DE102014221486A1

DE102014221486A1 - Verfahren zur Herstellung von Vormaterial für Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102014221486A1
Application number: DE102014221486.6A
Authority: DE
Inventors: Fei Liu
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-28

Abstract

Um ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Fahrzeugreifen verbessert hergestellt werden können, wird folgendes Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen: a) Anordnen von drei Gummimischungen (11, 12, 13) an einem Kalanderrollenpaar (1), wobei die drei Gummischungen (11, 12, 13) getrennt in drei Teilbereichen auf der Zuführungsseite (2) des Kalanderrollenpaares (1) angeordnet werden, wobei die drei Gummimischungen (11, 12, 13) auf der Zuführungsseite (2) in axialer Richtung (10) des Kalanderrollenpaares (1) durch jeweils ein Trennmittel (9, 24) voneinander getrennt werden, b) Rotieren der beiden Kalanderrollen des Kalanderrollenpaares (1) in gegensinniger Richtung und Hindurchpressen der drei Gummimischungen (11, 12, 13) entlang der Trennmittel (9, 24) durch den Kalanderrollenspalt (5), wobei die Gummimischungen (11, 12, 13) im Kalanderrollenspalt (5) zu einer glatten Materiallage (6) geformt werden, wobei die Gummimischungen (11, 12, 13) hinter dem Kalanderrollenspalt (5) zu einer zusammen hängenden Materiallage (6) verbunden werden, wobei die Gummimischungen in axialer Richtung durch den Anpressdruck im Kalanderrollenspalt (5) in Form eines Buttspleisses kontinuierlich miteinander verbunden werden, c) Weiterführen der gebildeten Materiallage (6) zu einer Vorrichtung (7) zum Aufbringen von Festigkeitsträgern (19), wobei die Festigkeitsträger (19) über ein Spinnverfahren parallel zueinander auf der Ober- oder Unterseite der Materiallage (8) angeordnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vormaterial für Fahrzeugreifen.
Bei der Herstellung von Fahrzeugreifen ist es üblich, Reifenaufbautrommeln einzusetzen, auf denen einzelne Reifenbauteile in Form von Materiallagen aufgewickelt werden. Einzelne Materiallagen, wie beispielsweise Kasslagen oder Gürtellagen, werden bei der Herstellung des Vormaterials mit Festigkeitsträgern versehen. Das Aufwickeln der einzelnen Reifenbauteile auf die Reifenaufbautrommel ist mit einer entsprechend langen Zykluszeit verbunden. Außerdem müssen die Reifenaufbauteile mit einer hohen Genauigkeit auf den Reifenaufbautrommeln positioniert werden, um für die Fahrzeugreifen eine hohe Fertigungsqualität zu gewährleisten. Es ist bekannt, Karkasseinlagen in Form von Vormaterial herzustellen. Die Karkasseinlage wird beispielsweise mit einem Kalanderverfahren hergestellt, wobei die fertig gestellte Karkasseinlage im Allgemeinen aus einer Gummimischung besteht.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Herstellung von Fahrzeugreifen verbessert wird. Außerdem sollen die Fahreigenschaften der hergestellten Fahrzeugreifen verbessert werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:

a) Anordnen von drei Gummimischungen an einem Kalanderrollenpaar, wobei die drei Gummischungen getrennt in drei Teilbereichen auf der Zuführungsseite des Kalanderrollenpaares angeordnet werden, wobei die drei Gummimischungen auf der Zuführungsseite in axialer Richtung des Kalanderrollenpaares durch jeweils ein Trennmittel voneinander getrennt werden,
b) Rotieren der beiden Kalanderrollen des Kalanderrollenpaares in gegensinniger Richtung und Hindurchpressen der drei Gummimischungen entlang der Trennmittel durch den Kalanderrollenspalt, wobei die Gummimischungen im Kalanderrollenspalt zu einer glatten Materiallage geformt werden, wobei die Gummimischungen hinter dem Kalanderrollenspalt zu einer zusammen hängenden Materiallage verbunden werden, wobei die Gummimischungen in axialer Richtung durch den Anpressdruck im Kalanderrollenspalt in Form eines kontinuierlichen Buttspleisses miteinander verbunden werden,
c) Weiterführen der gebildeten Materiallage zu einer Vorrichtung zum Aufbringen von Festigkeitsträgern, wobei die Festigkeitsträger über ein Spinnverfahren parallel zueinander auf der Ober- oder Unterseite der Materiallage angeordnet werden,
d) Weiterführen der Materiallage mit Festigkeitsträgern zu einer Vorrichtung zum Aufbringen einer weiteren Materiallage, wobei die Festigkeitsträger nachfolgend zwischen zwei Materiallagen eingebettet sind,
e) Weitertransport und Weiterverarbeitung der gebildeten Materiallage mit den eingebetteten Festigkeitsträgern mit weiteren Schritten.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Materiallagen mit unterschiedlichen Gummimischungen in axialer Richtung wesentlich vereinfacht wird. Mit dem Verfahren lassen sich Materialbahnen für Fahrzeugreifen herstellen, die gleich Festigkeitsträgerlagen mit unterschiedlichen Gummilagen und Gummimischungen aufweisen. Das Verfahren ermöglicht auf einfache Weise die Herstellung von Materiallagen, die in axialer Richtung aus 3 unterschiedlichen Gummimischungen bestehen. Derartige Materiallagen sind insbesondere für den Einsatz bei einer Karkasseinlage vorteilhaft einsetzbar. In den beiden Randbereichen der Karkasseinalge kann beipielsweise eine Gummimischung eingesetzt werden, die optimal auf die Erfordernisse im Reifenwulst abgestimmt sind. Die Gummimischung im mittleren Bereich der Karkasseinlage ist hingegen für einen geringen Rollwiderstand optimiert. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es sehr flexibel einsetzbar ist. Durch eine entsprechende Anpassung des Trennmittels in axialer Richtung lassen sich die Materialgrenzen zwischen den einzelnen Gummimischungen auf einfache Weise variieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trennmittel in der Seitenansicht in Form eines Trichters ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine optimale Trennung der Gummimischungen auf der Zuführseite des Kalanderrollenpaares erzielt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Teilbereiche am Kalanderrollenpaar in axialer Richtung symmetrisch angeordnet sind, wobei in der Mitte ein breiter Teilbereich und auf den beiden Seiten jeweils ein schmaler Teilbereich angeordnet ist. Dadurch lässt sich das Verfahren optimal für die Herstellung von Karkasseinlagen oder Gürtellagen einsetzen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gummimischungen, die in den äußeren Teilbereichen des Kalanderrollenpaares angeordnet sind, gleiche Mischungsbestandteile aufweisen. Bei der Herstellung einer Karkasseinlage ist es beispielsweise vorteilhaft in den beiden äußeren Randbereichen eine Gummimischung vorzusehen, die optimal auf die Materialanforderungen im Reifenwulst abgestimmt sind.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite der Teilbereiche mit den drei Gummimischungen mit dem Trennmittel flexibel am Kalanderrollenpaar einstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Breite der Teilbereiche flexibel gestalten.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt d) die weitere aufdublierte Materiallage aus drei Gummimischungen besteht, die in axialer Richtung in drei Teilbereiche unterteilt sind. Dadurch würde die hergestellte Materiallage auf der Ober- und Unterseite jeweils die gleiche Gummimischung aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das gebildete Vormaterial eine Karkasseinlage für einen Fahrzeugreifen ist. Entsprechend hergestellte Karkasseinlagen sind beispielsweise für Fahrzeugreifen vorteilhaft einsetzbar, die einen geringen Rollwiderstand besitzen sollen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Karkasseinlage mit den drei Gummimischen so im Fahrzeugreifen angeordnet wird, dass die Randbereiche der Karkasseinlage im Reifenwulst liegen. Dadurch lassen sich die beiden äußeren Gummimischungen optimal an die Materialanforderungen im Reifenwulst abstimmen. Denkbar ist ebenfalls in den äußeren Bereichen eine von den Materialkosten eher günstigere Gummimischungen einzusetzen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das gebildete Vormaterial eine Gürtellage für einen Fahrzeugreifen ist.
Gürtellagen mit unterschiedlichen Gummimischungen in axialer Richtung sind ebenfalls geeignet, um den Rollwiderstand von Fahrzeugreifen zu reduzieren. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede der drei Gummimischungen spezielle Materialeigenschaften aufweist und die Materialeigenschaften an spezielle Anforderungen im Fahrzeugreifen angepasst sind.
Weitere spezielle Anforderungen an die Materiallage sind eine hohe Dauerhaltbarkeit oder spezielle Haftungseigenschaften gegenüber den anliegenden Reifenbauteilen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger aus Stahlfilamenten oder einem textilem Material bestehen. Dadurch lassen sich unterschiedliche Reifenbauteile für PKW- und Nutzfahrzeugreifen herstellen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2: eine Schnittansicht des Kalanderrollenpaares, das in der 1 dargestellt ist,
3: eine Aufsicht auf die gebildete Materiallage vor dem Aufbringen der Festigkeitsträger,
4: eine Aufsicht auf die gebildete Materiallage nach dem Aufbringen der Festigkeitsträger,
5: eine Querschnittsansicht einer Reifenkarkasse,
6 ein trichterförmiges Trennmittel in einer Seitenansicht.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Herstellungsverfahren ist in einer Seitenansicht dargestellt. Auf der Zuführungsseite 2 des Kalanderrollenpaares 1 sind eine erste, zweite und dritte Gummimischung 3 angeordnet. Die einzelnen Rollen des Kalanderrollenpaares 1 drehen sich gegensinnig, wobei die Gummimischungen nachfolgend durch den Kalanderrollenspalt 5 hindurchgedrückt und zu einer glatten Materiallage 6 geformt werden. Die rechte Kalanderrolle besitzt die Rotationsrichtung 4 und führt an seiner Unterseite die Materiallage 6 aus den 3 Gummimischungen zur Vorrichtung 7 zum Aufbringen von Festigkeitsträgern. Die Vorrichtung 7 ist beispielsweise eine Spulvorrichtung, bei der die Festigkeitsträger einzeln und parallel zueinander auf die Unterseite oder die Oberseite der Materiallage 6 aufgebracht wird. Die Materiallage 8 weist parallel verlaufende Festigkeitsträger auf. Anschließend erfolgt ein weiteres Aufdublieren einer zweiten Gummilage, die ebenfalls aus unterschiedlichen Gummimischungen bestehen kann. Die fertig hergestellte Materiallage weist eine Vielzahl von parallel verlaufenden Festigkeitsträgern auf, die zwischen zwei Gummilagen eingebettet sind.
Die 2 zeigt das Kalanderrollenpaar aus der 1 in der Schnittansicht B-B. Zwischen dem Kalanderrollenpaar liegt der Kalanderrollenspalt 5. Das erste Trennmittel 9 und das zweite Trennmittel 24 reichen bis in den Kalanderrollenspalt hinein. Die beiden Trennmittel dienen unter anderem dazu, die erste Gummimischung 11, die zweite Gummimischung 12 und die dritte Gummimischung 13 in axialer Richtung 10 des Kalanderrollenpaares auf der Zuführungsseite voneinander zu trennen. Erst auf der Unterseite des Kalanderrollenpaares erfolgt eine Verbindung der 3 Gummimischungen zu einer zusammenhängenden Materiallage, wobei die Gummimischungen 11, 12 und 13 in Förderrichtung in Form eines kontinuierlichen Buttspleisses miteinander verbunden werden. Die Verbindung erfolgt insbesondere durch den hohen Anpressdruck im Kalanderrollenspalt 5, der die Gummimischungen nach dem Durchführen durch den Kalanderrollenspalt 5 in axialer Richtung auseinanderdrückt. Die Linie 25 zeigt die Materialgrenze zwischen der zweiten und der dritten Gummimischung 12 und 13.
Die 3 zeigt eine Aufsicht auf die hergestellte Materiallage 6 mit der ersten Gummimischung 15, der zweiten Gummimischung 16 und der dritten Gummimischung 17. Alle 3 Gummimischungen sind über einen kontinuierlichen Buttsplice miteinander verbunden.
Die 4 zeigt die Materiallage 18 mit 3 Gummimischungen und Festigkeitsträgern 19 in axialer Richtung 10. Die Festigkeitsträger 19 wurden mit der Vorrichtung 7 auf der Ober- oder Unterseite der Materiallage 6 aufgebracht.
Die 5 zeigt eine Reifenkarkasse 20 in einer Querschnittsansicht. Die Karkasslage 23 besteht aus einer Materiallage wie sie in der 4 dargestellt ist. Im Reifenwulst 21 und 22 besitzt die Karkasseinlage eine Gummimischung, die sich von der Gummimischung im mittleren Bereich der Karkasseinlage unterscheidet. Die Gummimischungen der Karkasseinlage 23 sind in den äußeren Bereichen auf die Materialanforderungen im Reifenwulst optimal abgestimmt.
Die 6 zeigt das trichterförmige Trennmittel 9 in einer Seitenansicht. Es ist derartig geformt, dass die beiden anliegenden Gummimischungen optimal voneinander auf der Zuführungsseite des Kalanderrollenpaares getrennt sind.
Bezugszeichenliste

1: Kalanderrollenpaar
2: Zuführungsseite des Kalanderrollenpaares
3: erste, zweite und dritte Gummimischung
4: Rotationsrichtung der rechten Kalanderrolle
5: Kalanderrollenspalt
6: Materiallage aus drei Gummimischungen
7: Vorrichtung zum Aufbringen von Festigkeitsträgern
8: Materiallage mit Festigkeitsträgern
9: erstes Trennmittel
10: axiale Richtung
11: erste Gummimischung im linken Teilbereich des Kalanderrollenspaltes
12: zweite Gummimischung im mittleren Teilbereich des Kalanderrollenspaltes
13: dritte Gummimischung im rechten Teilbereich des Kalanderrollenspaltes
14: Materialbahn mit drei Gummimischungen
15: erste Gummimischung im linken Teilbereich der Materiallage
16: zweite Gummimischung im mittleren Teilbereich der Materiallage
17: dritte Gummimischung im rechten Teilbereich der Materiallage
18: Materiallage mit drei Gummimischungen und Festigkeitsträgern in axialer Richtung
19: Festigkeitsträger
20: Reifenkarkasse im Querschnitt
21: Reifenwulst mit dritter Gummimischung in der Karkasslage
22: Reifenwulst mit erster Gummimischung in der Karkasslage
23: Karkasslage
24: zweites Trennmittel
25: Materialgrenze zwischen 2. und 3. Gummimischung

Claims

Verfahren zur Herstellung von Vormaterial für Fahrzeugreifen mit folgenden Schritten: a) Anordnen von drei Gummimischungen (11, 12, 13) an einem Kalanderrollenpaar (1), wobei die drei Gummischungen (11, 12, 13) getrennt in drei Teilbereichen auf der Zuführungsseite (2) des Kalanderrollenpaares (1) angeordnet werden, wobei die drei Gummimischungen (11, 12, 13) auf der Zuführungsseite (2) in axialer Richtung (10) des Kalanderrollenpaares (1) durch jeweils ein Trennmittel (9, 24) voneinander getrennt werden, b) Rotieren der beiden Kalanderrollen des Kalanderrollenpaares (1) in gegensinniger Richtung und Hindurchpressen der drei Gummimischungen (11, 12, 13) entlang der Trennmittel (9, 24) durch den Kalanderrollenspalt (5), wobei die Gummimischungen (11, 12, 13) im Kalanderrollenspalt (5) zu einer glatten Materiallage (6) geformt werden, wobei die Gummimischungen (11, 12, 13) hinter dem Kalanderrollenspalt (5) zu einer zusammen hängenden Materiallage (6) verbunden werden, wobei die Gummimischungen in axialer Richtung durch den Anpressdruck im Kalanderrollenspalt (5) in Form eines Buttspleisses kontinuierlich miteinander verbunden werden, c) Weiterführen der gebildeten Materiallage (6) zu einer Vorrichtung (7) zum Aufbringen von Festigkeitsträgern (19), wobei die Festigkeitsträger (19) über ein Spinnverfahren parallel zueinander auf der Ober- oder Unterseite der Materiallage (8) angeordnet werden, d) Weiterführen der Materiallage (8) mit Festigkeitsträgern (19) zu einer Vorrichtung zum Aufbringen einer weiteren Materiallage, wobei die Festigkeitsträger (19) nachfolgend zwischen zwei Materiallagen eingebettet sind, e) Weitertransport und Weiterverarbeitung der gebildeten Materiallage mit den eingebetteten Festigkeitsträgern mit weiteren Schritten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel (9, 24) in der Seitenansicht in Form eines Trichters ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche am Kalanderrollenpaar (1) in axialer Richtung (10) symmetrisch angeordnet sind, wobei in der Mitte ein breiter Teilbereich und auf den beiden Seiten jeweils ein schmaler Teilbereich angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischungen (11, 12, 13), die in den äußeren Teilbereichen des Kalanderrollenpaares (1) angeordnet sind, gleiche Mischungsbestandteile aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Teilbereiche mit den drei Gummimischungen mit dem Trennmittel flexibel am Kalanderrollenpaar (1) einstellbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt d) die weitere aufdublierte Materiallage aus drei Gummimischungen besteht, die in axialer Richtung in drei Teilbereiche unterteilt sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt c) Festigkeitsträger (19) aus Stahlfilamenten oder einem textilem Material auf die Materiallage aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Vormaterial eine Karkasseinlage (23) für einen Fahrzeugreifen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasseinlage (23) mit den drei Gummimischen so im Fahrzeugreifen angeordnet wird, dass die Randbereiche der Karkasseinlage im Reifenwulst (21, 22) liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Vormaterial eine Gürtellage für einen Fahrzeugreifen ist.