Gewebelagen die Mehrzahl derselben von der Reifenaussenseite her den Wulstkern umschlingen und auf der dem Felgenhorn abgewandten Reifenseite in einem dem Wulstkern benachbarten, diesen radial überragenden Bereich endigen.
Durch diese Ausbildung gelingt es, dass die durch die Gewebelagen auf den Wulst übertragenen Kräfte in einem Kräftepaar resultieren, welches bestrebt ist, die Wulstzehe auf die Felge zu drücken. Auf diese Weise treten Relativbewegungen zwischen Wulst und Felge nicht mehr auf und damit lassen sich auch die erwähnten Reifenschäden vermeiden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse auf der Innenwandung eines Hohlzylinders aufgebaut wird, auf beiden Seiten die Karkassenenden nach einwärts um je einen angefügten Wulstkern umgeschlagen werden und die Karkasse samt Wulstkern aus dem Hohlzylinder entfernt, mit Laufflächen versehen und vulkanisiert wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder mehrteilig und beidseitig mit je einem Ringflansch versehen ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Fahrzeugreifen,
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung des Reifens,
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Reifenherstellung,
Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine weitere Vorrichtung zur Reifenherstellung.
In Fig. 1 ist ein auf einer Felge 2 montierter Fahrzeugreifen 1 im Querschnitt dargestellt, wobei die Fel- ge 2 mit einem Felgenhorn 3 versehen ist. Der Reifen 1 weist je eine innere und äussere Seitenwand 7 sowie eine Lauffläche 13 auf. Im Innern des Reifens ist mindestens eine Gewebelage 4, beispielsweise in Form von Cord-Fäden vorhanden. Diese Gewebelage 4 kann aus verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise aus Textilien, Metalldraht, Glasfasern und ist derart um den Wulstkern 5 herumgeschlungen, dass sie von der Aussenseite her nach innen umgeschlagen ist, so dass das Ende des umgeschlagenen Gewebeeinlageteiles 4' in einem vom Wulstkern 5 abragenden, benachbarten Bereich endigt.
Das Ende dieses umgeschlagenen Teiles 4' ragt somit - von der Drehachse des Reifens aus betrachtet - radiai über den Wulstkern 5 hinaus. Die Wulstferse 12 sowie die Wulstzehe 6 liegen je satt gegen die Feigenfläche an. Die Verankerung der Gewebelage 4 um den Wulstkern 5 herum ist somit asymmetrisch und bewirkt, dass im Betrieb die Kräfte die Wulstzehe 6 und Wulstferse 12 satt auf die Felgen und das Felgenhorn 3 anpressen, und zwar um so stärker je höher der Luftdruck im Schlauchinnern ist. Dies bedingt, dass auf der Reifenaussenseite des Wulstes mehr
Gewebelagen durchgezogen sind als auf der Reifeninnenseite des Wulstes.
Die Umschlingung beträgt etwa 1800. Der umgeschlagene innere Teil der Gewebeeinlage verläuft angenähert parallel zur inneren Begrenzungsfläche des Reifens und dessen Länge liegt etwa in der Grössenordnung des Umfanges des Wulstkernes 5.
Falls mehrere Gewebelagen vorhanden sind, werden alle oder doch die Mehrzahl derselben von der Reifenaussenseite her um den Wulstkern herum geführt.
Die Herstellung von Reifen nach dieser beschriebenen Bauart bietet mit den herkömmlichen Methoden Schwierigkeiten. Es wäre zwar denkbar, den Aufbau der Karkasse in üblicher Weise auf der Aussenfläche einer horizontalen Trommel durchzuführen, wobei also die Gewebeenden nach oben umgeschlagen werden. Damit die umgeschlagenen Gewebeenden im fertigen Reifen auf die innere Reifenseite zu liegen kommen, müsste der Reifenrohling hernach umgestülpt werden, d. h. der eine Wulstring durch den andern hindurchgezogen werden, was jedoch schwierig und umständlich ist.
Stattdessen wird die Karkasse statt wie bisher üblich auf der Aussenseite einer Trommel nun auf der Innenseite einer Trommel aufgebaut, wie dies in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist. In diesen Figuren sind die Gewebelagen 4 einzeln oder in Form eines Bandes, wie dies in der Reifenindustrie üblich ist, vereinigt und in das Innere einer Trommel 8 eingeführt, an deren Rand je ein Flansch 9 angesetzt wird. Die Trommel 8 wird durch nicht dargestellte Antriebsorgane an der Trommeloberfläche angetrieben. Die ringförmigen Flansche 9 können sich entweder nach aussen erweitern, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, oder sich nach dem Zentrum hin verengen, gemäss Fig. 3. Es ist auch möglich, ohne Flansch auszukommen, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht.
Bei der Trommel 8 gemäss Fig. 2 werden die beiden Wulstkerne 5 von aussen her angeschlagen; beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 wird er von innen der Trommel her an seinen Bestimmungsort gebracht.
Der über den Wulstkern 5 hinausragende freie Teil 4' der Gewebelage wird nun nach einwärts um den Wulstkern 5 herum gebördelt, wie dies durch unterbrochene Linien und Pfeile angedeutet ist. Der Wulstkernhalter
11 ist durch eine zentrale Welle 10 getragen, die mit dem Wulstkern-Anschlagmechanismus zusammenwirkt.
Durch Aufklappen der Trommel 8, die vorzugsweise zwei- oder mehrteilig ausgeführt ist, kann hernach die Karkasse der Trommel entnommen werden und der Reifen in üblicher Weise auf konventionellen Maschinen fertiggestellt, d. h. mit Laufflächen versehen und vulkanisiert werden.
Vehicle tires and process for their manufacture
The invention relates to a vehicle tire. The invention also relates to a method for its production and to a device for carrying out the method.
The formation of the bead portion of a vehicle tire and with it the anchoring of the fabric layers around the bead core play an important role in the construction of tires, since in many cases the service life of a tire is extremely shortened by bead damage. On the one hand, the bead part determines the seat of the tire on the rim and, on the other hand, it must transmit the forces that act from the wheel hub via the rim on the tire and vice versa. A slip-free transmission of the sometimes very significant forces requires a good frictional connection between the bead and the rim, which is sought by a functional design of the interacting parts. A good fit of the tire is strongly influenced by the contour of the rim.
However, there are certain limits to the shape of the rim and even the best contour alone cannot prevent a frictional connection free of side effects.
In conventional tires, all or the majority of the fabric layers inside the tire are placed approximately parallel to the tire inner wall and run around the bead core from the inside to the outside, the outer part ending roughly in the area of the rim flange. When accelerating and braking, such tires generate forces that tend to lift the bead toe off the rim. Since the bead core is not or only very little expandable, it acts as a pivot axis for the bead, specifically for that point which comes to rest on the road. The resulting tension along the fabric layers causes the bead core to pivot about its own axis, which creates the known bead chafing on the bead toe and above the bead heel.
These finally lead to the tire damage to the beads, which can be observed in many cases, whereby tires of the radial type, i.e. so-called radial tires, are particularly susceptible to this.
The problem to be solved is to design the tire in such a way that the forces which occur tend to pull the bead into the rim so that the bead toe and bead heel are pressed snugly against the rim and the rim flange.
The tire according to the invention is characterized in that the fabric layer of the tire carcass anchored on both beads or, in the case of several fabric layers, the majority of the same from the outside of the tire wrap around the bead core and end on the side of the tire facing away from the rim flange in an area adjacent to the bead core and protruding radially from this.
This design makes it possible that the forces transmitted to the bead by the fabric layers result in a couple of forces which endeavor to press the bead toe onto the rim. In this way, relative movements between the bead and the rim no longer occur, and the tire damage mentioned can thus also be avoided.
The method according to the invention is characterized in that the carcass is built up on the inner wall of a hollow cylinder, the carcass ends are turned inwards around an attached bead core on both sides and the carcass together with the bead core is removed from the hollow cylinder, provided with treads and vulcanized.
The device according to the invention is characterized in that the hollow cylinder is in several parts and is provided with an annular flange on both sides.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
1 shows a cross section through a vehicle tire according to the invention,
Fig. 2 is a cross section through an apparatus for manufacturing the tire,
3 is a cross section through a variant embodiment of the device for producing tires,
Fig. 4 is a cross-section through another tire manufacturing apparatus.
1 shows a vehicle tire 1 mounted on a rim 2 in cross section, the rim 2 being provided with a rim flange 3. The tire 1 has an inner and an outer side wall 7 and a tread 13. In the interior of the tire there is at least one fabric layer 4, for example in the form of cord threads. This fabric layer 4 can consist of various materials, for example textiles, metal wire, glass fibers and is wrapped around the bead core 5 in such a way that it is turned over from the outside inwards, so that the end of the turned over fabric insert part 4 'in one of the bead core 5 protruding, adjacent area ends.
The end of this turned-over part 4 ′ thus projects radially beyond the bead core 5, viewed from the axis of rotation of the tire. The bulge heel 12 and the bulge toe 6 each lie snugly against the fig surface. The anchoring of the fabric layer 4 around the bead core 5 is thus asymmetrical and has the effect that, during operation, the forces press the bead toe 6 and bead heel 12 onto the rims and the rim flange 3, the stronger the higher the air pressure inside the tube. This means that there is more on the outside of the tire
Fabric layers are pulled through than on the inside of the tire of the bead.
The wrapping is approximately 1800. The turned-over inner part of the fabric insert runs approximately parallel to the inner boundary surface of the tire and its length is approximately in the order of magnitude of the circumference of the bead core 5.
If there are several fabric layers, all or at least the majority of them are guided around the bead core from the outside of the tire.
The manufacture of tires according to the type described presents difficulties with the conventional methods. It would be conceivable to build up the carcass in the usual way on the outer surface of a horizontal drum, so the fabric ends are turned over upwards. So that the turned-over fabric ends come to lie on the inner side of the tire in the finished tire, the green tire would then have to be turned inside out, i.e. H. the one bead ring can be pulled through the other, which is difficult and cumbersome.
Instead, the carcass is now built up on the inside of a drum instead of on the outside of a drum as was previously the case, as is shown in FIGS. 2 to 4. In these figures, the fabric layers 4 are individually or in the form of a band, as is customary in the tire industry, combined and introduced into the interior of a drum 8, at the edge of which a flange 9 is attached. The drum 8 is driven by drive elements (not shown) on the drum surface. The annular flanges 9 can either widen outwards, as shown in FIG. 2, or narrow towards the center, according to FIG. 3. It is also possible to do without a flange, as can be seen from FIG.
In the drum 8 according to FIG. 2, the two bead cores 5 are struck from the outside; in the embodiment according to FIG. 3, it is brought to its destination from inside the drum.
The free part 4 'of the fabric layer protruding beyond the bead core 5 is now crimped inwards around the bead core 5, as indicated by broken lines and arrows. The bead core holder
11 is carried by a central shaft 10 which cooperates with the bead core stop mechanism.
By opening the drum 8, which is preferably designed in two or more parts, the carcass can then be removed from the drum and the tire can be finished in the usual way on conventional machines, i.e. H. be provided with running surfaces and vulcanized.