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Dokumentenidentifikation DE60218118T2 06.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001323512
Titel Reifenformwerkzeug und Reifenherstellverfahren
Anmelder Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Suzuki, Sumitomo Rubber Industries, Kazuya, Kobe-shi, Hyogo-ken, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 60218118
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.12.2002
EP-Aktenzeichen 020284907
EP-Offenlegungsdatum 02.07.2003
EP date of grant 14.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.06.2007
IPC-Hauptklasse B29C 33/42(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B29D 30/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B29L 30/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form für einen Luftreifen, der ein Laufflächenprofil mit variabler Teilung aufweist, im Spezielleren eine Seitenwandformfläche, die den variablen Teilungen zugehörig ist, um einen Reifenrundlauf zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens.

Im Allgemeinen ist ein Luftreifen wie z. B. ein Personenwagenreifen und ein RV-Reifen in dem Laufflächenabschnitt mit einem Laufflächenprofil versehen, das gebildet wird, indem eine Profileinheit in der Reifenumfangsrichtung bei variablen Teilungen in einer Arbeitsabfolge wiederholt wird, um ein Geräusch zu reduzieren.

Allerdings ist bei solch einem Reifen die Wahrscheinlichkeit groß, dass sich der Reifenrundlauf auf Grund der Teilungsschwankung verschlechtert. Und, wie im Stand der Technik gut bekannt, sind eine Radialkraftschwankung, ein radialer Lauffehler und dergleichen erhöht.

In den letzten Jahren besteht infolge ernsthafter Studien an den Laufflächenprofilen die Tendenz, dass diese Schwankungen verschwinden oder minimiert sind, wobei aber wiederum das Problem einer Antriebskraftschwankung (TFV) entsteht.

Eine Form gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 451 832 bekannt. Eine weitere Form ist aus der JP 08 216 154 A bekannt. Die EP-A-1 016 556, die EP-A-1 106 396, die JP 60 189 611 A und die JP 2000 034 522 A offenbaren jeweils einen Fahrzeugreifen.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Form für einen Luftreifen bereitzustellen, bei dem der Reifenrundlauf, insbesondere die Antriebskraftschwankung verbessert ist.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch die Form wie in Anspruch 1 definiert und durch das Verfahren wie in Anspruch 6 definiert erreicht.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel des Luftreifens zeigt, der durch Verwendung einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.

2 ist eine abgewickelte Teildraufsicht, die ein Beispiel des Laufflächenprofils mit variabler Teilung des Luftreifens zeigt.

3 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Reifens zur Erklärung eines Beispiels einer Anordnung mit drei Teilungen.

4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vulkanisierform gemäß der vorliegenden Erfindung.

5 ist eine schematische perspektivische Teilansicht, die die Laufflächenformfläche und die Seitenwandformfläche der Form entsprechend 3 zeigt.

6 ist eine schematische Querschnittsansicht der Seitenwandformfläche.

7 ist eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht, die die Karkassenwellung in dem Laufflächenabschnitt auf Grund der variablen Teilungen zeigt.

8 ist eine Querschnittsansicht der Form und des Rohreifens zur Erklärung der Wirkung des anschwellenden Teils.

9 ist eine Querschnittsansicht der herkömmlichen Form, die nicht mit dem anschwellenden Teil versehen ist.

10 ist eine schematische Querschnittsansicht des Laufflächenabschnitts des aufgepumpten Reifens, der mit der herkömmlichen Form geformt ist.

In den Zeichnungen umfasst ein Luftreifen 1 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Laufflächenabschnitt 2, ein Paar axial beabstandeter Wulstabschnitte 4, jeweils mit einem Wulstkern 5 darin, ein Paar Seitenwandabschnitte 3, eine Karkasse 6, die sich zwischen den Wulstabschnitten 4 erstreckt, und verstärkende Kordschichten mit mindestens einem Laufflächengürtel 7, der radial außerhalb der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 2 angeordnet ist.

Die Karkasse 6 umfasst mindestens eine Lage, in diesem Beispiel nur eine Lage 6A von Korden, die radial unter einem Winkel von 70 bis 90 Grad in Bezug auf den Reifenäquator angeordnet sind und sich zwischen den Wulstabschnitten erstrecken und um die Wulstkerne 5 herum umgeschlagen sind, um ein Paar Umschlagabschnitte 6b und einen Hauptabschnitt 6a dazwischen zu bilden.

Der Gürtel 7 umfasst mindestens zwei Kreuzlagen 7A und 7B von im Wesentlichen parallelen Korden, die unter einem Winkel von 10 bis 35 Grad in Bezug auf den Reifenäquator gelegt sind.

Der Laufflächenabschnitt 2 ist mit Laufflächenrillen 9 versehen, um ein Laufflächenprofil wie z. B. ein Blockprofil (nur Blöcke) und ein Rippen-Blockprofil (Rippen und Blöcke) zu bilden. Das Laufflächenprofil kann eine Reihe von Blöcken 11, die durch Umfangsrillen und axiale Rillen unterteilt sind, eine um den Umfang kontinuierliche Rippe 10 oder dergleichen umfassen. Beispielsweise ist in 2 der Laufflächenabschnitt 2 in eine zentrale Rippe 10 auf dem Reifenäquator C und zwei Umfangsreihen 11R von Blöcken 11 auf jeder Seite der Rippe 10 unterteilt.

Das Laufflächenprofil wird gebildet, indem eine Profileinheit E um den Umfang des Reifens herum bei variablen Teilungslängen P wiederholt wird. Man kann sagen, dass das Gesamtvolumen des Laufflächenelements wie z. B. Block und Rippe umso größer ist, je größer die Profileinheit ist.

In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform ist die Anzahl von Arten der verschiedenen Teilungslängen P drei, und zwar eine maximale Teilungslänge P1, eine minimale Teilungslänge Ps und eine mittlere Teilungslänge Pm. Somit sind die größte Profileinheit El mit der maximalen Teilungslänge P1, die mittelgroße Profileinheit Ein mit der mittleren Teilungslänge Pm und die kleinste Profileinheit Es mit der minimalen Teilungslänge Ps in einer spezifischen Abfolge angeordnet, sodass die größte Profileinheit El nicht in die Nähe der kleinsten Profileinheit Es gelangt, um einen ungleichmäßigen Verschleiß zu verhindern. 3a zeigt ein Beispiel solch einer Abfolge.

Auf der Basis der Abfolge ist eine Reifenvulkanisierform 20 entworfen, um eine TFV zu verbessern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Vulkanisierform 20 eine Fläche T zum Formen des Laufflächenabschnitts 2 (hierin nachfolgend die Laufflächenformfläche T) und eine Fläche S zum Formen des Seitenwandabschnitts 3 (hierin nachfolgend die Seitenwandformfläche S), wie in 9 gezeigt.

Die Laufflächenformfläche T ist mit dem negativen Profil des oben erwähnten Laufflächenprofils versehen, und zwar mit Vorsprüngen, die den Laufflächenrillen entsprechen, und Vertiefungen (b), die den Laufflächenelementen wie z. B. Block und Rippe entsprechen. Wie in 5 gezeigt, ist auf der Basis der Anordnung von Profileinheiten E die Seitenwandformfläche S imaginär in Sektorbereiche S mit einer entsprechenden Teilungsschwankung (Teilungswinkelschwankung) unterteilt.

Demgemäß sind die Sektorbereiche S in diesem Beispiel: ein größter Sektorbereich Sl, der der größten Profileinheit El entspricht und sich radial nach innen von der axialen Kante davon erstreckt; ein mittlerer Sektorbereich Sm, der der mittelgroßen Profileinheit Ein entspricht und sich radial nach innen von der Kante davon erstreckt; und ein kleinster Sektorbereich Ss, der der kleinsten Profileinheit Es entspricht und sich radial nach innen von der Kante davon erstreckt.

Wie in 4 gezeigt, schwillt der größte Sektorbereich Sl (in Volllinie) in Richtung des Formhohlraumes J im Vergleich mit dem kleinsten Sektorbereich Ss (in imaginärer Linie) an.

Der Betrag H1 maximaler Schwellung ist in einem Bereich von 0,1 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm in der axialen Richtung des Reifens festgelegt. Es ist notwendig, dass der Schwellbereich Y derart entworfen ist, dass er zumindest einen Bereich Y0 umfasst, der im Bereich des 0,6-fachen bis 0,8-fachen der Querschnittshöhe HT des Formhohlraumes J, die der Reifenquerschnittshöhe von der Wulstbasislinie BL entspricht, liegt.

Im Hinblick auf die äußere Ansicht und Leistung des Reifens ist zu bevorzugen, dass der Schwellbereich Y höchstens solch ein Bereich Y1 ist, der im Bereich des 0,4-fachen bis 0,8-fachen der Querschnittshöhe HT liegt. Es kann jedoch möglich sein, beinahe den gesamten größten Sektorbereich Sl anschwellen zu lassen.

Wenn der oben erwähnte Betrag H1 maximaler Schwellung weniger als 0,1 mm beträgt, wird es schwierig, eine TFV zu reduzieren. Wenn er mehr als 1,0 mm beträgt, wird das Aussehen des Reifens schlechter.

Was die anderen Sektorbereiche S als den größten Sektorbereich Sl und kleinsten Sektorbereich Ss betrifft, so liegt der Grad der Schwellung verhältnismäßig zwischen diesen wie die Teilungslänge P. In diesem Beispiel entspricht der mittlere Sektorbereich Sm diesen und er ist, wie in 6 gezeigt, als eine geneigte Fläche ausgebildet, die den größten Sektorbereich Sl und den kleinsten Sektorbereich Ss sanft verbindet, während sie eine Stufe oder eine Flächenniveaudifferenz dazwischen überbrückt.

Während des Vulkanisierens des Rohreifens in der Form wird die Innenseite des Rohreifens durch Verwendung eines aufblasbaren Rohres oder Balgs unter Druck gesetzt und der Laufflächengummi wird auf die Laufflächenformfläche T gepresst. Der Laufflächengummi tritt in die Vertiefungen (b) ein. Infolgedessen wird, wie in 7 übertrieben dargestellt, die Karkasslage 6A leicht in Richtung der Vertiefungen (b) bewegt und eine kleine Wellung (el, em, es) wird auf der Karkasse 6 verursacht. Wenn die Teilungslänge P länger wird, wird das Volumen der Vertiefung größer und infolgedessen wird die Bewegung größer. Die Karkassenwellung el, em und es in den Profileinheiten El, Em bzw. Es wird el > em > es.

Im Fall der herkömmlichen Form wird demgemäß die Karkasskordspannung tl, tm und ts darin verhältnismäßig variiert wie die Wellung, und zwar tl > tm > ts. Wie in 9 übertrieben dargestellt, wird die Differenz des Karkasskordverlaufes Ll zwischen den Wulstkernen bei der Profileinheit El und dem Karkasskordverlauf Ls bei der Profileinheit Es etwa 0,5 bis etwa 2,0 mm. Daher erhöht sich, wenn der fertiggestellte Reifen im Gebrauch aufgepumpt wird, die Spannung der Karkasskorde, und die Dehnung der Karkasskorde wird bei der Profileinheit E mit der kleineren Teilung größer, da die Spannung in der Form kleiner ist. Infolgedessen wird, wie in 10 übertrieben dargestellt, das Niveau der Laufflächenfläche ungleichmäßig und die TFV erhöht sich.

Andererseits gelangt im Fall der vorliegenden Erfindung, wie in 8 übertrieben dargestellt, in dem Schwellbereich Y die Karkasslinie Ll der großen Profileinheit El auf Grund der Schwellung auf die Innenseite der Karkasslinie Ls der kleinen Profileinheit Es. Somit wird in dem Seitenwandabschnitt 3 der Karkasskordverlauf der großen Profileinheit El kürzer als der der kleineren Profileinheit Es. Demgemäß wird die Differenz des Kordverlaufes in dem Laufflächenabschnitt 2 durch die Differenz des Seitenwandabschnitts 3 kompensiert und die Karkasskordspannung wird während des Vulkanisierens des Reifens in der Form gleichmäßig. Infolgedessen ist die TFV verbessert.

Vergleichstest

Luftreifen der Größe 225/60R16 für Personenwagen mit dem in 2 gezeigten Laufflächenprofil wurden unter Verwendung der in den 4 und 5 schematisch gezeigten Form gemäß der vorliegenden Erfindung und einer herkömmlichen Form, die dieselbe wie die Form der Erfindung war, mit der Ausnahme, dass sie nicht mit dem Schwellbereich Y versehen war, hergestellt. Und unter Verwendung einer Rundlauf-Testeinrichtung wurden die Antriebskraftschwankung TFV und die Radialkraftschwankung RFV bei einer niedrigen Geschwindigkeit von 20 km/h und einer hohen Geschwindigkeit von 120 km/h gemessen und die RFV und TFV dritter Ordnung, die durch Analysieren der ausgegebenen Daten erhalten wurden, sind in Tabelle 1 gezeigt.

Durch den Test wurde bestätigt, dass es möglich ist, nicht nur die TFV, sondern auch die RFV zu verbessern.


Anspruch[de]
Form für einen Luftreifen, wobei der Luftreifen umfasst: ein Paar Wulstabschnitte (4), ein Paar Seitenwandabschnitte (3) und einen Laufflächenabschnitt (2), der mit einem Laufflächenprofil versehen ist, das gebildet ist, indem eine Profileinheit (E) um den Reifen herum bei mehreren Arten von Teilungen (P) in einer Abfolge wiederholt ist, wobei die Form (20) umfasst:

eine Seitenwandformfläche (S) für einen der Seitenwandabschnitte (3) und

eine Laufflächenformfläche (T), die mit dem negativen Laufflächenprofil versehen ist, das das negative Laufflächenprofil umfasst, das bei den mehreren Arten von Teilungen in der Abfolge wiederholt ist, um das Laufflächenprofil zu formen,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Seitenwandformfläche (S) Sektorbereiche (Sl, Sm, Ss) umfasst, die als sich jeweils radial nach innen von den Profileinheiten weg erstreckend definiert sind, wobei

die größten Sektorbereiche (Sl) als sich von den Profileinheiten mit der größten Teilung weg erstreckend definiert sind und

in Richtung eines Hohlraumes (J) der Form (20) im Vergleich mit den kleinsten Sektorbereichen (Ss), die als sich von den Profileinheiten mit der kleinsten Teilung weg erstreckend definiert sind, anschwellen.
Form nach Anspruch 1, wobei die maximale Schwellung (H1) in einem Bereich von 0,1 bis 1,0 mm in der axialen Richtung liegt. Form nach Anspruch 1, wobei der anschwellende Teil im Bereich des 0,6-fachen bis 0,8-fachen der Reifenquerschnittshöhe (HT) von der Wulstbasislinie (BL) liegt. Form nach Anspruch 1, wobei

die mehreren Arten von Teilungen mittlere Teilungen zwischen der kleinsten Teilung und der größten Teilung umfassen und

die mittleren Sektorbereiche (Sm), die als sich von den Profileinheiten mit den mittleren Teilungen weg erstreckend definiert sind,

in Richtung des Hohlraumes (J) der Form (20) im Vergleich mit den kleinsten Sektorbereichen (Ss) anschwellen und

der Betrag der Schwellung derart ist, dass der Betrag der Schwellung umso größer ist, je größer die Teilung ist.
Form nach Anspruch 1, wobei

die mehreren Arten von Teilungen eine mittlere Teilung zwischen der kleinsten Teilung und der größten Teilung umfassen und

die mittleren Sektorbereiche (Sm), die als sich von den Profileinheiten mit den mittleren Teilung weg erstreckend definiert sind,

in Richtung des Hohlraumes (J) der Form (20) im Vergleich mit den kleinsten Sektorbereichen (Ss) anschwellen und in dem anschwellenden Teil davon der Betrag der Schwellung sich von dem kleinsten Sektorbereich (Ss) zu dem größten Sektorbereich (Sl) allmählich ändert.
Verfahren zum Herstellen eines Luftreifens mit einem Paar Wulstabschnitte (4), einem Paar Seitenwandabschnitte (3) und einem Laufflächenabschnitt (2), der mit einem Laufflächenprofil versehen ist, das gebildet wird, indem eine Profileinheit (E) um den Reifen herum bei mehreren Arten von Teilungen (P) in einer Abfolge wiederholt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass ein Rohreifen hergestellt wird und der Rohreifen in der Form (20) nach einem der Ansprüche 1–5 vulkanisiert wird.






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