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Dokumentenidentifikation DE4442068A1 30.05.1996
Titel Wulstkern
Anmelder SP Reifenwerke GmbH, 63450 Hanau, DE
Erfinder Gerresheim, Manfred, Dr., 63179 Obertshausen, DE
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 25.11.1994
DE-Aktenzeichen 4442068
Offenlegungstag 30.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.05.1996
IPC-Hauptklasse B60C 15/04
IPC-Nebenklasse B29D 30/48   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Wulstkern (1) für einen Luftreifen, der aus einem Ringelement (2) und einem auf das Ringelement (2) gewickelten Festigkeitsträger (5) aufgebaut ist, und bei dem die Festigkeitsträgerwicklung (4) durch eine Stützwand (3) des Ringelements (2) in zwei Bereiche (4a, b) unterteilt ist.

Beschreibung[de]

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

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wickeln eines Wulstkerns.

In dem allgemeinen Bestreben, immer leichtere Kraftfahrzeuge herzustellen, wird auch im Bereich der Fahrzeugreifen gefordert, 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 vorliegen.

Es sind Reifen bekannt, bei denen die Wulstkerne oder Wulstringe aus im Vergleich zu Stahlkorden leichteren Textilkorden und einer diese Textilkordwicklung teilweise umgebenden Umhüllung bestehen. Die im Querschnitt etwa U-förmige Umhüllung hält die Textilkordwicklung zusammen und bildet beim Wickelvorgang die Form, in die der jeweilige Textilkord gewickelt wird.

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

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Festigkeitsträgerwicklung durch eine Stützwand oder Stützwandabschnitte des Ringelements in zwei Bereiche 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 Ringelement 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 Randbereichen 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 Unteransprüchen 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 ausgebildeten 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 gewickelte 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 Ringelementbodens 2a ist jeweils eine Begrenzungswand 6 vorgesehen, die sich radial nach außen und im wesentlichen parallel zur Stützwand 3 erstreckt und eine radiale Ausdehnung entsprechend derjenigen der Stützwand 3 aufweist. Durch die Begrenzungswände 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 bevorzugt als Monowicklung ausgebildet, d. h. sie bestehen jeweils aus einem einzigen auf das Ringelement 2 gewickelten Festigkeitsträger 5. Beide Bereiche 4a, b sind vorzugsweise aufidentische Weise auf den jeweiligen Bereich des Ringelements 2 gewickelt.

Das Ringelement 2 besteht bevorzugt aus einem Material geringen Gewichts, insbesondere aus Kunststoff, das eine möglichst 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 dieser verlaufen. Durch die niedrigeren Begrenzungswände 6 wird der Zugang zu den beiden Bereichen des Ringelements 2 verbessert, so daß das Wickeln der beiden Bereiche 4a, b erleichtert wird. Die Höhe der Begrenzungswände 6 ist jedoch so bemessen, 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 bestehen, wobei vorzugsweise Kombinationen aus Stahlkorden 7 und Aramidkorden 8 verwendet werden. In Fig. 2 ist in dem Bereich 4a links der Stützwand 3 beispielhaft eine Festigkeitsträgeranordnung 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 Stahlkordlagen und Aramidkordlagen in radialer Richtung abwechselnd angeordnet. Die Festigkeit von derartigen Stahl-Aramid-Kombinationen ist sehr hoch und führt zu einer beträchtlichen Gewichtsreduzierung gegenüber herkömmlichen Wulstkernen mit einer lediglich aus Stahl bestehenden Festigkeitsträgerwicklung.

Die in Fig. 2 auf beiden Seiten der Stützwand 3 gezeigten unterschiedlichen Festigkeitsträgerkombinationen dienen lediglich 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 erfindungsgemäßen 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 Winkel α zwischen 0° und 90° einschließen.

Die radiale Ausdehnung der gemäß Fig. 3 axial nach außen geneigten 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 vereinfacht, gleichzeitig aber eine vorteilhafte Aufnahme für die Festigkeitsträgerwicklungen 4a, b geschaffen wird, die deren axiales Wegrutschen nach außen verhindert. Der Übergang zwischen dem in axialer Richtung verlaufenen Boden 2a des Ringelements 2 und den Begrenzungswänden 6 kann eine beliebige Form annehmen und beispielsweise durch einen gekrümmten Abschnitt gebildet sein.

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

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

In allen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Wulstkernen 1 können die Bereiche 4a, b der Festigkeitsträgerwicklung 4 aus Festigkeitsträgern 5 eines einzigen Materials oder aus Materialkombinationen beispielsweise entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform aufgebaut sein. Bevorzugt sind beide Bereiche 4a, b dabei als identische Monowicklungen ausgeführt.

Da beide Bereiche 4a, b des erfindungsgemäßen Wulstkerns durch die Stützwand 3 des Ringelements 2 vollständig voneinander getrennt sind, können zu dessen Herstellung die beiden Bereiche der Festigkeitsträgerwicklung gleichzeitig auf das Ringelement 2 gewickelt werden, so daß die Zeit zur Herstellung der gesamten Festigkeitsträgerwicklung 4 etwa auf die Hälfte reduziert werden kann, da gleichzeitig auf beiden Seiten der Stützwand 3 jeweils eine separate Festigkeitsträgerwicklung 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 eingesetzte Wickelvorrichtung in axialer Richtung an das Ringelement 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


Anspruch[de]
  1. 1. Wulstkern für einen Luftreifen, der aus einem Ringelement (2) und einem auf das Ringelement (2) gewickelten Festigkeitsträger (5) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) durch eine Stützwand (3) oder Stützwandabschnitte des Ringelements (2) in zwei Bereiche (4a, b) unterteilt ist.
  2. 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. 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 Festigkeitsträgerwicklung (4) in zwei Bereiche (4a, b) gleicher Größe unterteilt ist.
  4. 4. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) an seinen axial äußeren Bereichen mit sich zumindest bereichsweise über den Umfang und im wesentlichen nach außen erstreckenden Begrenzungswänden (6) versehen ist.
  5. 5. Wulstkern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Begrenzungswände (6) im wesentlichen parallel zur Stützwand (3) erstrecken.
  6. 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. 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. 8. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) einen radial nach innen gewölbten, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmten Querschnitt aufweist.
  9. 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. 10. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bereiche (4a, b) der Festigkeitswicklung (4) als eine Monowicklung ausgeführt sind.
  11. 11. Wulstkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) aus Textilkorden, insbesondere Kevlar-Korden, gebildet ist.
  12. 12. Wulstkern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträgerwicklung (4) aus Korden unterschiedlicher Materialien, insbesondere Stahl- und Aramidkorden, gebildet ist.
  13. 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. 14. Verfahren zum Wickeln eines insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführten Wulstkerns für einen Luftreifen, wobei der Wulstkern (1) aus einem Ringelement (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. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger (5) den zu bewickelnden Bereichen von zwei getrennten und parallel arbeitenden Wickeleinheiten (4a, b) zugeführt werden.






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