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Title:
METHOD FOR PRODUCING A SOLID RUBBER TYRE AND SOLID RUBBER TYRE PRODUCED ACCORDING TO SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/220227
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a solid rubber tyre for a mobile working machine, comprising a base body (1) which has a radially inner base part (2) that comes into contact with a rim and a radially outer elastic part (3), and comprising a profiled tread part (5) and two lateral tyre flanks (6), which laterally cover at least the elastic part (3), wherein the base part (2) and the elastic part (3) are each constructed by a multi-layer winding of a calendered rubber mixture, and wherein the tread part (5) and the two lateral tyre flanks (6) are likewise formed from rubber mixtures. In this case, the unvulcanized tread part (5) is separately produced, wherein said tread part (5) comprises a base plate (7) and a preformed profiled section (9) which grows from a surface (8) of the base plate (7).

Inventors:
SCHMIDT PETER (DE)
MÜLLER MATTHIAS-STEPHAN (DE)
HEINRICH NIKOLAS (DE)
HALLMANN STEFFEN (DE)
MINX CARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/057797
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
April 03, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH (DE)
International Classes:
B29D30/02; B60C7/08; B60C7/10
Foreign References:
DE102010037571A12012-03-22
DE102007055036A12009-05-20
DE102011052808A12013-01-17
DE4009500A11991-09-26
US20150013863A12015-01-15
FR1255661A1961-03-10
GB1032746A1966-06-15
US20030178125A12003-09-25
DE102007055036A12009-05-20
DE102011052808A12013-01-17
US20020129883A12002-09-19
Attorney, Agent or Firm:
FINGER, KARSTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens für eine mobile

Arbeitsmaschine, aus einem Grundkörper (1), welcher einen radial inneren, mit einer Felge in Kontakt kommenden Bodenteil (2) und einen radial äußeren

Elastikteil (3) aufweist, sowie aus einem profilierten Laufflächenteil (5) und zwei seitlichen Reifenflanken (6), welche zumindest den Elastikteil (3) seitlich bedecken, wobei der Bodenteil (2) und der Elastikteil (3) jeweils durch ein mehrlagiges Wickeln einer kalandrierten Kautschukmischung aufgebaut werden, und wobei der Laufflächenteil (5) und die beiden seitlichen Reifenflanken (6) ebenfalls aus Kautschukmischungen gebildet werden,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass das unvulkanisierte Laufflächenteil (5) gesondert hergestellt wird, wobei dieses Laufflächenteil (5) eine Bodenplatte (7) und eine von einer Oberfläche (8) der Bodenplatte (7) aufwachsende vorgeformte Profilierung (9) aufweist, dass dieses gesondert hergestellte Laufflächenteil (5) in die gegengleich geformten Formflächen der Vulkanisierform einlegt wird,

dass anschließend der unvulkanisierte Grundkörper (1) in die Vulkanisierform eingebracht wird

und dass anschließend die Vulkanisierform geschlossen, der Grundkörper (1) mit dem Laufflächenteil (5) in Berührung und der Vollreifen vulkanisiert wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass das vorgeformte unvulkanisierte Laufflächenteil (5) eine Profilierung (9) aufweist, welche annähernd der Profilierung des fertigen

Vollgummireifens entspricht, dass jedoch deren Profilpositive (10) ein geringeres Volumen als das des fertig vulkanisierten Reifens aufweist, so dass das

Rillenvolumen des vorgeformten unvulkanisierten Laufflächenteiles um 0,5% - 5%, vorzugsweise um 1% - 2% größer ist als das Rillenvolumen des fertig vulkanisierten Reifens.

Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (7) des Laufflächenteiles (5) eine Stärke (12) von 5 mm bis 30 mm, vorzugsweise eine Stärke (12) von 10 mm - 20 mm aufweist.

Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufflächenteil (5) einstückig oder

mehrstückig, vorzugsweise mit Teilungen in radialer Richtung, ist.

Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisierform eine segmentierte oder mittengeteilte Vulkanisierform ist.

Vollgummireifen, welcher gemäß dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens und nach dem Verfahren hergestellter Vollgummireifen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens für eine mobile Arbeitsmaschine, aus einem Grundkörper, welcher einen radial inneren, mit einer Felge in Kontakt kommenden Bodenteil und einen radial äußeren Elastikteil aufweist, sowie aus einem profilierten Laufflächenteil und zwei seitlichen Reifenflanken, welche zumindest den Elastikteil seitlich bedecken, wobei der Bodenteil und der Elastikteil jeweils durch ein mehrlagiges Wickeln einer kalandrierten Kautschukmischung aufgebaut werden, und wobei der Laufflächenteil und die beiden seitlichen Reifenflanken ebenfalls aus Kautschukmischungen gebildet werden. Die Erfindung betrifft ferner einen

Vollgummireifen, welcher nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt ist.

Rohlinge für Vollgummireifen werden im Stand der Technik in einem Aufbauverfahren gefertigt, bei dem die einzelnen kalandrierten Kautschukmischungen für den Bodenteil, den Elastikteil und den Laufflächenteil nacheinander mehrlagig auf einer Wickelvorrichtung, einer Wickelaufnahme, gewickelt werden und die seitlichen Reifenflanken angedrückt werden. Anschließend wird der Reifenrohling in einer Heizform vulkanisiert, die im Laufflächenteil die vorgesehene Profilierung einprägt und dem Vollgummireifen die gewünschten Außenkonturen verleiht. Beim Einformen des Reifenrohlings in die Heizform und beim Heizprozess finden massive und nicht beeinflussbare Fließprozesse der verschiedenen Gummimischungen statt, sodass im fertig vulkanisierten Reifen eine Materialverteilung vorliegt, die nicht der gewünschten Fertigteilspezifikation entspricht. Denn Rohlinge für Vollreifen müssen mit mehr Volumen gefertigt werden, als für das Endfabrikat benötigt ist, um einen Druckaufbau in der Vulkanisierform zu gewährleisten und um eine Unterfüllung zu vermeiden. Dies hat zur Folge, dass die Eigenschaften der Vollgummireifen gewissen Schwankungen unterliegen, die durch den Fertigungsprozess bedingt sind. Bestimmte Fließprozesse können sogar dazu führen, dass Reifen verworfen werden müssen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Vollreifen mit einer Profilierung den vorgenannten Schwankungen unterliegen. Die DE 10 2007 055 036 AI offenbart einen die üblichen Bestandteile aufweisenden Vollgummireifen, in dessen Elastikschicht Hohlkugel enthalten sind. Bei dem aus der DE 10 2011 052 808 AI bekannten, ebenfalls den üblichen Aufbau aufweisenden

Vollgummireifen ist zusätzlich radial innerhalb des Laufflächenteils ein Druck oder Verformungen erfassender Sensor einbaut.

Aus der US 2022/0129883 AI ist es bekannt, die Bauteile eines Vollreifens jeweils in separaten Vulkanisierformen zu vulkanisieren und anschließend zum Vollreifen

zusammenzufügen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Vollgummireifen der eingangs genannten Art derart herstellen zu können, dass die Materialverteilung, insbesondere jene zwischen dem Laufflächenteil und dem Grundkörper, gezielt beeinflusst werden kann und die diesbezüglich erwünschte Materialverteilung im fertig vulkanisierten Vollgummireifen gegeben ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch, dass das unvulkanisierte Laufflächenteil gesondert hergestellt wird, dass dieses Laufflächenteil eine Bodenplatte und eine von einer Oberfläche der Bodenplatte aufwachsende vorgeformte Profilierung aufweist, dass dieses gesondert hergestellte Laufflächenteil in die gegengleich geformten Formflächen der Vulkanisierform einlegt wird, dass anschließend der unvulkanisierte Grundkörper in die Vulkanisierform eingebracht wird und dass

anschließend die Vulkanisierform geschlossen, der Grundkörper mit dem Laufflächenteil in Berührung und der Vollreifen vulkanisiert wird.

Erfindungswesentlich ist, dass das unvulkanisierte Laufflächenteil derart vorgeformt ist, dass dieses eine Profilierung aufweist, welche annährend der Profilierung des fertig vulkanisierten Reifens entspricht und dass das Laufflächenteil gesondert und zeitlich getrennt vom Grundkörper, nämlich eher als dieser, in die Vulkanisierform eingelegt wird. Der Grundkörper wird wie bekannt und üblich aufgebaut. Das Laufflächenteil und der Grundkörper sind beide noch unvulkanisiert, wenn diese in die Vulkanisierform

eingebracht werden. Beim Zusammenfahren der Vulkanisierform kommen das

Laufflächenteil und der Grundkörper in Kontakt und werden im anschließenden

Vulkanisationsprozeß zu einem fertigen Reifen vulkanisiert. Hierdurch ist die

Materialverteilung, insbesondere jene zwischen dem Laufflächenteil und dem Grundkörper, gezielt beeinflussbar und die diesbezüglich erwünschte Materialverteilung im fertig vulkanisierten Vollgummireifen ist gegeben.

Vorteilhaft ist es, wenn das vorgeformte unvulkanisierte Laufflächenteil eine Profilierung aufweist, welche annähernd der Profilierung des fertigen Vollgummireifens entspricht, dass jedoch deren Profilpositive ein geringeres Volumen als das des fertig vulkanisierten Reifens aufweist, so dass das Rillenvolumen des vorgeformten unvulkanisierten

Laufflächenteiles um 0,5% - 5%, vorzugsweise um 1% - 2% größer ist als das

Rillenvolumen des fertig vulkanisierten Reifens. Das Rillenvolumen ist das sogenannte „Leervolumen" oder auch„Void". Das Rillenvolumen wird durch die Summe der „Luftvolumina" sämtlicher Rillen -zwischen den Rillenbegrenzungen und einer

Einhüllenden der Laufstreifenperipherie ermittelt-.

Zweckmäßig ist es, wenn die Bodenplatte des Laufflächenteiles eine Stärke (im Wortsinn der Dicke) von 5 mm bis 30 mm, vorzugsweise eine Stärke von 10 mm - 20 mm aufweist. Hierdurch ist das Laufflächenteil stabil und kann ohne Beschädigungen wie Einrisse verarbeitet werden.

Das unvulkanisierte Laufflächenteil ist einstückig oder mehrstückig, vorzugsweise mit

Teilungen in radialer Richtung. Wenn das Laufflächenteil einstückig ist, ist es sehr schwer an Gewicht, kann aber mit einem Arbeitsschritt in die Vulkanisierform eingebracht werden. Wenn das Laufflächenteil mehrstückig ist, sind die einzelnen Laufflächenteil-Stücke geringer an Gewicht, können leichter, aber in mehreren Schritten in die Vulkanisierform eingebracht werden. Die Vulkanisierform ist eine segmentierte oder mittengeteilte Vulkanisierform.

Die Erfindung betrifft ferner einen Vollgummireifen, welcher nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher beschrieben. Dabei zeigen die

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Vollgummireifen;

Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht eines Abschnittes eines gesondert vorgefertigten, unvulkanisierten Lauffiächenteiles.

Die Figuren 1 und 2 werden nachfolgend zusammen beschrieben.

Vollgummireifen gemäß der Erfindung sind insbesondere Reifen für mobile

Arbeitsmaschinen, wie Flurförderzeuge, beispielsweise Gabelstapler oder Telehandler. Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Querschnitt durch einen Vollgummireifen weist dieser einen Grundkörper 1 aus einem radial inneren Bodenteil 2 und einem auf diesem befindlichen Elastikteil 3 auf. Der Bodenteil 2 besteht üblicherweise aus einer harten Gummimischung und enthält zumindest ein zugfestes Insert, bei der dargestellten

Ausführungsform mehrere in Umfangsrichtung des Reifens umlaufende zugfeste, metallische Kerne 4, und ist jener Teil des Reifens, welcher mit einer Felge in Kontakt kommt. Die Felge kann in herkömmlicher Weise ausgeführt sein, ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher auch nicht dargestellt. Der Elastikteil 3 bildet im Vollgummireifen eine elastische Zwischenschicht, deren Gummimaterial auf Federungs- und Dämpfungseigenschaften optimiert ist. Ein radial außerhalb des Grundkörpers 1 auf diesem befindlicher Laufflächenteil 5, welcher in an sich bekannter Weise mit einer Profilierung versehen sein kann, komplettiert gemeinsam mit seitlichen Reifenflanken 6 den Vollgummireifen. Die Reifenflanken 6 bedecken seitlich bzw. umschließen seitlich den Elastikteil 3 und bei der gezeigten Ausführung auch zumindest die radial äußeren Bereiche des Bodenteils 2.

Der Bodenteil 2, der Elastikteil 3, der Laufflächenteil 5 und die Reifenflanken 6 bestehen aus vulkanisierten Gummimaterialien, der Laufflächenteil 5 und die Reifenflanken 6 vorzugsweise aus dem gleichen Gummimaterial, die anderen Bestandteile aus voneinander verschiedenen Gummimaterialien und werden jeweils aus einer separaten, auf die erwünschten Eigenschaften des betreffenden Bauteils abgestimmten Kautschukmischung gefertigt.

Der Aufbau bzw. die Herstellung des unvulkanisierten Grundkörpers 1 erfolgt auf einer Wickelvorrichtung, insbesondere einer sogenannten Wickelaufnahme, auf welche vorerst eine in Umfangsrichtung des Reifens umlaufende Lage der für den Bodenteil 2

vorgesehenen, kalandrierten Kautschukmischung aufgebracht wird. Auf dieser Lage werden die Kerne 4 in der vorgesehenen Anzahl nebeneinander platziert. Anschließend wird der Bodenteil 2 durch Wickeln von weiteren Lagen der kalandrierten

Kautschukmischung aufgebaut. Auf den Bodenteil 2 wird der Elastikteil 3 aus der für den Elastikteil 3 vorgesehenen und kalandrierten Kautschukmischung ebenfalls in mehreren Lagen gewickelt.

Das unvulkanisierte Laufflächenteil 5 wird gesondert hergestellt, wobei dieses

Laufflächenteil 5 eine Bodenplatte 7 und eine von einer Oberfläche 8 der Bodenplatte aufwachsende vorgeformte Profilierung 9 aufweist. Die Profilpositiven sind Profilblöcke 10, welche durch Rillen 11 voneinander getrennt sind. Dieses gesondert hergestellte Laufflächenteil 5 wird in die gegengleich geformten Formflächen der Vulkanisierform (nicht dargestellt) einlegt. Nachfolgend wird der unvulkanisierte Grundkörper 1 in die Vulkanisierform eingebracht. Alle noch unvulkanisierten Bauteile des Vollreifens sind nun in die Vulkaniserform verbracht, so dass die Vulkanisierform geschlossen wird und der Grundkörper 1 mit dem Laufflächenteil 5 in Berührung kommt und der Vollreifen seine erwünschte und vorgesehene Querschnittsgestalt erhält. Durch entsprechende Zufuhr von Wärme wird über eine vorbestimmte Zeit wird der Vollreifen ausvulkanisiert.

Das vorgeformte unvulkanisierte Laufflächenteil 5 weist eine Profilierung 9 aus

Profilpositiven, hier Profilblöcken 10, und aus Profilrillen 11 auf, welche annähernd der Profilierung des fertigen Vollgummireifens entspricht. Jedoch weisen die Profilpositive ein geringeres Volumen als das des fertig vulkanisierten Reifens auf, so dass das

Rillenvolumen des vorgeformten unvulkanisierten Laufflächenteiles 5 um 0,5% - 5%, vorzugsweise um 1% - 2% größer ist als das Rillenvolumen des fertig vulkanisierten Reifens. Die Bodenplatte 7 des Laufflächenteiles weist eine Stärke 12 von 10 mm bis 20 mm auf. Das Laufflächenteil 7 ist in mehrere einzelne Stücke geteilt, welche in die Vulkansierform eingelegt werden und das komplett über den Umfang umlaufende Laufflächenteil 7 bilden.

Bezugsziffernliste

1 Grundkörper

2 Bodenteil

3 Elastikteil

4 zugfester Kern

5 Laufflächenteil

6 seitliche Reifenflanke

7 Bodenplatte

8 Oberfläche der Bodenplatte

9 Profilierung

10 Profilblock

11 Rille

1 Stärke der Bodenplatte aR axiale Richtung

rR radiale Richtung uR Umfangsrichtung