DE102009026112A1

DE102009026112A1 - Verfahren zur Bestückung einer Oberfläche eines Laufstreifenprofils mit Spikes

Info

Publication number: DE102009026112A1
Application number: DE200910026112
Authority: DE
Inventors: Matthias Seng; Mike Wajroch
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: DE102009026112B4

Abstract

Verfahren zur Bestückung einer mit zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche (13) von Gummiartikeln - insbesondere des Laufstreifenprofils von Fahrzeugluftreifen -, bei dem jeweils ein mit Spikefuß (10) und Spikekopf (9) ausgebildeter Spike (2) mit seinem Spikefuß (10) in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch (1) eingesetzt und festgeklebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Kapsel (3) mit einer von einer Hülle (4) eingekapselten Dosis Flüssigklebstoff (5) in das Spikeloch (1) eingebracht, dass dieser Kapsel (3) nachfolgend der Spike (2) in das Spikeloch (1) eingeführt wird, wobei die Kapsel (3) zwischen der in Einführrichtung vorgeordnet ausgebildeten Unterseite (15) des Spikefußes (10) und dem Boden (8) des Spikeloches (1) derart zusammengedrückt wird, dass sich die Hülle (4) öffnet und der Flüssigklebstoff (5) zwischen Spike (2) und Spikeloch (1) austritt und den Spike (2) im Spikeloch (1) festklebt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung einer mit zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche von Gummiartikeln – insbesondere des Laufstreifenprofils von Fahrzeugluftreifen –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß und Spikekopf ausgebildeter Spike mit seinem Spikefuß in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch eingesetzt und festgeklebt wird, sowie eine Vorrichtung zum Bespiken eines Gummiartikels an einer zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche – insbesondere am Laufstreifenprofil eines Fahrzeugluftreifens –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß und Spikekopf ausgebildeter Spike mit seinem Spikefuß in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch eingesetzt und festgeklebt wird.
Es ist bekannt, Laufstreifenprofile von Reifen mit Spikes zu bestücken, wobei üblicherweise der Spike mit vergrößertem Spikefuß ausgebildet ist und in ein im Laufstreifenprofil ausgebildetes Spikeloch eingesetzt wird, wo er formschlüssig befestigt ist. Zum Einführen des Spikes werden die Spikelöcher üblicherweise zunächst aufgespreizt. Der Spike wird dann in das aufgespreizte Spikeloch eingefügt. Der Spike hält im Reifen alleine durch den zwischen elastischem Gummimaterial und speziell ausgeformtem Spike ausgebildeten Formschluss. Mit zunehmender Fahrdauer und daraus resultierendem Reifenabrieb reicht die Haltekraft des Formschlusses nicht aus und die Spikes können verloren gehen. Ebenso kann in Fahrsituationen mit hoher Belastung die haltende Kraft des Formschlusses durch die einwirkenden Kräfte überwunden werden und der Spike hierdurch verloren gehen. Die bei hohen Belastungen während des Fahrens auf den Spike und das umgebende Gummimaterial einwirkenden Kräfte können darüber hinaus die Formschlusswirkung reduzieren, so dass die Schwelle der resultierenden, den Spike haltenden Kraft früher erreicht wird und einzelne Spikes bereits unerwünscht frühzeitig verloren gehen können. Um diesen Effekten entgegenzuwirken, werden die Spikes mit sehr ausgeprägten Spikefußformen ausgebildet und nur spezielle, besonders geeignete Gummimaterialien zur Erzielung eines besonders sicheren Formschlusses eingesetzt.
Vereinzelt wurde vorgeschlagen, Spikes zusätzlich im Spikeloch festzukleben. Hierzu wird flüssiger Klebstoff von außen in das Spikeloch eingefüllt und der Spike in herkömmlicher Weise in das mit flüssigem Klebstoff gefüllte Spikeloch eingesetzt. Der flüssige Klebstoff härtet dann aus. Die zusätzliche Klebebefestigung ermöglicht eine höhere Haltbarkeit der Spikes im Laufstreifenprofil. Die in Belastungsspitzen nicht ausreichenden oder durch die Belastung zusätzlich reduzierten Formschlusskräfte zwischen Gummimaterial und Spikes führen aufgrund der weiterhin wirkenden Klebekraft noch nicht zum Lösen des Spikes. Der Verlust der Spikes kann hierdurch reduziert werden. Die durch die Klebeverbindung erzielte höhere Haltbarkeit ermöglicht eine größere Flexibilität in der Formgestaltung des Spikes und der einsetzbaren Kautschukmischung für das Laufstreifenmaterial. Allerdings können beim Einbringen der Spikes die zum Öffnen des Spikeloches in das Spikeloch eindringenden Werkzeuge durch den in das Spikeloch von außen flüssig eingefüllten Klebstoff ebenfalls verklebt werden. Der Spikekopf zum Bestücken des Spikelochs mit dem Spike, der zumindest bis an die Öffnung herangeführt wird, kann ebenso beim Einfüllen des Flüssigklebstoffs, beim Einführen der Öffnungswerkzeuge in das Spikeloch oder beim Beginn des Einführens des Spikes in das Spikeloch mit austretenden Klebstoffresten unerwünscht verklebt werden. Derartige Verklebungen beeinträchtigen den Produktionsablauf. Sie können bereits nach kurzem Einsatz die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Das schnelle präzise Einsetzen vieler Spikes wird hierdurch beeinträchtigt. Daher sind zusätzliche Reinigungsschritte und Vorrichtungen erforderlich, die den Bespikungsablauf ebenfalls erschweren und verlangsamen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde das Bespiken von mit zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche von Gummiartikeln – insbesondere des Laufstreifenprofils von Fahrzeugluftreifen – unter Nutzung der Vorteile der Klebeverbindung einfach und zuverlässig ohne Verkleben der Bestückungseinrichtung und der dadurch bedingten Produktionsbeeinträchtigungen zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Verfahren zur Bestücken einer mit zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche von Gummiartikeln – insbesondere des Laufstreifenprofils von Fahrzeugluftreifen –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß und Spikekopf ausgebildeter Spike mit seinem Spikefuß in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch eingesetzt und festgeklebt wird, gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, bei dem zunächst eine Kapsel mit einer von einer Hülle eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff in das Spikeloch eingebracht und bei dem dieser Kapsel nachfolgend der Spike in das Spikeloch eingeführt wird, wobei die Kapsel zwischen der in Einführrichtung ausgebildeten Unterseite des Spikefußes und dem Boden des Spikeloches derart zusammengedrückt wird, dass sich die Hülle öffnet und der Flüssigklebstoff zwischen Spike und Spikeloch austritt und den Spike im Spikeloch festklebt, gelöst.
Unabhängig davon wird die Aufgabe auch durch die Ausbildung einer Vorrichtung zum Bespiken eines Gummiartikels an einer zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche – insbesondere am Laufstreifenprofil eines Fahrzeugluftreifens –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß und Spikekopf ausgebildeter Spike mit seinem Spikefuß in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch eingesetzt und festgeklebt wird, gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 dadurch gelöst, dass eine Zuführ- und Bestückungseinrichtung zum – insbesondere gesteuerten – Zuführen von Kapseln mit einer von einer Hülle eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff zu einem zu bestückenden Spikeloch und dass eine Zuführ- und Bestückungseinrichtung zum – insbesondere gesteuerten – Zuführen von Spikes zu dem zu bestückenden Spikeloch ausgebildet ist.
Hierdurch wird ermöglicht, den Klebstoff ohne Verkleben der Außenfläche des Gummiartikels im Umfeld des Spikeloches und ohne Verkleben des Öffnungskanals des Spikeloches bis an den Grund des Spikeloches dosiert einzuführen. Das Erweitern des Öffnungskanals des Spikeloches zum Einführen des Spikes kann mit herkömmlichen Öffnungswerkzeugen sicher erfolgen, ohne dass diese mit im Spikeloch befindlichem flüssigem Klebstoffmaterial in Berührkontakt geraten und verkleben. Auch die Einführung des Spikes mit bekannten Bestückungseinrichtungen erfolgt derart, dass der Spike in den Öffnungskanal des Spikeloches eingeführt wird und erst wenn die Kapsel zwischen Spike und Spikegrund zusammengedrückt wird, so dass sich die Hülle der Kapsel öffnet, wird der flüssige Klebstoff im Grunde des Spikeloches freigesetzt. Der flüssige Klebstoff dringt dann aufgrund des zwischen Spike und Rillengrund ausgeübten Druckes zwischen Spike und den Wänden des Spikeloches am Spike entlang nach oben und umhüllt den Spike in Abhängigkeit von der Kapseldosierung über die zur Verklebung gewünschte Erstreckungshöhe im Spikeloch. Auf diese Weise kann unerwünschtes Verkleben der Bestückungseinrichtung und der Öffnungswerkzeuge sowie der Oberfläche des Gummiartikels vermieden werden. Die Vorteile der Verklebung mit erhöhter Haltbarkeit der Spikes im Gummiartikel bei größerer Flexibilität in der Gestaltung der Spikeform und der verwendeten Gummimischung können über ein breites Spektrum genutzt werden. Die verwendeten Werkzeuge und Bestückungseinrichtungen können ohne zusätzlichen Aufwand zur Vermeidung von Verschmutzung durch Verkleben und zur Beseitigung von erfolgten Verklebungen eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine höhere Flexibilität im Einsatz von Materialien und Einrichtungen zur Bestückung des Gummiartikels mit Spikes und einen schnellen präzisen Ablauf der Bespikung des Gummiartikels.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 2, wobei die Kapsel in einem ersten Bestückungsschritt in das Spikeloch bis zum Berührkontakt mit dem Boden des Spikeloches eingeführt wird und der Spike erst danach in einem zweiten Bestückungsschritt in das Spikeloch zunächst bis zum Berührkontakt mit der Kapsel und weiter bis zum Öffnen der Kapsel eingeführt wird. In sehr einfacher Weise kann hierdurch zuverlässig unerwünschtes Verkleben vermieden werden. Der Kontakt zwischen Bestückungseinrichtung und Klebstoffkapsel wird zuverlässig vermieden, so dass auch ein versehentliches Verkleben weitgehend ausgeschlossen werden kann.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 3, wobei die Kapsel an der in Einführrichtung des Spikes ausgebildeten Unterseite des Spikes befestigt in einem gemeinsamen Bestückungsschritt in das Spikeloch dem Spike voran eingeführt wird bis zum Berührkontakt der Kapsel mit dem Boden des Spikeloches und weiter bis zum Öffnen der Hülle eingeführt wird. In sehr einfacher Weise mit minimalen Verfahrensschritten und minimaler Bereitstellung von Vorrichtungen kann hierdurch zuverlässig unerwünschtes Verkleben vermieden werden. Es bedarf hier nur eines einzigen, gemeinsamen Bestückungsschrittes zum Bestücken und Verkleben mit nur einer Bestückungsvorrichtung.
Besonders vorteilhaft und einfach in der Durchführung ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 4, wobei die in der Kapsel von einer Hülle eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff ein Einkomponentenklebstoff ist.
Besonders vorteilhaft und zuverlässig ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei die in der Kapsel von einer Hülle eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff eine Komponente eines Zweikomponentenklebstoffes ist, die nach Öffnen der Kapsel mit der zweiten ins Spikeloch eingebrachten Komponente in Wirkkontakt gerät und somit klebend aushärtet. Soweit die Kapsel doch unerwartet und ungewünscht beschädigt wird und die Komponente austritt, verhärtet diese nicht und kann dann einfach und zuverlässig von den nicht zu verklebenden Stellen entfernt werden.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 6, wobei die zweite Komponente ebenfalls als eine in einer Kapsel mit einer von einer Hülle eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff in das Spikeloch eingebracht, die vom nachfolgend in das Spikeloch eingeführten Spike Unterseite des Spikefußes und dem Boden des Spikeloches derart zusammengedrückt wird, dass sich die Hülle öffnet und der die zweite Komponente bildende Flüssigklebstoff zwischen Spike und Spikeloch austritt. Beide Komponenten können so zuverlässig ohne unerwünschtes Verkleben in das Spikeloch eingebracht und erst mit beim Einführen den Spikes unter Zerplatzen der Hülle ihrer Kapsel freigesetzt werden. Soweit eine Hülle doch unerwartet und ungewünscht beschädigt wird und die umhüllte Komponente austritt, verhärtet diese nicht und kann dann einfach und zuverlässig von den nicht zu verklebenden Stellen entfernt werden.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 7, wobei der Spike an wenigstens einem zur Befestigung durch Verkleben beabsichtigtem Oberflächenbereich vor Einführen in das Spikeloch mit der zweiten Komponente beschichtet wird.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 8, wobei das Spikeloch vor Einbringens der Kapsel entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials im Öffnungsdurchmesser erweitert und während des Einbringens der Kapsel entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials in dem erweiterten Zustand gehalten wird, und wobei das Spikeloch sich danach in seinem Öffnungsdurchmesser aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials wieder verkleinert.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 9, wobei das Spikeloch vor Einbringens des Spikes entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials im Öffnungsdurchmesser erweitert und während des Einbringens des Spikes entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials in dem erweiterten Zustand gehalten wird, und wobei das Spikeloch sich danach in seinem Öffnungsdurchmesser aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials wieder verkleinert.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 11, wobei die Zuführ- und Bestückungseinrichtung zum Zuführen von Kapseln mit einem Vorratsspeicher für Kapseln in Zuführverbindung steht, aus dem die Kapseln von der Zuführ- und Bestückungseinrichtung dem Spikeloch zuführbar sind.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 12, wobei die Zuführ- und Bestückungseinrichtung zum Zuführen von Spikes mit einem Vorratsspeicher für Spikes in Zuführverbindung steht, aus dem die Spikes von der Zuführ- und Bestückungseinrichtung dem Spikeloch zuführbar sind.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den 1 bis 9 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zum Bespiken des Laufstreifenprofils eines Fahrzeugluftreifens näher erläutert. Dabei zeigen
1 ein Profilblockelement eines Laufstreifenprofils eines Fahrzeugluftreifens in Draufsicht mit einem Spikeloch,
2 das Profilblockelement mit von 1 in Schnittdarstellung gemäß Schnitt II-II von 1,
3 Schematische Darstellung des Ablaufs der Bespikung des in 2 dargestellten Spikeloches mit dem in 3a dargestellten Spike und den in den 3b bis 3d dargestellten Bespikungsschritten.
4 Querschnittsdarstellung einer kugelförmigen Klebstoffkapsel,
5 Schematische Darstellung einer Bespikungsvorrichtung zur Bespikung gemäß dem in den 3 dargestellten Verfahren,
6 Darstellung eines alternativen Verfahrens zur Bespikung des in 1 und 2 dargestellten Bespikungslochs,
7 Schematische Darstellung einer Bespikungsvorrichtung zur Bespikung mit dem in 6 dargestellten Verfahren,
8 Darstellung eines weiteren alternativen Verfahrens zur Bespikung des in den 1 und 2 dargestellten Bespikungslochs,
9 Schematische Darstellung einer Bespikungsvorrichtung zur Bespikung mit dem in 8 dargestellten Verfahren.
Die 1 und 2 zeigen ein in radialer Richtung R eines Fahrzeugluftreifens bekannter Art erhabenes Profilblockelement 13 eines Laufstreifenprofiles mit in axialer Richtung A des Fahrzeugluftreifens erstreckt ausgebildeteten und in Umfangsrichtung U des Fahrzeugsreifens hintereinander angeordneten Feineinschnitten 14 und mit einem Spikeloch 1 bekannter Art. Das Spikeloch 1 ist in bekannter Weise zur Aufnahme eines in 3a schematisch dargestellten Spikes 2 bekannter Art ausgebildet. Der Spike ist mit im Einsatz im Fahrzeugluftreifen in radialer Richtung R des Fahrzeugluftreifens von innen nach außen übereinander angeordnet mit einem Fuß 15, einem Zwischenbereich 11, einem Kopf 9 und einer radial äußeren Spikespitze 12 ausgebildet. Das Spikeloch 1 ist zur Aufnahme des Spikes 2 entsprechend mit einer im radial inneren Erstreckungsbereich des Spikelochs 1 ausgebildeten Fußöffnung 7 und einer sich von der Fußöffnung 7 bis zur radial äußeren Mantelfläche des Profilblockelementes 14 erstreckten Öffnungskanals 6 zum Einführen des Spikes 2 ausgebildet. Dabei ist – wie in 3a zu erkennen ist – der rotationssymmetrisch zur Spikeachse ausgebildete Spike 2 in seinem Spikefuß 10 und im Erstreckungsbereich des Spikekopfes 9 jeweils zylindrisch mit ungefähr doppelt so großem Durchmesser ausgebildet wie in seinem Zwischenbereich 11. Das Spikeloch 1 ist sowohl in seinem Erstreckungsbereich des Öffnungskanals 6 als auch in seinem Erstreckungsbereich der Fußöffnung 7 jeweils mit zylindrischer Mantelfläche ausgebildet, wobei der Öffnungsdurchmesser im Bereich der Fußöffnung 7 kleiner ist als der Zylinderdurchmesser des Spikefußes 10, jedoch größer als der Zylinderdurchmesser des Zwischenbereiches 11 des Spikes 2. Die in radialer Richtung R im Fahrzeugluftreifen ausgebildete Höhe der Fußöffnung 7 ist ebenfalls kleiner gewählt als die längs der Erstreckungsachse des Spikes 2 ausgebildete Höhe des Spikefußes 10. Der Öffnungskanal 6 ist mit einem Öffnungsdurchmesser ausgebildet, der geringfügig kleiner als der Durchmesser des Spikes 2 im Zwischenbereich 11 ausgebildet ist. Die gesamte – in 3b dargestellte – Erstreckungshöhe H_L, der Spikeöffnung 1 in radialer Richtung R des Fahrzeugluftreifens gesehen und gemessen von dem die Spikeöffnung 1 im Fahrzeugluftreifen nach radial innen begrenzenden Spikelochgrund 8 bis zu der das Profilblockelement 13 nach radial außen begrenzenden Mantelfläche ist geringfügig kleiner als die längs der Spikeachse gemessene Höhe H_s des Spikes 2, die das Erstreckungsmaß längs der Spikeachse zwischen unterer den Spike 2 am Spikefuß begrenzenden Stirnfläche und der den Spike 2 am Spikekopf 9 begrenzenden Stirnfläche darstellt.
4 zeigt eine kugelförmige Klebstoffkapsel 3 mit Durchmesser D, bei der flüssiger Klebstoff 5 von einer Hülle 4 umkapselt ist. Der flüssige Klebstoff ist beispielsweise ein Cyanacrylat bekannter Art. Die Hülle ist beispielsweise aus Polyester, Polyacrylat, Melaminharz, Harnstoffharz, Polyurethan oder einem anderem geeigneten Werkstoff bekannter Art ausgebildet.
Zur Bestückung sind die Klebstoffkapseln 3 in einem in 5 dargestellten Voratsbehälter 23 bevorratet. In einem Vorratsbehälter 21 sind Spikes 2 bevorratet. Zur Bestückung wird zunächst eine Klebstoffkapsel 3 durch den Öffnungskanal 6 des Spikeslochs 1 hindurch bis in die Fußöffnung 7 eingeführt und liegt in der Fußöffnung 7 – wie in 3b dargestellt – in Berührkontakt zum Lochboden 8 mit Spiel zur Durchgangsöffnung 6. Danach wird – wie in 3c dargestellt – der Öffnungskanal 6 in bekannter Weise entgegen den rückstellenden elastischen Kräften des Gummimaterials des Profilblockelementes 13 aufgeweitet. In dem aufgeweiteten Zustand wird – wie in 3c dargestellt ist – der Spike 2 mit seiner Stirnfläche 15 voran – von außen in das Spikeloch 1 eingeführt bis die Stirnfläche 15 in Berührkontakt zur Klebstoffkapsel 3 kommt und darüber hinaus soweit weiter nach innen bewegt, dass der Spikefuß 10 weiter in die Fußöffnung 7 eindringt. Die zwischen Stirnfläche 15 des Spikes 2 und dem Lochboden 8 des Spikelochs 1 befindliche Kapsel 3 wird dabei soweit zusammengedrückt, dass die Hülle 4 der Kapsel 3 aufreißt und der flüssige Klebstoff 5 hierdurch aus der Kapsel 3 austritt. Während der Spike 2 bis hin zu seiner endgültigen Sitzposition im Spikeloch 1 weiter eingeführt wird, wird der flüssige Klebstoff 5 zwischen Stirnfläche 15 und Boden 8 über den gesamten Boden 8 verteilt und dann entlang der Mantelfläche des Spikes 2 nach oben gedrückt. Sobald der Spike 2 seine endgültige Sitzposition im Spikeloch 1 einnimmt, wird die in ihrem Durchmesser mit Haltemitteln erweiterte Öffnung durch Lösen des Haltekontaktes freigegeben, wodurch sich das Gummimaterial des Profilblockelementes aufgrund der elastischen rückstellenden Kräfte im Bereich des Spikeloches 1 formschlüssig um den Spike 2 legt. Dabei wird der flüssige Klebstoff 5 – wie in 3d dargestellt ist – entlang der Mantelfläche des Spikes 2 bis in den unteren Erstreckungsbereich des Spikekopfes 2 gedrückt und verklebt über diesen gesamten Erstreckungsbereich des Klebstoffes 5 den Spike 2 mit dem umgebenden Gummimaterial. Der Klebstoff 5 härtet aus. Der Spike 2 ist nun mit Formschluss und mit Klebverbindung im Spikeloch 1 befestigt.
Der Durchmesser D der Kapsel 3 ist dabei so gewählt, dass die Kapsel bei erweiterter Öffnung des Durchgangskanals 1 druckfrei in die Fußöffnung eingebracht werden kann und die Menge des Klebstoffes 5 der gewünschten Beklebungshöhe des Spikes im fertig bespikten Zustand von 3d entspricht. Die Hülle 4 der Klebstoffkapsel 3 ist derart dimensioniert, dass die Klebstoffkapsel 3 geringem Druck und Reibung während des Einführens der Klebstoffkapsel 3 in das Spikeloch 1 standhält.
Die Bespikung erfolgt mit einer in 5 schematisch dargestellten Vorrichtung, bei dem in bekannter Weise ein Fahrzeugluftreifen 18 mit Spikelöchern 1 auf ein in einem Gestell 16 drehbar gelagerten und mit einem Motor 19 von einer Steuerungseinheit 24 gesteuert verdrehbaren Aufnahmeeinrichtung 17 befestigt wird. Die Klebstoffkapseln 3 werden von einem Vorratsbehälter 23 über eine Zuleitung 26 mit einer Beschickungseinrichtung 22 vom Steuerrechner 24 gesteuert dem zu beschickenden Spikeloch 1 zugeführt. Danach wird in bekannter Weise mit Hilfe einer vom Steuerrechner 24 gesteuerten Spikepistole 20 ein aus einem Spikevorratsbehälter 21 über eine Spikezuleitung 27 der Spikepistole 20 zugeführter Spike 2 in das Spikeloch 1 eingeschossen.
Zur Steuerung und Regelung der Abläufe des Bespikungsvorganges ist eine Videokamera 25 oberhalb des Laufstreifenprofils des Fahrzeugluftreifens positioniert, die die Position des jeweils zu bespikenden Spikelochs 1 erfasst. Mit Hilfe dieser erfassten Daten werden vom Steuerrechner 24 zur Beschickung und Bespikung die Beschickungseinrichtung 22 und die Spikepistole 20 sowie die Antriebsbewegung des Reifens 18 mit Hilfe des Motors 19 gesteuert.
In den 6a bis 6d ist eine alternative Bespikung gezeigt, bei der die Klebstoffkapsel 3 bereits – wie in 6a dargestellt ist – an der Stirnfläche 15 des Spikes 2 vorab befestigt ist. Die Befestigung erfolgt beispielsweise durch Ankleben der Klebstoffkapsel 3 an der Stirnfläche 15. Wie den 6c entnommen werden kann, wird bei dieser Ausführung der Spike 2 zusammen mit der vorab an ihm befestigten Klebstoffkapsel 3 im eigentlichen Bespikungsvorgang in das – in 6b dargestellte – Spikeloch 1 eingesetzt, wobei die Klebstoffkapsel 3 beim Einführen des Spikes 2 in den aufgeweiteten Öffnungskanal 6 des Spikelochs 1 dem Spike 2 vorangeführt wird. Der Spike 2 wird dabei soweit eingeführt, dass die Klebstoffkapsel 3 in Berührkontakt zum Lochboden 8 kommt und beim weiteren Einführvorgang – wie im Zusammenhang mit dem in den 3c und 3d gezeigten Verfahren beschrieben – die Hülle 4 der Klebstoffkapsel 3 aufreißt und der flüssige Klebstoff 5 austritt. Wie im Zusammenhang mit 3c und 3d beschrieben, verteilt sich der Klebstoff 5 um den Spike 2 herum bis in eine gewünschte Höhe im unteren Erstreckungsbereich des Spikekopfes 9. Dieser Zustand ist in 6d dargestellt.
Wie in 7 dargestellt, ist in diesem Fall die Vorrichtung zur Bespikung wie die Vorrichtung von 5 ausgebildet jedoch ohne separate Beschickungseinrichtung 22, Klebstoffkapselzuleitung 26 und Klebstoffkapselvorratsbehälter 23. Der bespikte Vorratsbehälter 21 enthält bereits die mit den Klebstoffkapseln 3 bestückten Spikes 2. Die Spikes 2 mit daran befestigten Klebstoffkapseln 3 werden gemeinsam über die Zuleitung 27 und die Spikepistole 20 von der Steuereinheit 24 gesteuert an das jeweils zu bespikende Spikeloch 1 herangeführt und in dieses eingeschossen.
In den 3 und 6 ist jeweils ein Verfahren beschrieben, bei dem die Klebstoffkapsel 3 mit einem flüssigen Klebstoff 5 eines Einkomponentenklebers gefüllt ist.
In alternativer Ausbildung wird zum Herstellung der Klebeverbindung ein Zweikomponetenklebstoff bekannter Art zur Verbinden von Metallspikes mit Gummimaterial, beispielsweise ein Zweikomponetenklebstoff auf der Basis von Epoxydharzen oder Polychloropren verwendet.
Dabei ist in einer ersten – nicht näher dargestellten – Variante die Klebstoffkapsel 3 mit einem durch eine Hülle 4 umgebenden Innenraum ausgebildet, der durch eine Wand aus dem Material der Hülle 4 in zwei getrennte Kammern aufgeteilt ist. Die eine Kammer ist mit der ersten Klebstoffkomponente und die zweite Kammer mit der zweiten Klebstoffkomponente gefüllt. Beim Einführen des Spikes 2 in ein Spikeloch 1 wird die Klebstoffkapsel 3 – wie in den 3c und 6c gezeigt und hierzu beschrieben – zwischen dem Spike 2 und dem Lochboden 8 zerquetscht, die Hülle 4 der Klebstoffkapsel 3 reist auf und beide Klebstoffkomponenten werden freigesetzt, verteilen sich um den Spike 2 und härten aus.
In einer zweiten – nicht näher dargestellten – Variante wird jede Klebstoffkomponente in einer eigenen Klebstoffkapsel 3 mit Hülle 4 ausgebildet, wobei in der jeweiligen Klebstoffkapsel 3 als Klebstoff 5 dann nur die jeweilige Klebstoffkomponente von der Hülle 4 umhüllt wird. Dabei werden beispielsweise beide Klebstoffkapseln 3 – wie im Verfahren der 3a bis 3d gezeigt und beschrieben – vor Einführen des Spikes 2 in das Spikeloch 1 eingeführt. Das weitere Verfahren erfolgt analog zu dem in den 3a bis 3d beschriebenen Verfahren. Beim Einführen des Spikes 2 in ein Spikeloch 1 werden beide Klebstoffkapseln 3 – wie in den 3c gezeigt und hierzu beschrieben – zwischen dem Spike 2 und dem Lochboden 8 zerquetscht, die Hülle 4 der Klebstoffkapseln 3 reisen auf und beide Klebstoffkomponenten werden freigesetzt, verteilen sich um den Spike 2 und härten aus.
In anderer Variante sind beide Klebstoffkapseln 3 – wie im Zusammenhang mit dem Verfahren von 6a bis 6d gezeigt und beschrieben – vorab an der Stirnfläche 15 des Spikes 2 befestigt. In anderer Variante ist eine Klebstoffkomponente – wie im Verfahren der 6a bis 6d gezeigt und beschrieben – am Spike 2 befestigt und die andere Klebstoffkapsel 3 wird im Verfahren von 3a bis 3d beschrieben, vor Einführen des Spikes 2 in das Spikeloch 1 eingeführt.
Die 8a bis 8d zeigen eine weitere Variante mit zwei Klebstoffkomponenten, bei der die eine Klebstoffkomponente vorab in Form einer den Kräften bei der Bespikung standhaltenden Beschichtung 28 auf die zu verklebenden Oberflächen des Spikes 2 aufgebracht ist. Die andere Klebstoffkomponente ist in Form einer flüssigen Klebstoffkomponente 5 in einer Klebstoffkapsel 3 mit Hülle 4 – wie in den anderen Ausführungsbeispielen dargelegt – ausgebildet und wird beispielsweise – wie in 8b gezeigt ist – analog zu dem in den 3b gezeigten und hierzu beschriebenen Verfahren vor Einbringen des Spikes 2 in das Spikeloch 1 eingeführt. Der weitere Ablauf erfolgt analog zu dem in den 3c und 3d dargestellten und beschriebenen Verfahren, wobei zunächst der Spike 2 nach Erweiterung der Öffnungskanals 6 des Spikelochs 1 soweit in das Spikeloch 1 eingeführt wird, dass die Klebstoffkapsel 3 – wie in 8c gezeigt – zwischen Spike 2 und Spikelochboden 8 zusammengedrückt wird. Nach Aufreißen der Hülle 4 tritt die flüssige Klebstoffkomponente 5 aus der Klebstoffkapsel 3 aus, umhüllt den Spike 2 im Weiteren bis in den unteren Erstreckungsbereich des Spikekopfes 2 – wie in 8d dargestellt ist – und härtet unter Herstellung der Klebeverbindung zusammen mit der Beschichtung 28 aus.
Beispielsweise ist die flüssige Klebstoffkomponente eine Komponente auf Epoxydharzbasis – beispielsweise auf der Basis von Bisphenol A, den Phenolnovolakenm den Resorcindiglycidylethern – und die Beschichtung eine hierzu geeignete Härterkomponente bekannter Art – basierend auf Säureanhydride, Amine oder phenolhaltige Verbindungen.
Die Beschichtung kann beispielsweise durch Tauchbeschichtung, Pulverbeschichtung oder in sonstiger geeigneter bekannter Weise erfolgen.
Die Vorrichtung zur Bespikung nach diesem Verfahren ist – wie in 9 dargestellt ist – analog zur Vorrichtung von 5 ausgebildet.
Falls erforderlich können die Spikes 2 in bekannter Weise vorab einer geeigneten Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Beispielsweise werden sie in einer Ausführung mit einem bekannten Primer zur besseren Haftung des Klebstoffs an der Spikeoberfläche vorbehandelt. Bei Verwendung von Spikes 2 aus Aluminium ist der Primer beispielsweise in bekannter Weise ein Primer aus Polyurethan.
Die Klebstoffkapsel 3 ist in 4 als kugelförmige Klebstoffkapsel 3 mit Außendurchmesser D dargestellt. Die Klebstoffkapsel 3 kann auch eine andere geeignete Form eines Rotationshyperbolid – beispielsweise die Form eines Ellipsoiden – aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Spikeloch
2: Spike
3: Klebstoffkapsel
4: Hülle
5: Flüssiger Klebstoff
6: Öffnungkanal
7: Fussöffnung
8: Lochboden
9: Kopf
10: Fuß
11: Zwischenbereich
12: Spitze
13: Profilblockelement
14: Feineinschnitt
15: Untere Stirnfläche
16: Gestell
17: Aufnahme
18: Fahrzeugluftreifen
19: Motor
20: Spikepistole
21: Vorratsbehälter
22: Kapselbeschickungseinrichtung
23: Vorratsbehälter
24: Steuerrechnereinheit
25: Videokamera
26: Zuleitung
27: Zuleitung
28: Beschichtung

Claims

Verfahren zur Bestückung einer mit zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche (13) von Gummiartikeln – insbesondere des Laufstreifenprofils von Fahrzeugluftreifen –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß (10) und Spikekopf (9) ausgebildeter Spike (2) mit seinem Spikefuß (10) in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch (1) eingesetzt und festgeklebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Kapsel (3) mit einer von einer Hülle (4) eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff (5) in das Spikeloch (1) eingebracht, dass dieser Kapsel (3) nachfolgend der Spike (2) in das Spikeloch (1) eingeführt wird, wobei die Kapsel (3) zwischen der in Einführrichtung vorgeordnet ausgebildeten Unterseite (15) des Spikefußes (10) und dem Boden (8) des Spikeloches (1) derart zusammengedrückt wird, dass sich die Hülle (4) öffnet und der Flüssigklebstoff (5) zwischen Spike (2) und Spikeloch (1) austritt und den Spike (2) im Spikeloch (1) festklebt.
Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, wobei die Kapsel (3) in einem ersten Bestückungsschritt in das Spikeloch (1) bis zum Berührkontakt mit dem Boden (8) des Spikeloches (1) eingeführt wird und der Spike (2) erst danach in einem zweiten Bestückungsschritt in das Spikeloch (1) zunächst bis zum Berührkontakt mit der Kapsel (3) und weiter bis zum Öffnen der Kapsel (3) eingeführt wird.
Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 1, wobei die Kapsel (3) an der in Einführrichtung des Spikes (2) vorgeordnet ausgebildeten Unterseite (15) des Spikes (2) befestigt in einem gemeinsamen Bestückungsschritt in das Spikeloch (1) dem Spike (2) voran eingeführt wird bis zum Berührkontakt der Kapsel (3) mit dem Boden (8) des Spikeloches (1) und weiter bis zum Öffnen der Hülle (4) eingeführt wird.
Verfahren gemäß den Merkmalen von einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die in der Kapsel (3) von einer Hülle (4) eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff (5) ein Einkomponentenklebstoff ist.
Verfahren gemäß den Merkmalen von einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die in der Kapsel (3) von einer Hülle (4) eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff (5) eine Komponente eines Zweikomponentenklebstoffes ist, die nach Öffnen der Kapsel (3) mit der zweiten ins Spikeloch (1) eingebrachten Komponente in Wirkkontakt gerät und somit klebend aushärtet.
Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei die zweite Komponente ebenfalls als eine in einer Kapsel (3) mit einer von einer Hülle (4) eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff (5) in das Spikeloch (1) eingebracht wird, die von der an der nachfolgend in das Spikeloch (1) eingeführten Spike (2) ausgebildeten Unterseite (15) des Spikefußes (10) und dem Boden (8) des Spikeloches (1) derart zusammengedrückt wird, dass sich die Hülle (4) öffnet und der die zweite Komponente bildende Flüssigklebstoff (5) zwischen Spike (2) und Spikeloch (1) austritt.
Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei der Spike (2) an wenigstens einem zur Befestigung durch Verkleben beabsichtigtem Oberflächenbereich vor Einführen in das Spikeloch (1) mit der zweiten Komponente beschichtet (28) wird.
Verfahren gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Spikeloch vor Einbringens der Kapsel (3) entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials im Öffnungsdurchmesser erweitert und während des Einbringens der Kapsel (3) entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials in dem erweiterten Zustand gehalten wird, und wobei das Spikeloch sich danach in seinem Öffnungsdurchmesser aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials wieder verkleinert.
Verfahren gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Spikeloch (1) vor Einbringens des Spikes (2) entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials im Öffnungsdurchmesser erweitert und während des Einbringens des Spikes (2) entgegen der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials in dem erweiterten Zustand gehalten wird, und wobei das Spikeloch (1) sich danach in seinem Öffnungsdurchmesser aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Gummimaterials wieder verkleinert.
Vorrichtung zum Bespiken eines Gummiartikels (18) an einer zum Kontakt mit der Straßenoberfläche ausgebildeten Oberfläche (13) – insbesondere am Laufstreifenprofil eines Fahrzeugluftreifens –, bei dem jeweils ein mit Spikefuß (10) und Spikekopf (9) ausgebildeter Spike (2) mit seinem Spikefuß (10) in ein in der Oberfläche ausgebildetes Spikeloch (1) eingesetzt und festgeklebt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführ- und Bestückungseinrichtung (22) zum – insbesondere gesteuerten – Zuführen von Kapseln (3) mit einer von einer Hülle (4) eingekapselte Dosis Flüssigklebstoff (5) zu einem zu bestückenden Spikeloch (1) und dass eine Zuführ- und Bestückungseinrichtung (20) zum – insbesondere gesteuerten – Zuführen von Spikes (2) zu dem zu bestückenden Spikeloch (19 ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 10, wobei die Zuführ- und Bestückungseinrichtung (22) zum Zuführen von Kapseln (3) mit einem Vorratsspeicher (23) für Kapseln (3) in Zuführverbindung steht, aus dem die Kapseln (3) von der Zuführ- und Bestückungseinrichtung (22) dem Spikeloch (1) zuführbar sind.
Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 oder 11, wobei die Zuführ- und Bestückungseinrichtung (20) zum Zuführen von Spikes (2) mit einem Vorratsspeicher (21) für Spikes (2) in Zuführverbindung steht, aus dem die Spikes (2) von der Zuführ- und Bestückungseinrichtung (20) dem Spikeloch (1) zuführbar sind.