DE102010060217B4

DE102010060217B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Position eines Seitenverbandmaterialstreifens beim Aufbau eines Fahrzeugluftreifens

Info

Publication number: DE102010060217B4
Application number: DE102010060217.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Matejicek
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: DE102010060217A1

Abstract

Verfahren zur Überprüfung der Richtigkeit der Position zumindest eines auf einer Reifenaufbautrommel aufgebrachten Seitenverbandmaterialstreifens (15) eines Fahrzeugluftreifens, welcher Streifen (15) aus unterschiedliche Kautschukmischungen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit aufweisenden Materialbahnen für Seitenteile (7, 8) zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Positionieren des betreffenden Seitenverbandmaterialstreifens (15) an einer bestimmten Position des Seitenverbandmaterialstreifen (15) der elektrische Widerstand der dort befindlichen Materialbahn gemessen wird, der ermittelte Istwert des elektrischen Widerstandes mit einem gespeicherten Sollwert, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der Materialbahn bei in der richtigen Position befindlichem Seitenverbandmaterialstreifen (15) korreliert, verglichen wird, wobei bei einer bestimmten Abweichung des festgestellten Istwertes vom Sollwert der Reifenaufbauprozess unterbrochen und der betreffende Seitenverbandmaterialstreifen (15) entfernt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Richtigkeit der Position zumindest eines auf einer Reifenaufbaumaschine, insbesondere einer Reifenaufbautrommel, aufgebrachten Seitenverbandmaterialstreifens eines Fahrzeugluftreifens, welcher Streifen aus unterschiedliche Kautschukmischungen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit aufweisenden Materialbahnen für Seitenteile zusammengefügt ist.
Bei Fahrzeugluftreifen ist es üblich, dass Bestandteile aus unterschiedlichen Kautschukmischungen hergestellt werden. Beispielsweise bestehen die Seitenverbände der meisten Fahrzeugluftreifen aus zwei Seitenteilen, welche aus unterschiedlichen Kautschukmischungen hergestellt sind und unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Das eine, an die Wulstbereiche anschließende Seitenteil soll insbesondere eine gute Anbindung des Seitenverbandes an die Wulstbereiche gewährleisten und bezüglich Härte und Festigkeit derart ausgeführt sein, dass der Reifen beim Montieren und im Betrieb vor Beschädigungen geschützt ist. Das zweite, bis unter den Randbereich des Gürtels verlaufende Seitenteil soll etwas flexibler ausgeführt sein, Druckbelastungen gut aufnehmen können und dem Seitenverband eine gewisse Biegesteifigkeit verleihen. Während der Reifenfertigung, dem Aufbau des Reifens aus seinen unvulkanisierten Bestandteilen, kann es vorkommen, dass einer der aus zwei Mischungskomponenten bestehende Seitenverbandmaterialstreifen auf der Reifenaufbautrommel verkehrt aufgelegt wird, sodass im fertigen Reifen die Position der Seitenteile vertauscht wäre. Dies hätte gravierende Folgen auf die Qualität der fertigen Reifen. Es wurde bereits mit unbefriedigendem Erfolg versucht, mittels des Einsatzes von Sensortechniken festzustellen, ob die Seitenverbandmaterialstreifen verkehrt aufgelegt wurden. Die US 2008/006356 A1 und JP 2008-013 001 A offenbaren bekannte Verfahren zur Messung von Materialeigenschaften von Reifenbauteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es auf zuverlässige und einfache Weise gestatten, festzustellen, ob Seitenverbandmaterialstreifen, welche unterschiedliche Kautschukmischungen aufweisen, in der richtigen Position auf die Reifenaufbaumaschine aufgebracht worden sind.
Was das Verfahren betrifft wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach dem Positionieren des betreffenden Seitenverbandmaterialstreifens an einer bestimmten Position des Seitenverbandmaterialstreifen der elektrische Widerstand der dort befindlichen Materialbahn gemessen wird, der ermittelte Istwert des elektrischen Widerstandes mit einem gespeicherten Sollwert, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der Materialbahn bei in der richtigen Position befindlichem Seitenverbandmaterialstreifen korreliert, verglichen wird, wobei bei einer bestimmten Abweichung des festgestellten Istwertes vom Sollwert der Reifenaufbauprozess unterbrochen und der betreffende Seitenverbandmaterialstreifen entfernt wird.
Die gestellte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche zumindest eine Widerstandsmesseinrichtung zur Messung des elektrischen Widerstandes des Seitenverbandmaterialstreifen an einer bestimmten Position aufweist, welche Widerstandsmesseinrichtung an eine Messelektronik gekoppelt ist, die den gemessenen Istwert mit einem gespeicherten Sollwert vergleicht, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der betreffenden Materialbahn bei in der richtigen Position befindlichem Seitenverbandmaterialstreifen korreliert.
Die Erfindung nützt daher die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit der Materialbahnen der Seitenverbandmaterialstreifen dafür, festzustellen, ob diese beim Reifenaufbauprozess in der richtigen Position aufgebracht worden sind. Das Verfahren arbeitet auf einfache und zuverlässige Weise, die Vorrichtung ist baulich kompakt und zweckmäßig ausführbar.
Auf besonders rationelle Weise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren in den Reifenaufbauprozess dann einbinden, wenn der elektrische Widerstand beider Seitenverbandmaterialstreifen an bestimmten Positionen und insbesondere gleichzeitig gemessen wird.
Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung pro Seitenverbandmaterialstreifen eine Widerstandsmesseinrichtung vorgesehen.
Jede dieser Widerstandsmesseinrichtungen ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung mit einem Paar von Messkopfträgern mit Messköpfen versehen, deren gegenseitiger Abstand automatisch einstellbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann während des Reifenaufbauprozesses automatisch in ihre Messposition verfahren und nach erfolgter Messung wieder zur Seite gefahren werden. Dazu kann eine hydraulische oder pneumatisch betätigbare Einrichtung vorgesehen sein, welche die Widerstandsmesseinrichtungen automatisch in ihre Messpositionen bringt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen

1 eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugluftreifens,
2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
3 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb.

1 zeigt eine Teilquerschnitt durch einen herkömmlich aufgebauten Fahrzeugluftreifen, welcher in Radialbauart ausgeführt ist und einen Laufstreifen 1, einen mehrlagigen Gürtelverband 2, eine Radialkarkasse 3, eine Innenschicht 4, Wulstbereiche mit jeweils einem Wulstkern 5 und einem Kernprofil 6 sowie Seitenverbände aufweist. Der Fahrzeugluftreifen kann weitere Bauteile, beispielsweise Wulstverstärkerstreifen und eine Gürtelbandage, aufweisen, die nicht dargestellt sind. Der Seitenverband besteht aus zwei Seitenteilen 7 und 8. Das Seitenteil 8 schließt an das Seitenteil 7, welches auch Hornprofil genannt wird, an und überlappt außen mit dem radial äußeren Endabschnitt des Seitenteils 7, derart, dass im überlappenden Bereich sowohl das Seitenteil 7 als auch das Seitenteil 8 dünner werdend auslaufen. Das unmittelbar an das Seitenteil 7 anschließende Seitenteil 8 wird an seinem radial äußeren Endabschnitt von dem einen seitlichen Randabschnitt des Laufstreifens 1 überlappt und läuft sukzessive dünner werdend radial innerhalb der seitlichen Kante des Gürtelverbandes 2 aus. Das Seitenteil 7 weist gegenüber dem Seitenteil 8 eine wesentlich geringere radiale Erstreckung auf. Würde man die beiden Seitenteile 7 und 8 als Kreisringe in einer Ebene aufbreiten, wäre die Breite des Kreisringes des Seitenteils 7 vorzugsweise höchstens 25 % der Breite des Kreisringes des Seitenteils 8.
Die beiden Seitenteile 7 und 8 bestehen aus unterschiedlichen Gummimischungen. Das Seitenteil 7 ist aus einer Kautschukmischung gefertigt, die eine gute Verbindung zu den mit ihr in Kontakt kommendem Reifenbauteilen sicherstellt und eine Härte und Festigkeit aufweist, welche den Wulstbereich beim Montieren des fertigen Reifens auf einer Felge und beim Fahren mit dem Reifen vor Beschädigungen schützt.
Das Seitenteil 8, welches einen Großteil des seitlichen Bereiches des Fahrzeugluftreifens einnimmt, wird aus einer flexibleren Kautschukmischung hergestellt, und soll vor allem bei Anprall und Druck elastisch nachgeben können. Darüber hinaus soll das Seitenteil 8 dem Reifen eine gewisse Biegesteifigkeit verleihen.
Das Seitenteil 7 besteht aus einer Gummimischung mit einem relativ hohen Anteil an Ruß von 40 phr bis 60 phr, das Seitenteil 8 enthält wesentlich weniger Ruß, insbesondere zwischen 10 phr und 20 phr. Das Seitenteil 7 ist somit elektrisch leitfähig, sein elektrischer Widerstand beträgt in der Größenordnung von 10 MOhm. Das Seitenteil 8 ist in Folge des geringen Rußanteiles elektrisch nicht leitfähig.
Bei der Reifenherstellung werden die Materialbahnen für die Seitenteile 7, 8 zu einem Bauteil, einem einzigen Seitenverbandmaterialstreifen, zusammengefügt, und in an sich bekannter und üblicher Weise während des Aufbaus des Rohreifens auf einer Reifenaufbautrommel auf die bereits aufgebrachte Karkasse aufgelegt. Es kann nun vorkommen, dass sich eine der oder beide Seitenverbandmaterialstreifen versehentlich verdrehen und dann falsch positioniert werden, derart, dass im Reifen das Seitenteil 7 dem Laufstreifen 1 bzw. dem Gürtelverband 2 und das Seitenteil 8 dem Wulstbereich zugeordnet wäre. Die vertauschten Positionen hätten merkbare Folgen auf die Qualität des hergestellten Reifens.
Die Erfindung stellt eine einfache Vorrichtung und ein einfaches Verfahren zur Verfügung, um ein falsches Auflegen der Seitenverbandmaterialstreifen feststellen zu können und die Fertigstellung des Reifens mit einem falsch aufgelegten Seitenverbandmaterialstreifen zu verhindern.
Gemäß der Erfindung wird die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit der Kautschukmischungen der Materialbahnen für die Seitenteile 7 und 8 dafür verwendet, die Position dieser Materialbahnen bei auf die Aufbautrommel aufgelegten Seitenverbandmaterialstreifen zu kontrollieren. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Ausführungsvariante einer für diesen Einsatzzweck geeigneten Vorrichtung. Die Vorrichtung weist zwei Widerstandsmesseinrichtungen 10 auf, welche mit jeweils einem Paar von stabförmigen Messkopfträgern 11 versehen sind, an deren Enden Messköpfe 12 vorgesehen sind, welche bei dargestellten Ausführungsform als Tastspitzen ausgebildet sind. Die Messkopfträger 11 sind paarweise an Lagerteilen 14 gelagert, derart, dass der gegenseitige Abstand der beiden Messköpfe 12 einstell- und veränderbar ist. Die beiden Lagerteile 14 sind auf einer Tragplatte 13 befestigt, welche mit weiteren Teilen der Vorrichtung verbunden ist, zu welchen beispielsweise eine hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Einrichtung gehört, die ein Absenken bzw. Positionieren der Widerstandsmesseinrichtungen 10 während der Reifenfertigung, insbesondere auf automatische Weise, sicherstellen. Die beiden Widerstandsmesseinrichtungen 10 sind mit einer Messelektronik in Verbindung, welche die von beiden Einrichtungen 10 ermittelten Widerstandswerte verarbeitet. Die Messelektronik vergleicht die gemessenen Werte mit Sollwerten, um derart festzustellen, ob die Seitenverbandmaterialstreifen in der richtigen Position angerollt wurden.
3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch im Betrieb. Gezeigt sind Abschnitte von bereits auf der Aufbautrommel 16 angerollten Seitenverbandmaterialstreifen 15 aus den beiden Materialbahnen für die Seitenteile 7 und 8. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird insbesondere automatisch herangefahren, abgesenkt und dabei derart positioniert, dass die Tastspitzen der einen Widerstandsmesseinrichtung 10 in einem definierten gegenseitigen Abstand dort positioniert werden, wo sich die Materialbahn für das Seitenteil 7 des einen Seitenverbandmaterialstreifen 15 befinden sollte. Die Tastspitzen der zweiten Widerstandsmesseinrichtung 10 werden ebenfalls in einem definierten Abstand dort positioniert, wo sich die Materialbahn für das Seitenteil 7 des anderen Seitenverbandmaterialstreifen 15 befinden sollte. Nun erfolgt der Messvorgang - das Feststellen des elektrischen Widerstandes der jeweiligen Kautschukmischungen. Die Messelektronik führt den Vergleich mit dem abgespeicherten Sollwert durch, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der Kautschukmischungen bei in der richtigen Position befindlichen Seitenverbandmaterialstreifen 15 korreliert, sodass auf diese Weise festgestellt wird, ob die Seitenverbandmaterialstreifen 15 auf der Reifenaufbaumaschine richtig positioniert sind. Stimmen die Positionen wird der Reifenaufbauprozess fortgesetzt, stimmt die Position eines Seitenverbandmaterialstreifens 15 nicht, wird der Reifenaufbauprozess unterbrochen, der falsch positionierte Seitenverbandmaterialstreifen 15 entfernt und der Reifenaufbauprozess mit neuerlicher Zuführung des Seitenverbandmaterialstreifen 15 fortgesetzt. Die Messung des elektrischen Widerstandes kann auch dort erfolgen, wo die Materialbahn für das Seitenteil 8 positioniert sein soll.
Die Erfindung ist sowohl bei der PKW- als auch der LKW-Reifenfertigung einsetzbar. Des weiteren ist es möglich, mit der Erfindung auch bei anderen Reifenbauteilen zu kontrollieren, ob diese in gewünschter Position auf der Reifenaufbaumaschine positioniert worden sind.
Bezugsziffernliste

1: Laufstreifen
2: Gürtelverband
3: Radialkarkasse
4: Innenschicht
5: Wulstkern
6: Kernprofil
7: Seitenteil
8: Seitenteil
10: Widerstandsmesseinrichtung
11: Messkopfträger
12: Messköpfe
13: Tragplatte
14: Lagerteil
15: Seitenverbandmaterialstreifen
16: Aufbautrommel

Claims

Verfahren zur Überprüfung der Richtigkeit der Position zumindest eines auf einer Reifenaufbautrommel aufgebrachten Seitenverbandmaterialstreifens (15) eines Fahrzeugluftreifens, welcher Streifen (15) aus unterschiedliche Kautschukmischungen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit aufweisenden Materialbahnen für Seitenteile (7, 8) zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Positionieren des betreffenden Seitenverbandmaterialstreifens (15) an einer bestimmten Position des Seitenverbandmaterialstreifen (15) der elektrische Widerstand der dort befindlichen Materialbahn gemessen wird, der ermittelte Istwert des elektrischen Widerstandes mit einem gespeicherten Sollwert, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der Materialbahn bei in der richtigen Position befindlichem Seitenverbandmaterialstreifen (15) korreliert, verglichen wird, wobei bei einer bestimmten Abweichung des festgestellten Istwertes vom Sollwert der Reifenaufbauprozess unterbrochen und der betreffende Seitenverbandmaterialstreifen (15) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, dass an bestimmten Positionen der elektrische Widerstand beider Seitenverbandmaterialstreifen (15), gemessen wird.
Vorrichtung zur Überprüfung der Richtigkeit der Position zumindest eines auf einer Reifenaufbautrommel aufgebrachten Seitenverbandmaterialstreifens (15) eines Fahrzeugluftreifens, welcher Streifen (15) aus unterschiedliche Kautschukmischungen mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit aufweisenden Materialbahnen für Seitenteile (7, 8) zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Widerstandsmesseinrichtung (10) zur Messung des elektrischen Widerstandes des Seitenverbandmaterialstreifen (15) an einer bestimmten Position aufweist, welche Widerstandsmesseinrichtung (10) an eine Messelektronik gekoppelt ist, die den gemessenen Istwert mit einem gespeicherten Sollwert vergleicht, welcher mit dem erwarteten elektrischen Widerstand der betreffenden Materialbahn bei in der richtigen Position befindlichem Seitenverbandmaterialstreifen (15) korreliert.
Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Überprüfung der Position beider Seitenverbandmaterialstreifen (15), dadurch gekennzeichnet, dass pro Seitenverbandmaterialstreifen (15) eine Widerstandsmesseinrichtung (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Widerstandsmesseinrichtung (10) ein Paar von Messkopfträgern (11) mit Messköpfen (12) aufweist, deren gegenseitiger Abstand automatisch einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsmesseinrichtung(en) (10) mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Einrichtung automatisch in ihre Messposition bringbar ist bzw. sind.