DE102014223160A1 - Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen - Google Patents

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Abstract

Um ein Verfahren bereitzustellen, mit dem spezielle Fahrzeugreifen hergestellt werden können, wird folgendes Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen: a) Bereitstellen einer ersten Gummimischung (1) an einem ersten Schnecken-Extruder (2) und einem ersten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder 5, wobei die erste Gummimischung (1) nach dem Durchführen durch den Zahnradpumpen- Extruder (5) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis bereit gestellt wird, b) Bereitstellen einer zweiten Gummimischung (3) an einem zweiten Schnecken-Extruder (4) und einem zweiten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder 6, c) Zusammenführen der ersten und zweiten Gummimischungen (1,3) in einem gemeinsamen Mundstück (7), d) Formen eines Duplexmaterialstreifens (8) mit zwei übereinander liegenden Materialstreifen aus der ersten und zweiten Gummimischung (1,3), e) Herausführen des Duplexmaterialstreifens (8) aus dem gemeinsamen Mundstück (7) und Zuführen des Duplexmaterialstreifens (8) zu einer Belegerolle (9), f) Aufspulen des Duplexmaterialstreifens (8) mit der Belegerolle (9) auf einen an einer Reifenbautrommel (12) angeordneten Reifenrohling (10), wobei mit dem Aufwickeln des Duplexmaterialstreifens (8) der Laufstreifen (15) des Fahrzeugreifens gebildet wird, wobei die unterschiedlichen Gummimischungen (1,3) im Laufstreifen (15) in der Querschnittansicht alternierend angeordnet werden,

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen.
  • Bei der Herstellung von Fahrzeugreifen ist es üblich, Reifenaufbautrommeln einzusetzen, auf denen einzelne Reifenbauteile in Form von Materiallagen aufgewickelt werden.
  • Bei speziellen Fahrzeugreifen werden bestimmte Reifenbauteile in Form von schmalen Materialstreifen aufgespult. Die schmalen Materialstreifen bestehen im Allgemeinen aus einer Gummimischung, die bestimmte Materialeigenschaften aufweist. Insbesondere für den Laufstreifen des Fahrzeugreifens ist es unter bestimmten Umständen vorteilhaft, wenn dieses Bauteil aus unterschiedlichen Gummimischungen besteht.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Fahrzeugreifen mit besonderen Fahreigenschaften hergestellt werden können.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:
    • a) Bereitstellen einer ersten Gummimischung an einem ersten Schnecken-Extruder und einem ersten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder, wobei die erste Gummimischung nach dem Durchführen durch den Zahnradpumpen- Extruder in einem vorgegebenen Mengenverhältnis bereit gestellt wird,
    • b) Bereitstellen einer zweiten Gummimischung an einem zweiten Schnecken-Extruder und einem zweiten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder, wobei die zweite Gummimischung nach dem Durchführen durch den Zahnradpumpen- Extruder in einem vorgegebenen Mengenverhältnis bereit gestellt wird,
    • c) Zusammenführen der ersten und zweiten Gummimischungen in einem gemeinsamen Mundstück,
    • d) Formen eines Duplexmaterialstreifens mit zwei übereinander liegenden Materialstreifen aus der ersten und zweiten Gummimischung, wobei mit dem ersten und zweiten Zahnradpumpen-Extruder die in das Mundstück eintretenden Materialmengen der ersten und zweiten Gummimischungen geregelt und gesteuert werden,
    • e) Herausführen des Duplexmaterialstreifens aus dem gemeinsamen Mundstück und Zuführen des Duplexmaterialstreifens zu einer Belegerolle,
    • f) Aufspulen des Duplexmaterialstreifens mit der Belegerolle auf einen an einer Reifenbautrommel angeordneten Reifenrohling, wobei mit dem Aufwickeln des Duplexmaterialstreifens der Laufstreifen des Fahrzeugreifens gebildet wird, wobei die unterschiedlichen Gummimischungen im Laufstreifen in der Querschnittansicht alternierend angeordnet werden,
    • g) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Fahrzeugreifen mit besonderen Fahreigenschaften ermöglicht wird. Durch das Verfahren lässt sich ein Laufstreifen herstellen, der in axialer Richtung alternierende Gummimischungen aufweist. Der Laufstreifen besteht aus einer Vielzahl von Gummischichten mit unterschiedlichen Mischungen in axialer Richtung des Fahrzeugreifens. Fahrzeugreifen mit dieser Mischungsanordnung im Laufstreifen verbessern die Fahreigenschaften des Fahrzeugreifens. Das Verfahren hat außerdem den Vorteil, dass sich die Gummistreifen mit den unterschiedlichen Gummilagen mit einer hohen Präzision und Prozessstabilität herstellen lassen. Dadurch lässt sich für die Schichtdicke der einzelnen Gummilagen eine hohe Herstellungsgenauigkeit vorgeben.
  • Insbesondere durch den Einsatz der beiden Zahnradpumpen-Extruder lassen sich in kürzester Zeit die erforderlichen Druckverhältnisse am gemeinsamen Mundstück realisieren, um eine kontinuierliche Materialdicke der beiden übereinander liegenden Einzelmischungen zu gewährleisten. Die Steuerung der Kombination aus Zahnradpumpen-Extruder und Schnecken-Extruder sorgt dafür, dass auch bei wechselnden Geschwindigkeiten bspw. beim Anfahren und Anhalten des Prozesses für jeden herzustellenden Fahrzeugreifen die richtigen Materialmengen jeder Gummimischung durch das gemeinsame Mundstück austreten.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt d) mit dem Mundstück ein kontinuierlicher Duplexmaterialstreifen mit einer konstanten Materialdicke und Materialbreite erzeugt wird,
    wobei die Materialdicke des Materialstreifens mit der ersten oder zweiten Gummimischung zwischen ca. 0,4 und 4 mm beträgt. Die Materialdicke der beiden übereinander liegenden Materialstreifen mit den unterschiedlichen Gummimischungen kann eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Die hohe Fertigungsgenauigkeit bei einer Materialdicke zwischen 0,4 und 4 mm gewährleistet besonders gute Fahreigenschaften für den Fahrzeugreifen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) der Duplexmaterialstreifen mit einer rotierenden Belegerolle auf den Reifenrohling aufgespult wird, wobei die Reifenbautrommel in gegensinniger Drehrichtung rotiert. Dadurch lässt sich der schmale Gummistreifen bzw. Duplexmaterialstreifen mit einem optimalen Anpressdruck auf den Reifenrohling aufspulen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reifenbautrommel mit dem Reifenrohling beim Aufspulen in axialer Richtung zum Reifenrohling bewegt wird, wobei mit dem Spulvorgang die erforderliche Laufstreifenkontur erzeugt wird. Dadurch lässt sich die Laufstreifenkontur mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit beim Aufwickeln des Duplexmaterialstreifens herstellen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reifenbautrommel mit einem Roboterarm in die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen zum Reifenrohling bewegt wird.
  • Dadurch lässt sich das Aufwickeln des Duplexmaterialstreifens auf dem Reifenrohling mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit realisieren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Duplexmaterialstreifen beim Austreten aus dem Mundstück eine Streifenbreite zwischen 5 und 25 mm aufweisen. Mit dieser Streifenbreite lässt sich die Kontur des herzustellenden Laufstreifens mit einer hohen Genauigkeit umsetzen.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
  • 1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2: ein Ausführungsbeispiel des Laufstreifens in einer Querschnittansicht
  • Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Herstellungsverfahren ist in einer Seitenansicht dargestellt. Die erste Gummimischung 1 wird auf der Oberseite des ersten Schneckenextruders 2 positioniert.
  • Anschließend wird die erste Gummimischung durch den dargestellten Schnecken-Extruder 2 geführt und an den ersten Zahnradpumpen-Extruder 5 übergeben. Der Schnecken- Extruder 2 und der Zahnradpumpen-Extruder 5 können als ein Bauteil ausgeführt werden. Die zweite Gummimischung 3 wird wie dargestellt dem zweiten Schnecken-Extruder 4 zugeführt. Nach dem zweiten Schnecken-Extruder 4 ist ein zweiter Zahnradpumpen- Extruder 6 angeordnet. Die erste Gummimischung und die zweite Gummimischung münden nach den beiden Zahnradpumpen-Extrudern 5 und 6 in ein gemeinsames Mundstück 7. In diesem Mundstück 7 erfolgt die Formung des sogenannten Duplexmaterialstreifens, der aus zwei übereinander liegenden Materialstreifen besteht, die jeweils aus der ersten und zweiten Gummimischung zusammengesetzt sind. Danach wird der Duplexmaterialstreifen 8 einer Belegerolle 9 zugeführt, die in der dargestellten Weise im Uhrzeigersinn rotiert. Der Reifenrohling 10, der noch nicht mit einem Laufstreifen bestückt ist, ist an einer Reifenbautrommel 12 angeordnet. Die Belegerolle 9 rotiert in der dargestellten Richtung und wickelt dabei den Duplexmaterialstreifen 8 auf den Reifenrohling 10 auf, wobei bei diesem Spulprozess die Laufstreifenkontur des Laufstreifens geformt wird. Beim Wickel- bzw. Spulprozess rotiert der Reifenrohling 10 in Rotationsrichtung 13. Die Reifenbautrommel 12 ist an einem frei beweglichen Roboterarm 11 angeordnet, der in unterschiedliche Bewegungsrichtungen 14 verfahren werden kann.
  • Die 2 zeigt den aufgespulten Laufstreifen in einer Querschnittansicht. Die Gummistreifen 16 aus der ersten Gummimischung und Gummistreifen 17 aus der zweiten Gummimischung sind jeweils alternierend zueinander angeordnet. Durch die alternierende Anordnung der unterschiedlichen Gummimischungen lassen sich die Fahreigenschaften von Fahrzeugreifen wesentlich verbessern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste Gummimischung
    2
    erster Schnecken-Extruder
    3
    zweite Gummimischung
    4
    zweiter Schnecken-Extruder
    5
    erster Zahnradpumpen-Extruder
    6
    zweiter Zahnradpumpen-Extruder
    7
    Mundstück
    8
    Duplexstreifen
    9
    Belegerolle
    10
    Reifenrohling
    11
    Roboterarm
    12
    Reifenbautrommel
    13
    Rotationsrichtung des Reifens
    14
    mögliche Bewegungsrichtungen des Reifenrohlings
    15
    Laufstreifen in Querschnittansicht mit alternierend angeordneten Gummistreifen
    16
    Gummistreifen aus erster Gummimischung
    17
    Gummistreifen aus zweiter Gummimischung

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer ersten Gummimischung (1) an einem ersten Schnecken-Extruder (2) und einem ersten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder 5, wobei die erste Gummimischung (1) nach dem Durchführen durch den Zahnradpumpen-Extruder (5) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis bereit gestellt wird, b) Bereitstellen einer zweiten Gummimischung (3) an einem zweiten Schnecken- Extruder (4) und einem zweiten nachgeschalteten Zahnradpumpen-Extruder 6, wobei die zweite Gummimischung (3) nach dem Durchführen durch den Zahnradpumpen-Extruder (4) in einem vorgegebenen Mengenverhältnis bereit gestellt wird, c) Zusammenführen der ersten und zweiten Gummimischungen (1, 3) in einem gemeinsamen Mundstück (7), d) Formen eines Duplexmaterialstreifens (8) mit zwei übereinander liegenden Materialstreifen aus der ersten und zweiten Gummimischung (1, 3), wobei mit dem ersten und zweiten Zahnradpumpen-Extruder (5, 6) die in das Mundstück (7) eintretenden Materialmengen der ersten und zweiten Gummimischungen (1, 3) geregelt und gesteuert werden, e) Herausführen des Duplexmaterialstreifens (8) aus dem gemeinsamen Mundstück (7) und Zuführen des Duplexmaterialstreifens (8) zu einer Belegerolle (9), f) Aufspulen des Duplexmaterialstreifens (8) mit der Belegerolle (9) auf einen an einer Reifenbautrommel (12) angeordneten Reifenrohling (10), wobei mit dem Aufwickeln des Duplexmaterialstreifens (8) der Laufstreifen (15) des Fahrzeugreifens gebildet wird, wobei die unterschiedlichen Gummimischungen (1, 3) im Laufstreifen (15) in der Querschnittansicht alternierend angeordnet werden, g) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt d) mit dem Mundstück ein kontinuierlicher Duplexmaterialstreifen (8) mit einer konstanten Materialdicke und Materialbreite erzeugt wird, wobei die Materialdicke des Materialstreifens mit der ersten oder zweiten Gummimischung (1, 3) zwischen ca. 0,4 und 4 mm beträgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) der Duplexmaterialstreifen (8) mit einer rotierenden Belegerolle (9) auf den Reifenrohling (10) aufgespult wird, wobei die Reifenbautrommel (12) in gegensinniger Drehrichtung 13 rotiert.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifenbautrommel (12) mit dem Reifenrohling (10) beim Aufspulen in axialer Richtung zum Reifenrohling (10) bewegt wird, wobei mit dem Spulvorgang die erforderliche Laufstreifenkontur erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifenbautrommel (12) mit einem Roboterarm (11) in die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen (14) zum Reifenrohling (10) bewegt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplexmaterialstreifen (8) beim Austreten aus dem Mundstück (7) einen Streifenbreite zwischen 5 und 25 mm aufweisen.
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