DE102015210580A1 - Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen - Google Patents
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Abstract
Um ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine verbesserte Reifenkonstruktion herstellbar ist, wird folgendes Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen: a) Herstellung eines Reifenrohlings mit einer Reifenkarkasse, zwei Seitenwänden, Reifenwülsten, mindestens einem Reifengürtel und einer Spulbandage (1) mit einer oder mehreren Reifenaufbautrommeln, b) Bereitstellen einer ersten Druck-Vorrichtung (11) zum Aufbringen eines aushärtbaren Negativ-Materials zur Formung eines Profilnegatives, c) Bereitstellen einer zweiten Druck-Vorrichtung (12) zum Aufbringen eines Gummimaterials zur Bildung eines Laufstreifens (2), d) Verfahren der ersten Druckvorrichtung (11) über den Reifenrohling, wobei eine erste Materialschicht (5) auf die Oberseite des Reifenrohlings aufgebracht wird, wobei mit der Materialschicht (5) das Profilnegativ des Laufstreifens (2) vorgeformt wird, e) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung (12) über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung (12) Gummimaterial in die Zwischenräume der ersten Materialschicht (5) des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial (8) das Profilpositiv des Laufstreifens (2) geformt wird, f) Verfahren der ersten Druckvorrichtung (11) über den Reifenrohling zur Bildung einer zweiten Materialschicht (6) auf die Oberseite der ersten Materialschicht (5), wobei mit der Materialschicht (6) das Profilnegativ des Laufstreifens weitergeformt wird, g) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung (12) über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung (12) Gummimaterial in die Zwischenräume der zweiten Materialschicht (6) des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial (9) das Profilpositiv des Laufstreifens (2) weitergeformt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen.
- Bei der Herstellung von Fahrzeugreifen werden insbesondere der Laufstreifen in Form von Bändern extrudiert und mit einer Gürteltrommel mit dem Reifengürtel verbunden. Das Laufstreifenmaterial besteht im allgemeinen aus einer einzelnen Gummimischung.
- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem der Laufstreifen eines Fahrzeugreifens mit einer hohen Variabilität hergestellt werden kann.
- Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:
- a) Herstellung eines Reifenrohlings mit einer Reifenkarkasse, zwei Seitenwänden, Reifenwülsten, mindestens einem Reifengürtel und einer Spulbandage mit einer oder mehreren Reifenaufbautrommeln,
- b) Bereitstellen einer ersten Druck-Vorrichtung zum Aufbringen eines aushärtbaren Negativ-Materials zur Formung eines Profilnegatives,
- c) Bereitstellen einer zweiten Druck-Vorrichtung zum Aufbringen eines Gummimaterials zur Bildung des Laufstreifens,
- d) Verfahren der ersten Druckvorrichtung über den Reifenrohling, wobei eine erste Materialschicht auf die Oberseite des Reifenrohlings aufgebracht wird, wobei mit der Materialschicht das Profilnegativ des Laufstreifens vorgeformt wird,
- e) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung Gummimaterial in die Zwischenräume der ersten Materialschicht des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial das Profilpositiv des Laufstreifens geformt wird,
- f) Verfahren der ersten Druckvorrichtung über den Reifenrohling zur Bildung einer zweiten Materialschicht auf die Oberseite der ersten Materialschicht, wobei mit der Materialschicht das Profilnegativ des Laufstreifens weitergeformt wird,
- g) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung Gummimaterial in die Zwischenräume der zweiten Materialschicht des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial das Profilpositiv des Laufstreifens weitergeformt wird,
- h) Wiederholen der Schritte f) und g), wobei mit mehreren Schichten das Profilnegativ aus dem aushärtbaren Negativmaterial und mit mehreren Schichten das Profilpositiv mit dem Gummimaterial aufgebaut wird,
- i) Überführen des Reifenrohlings mit dem Laufstreifen in eine Vulkanisationsvorrichtung, wobei in der Vulkanisationsvorrichtung zumindestens die Vulkanisierung des Laufstreifenmaterials erfolgt,
- j) Entfernen des Negativmaterials aus dem Laufstreifenmaterial,
- k) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten.
- Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren der Laufstreifen eines Fahrzeugreifens mit einer hohen Variabilität hergestellt werden kann. Der Laufstreifen kann unterschiedlichen individuellen Anforderungen auf einfache Weise angepasst werden. Beispielsweise sind bei der Formgebung des Laufstreifens eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten realisierbar. Dadurch kann das Profilpositiv des Laufstreifens auf einfache Weise auf unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Das Profilpositiv wird durch die Formgebung des Profilnegativs vorgegeben, die mit der ersten Druckvorrichtung zum Aufbringen eines aushärtbaren Negativmaterials vorgegeben wird. Mit dem Verfahren lassen sich ebenfalls dreidimensionale Profileinschnitte erzeugen, die eine komplexe Struktur aufweisen. Ein Anwendungsgebiet wäre beispielsweise die Herstellung von unterschiedlichen Testreifen zur Erprobung einer neuen Einschnittgeometrie.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit den übereinander liegenden Materialschichten aus dem Negativmaterial Formhinterschneidungen in radialer Richtung des Fahrzeugreifens gebildet werden. Dadurch lassen sich komplexe und dreidimensionale Einschnittgeometrien im Laustreifen erzeugen. Diese Form der Einschnitte ist insbesondere für den Einsatz von Winterreifen von hoher Bedeutung.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei den Schritten e) und g) unterschiedlichen Gummimischungen als einzelne Materialschichten aufgetragen werden, wobei der Laufstreifen nach der Fertigstellung in radialer Richtung des Fahrzeugreifens aus unterschiedlichen Gummimischungen aufgebaut ist. Dadurch lässt sich ein sogenannter Multi-Schichten-Laufstreifen herstellen. Mit einem derartigen Laufstreifen lässt sich der Laufstreifenabrieb optimieren.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei den Schritten e) und g) unterschiedlichen Gummimischungen als einzelne Materialschichten aufgetragen werden, wobei der Laufstreifen nach der Fertigstellung in axialer Richtung des Fahrzeugreifens aus unterschiedlichen Gummimischungen aufgebaut ist. Dadurch lässt sich ein Laufstreifen herstellen, der unterschiedliche Gummimischungen in axialer Richtung besitzt.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vulkanisation in einer Autoklave erfolgt, wobei der Fahrzeugreifen in einem Heizkessel unter Einwirkung von Druck und Wärme vulkanisiert wird. Dadurch kann der Einsatz von einer Heizpresse entfallen.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vulkanisation mit einer Vulkanisationspresse und einer Glattform ohne Profilsegmente erfolgt. Bei der Verwendung einer Glattform sind keine Formsegmente mit einem Profilnegativ erforderlich. Auf diese Weise kann die Vulkanisationszeit verkürzt werden. In einer Weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das aushärtbare Negativmaterial ein Polyamidmaterial umfasst. Mit diesem Material lassen sich komplexe Geometrie-Strukturen erzeugen.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Polyamid-Material geringe Adhäsionseigenschaften gegenüber dem Gummimaterial aufweist. Dadurch wird die Entformung des Negativmaterials nach der Vulkanisation vereinfacht.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Polyamid-Material geringe Adhäsionseigenschaften gegenüber dem Spulbandagenmaterial aufweist. Auf diese Weise wird die Entformung des Negativmaterials gegenüber dem Spulbandagenmaterial vereinfacht.
- In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der ersten Druckvorrichtung ein Negativmaterial aus einem Polyamid-Material aufgebracht wird, wobei das Polyamid-Material Temperaturbeständig und Druckbeständig ist. Die Temperaturbeständigkeit des Polyamid-Materials gewährleistet eine optimale Vulkanisation des Gummimaterials vom Laufstreifen. Außerdem wird gewährleistet, dass das Negativmaterial bei der Vulkanisation nicht schmilzt.
- Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
-
1 : ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens. -
2 : einen Teilausschnitt eines Fahrzeugreifens in einer dreidimensionalen Ansicht. - Die
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens. Der Laufstreifen2 wird schrittweise direkt auf der Oberseite des Reifenrohlings1 aufgebaut. Bei der Oberseite des Reifenrohlings handelt es sich insbesondere um die Oberseite der obersten Spulbandagenlage, die über dem nicht dargestellten Reifengürtel angeordnet ist. Bei einem ersten Verfahrensschritt bewegt sich die erste Druckvorrichtung11 für das Negativmaterial über die Oberseite1 der Spulbandagenlage, wobei eine erste Materialschicht5 aus aushärtbaren Negativmaterial aufgetragen wird. Anschließend bewegt sich die zweite Druckvorrichtung12 über den Reifenrohling und füllt die Aussparungen bzw. Lücken im Negativmaterial mit einer ersten Gummimaterialschicht8 mit einer ersten Gummimischung auf. Im nächsten Schritt verfährt wiederum die erste Druckvorrichtung11 über den Reifenrohling und trägt die zweite Materialschicht6 mit Negativmaterial auf; wobei die zweite Materialschicht6 im Wesentlichen mit der unteren ersten Materialschicht5 aus Negativmaterial verbunden wird. Danach wird die zweite Druckvorrichtung12 über den Reifenrohling bewegt, wobei die zweite Gummimaterialschicht mit einer zweiten Gummimischung aufgetragen wird. Die zweite Gummimaterialschicht9 wird ebenfalls in den Aussparungen der zweiten Materialschicht aus Negativmaterial eingebracht. Das Negativmaterial wird somit in Form eines Gerüstes für das Positivmaterial genutzt. Als nächstes wird eine dritte Materialschicht7 mit Negativmaterial aufgetragen, anschließend werden die Lücken in der dritten Materialschicht7 mit einer dritten Gummimaterialschicht10 versehen. Nachfolgend werden eine Vielzahl von Materialschichten übereinander aufgetragen, bis der Laufstreifen seine endgültige Kontur erreicht hat. Das Profilpositiv des Laufstreifens2 besitzt in radialer Richtung3 einen sogenannten Multischichten-Laufstreifen mit einer Vielzahl von übereinanderliegenden unterschiedlichen Gummimischungen. Bei einer weiteren Ausführung würde ebenfalls die Gummimischung in axialer Richtung4 variiert werden. Die Figur zeigt eine Variante bei der die vierte Gummimaterialschicht13 eine andere Gummimischung aufweist als die dritte Gummimaterialschicht10 . - Die
2 zeigt einen Teilausschnitt eines Fahrzeugreifens in einer dreidimensionalen Ansicht von schräg oben. Der Laufstreifen2 umfasst einen Multischichten Laufstreifen mit unterschiedlichen Gummimischungen in axialer Richtung4 . Die Figur zeigt einzelne Negativmaterialblöcke16 , die in das Profilpositiv des Gummimaterials hineinreichen. Nach der Vulkanisation werden die Negativmaterialblöcke16 aus dem Profilpositiv des Laufstreifens entformt. Der Laufstreifen2 setzt sich in axialer Richtung4 aus unterschiedlichen Gummimischungen zusammen. Die Figur zeigt eine Ausführung, bei der fünf unterschiedliche Gummimischungen17 ,18 ,19 ,20 und21 im Laufstreifen2 angeordnet sind. Es ist ebenfalls denkbar, die Seitenwände des Fahrzeugreifens mit einem analogen Verfahren herzustellen. Außerdem ist es möglich, mit dem Verfahren unterschiedliche Sensoren im Laufstreifen anzuordnen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Oberseite des Reifenrohling bzw. Oberseite der Spulbandagenlage
- 2
- Laufstreifen mit aushärtbaren Negativmaterial in einer Radialschnittansicht
- 3
- radiale Richtung
- 4
- axiale Richtung
- 5
- erste Materialschicht aus aushärtbaren Negativ-Material
- 6
- zweite Materialschicht aus aushärtbaren Negativ-Material
- 7
- dritte Materialschicht aus aushärtbaren Negativ-Material
- 8
- erste Gummimaterialschicht mit erster Gummimischung
- 9
- zweite Gummimaterialschicht mit zweiter Gummimischung
- 10
- dritte Gummimaterialschicht mit dritter Gummimischung
- 11
- erste Druck-Vorrichtung für Negativ-Material
- 12
- zweite Druck-Vorrichtung für Positiv-Material (Gummimaterial)
- 13
- vierte Gummimaterialschicht mit vierter Gummimischung
- 14
- Teilausschnitt des Fahrzeugreifen in einer dreidimensionalen Seitenansicht
- 15
- Seitenwand
- 16
- Negativ-Material-Blöcke aus Negativ-Material
- 17
- Laufstreifenmaterial mit erster Gummimischung
- 18
- Laufstreifenmaterial mit zweiter Gummimischung
- 19
- Laufstreifenmaterial mit dritter Gummimischung
- 20
- Laufstreifenmaterial mit vierter Gummimischung
- 21
- Laufstreifenmaterial mit fünfter Gummimischung
Claims (9)
- Verfahren zur Herstellung von PKW-Reifen mit folgenden Schritten: a) Herstellung eines Reifenrohlings mit einer Reifenkarkasse, zwei Seitenwänden, Reifenwülsten, mindestens einem Reifengürtel und einer Spulbandage (
1 ) mit einer oder mehreren Reifenaufbautrommeln, b) Bereitstellen einer ersten Druck-Vorrichtung (11 ) zum Aufbringen eines aushärtbaren Negativ-Materials zur Formung eines Profilnegatives, c) Bereitstellen einer zweiten Druck-Vorrichtung (12 ) zum Aufbringen eines Gummimaterials zur Bildung eines Laufstreifens (2 ), d) Verfahren der ersten Druckvorrichtung (11 ) über den Reifenrohling, wobei eine erste Materialschicht (5 ) auf die Oberseite des Reifenrohlings aufgebracht wird, wobei mit der Materialschicht (5 ) das Profilnegativ des Laufstreifens (2 ) vorgeformt wird, e) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung (12 ) über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung (12 ) Gummimaterial in die Zwischenräume der ersten Materialschicht (5 ) des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial (8 ) das Profilpositiv des Laufstreifens (2 ) geformt wird, f) Verfahren der ersten Druckvorrichtung (11 ) über den Reifenrohling zur Bildung einer zweiten Materialschicht (6 ) auf die Oberseite der ersten Materialschicht (5 ), wobei mit der Materialschicht (6 ) das Profilnegativ des Laufstreifens weitergeformt wird, g) Verfahren der zweiten Druckvorrichtung (12 ) über den Reifenrohling, wobei mit der zweiten Druckvorrichtung (12 ) Gummimaterial in die Zwischenräume der zweiten Materialschicht (6 ) des aushärtbaren Negativ-Materials eingebracht wird, wobei mit dem Gummimaterial (9 ) das Profilpositiv des Laufstreifens (2 ) weitergeformt wird, h) Wiederholen der Schritte f) und g), wobei mit mehreren Schichten das Profilnegativ aus dem aushärtbaren Negativmaterial und mit mehreren Schichten das Profilpositiv mit dem Gummimaterial (8 ,9 ,10 ,13 ) aufgebaut wird, i) Überführen des Reifenrohlings mit dem Laufstreifen (2 ) in eine Vulkanisationsvorrichtung, wobei in der Vulkanisationsvorrichtung zumindestens die Vulkanisierung des Laufstreifenmaterials erfolgt, j) Entfernen des Negativmaterials aus dem Laufstreifenmaterial, k) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den übereinander liegenden Materialschichten (
5 ,6 ,7 ) aus dem Negativmaterial Formhinterschneidungen in radialer Richtung (3 ) des Fahrzeugreifens gebildet werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Schritten e) und g) unterschiedlichen Gummimischungen als einzelne Materialschichten (
8 ,9 ,10 ) aufgetragen werden, wobei der Laufstreifen (2 ) nach der Fertigstellung in radialer Richtung (3 ) des Fahrzeugreifens aus unterschiedlichen Gummimischungen aufgebaut ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Schritten e) und g) unterschiedlichen Gummimischungen als einzelne Materialschichten (
10 ,13 ) aufgetragen werden, wobei der Laufstreifen (2 ) nach der Fertigstellung in axialer Richtung des Fahrzeugreifens aus unterschiedlichen Gummimischungen aufgebaut ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisation in einer Autoklave erfolgt, wobei der Fahrzeugreifen in einem Heizkessel unter Einwirkung von Druck und Wärme vulkanisiert wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisation mit einer Vulkanisationspresse und einer Glattform ohne Profilsegmente erfolgt.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid-Material geringe Adhäsionseigenschaften gegenüber dem Gummimaterial aufweist.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid-Material geringe Adhäsionseigenschaften gegenüber dem Spulbandagenmaterial (
1 ) aufweist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Druckvorrichtung (
11 ) ein Negativ-Material aus einem Polyamid-Material aufgebracht wird, wobei das Polyamid-Material Temperaturbeständig und Druckbeständig ist.
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| R081 | Change of applicant/patentee |
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