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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens.
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Bei konventionellen Fahrzeugreifen ist bekannt die Einlage im Reifenwulst um einen Wulstkern herumzuschlagen. Dadurch wird die Einlage bzw. die Karkasslage fest im Reifenwulst verankert. Solche herkömmlichen Fahrzeugreifen werden dadurch hergestellt, dass zunächst die Innenschicht und die Einlagen als breite Materiallagen auf einer Reifenaufbautrommel angeordnet werden. Anschließend wird der Wulstkern auf die Einlage gesetzt und das Einlagenende um den Kern herumgeschlagen. Bei der konventionellen Reifenherstellung wird bei einem Verfahrensschritt das Einlagenende von der Reifeninnenseite um den Wulstkern herumgeschlagen. Bei einem zweistufigen Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen wird die Reifenkarkasse auf einer separaten Karkasstrommel aufgebaut. Eine solche Karkasstrommel ist in der Regel relativ komplex aufgebaut.
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Bei den herkömmlichen Reifenaufbauverfahren werden auf der Karkasstrommel beide Seitenwände aufgewickelt. Anschließend wird die Reifenkarkasse mit den bereits applizierten Seitenwänden zu der Bombiertrommel verfahren. Ein Nachteil bei diesem herkömmlichen Verfahren besteht darin, dass bestimmte Reifenkonstruktionen nicht realisierbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem bestimmte Reifenkonstruktionen auf einfache Weise hergestellt werden können. Außerdem sollen vorprofilierte Seitenwände auf einfache Weise auf einer separaten Aufbautrommel bereit gestellt werden können.
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Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 dadurch, dass ein Verfahren mit folgenden Schritten eingesetzt wird:
- a) Bereitstellen eines vorprofilierten Materialstreifens aus einer unvulkanisierten Gummimischung für eine Seitenwand eines Fahrzeugreifens,
- b) Positionierung einer Andrückrolle gegenüberliegend zu einer Aufbautrommel zur Vorkonfektionierung einer Seitenwand,
wobei die Andrückrolle und die Aufbautrommel durch einen Spalt beabstandet sind,
- c) Zuführen des Materialstreifens in den Spalt zwischen Aufbautrommel und Andrückrolle, wobei die profilierte Seite des Materialstreifens zur Trommelmitte gerichtet wird und die Aufbautrommel eine Vielzahl von Segmentpaketen mit einzelnen gegeneinander beweglichen Segmenten umfasst,
- d) Einklemmen des vorderen Endes des Materialstreifens zwischen der Andrückrolle und dem gegenüberliegenden Segmentpaket,
wobei die einzelnen Segmente verschoben werden und die Außenkontur des Segmentpaketes sich an die gegenüberliegende Außenkontur des eingeklemmten Materialstreifens anpasst,
- e) Drehung der Aufbautrommel, wodurch der Materialstreifen zwischen dem Spalt des Segmentpaketes und der Andrückrolle hindurch gefördert wird,
- f) Weitere Drehung der Aufbautrommel, wobei der Materialstreifen an einer Vielzahl von Sementpaketen angelegt und in der gesamten Länge des Materialstreifens auf der Aufbautrommel aufgewickelt wird,
- g) Abnahme des fertig aufgewickelten Materialstreifens von der Aufbautrommel,
- h) Transfer des Materialstreifens zu einer Vorrichtung bei der der Materialstreifen in Form einer Seitenwand mit der Reifenkarkasse verbunden wird,
- i) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit einem konventionellen Herstellungsverfahren.
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Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das Verfahren auf einfache Weise ein Fahrzeugreifen mit einer bestimmten Konstruktion hergestellt werden kann.
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Das Verfahren ermöglicht ebenfalls die Herstellung von speziellen Reifenkonstruktionen, die mit den herkömmlichen Reifenaufbauverfahren bisher nicht möglich waren.
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Außerdem ermöglicht das Verfahren das Aufwickeln eines Materialstreifens zur Bildung einer Seitenwand, bei dem der Aufwickelprozess mit einer hohen Genauigkeit erfolgt. Aufgrund der Vorprofilierung bei einer Seitenwand muss die Aufbautrommel entsprechend geformt sein, damit die Vorprofilierung der Seitenwand erhalten bleibt. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Segmentpaketes passt sich die Oberfläche der Aufbautrommel an die Vorprofilierung der Seitenwand an.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die einzelnen Segmente jeweils Aussparungen aufweisen, wodurch die radiale Bewegungsmöglichkeit der Segmente bei Schritt d) mechanisch begrenzt und vorgegeben wird. Mit den Aussparungen in den Segmenten ist eine einfache Fixierung der Segmente und eine genaue Führung der Segmente in radialer Richtung möglich.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aussparung in den Segmenten rechteckförmig ist und in den Aussparungen ein Führungsstab mit einem rechteckförmigen Querschnitt angeordnet ist. Durch den rechteckförmigen Querschnitt des Führungsstabes werden die einzelnen Segmente mit einer hohen Präzision geführt.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Aussparungen der Segmente ein Spannelement angeordnet ist und das Spannelement sich bei Schritt d) gegenüber dem Führungsstab abstützt Dadurch können die Segmente mit einer variablen Druckkraft beaufschlagt werden. Die Segmente können sich dadurch ebenfalls der Außenkontur des anliegenden Materialstreifens in radialer Richtung anpassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Spannelement ein druckbeaufschlagter deformierbarer Schlauch ist. Mit dem deformierbaren Schlauch lässt sich eine variable Druckkraft einstellen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Segmentpaket jeweils eine Segmentklemmung umfasst und die Segmentklemmung nach Schritt e) betätigt wird, um die Stellung der einzelnen Segmente in einer vorgegebenen Position zu fixieren. Mit der Segmentklemmung lassen sich die einzelnen Segmente auf einfache Weise in ihrer jeweiligen Position fixieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Segmentklemmung nur bei einem Anlernprozess des Verfahrens gelöst wird. Nur in einem ersten Anlernprozess ist es notwendig, die Segmentklemmung zu lösen. Anschließend wird jedes Segmentpaket mit den korrekt ausgerichteten Segmenten mit der Segmentklemmung in seiner Stellung fixiert. Im normalen Produktionsprozess ist die Segmentklemmung aktiviert, da der Materialstreifen im Normalfall seine Kontur nicht mehr verändert.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Segmentklemmung einen Festanschlag und eine Druckplatte umfasst, wobei bei einer Aktivierung der Segmentklemmung die Segmente mit einer seitlichen Klemmkraft mit der Druckplatte gegen den Festanschlag gedrückt werden. Auf diese Weise wird eine einfache Segmentklemmung realisiert, die die einzelnen Segmente mit einer hohen Festigkeit in ihrer jeweiligen Stellung fixieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die seitliche Klemmkraft mit einem manuell betätigten Schubspanner oder einem pneumatisch betätigten Druckmittel erfolgt. Sowohl mit dem Schubspanner als auch mit einem pneumatisch betätigten Druckmittel lässt sich eine hohe Klemmkraft aufbringen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach Schritt e) das vordere Ende des Materialstreifens mit einem schwenkbaren Spannarm an der Aufbautrommel fixiert wird und der Spannarm mit dem eingeklemmten Ende des Materialstreifens mitrotiert. Dadurch wird auf einfache Weise verhindert, dass sich das vordere Ende des Materialstreifens von der rotierenden Aufbautrommel ablöst.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das vordere Ende des Materialstreifens mit einem an einem oder mehreren Segmenten angeordneten nadelförmigen Mitnehmer fixiert wird. Mit dem nadelförmigen Mitnehmer lässt sich das vordere Ende des Materialstreifens auf einfache Weise an der Aufbautrommel fixieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand der Segmentpakete zur Trommelachse in radialer Richtung der Aufbautrommel variabel einstellbar ist.
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Dadurch lässt sich die Aufbautrommel zur Herstellung von Seitenwänden auf einfache Weise an unterschiedliche Reifendimensionen anpassen.
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Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2: eine Schnittansicht durch die Aufbautrommel
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3: eine Schnittansicht durch das Segmentpaket,
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4: die Außenfixierung des Materialstreifens mit einem Spannarm
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5: eine Innenfixierung mit einem nadelförmigen Mitnehmer
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Die 1 zeigt die Aufbautrommel 1 zum Aufwickeln von Materialstreifen zur Bildung von Seitenwänden für Fahrzeugreifen. Der Materialstreifen 3 weist eine vorprofilierte Seite auf, die zur Trommelmitte gerichtet ist. Das vordere Ende des Materialstreifens 4 wird in einem der ersten Verfahrensschritte zunächst zwischen dem Spalt zwischen der Andrückrolle 2 und dem gegenüberliegenden Segmentpaket positioniert. Die Höhe des Spaltes zwischen der Andrückrolle 2 und dem gegenüberliegenden Segmentpaket 5 lässt sich variabel mit der Andrückrolle 2 einstellen. Für eine entsprechende Einstellung wird die Andrückrolle 2 in Verstellrichtung 7 vorwiegend radial zur Trommelachse verfahren. Insbesondere bei einem ersten Anlernprozess wird das gegenüberliegende Segmentpaket 5 beim Hindurchführen des Materialstreifens 3 eingeklemmt. Das Segmentpaket, welches eine Vielzahl von Segmenten umfasst, wird einer bestimmten Deformation ausgesetzt, wie es in der 3 dargestellt ist. Durch die dargestellte Rotation der Aufbautrommel 1 wird das jeweils gegenüberliegende Segmentpaket geklemmt und der anliegende Materialstreifen 3 auf der Aufbautrommel 1 aufgewickelt. In der 1 ist das Segmentpaket 6 in einem ungeklemmten Zustand dargestellt. Die einzelnen Segmentpakete weisen eine Verstellbarkeit 8 in radialer Richtung auf. Nachdem ebenfalls das hintere Ende des Materialstreifens 3 auf der Aufbautrommel 1 aufgewickelt worden ist, werden beide gegenüberliegenden Enden auf der Aufbautrommel zusammengespleißt. Anschließend wird die auf der Aufbautrommel 1 fertig gestellte Seitenwand an eine nicht dargestellte Transfervorrichtung übergeben. Diese Transfervorrichtung übergibt die Seitenwand an eine nicht dargestellte Bombiertrommel, auf der die Reifenkarkasse mit den Seitenwänden verbunden wird. Auf der Bombiertrommel erfolgt ebenfalls das Zusammenfügen des Gürtellaufstreifenpaketes mit der Reifenkarkasse.
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Die 2 zeigt eine Schnittansicht durch die Aufbautrommel 1 in der 1. Die Segmente 9 weisen in der Mitte rechteckförmige Aussparungen auf, in der ein rechteckförmiger Führungsstab 10 und ein druckbeaufschlagter Schlauch 11 angeordnet sind. Aufgrund dieser Konstruktion können sich die Segmente 9 in radialer Richtung 21 bewegen. In der 2 ist ein vollständig aufgewickelter Materialstreifen 3 dargestellt, der an den geklemmten Segmentpaketen der Aufbautrommel 1 anliegt. Die Aufbautrommel 1 rotiert um die Trommelachse 12.
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Die 3 zeigt eine Schnittansicht durch das geklemmte Segmentpaket 5. Der Materialstreifen 3 weist auf seiner Unterseite eine vorprofilierte Seite auf, die im gezeigten Beispiel der 3 im Wesentlichen v-förmig ausgebildet ist. Aufgrund dieser Vorprofilierung werden die einzelnen nebeneinander liegenden Segmente 9 in radialer Richtung 21 ausgelenkt, sodass sich die gegenüberliegende äußere Oberfläche des Segmentpaketes 5 an die Kontur des Materialstreifens 3 anpassen kann. Der Festanschlag 13 und die Druckplatte 14 sind Teile einer Segmentklemmung. Durch das Aufbringen einer Klemmkraft 15, beispielsweise durch einen manuell betätigten Schubspanner, werden die nebeneinander liegenden Segmente 9 in ihrer jeweiligen Position fixiert. Nur im Anlernprozess wird die Segmentklemmung gelöst, damit sich die Segmente 9 an die Kontur des Materialstreifens 3 anpassen können. Der druckbeaufschlagte Schlauch 11 liegt auf seiner Unterseite an dem Führungsstab 10 an. Mit dem druckbeaufschlagten Schlauch 11 wird eine vorgegebene Andrückkraft auf die einzelnen Segmente 9 aufgebracht.
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Die 4 zeigt die Außenfixierung des Materialstreifens 4 an dem gegenüberliegenden Segmentpaket 5. Der Spannarm 16 dient zur Fixierung des vorderen Endes 4, damit der Materialstreifen bei der Rotation der Aufbautrommel sich nicht von der Trommel ablöst. Der Spannarm 16 wird über die Schwenkbewegung 17 um den Drehpunkt 18 an die Oberseite des vorderen Endes des Materialstreifens 4 angelegt.
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Die 5 zeigt eine Seitenansicht eines Segmentes 20 mit einem nadelförmigen Mitnehmer 19. Mit dem nadelförmigen Mitnehmer 19 wird das vordere Ende des Materialstreifens fixiert, indem der Mitnehmer 19 von der Unterseite in den entsprechenden Materialstreifen einsticht. Auf diese Weise wird ebenfalls eine sichere Fixierung des Materialstreifens an der Aufbautrommel umgesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufbautrommel
- 2
- Andrückrolle
- 3
- Materialstreifen mit vorprofilierter Seite zur Bildung einer Seitenwand
- 4
- vorderes Ende des Materialstreifens
- 5
- geklemmtes Segmentpaket mit eingeklemmten Materialstreifen
- 6
- ungeklemmtes Segmentpaket
- 7
- Verstellrichtung der Andrückrolle zum Einstellen des Spaltabstandes
- 8
- Verstellbarkeit der Segmentpakete in radialer Richtung
- 9
- einzelnes Segment
- 10
- Führungselement in Form eines Führungsstabes
- 11
- druckbeaufschlagter Schlauch
- 12
- Trommelachse
- 13
- Festanschlag der Segmentklemmung
- 14
- Druckplatte der Segmentklemmung
- 15
- Klemmkraft
- 16
- Spannarm
- 17
- Schwenkbewegung
- 18
- Drehpunkt
- 19
- nadelförmiger Mitnehmer
- 20
- Segment
- 21
- radiale Richtung
- 22
- Aussparung in Segment
