DE60220342T2

DE60220342T2 - Reifenlaufflächdüse

Info

Publication number: DE60220342T2
Application number: DE60220342T
Authority: DE
Inventors: Donald Edward Poland Helle; Ernest Wilford Looman Jr
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: US20020190417A1; BR0202176A; EP1270174B1; DE60220342D1; BR0202176B1; EP1270174A1; US6746227B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Extrusion einer Reifenlauffläche mit einem dünnen, elektrisch leitenden Materialstreifen zum Abführen der elektrostatischen Ladungen, die von einem Fahrzeug, das Reifen mit nichtleitenden Gummilaufflächen aufweist, produziert werden.
Beschreibung der verwandten Technik
In EP-A- 0 925 903 wird vorgeschlagen, einen schmalen hochleitenden Gummistreifen an einem breitenmäßigen Mittelbereich der Lauffläche anzubringen. Dies wird vollzogen, indem ein abnehmbarer Unter-Einsatzblock zu dem Extrusionskopf-Einsatzblock hinzugefügt wird. Um für die präzise Installation des Unter-Einsatzblocks zu sorgen, ist eine erhebliche maschinelle Bearbeitung und Überprüfung des Einsatzblocks erforderlich gewesen. Auch waren die Untereinsatzblöcke aus Metallblech gefertigt, um einen dünnwandigen Hüllenteil und einen Basisteil, der in einem Ausschnitt in dem Einsatzblock aufgenommen wird, zu verschaffen. Die Unter-Einsatzblöcke hatten auch Wände, die verjüngt waren, um den Strom des hochleitenden Kautschuks zu lenken.
US-A- 5,397,616 ist auf ein Verfahren zum Vorsehen unvulkanisierten Laufflächenmaterials an den Bodenteilen von Reifenrillen in der Reifenlauffläche gerichtet, indem die Lauffläche mit vorspringenden Teilen der zu der Laufstreifenunterteilschicht benachbarten Teilen der Laufstreifenoberteilschicht mit Rillen extrudiert wird, wodurch die Laufstreifenunterteilschicht an den Rillenböden in dem hergestellten Reifen freigelegt ist. Dieses Freilegen der Laufstreifenunterteilschicht ist abhängig von der Tiefe der Rillen und Durchdringung der Laufstreifenoberteilschicht und, da sie einspringt, verschafft sie keinen Kontakt mit der Fahrbahn, wie dies erforderlich ist, um statische Elektrizität während des Betriebs eines Fahrzeugs abzuführen.
JP-A-2000343580 lehrt eine Extrusionsformvorrichtung mit einem vorgeformten Extrusionswerkzeug mit einem Formdurchlass für leitenden Kautschuk und einen Formdurchlass für einen nichtleitenden Kautschuk.
Zusammenfassung der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein schmaler Streifen aus leitendem Kautschuk geformt, indem der leitende Kautschuk eines niedrigeren Unterlaufflächen-Flusskanals in einem Reifenlaufflächenwerkzeug durch einen Durchlass in einen in dem Flusskanal für den nichtleitenden Laufflächenkautschuk positionierten Kaminblock und durch einen Schlitz in den Kaminblock befördert wird. Nicht nur befindet sich der schmale Streifen in Position zum Abführen von durch das Fahrzeug erzeugter statischer Elektrizität, sondern wird auch die Außenseite des Streifens an der Laufflächenoberfläche nicht verschmiert.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung wird ein Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug verschafft, welches einen Außenlaufflächendurchlass zum Formen einer elektrisch nichtleitenden Gummi-Außenlauffläche sowie einen unteren Unterlaufflächendurchlass zum Formen einer unteren Unterlaufflächenschicht aus elektrisch leitendem Gummi umfasst, gekennzeichnet durch:

(a) einen in dem Außenlaufflächendurchlass montierten und sich von einer Innenfläche zu einer Außenfläche des Durchlasses erstreckenden Kaminblock;
(b) eine Kaminblocköffnung, die sich von einem Ende des Kaminblocks zu einem entgegengesetzten Ende erstreckt;
(c) eine Unterlaufflächenöffnung in dem Außenlaufflächendurchlass in Kommunikation mit dem unteren Unterlaufflächendurchlass und mit der Kaminblocköffnung; und
(d) einen Schlitz in einer stromabwärts befindlichen Seite des Kaminblocks in Kommunikation mit der Kaminblocköffnung und sich zwischen dem einen Ende und dem entgegengesetzten Ende des Kaminblocks erstreckend, um einen schmalen Streifen der unteren Unterlaufflächenschicht zu der Außenlauffläche in dem Außenlaufflächendurchlass zu kommunizieren;
(e) ein Endextrusionswerkzeug stromabwärts von dem Außenlaufflächendurchlass und dem unteren Unterlaufflächendurchlass zur Aufnahme der unteren Unterlaufflächenschicht und der Außenlauffläche, wobei der schmale Streifen der unteren Unterlaufflächenschicht sich von der Unterlauffläche zu einer Außenfläche der Außenlauffläche erstreckt.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Formen einer Reifenlauffläche mit einer unteren Unterlauffläche aus elektrisch leitendem Kautschuk und einer oberen Lauffläche mit einem schmalen Streifen aus elektrisch leitendem Unterlaufflächenkautschuk, der sich von der unteren Unterlaufflächenschicht zu der Oberfläche der oberen Lauffläche erstreckt, verschafft, umfassend:

(a) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht durch einen ersten Durchlass eines Reifenlaufflächenextrusionswerkzeugs;
(b) Befördern elektrisch nichtleitenden Kautschuks der Außenlauffläche durch einen zweiten Durchlass des Reifenlaufflächenextrusionswerkzeugs;
(c) Umleiten eines Teils des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht von dem ersten Durchlass zu dem zweiten Durchlass durch eine Unterlaufflächenöffnung in dem ersten Durchlass;
(d) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht von der Unterlaufflächenöffnung zu einer Position, die sich über den zweiten Durchlass in einer Öffnung eines Kaminblocks erstreckt, der sich zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des zweiten. Durchlasses erstreckt;
(e) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht von dem zweiten Durchlass durch einen Schlitz in der Kaminblocköffnung, um den schmalen Streifen in der oberen Lauffläche zu formen; und
(f) Befördern der unteren Unterlaufflächenschicht und der oberen Lauffläche mit dem schmalen Streifen in ein Endextrusionswerkzeug mit einer Öffnung in Kommunikation mit dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass, um die obere Lauffläche mit dem schmalen Streifen über der unteren Unterlaufflächenschicht zu positionieren und eine elektrische Leitfähigkeit der Lauffläche zu verschaffen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann eine physische Form in gewissen Teilen und der Anordnung von Teilen annehmen, wovon eine bevorzugte Ausführungsform im Detail in dieser Beschreibung beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht wird:
1 ist eine fragmentarische Vorderansicht einer Reifenlaufflächenspleißlasche mit einem die Erfindung verkörpernden Kaminblock und mit weggebrochenen Teilen, genommen entlang der Ebene von Linie 1-1 in 2.
2 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der Ebene von Linie 2-2 in 1, welche eine Fördereinrichtung zur Aufnahme der extrudierten Lauffläche zeigt.
3 ist eine Schnittansicht der extrudierten Lauffläche, genommen entlang der Ebene von Linie 3-3 in 2.
4 ist eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht des Kaminblocks von 1, genommen entlang der Ebene von Linie 4-4 in 2, wobei Teile weggebrochen sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, worin die Darstellungen nur dem Zweck der Illustration einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und nicht zu Zwecken deren Einschränkung dienen, zeigen die 1 und 2 ein Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug 10 mit einem Außenlaufflächendurchlass 12 und einem unteren Unßerlaufflächendurchlass 14 in Kommunikation mit Kautschukextrudern (nicht dargestellt) zum Zuführen des Laufflächenmaterials in das Extrusionswerkzeug an Extruderöffnungen 16 und 18. Die Außenlauffläche 20 besteht aus einem elektrisch nichtleitenden Kautschuk und die untere Unterlauffläche 22 besteht aus einem elektrisch leitenden Kautschuk. Der Außenlaufflächendurchlass 12 und der Durchlass 14 für die untere Unterlauffläche erstrecken sich von voneinander beabstandeten Positionen an einer Extruderseite 24 zu einem End-Extrusionswerkzeug 26 mit einer Endlaufflächenformöffnung 28.
Ein Kaminblock 30 ist in dem Außenlaufflächendurchlass 12 montiert und erstreckt sich von einer Innenfläche des Außenlaufflächendurchlasses zur Oberfläche 34 des Außenlaufflächendurchlasses. Der Kaminblock 30 kann einen stromaufteilenden Vorsprung aufweisen, wie etwa eine stromteilende verjüngte stromaufwärts befindliche Kante 38 zum Umleiten des Stroms der Außenlauffläche 20 aus elektrisch nichtleitendem Kautschuk um den Kaminblock.
Eine Kaminblocköffnung 42 kann durch Bohren eines Lochs durch den Kaminblock 30 von einem Ende des Kaminblocks zu einem entgegengesetzten Ende angebracht werden. Die Kommunikation des Durchlasses 14 für die untere Unterlauffläche mit der Kaminblocköffnung 42 kann durch Bohren des Lochs durch das Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug 10 in den Durchlass für die untere Unterlauffläche vorgesehen werden. Eine Aussparung 46 in der Wand des Durchlasses 14 für die untere Unterlauffläche benachbart zu der Öffnung 44 für die untere Unterlauffläche kann vorgesehen sein, um den unteren Unterlaufflächenkautschuk 22 von dem Durchlass 14 für die untere Unterlauffläche in die Unterlaufflächenöffnung 44 und von dort in die Kaminblocköffnung 42, wo nötig, zu führen.
Zum Formen eines schmalen Streifens durch den nichtleitenden Kautschuk des leitenden Laufflächenkautschuks 22 der unteren Unterlauffläche wird ein Schlitz 48 in eine stromabwärts befindliche Seite 50 des Kaminblocks 30 geschnitten, die sich zwischen einem Ende und einem entgegengesetzten Ende des Kaminblocks erstreckt. Der Durchmesser D einer Kaminblocköffnung 42 und die Breite W des Schlitzes 48 können entsprechend der Laufflächengröße variieren. Die Breite W des Schlitzes 48 für diese Ausführung beträgt 0,0788 Zoll (2 mm) und der Durchmesser D beträgt 0,1576 Zoll (4 mm). Der Abstand X zwischen der Kaminblocköffnung 42 und der Seite des Endextrusionswerkzeugs 26 für diese Ausführungsform beträgt 0,1576 Zoll (4 mm). In anderen Ausführungen kann der Abstand X 1 bis 25 mm (0,0394 bis 0,99 Zoll) betragen und kann der Durchmesser des Durchlasses 42 2 bis 10 mm (0,0788 bis 3,94 Zoll) betragen.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, wird eine Reifenlauffläche 52 mittels des die Erfindung verkörpernden Reifenlaufflächenextrusionswerkzeugs 10 geformt und weist eine Außenlauffläche 54 und eine untere Unterlauffläche 56 aus elektrisch nichtleitendem beziehungsweise leitendem Gummi auf. Ein schmaler Streifen 58 des unteren Unterlaufflächengummis 22 erstreckt sich von der unteren Unterlauffläche 56 zu der Oberfläche 54 der Außenlauffläche 52. Im Betrieb des Reifens führt der schmale Streifen 58 von dem Fahrzeug erzeugte statische Elektrizität ab.
Wo die Reifenlauffläche 52 mehr als eine untere Unterlaufflächenschicht aus elektrisch leitendem Gummi aufweist, kann der Kaminblock 30 so positioniert sein, dass er den elektrisch leitenden Kautschuk von einer unteren Unterlaufflächenschicht zur Oberfläche der Lauffläche befördert.
Wie in 2 gezeigt, kann eine Fördervorrichtung 60 vorgesehen sein, um die extrudierte Reifenlauffläche 52 zu einer geeigneten Schneidstation zu befördern, wo die Lauffläche auf Länge geschnitten wird. Die Lauffläche 52 kann dann zu einer Reifenbaumaschine gebracht werden, wo sie an den Lagen angebracht wird, die auf eine den Fachleuten geläufige Manier auf einer Trommel aufgebaut werden. Der zusammengebaute Reifen wird dann in einem Reifenformwerkzeug plaziert und die Außenlauffläche 52 wird mit Rillen und an der Fahrbahn angreifenden Oberflächen gebildet. Der schmale Streifen 58 von Unterlaufflächengummi 22 ist in einer an der Fahrbahn angreifenden Oberfläche positioniert, die sich an jeder Position an der Laufflächenoberfläche befinden kann. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Streifen 58 in einer umfangsgerichteten Laufflächenrippe in der Mitte der Lauffläche positioniert.
Die Erfindung ist unter Verweis auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden. Es ist deutlich, dass anderen beim Lesen und Verstehen dieser Spezifikation Modifikationen und Änderungen einfallen werden. Es ist beabsichtigt, all solche Modifikationen und Änderungen mit einzuschließen, insofern sie innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug (10), welches einen Außenlaufflächendurchlass (12) zum Formen einer elektrisch nichtleitenden Gummi-Außenlauffläche (54) sowie einen unteren Unterlaufflächendurchlass (14) zum Formen einer unteren Schicht aus elektrisch leitendem Gummi (56) umfasst, gekennzeichnet durch: (a) einen in dem Außenlaufflächendurchlass montierten und sich von einer Innenfläche (32) zu einer Außenfläche (34) des Durchlasses erstreckenden Kaminblock (30); (b) eine Kaminblocköffnung (42), die sich von einem Ende des Kaminblocks zu einem entgegengesetzten Ende erstreckt; (c) eine Unterlaufflächenöffnung in dem Außenlaufflächendurchlass (12) in Kommunikation mit dem unteren Unterlaufflächendurchlass (14) und mit der Kaminblocköffnung (42); (d) einen Schlitz (48) in einer stromabwärts befindlichen Seite (50) des Kaminblocks (30) in Kommunikation mit der Kaminblocköffnung und sich zwischen dem einen Ende und dem entgegengesetzten Ende des Kaminblocks erstreckend, um einen schmalen Streifen (58) der Unterlaufflächenschicht (56) zu der Außenlauffläche (54) in dem Außenlaufflächendurchlass (12) zu kommunizieren; (e) ein Endextrusionswerkzeug (26) stromabwärts von dem Außenlaufflächendurchlass (12) und dem unteren Unterlaufflächendurchlass (14) zur Aufnahme der unteren Unterlaufflächenschicht (22) und der Außenlauffläche (20), wobei der schmale Streifen der unteren Unterlaufflächenschicht sich von der Unterlauffläche zu einer Außenfläche der Außenlauffläche erstreckt.
Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (12) für die untere Unterlauffläche eine Aussparung (46) an der unteren Unterlaufflächenöffnung (44) zum Führen der Unterlauffläche (22) aus elektrisch leitendem Gummi in die Kaminblocköffnung (42) aufweist.
Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaminblocköffnung (42) ein durch den Kaminblock (30) in den unteren Unterlaufflächendurchlass (14) gebohrtes Loch ist.
Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaminblock (30) an eine obere Platte des Außenlaufflächendurchlasses (12) geschweißt ist, um den schmalen Streifen (58) der Unterlaufflächenschicht (56) ohne Verschmieren in der Außenlauffläche (54) anzubringen.
Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaminblock (30) einen stromaufteilenden Vorsprung an einer stromaufwärts gerichteten Seite des Kaminblocks aufweist.
Reifenlaufflächenextrusionswerkzeug von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung ein stromteilendes verjüngtes Ende (38) an der stromaufwärts befindlichen Seite und verjüngte Wände von der stromaufwärts befindlichen Seite zur stromabwärts befindlichen Seite des Kaminblocks aufweist, um den Strom der Außenlauffläche (20) um den Kaminblock (30) umzuleiten.
Verfahren zum Formen einer Reifenlauffläche (52) mit mindestens einer unteren Unterlaufflächenschicht (56) der Schicht aus elektrisch leitendem unterem Kautschuk (22) und einer oberen Lauffläche (54) aus elektrisch nichtleitendem Kautschuk (20) mit einem schmalen Streifen (58) aus elektrisch leitendem Unterlaufflächenkautschuk (20), der sich von der Unterlauffläche zur Oberfläche der oberen Lauffläche erstreckt, umfassend: (a) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht durch einen ersten Durchlass (14) eines Reifenlaufflächenextrusionswerkzeugs (10); (b) Befördern des elektrisch nichtleitenden Kautschuks (20) der Außenlauffläche durch einen zweiten Durchlass (12) des Reifenlaufflächenextrusions-Werkzeugs; (c) Umleiten eines Teils des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht von dem ersten Durchlass (14) zu dem zweiten Durchlass (12) durch eine Unterlaufflächenöffnung (44) in dem ersten Durchlass; (d) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht von der Unterlaufflächenöffnung (44) zu einer Position, die sich über den zweiten Durchlass (12) in einer Öffnung eines Kaminblocks (30) erstreckt, der sich zwischen gegenüberliegenden Oberflächen des zweiten Durchlasses erstreckt; (e) Befördern des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht von dem zweiten Durchlass (12) durch einen Schlitz (48) in der Kaminblocköffnung (42), um den schmalen Streifen (58) in der oberen Lauffläche (54) zu formen; und (f) Befördern der unteren Unterlaufflächenschicht und der oberen Lauffläche mit dem schmalen Streifen in ein Endextrusionswerkzeug (26) mit einer Öffnung (28) in Kommunikation mit dem ersten Durchlass (14) und dem zweiten Durchlass (12), um die obere Lauffläche (54) mit dem schmalen Streifen (58) über der unteren Unterlaufflächenschicht (56) zu positionieren und eine elektrische Leitfähigkeit der Lauffläche zu verschaffen.
Verfahren von Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Reservoir der unteren Unterlaufflächenschicht (56) aus elektrisch leitendem Kautschuk (22) in dem Kaminblock (30) vorsieht, um dem Schlitz (48) die Unterlauffläche aus elektrisch leitendem Kautschuk zuzuführen.
Verfahren von Anspruch 7, gekennzeichnet durch Umleiten des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht (56) von dem ersten Durchlass (14) zu dem zweiten Durchlass (12) durch eine Aussparung in der Oberfläche des ersten Durchlasses in Kommunikation mit dem zweiten Durchlass zum Führen des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht in den zweiten Durchlass.
Verfahren von Anspruch 7, weiter gekennzeichnet durch Vorsehen eines Reservoirs des elektrisch leitenden Kautschuks (22) der unteren Unterlaufflächenschicht (56) in der Kaminblocköffnung (42) zum Zuführen eines kontinuierlichen Stroms des elektrisch leitenden Kautschuks der unteren Unterlaufflächenschicht durch den Schlitz (48), um den schmalen Streifen (58) zu bilden.