DE102011000361B4

DE102011000361B4 - Verfahren zum Auflegen eines elektrisch leitfähigen Fadens auf eine Karkass-Einlage zur Verbesserung der Leitfähigkeit der Seitenwand eines Fahrzeugreifens

Info

Publication number: DE102011000361B4
Application number: DE201110000361
Authority: DE
Inventors: Rainer Hamann; Frank Butterweck; Carole Justine
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: DE102011000361A1

Abstract

Verfahren zum Auflegen eines leitfähigen Fadens (2) auf eine Karkass-Einlage zur Verbesserung der Leitfähigkeit der Seitenwand eines Fahrzeugreifens: a) Bereitstellen einer Materiallage aus Elastomermaterial mit eingebetteten und parallel angeordneten Festigkeitsträgern b) Einbetten von parallel angeordneten Festigkeitsträgern in das Elastomermaterial, wobei das Einbetten mit einem Kalandrierverfahren erfolgt, c) Bereitstellen eines leitfähigen Fadens (2), wobei der Faden eine glatte Außenoberfläche aufweist, d) Kontinuierliches Abwickeln des leitfähigen Fadens von einer zylinderförmigen Spule (1), wobei der Faden (2) spulenförmig auf der zylinderförmigen Spule (1) aufgewickelt ist und über ein netzförmiges elastisches Haltemittel (3) in seiner Position gehalten wird, wodurch auf den von der zylinderförmigen Spule (1) abgezogenen Faden (2) eine im Wesentlichen konstante Zugspannung aufbringbar ist, e) Anordnung des leitfähigen Fadens (2) in das Elastomermaterial, wobei dieses Anordnen in das Kalandrierverfahren nach Schritt b) integriert ist, f) Weiterverarbeitung der Karkasseinlage mit einem konventionellen Herstellverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auflegen eines elektrisch leitfähigen Fadens auf eine Karkass-Einlage zur Verbesserung der Leitfähigkeit der Seitenwand eines Fahrzeugreifens.
Bei der herkömmlichen Herstellung von Neureifen werden Vormaterialien bzw. bestimmte Reifenaufbauteile vorkonfektioniert. Zu diesen vorkonfektionierten Bauteilen gehört insbesondere die Karkasslage zur Herstellung der Reifenkarkasse. Die Karkasslage ist eine Materiallage aus einem Elastomermaterial mit parallel zueinander angeordneten Festigkeitsträgern. Die Festigkeitsträger sind bei einem Radial-Pkw-Reifen im Allgemeinen in radialer Richtung ausgerichtet. Bei einem der Herstellungsschritte zur Herstellung der Karkasseinlage wird ein endloser Materialstreifen über ein Förderband geführt und anschließend entsprechend zugeschnitten. Die Karkasseinlage erhält dabei die Länge, die zur Herstellung des Reifenrohlings auf der Reifenaufbautrommel benötigt wird. Die Herstellung der Vormaterialien für die Karkasseinlage erfolgt im Allgemeinen über einen Kalandrierprozess.
Beim herkömmlichen Kalandrierverfahren ist insbesondere das Einbringen von leitfähigen Garnfäden in oder auf die Karkasseinlage problematisch. Der leitfähige Faden hat unter anderem die Aufgabe die elektrische Leitfähigkeit von Seitenwänden zu verbessern. Die FR 2 930 192 A1 offenbart ein herkömmliches Verfahren zum Einbringen von leitfähigen Garnfäden in eine Karkasseinlage. Die DE 10 2006 014 142 A1 offenbart ein herkömmliches Kalandrier-Verfahren zum Einbringen von Festigkeitsträgern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der leitfähige Faden auf einfache Weise in die Karkasseinlage eingebracht werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 mit einem Verfahren mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen einer Materiallage aus Elastomermaterial mit eingebetteten und parallel angeordneten Festigkeitsträgern
b) Einbetten von parallel angeordneten Festigkeitsträgern in das Elastomermaterial, wobei das Einbetten mit einem Kalandrierverfahren erfolgt,
c) Bereitstellen eines leitfähigen Fadens, wobei der Faden eine glatte Außenoberfläche mit einem leitfähigen Material aufweist,
d) Kontinuierliches Abwickeln des leitfähigen Fadens von einer zylinderförmigen Spule, wobei der Faden spulenförmig auf der zylinderförmigen Spule aufgewickelt ist und über ein netzförmiges elastisches Haltemittel in seiner Position gehalten wird, wodurch auf den von der zylinderförmigen Spule abgezogenen Faden eine im Wesentlichen konstante Zugspannung aufbringbar ist,
e) Anordnung des leitfähigen Fadens in das Elastomermaterial, wobei dieses Anordnen in das Kalandrierverfahren nach Schritt b) integriert ist,
f) Weiterverarbeitung der Karkasseinlage mit einem konventionellen Herstellverfahren.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das Verfahren eine hohe Fertigungsqualität der herzustellenden Fahrzeugreifen gewährleistet wird. Außerdem wird das Einbringen der leitfähigen Garnfäden in die Karkasseinlage wesentlich vereinfacht. Durch das netzförmige elastische Haltemittel wird insbesondere der Faden auf der zylinderförmigen Spule kontinuierlich gegen die darunter liegenden Fäden unter Spannung gehalten. Dadurch rutscht der Faden, der aufgrund seiner Leitfähigkeit eine sehr glatte Oberfläche aufweist, nicht von der Spule ab. Durch ein solches Abrutschen des Fadens würde das Kalandrierverfahren wesentlich behindert werden, so dass im Zweifelsfall das Kalandrierverfahren gestoppt werden müsste. Das netzförmige elastische Haltemittel hat außerdem die Wirkung, dass der leitfähige Faden beim Abwickeln immer unter Spannung steht. Dieser Zustand des Fadens ist erforderlich, um den Faden in Kombination mit dem Kalandrierprozess mit hoher Geschwindigkeit in die Karkasseinlage einzubringen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Haltemittel aus einem elastischen Kunststoff-Material besteht.
Das Kunststoff-Material hat den Vorteil, dass dieses Material eine für den Prozess optimale Elastizität aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Haltemittel aus Nylon oder Polyester besteht.
Nylon und Polyester weisen ebenfalls optimale Elastizitätseigenschaften auf.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zylinderförmige Spule eine Spulenhöhe von ca. 300 mm und ohne aufgewickelten Faden einen Durchmesser von ca. 75 mm aufweist.
Dadurch kann der Faden in einer sehr großen Länge auf die Spule aufgewickelt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zylinderförmige Spule mit aufgewickeltem Faden einen Durchmesser von ca. 200 mm aufweist.
Dadurch wird der Faden auch bei abnehmender Fadenlänge kontinuierlich und mit einem hohen Anpressdruck gegen die Spule gedrückt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Faden mit einer hohen Geschwindigkeit von der zylinderförmigen Spule abgewickelt wird, wobei sich die Spule in einer aufrechten und vertikalen Position befindet.
Dadurch ist es nicht erforderlich, die Spule in einen entsprechenden Aufnahmedorn einzusetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Maschenweite des netzförmigen Haltemittels zwischen 0,2 und 3 cm beträgt. Durch diese Maschenweite wird der leitfähige Faden zu jeder Zeit mit einem ausreichenden Anpressdruck gegen die Spule gedrückt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1: die zylinderförmige Spule für das Verfahren.
Die 1 zeigt die zylinderförmige Spule zur Durchführung des Verfahrens. Auf der zylinderförmigen Spule 1 ist der leitfähige Faden 2 in einer hohen Anzahl von Wicklungen aufgewickelt.
Dieser leitfähige Faden 2 besteht aus einem dünnen textilen Filament, welches über ein Tauchverfahren mit einem leitfähigen Material auf der Oberfläche versehen wird. Aufgrund von Abrieb kann die leitfähige Schicht reduziert werden, was wiederum die Leitfähigkeit des Fadens reduzieren würde. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt ein Umspulprozess, da der Faden direkt auf die zylinderförmige Spule aufgewickelt werden kann.
Der Durchmesser der zylinderförmigen Spule 1 liegt bei ca. 75 mm, wobei die Spulenhöhe bei etwa 300 mm liegt. Wenn der Faden vollständig auf der Spule 1 aufgewickelt ist, beträgt der Gesamtdurchmesser in etwa 200 mm. Über diesen aufgewickelten Faden ist das netzförmige Haltemittel 3 gespannt, welches sozusagen koaxial zur Mittelachse der zylinderförmigen Spule 1 angeordnet ist. Das netzförmige Haltemittel 3, welches vorzugsweise aus Kunststoff-Material, Nylon oder Polyester besteht, bewirkt einen gleichmäßigen Anpressdruck auf den außenliegenden Faden 2. Dieser Anpressdruck hat zur Folge, dass der Faden 2 kontinuierlich von der Spule abgezogen werden kann, ohne dass dieser in vertikaler Richtung verrutscht. Außerdem wird dadurch der Faden 2 kontinuierlich unter Spannung gehalten, wobei diese Spannung notwendig ist, um den Faden kontinuierlich in die Karkasseinlage einbringen zu können. Insbesondere bei hohen Kalandriergeschwindigkeiten ist unbedingt erforderlich, dass der Faden beim Abwickeln kontinuierlich unter Spannung steht. Ein lose hängender Faden hätte zur Folge, dass die Fertigungsqualität der herzustellenden Fahrzeugreifen beeinträchtigt würde oder aber der Kalandrierprozess ggf. gestoppt werden müsste.
Bezugszeichenliste

1: Zylinderförmige Spule
2: Elektrisch leitfähiger Faden bzw. Faden
3: Netzförmiges elastisches Haltemittel

Claims

Verfahren zum Auflegen eines leitfähigen Fadens (2) auf eine Karkass-Einlage zur Verbesserung der Leitfähigkeit der Seitenwand eines Fahrzeugreifens: a) Bereitstellen einer Materiallage aus Elastomermaterial mit eingebetteten und parallel angeordneten Festigkeitsträgern b) Einbetten von parallel angeordneten Festigkeitsträgern in das Elastomermaterial, wobei das Einbetten mit einem Kalandrierverfahren erfolgt, c) Bereitstellen eines leitfähigen Fadens (2), wobei der Faden eine glatte Außenoberfläche aufweist, d) Kontinuierliches Abwickeln des leitfähigen Fadens von einer zylinderförmigen Spule (1), wobei der Faden (2) spulenförmig auf der zylinderförmigen Spule (1) aufgewickelt ist und über ein netzförmiges elastisches Haltemittel (3) in seiner Position gehalten wird, wodurch auf den von der zylinderförmigen Spule (1) abgezogenen Faden (2) eine im Wesentlichen konstante Zugspannung aufbringbar ist, e) Anordnung des leitfähigen Fadens (2) in das Elastomermaterial, wobei dieses Anordnen in das Kalandrierverfahren nach Schritt b) integriert ist, f) Weiterverarbeitung der Karkasseinlage mit einem konventionellen Herstellverfahren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) aus einem elastischen Kunststoff-Material besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (3) aus Nylon oder Polyester besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Spule (1) eine Spulenhöhe von ca. 300 mm und ohne aufgewickelten Faden einen Durchmesser von ca. 75 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Spule (1) mit aufgewickeltem Faden (2) einen Durchmesser von ca. 200 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens Teile des Fadens elektrisch leitfähig ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden eine glatte Außenoberfläche mit einem elektrisch leitfähigen Material aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (2) mit einer hohen Geschwindigkeit von der zylinderförmigen Spule (1) abgewickelt wird, wobei sich die Spule (1) in einer aufrechten und vertikalen Position befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenweite des netzförmigen Haltemittels (3) zwischen 0,2 und 3 cm beträgt.