DE102016204052A1

DE102016204052A1 - Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens

Info

Publication number: DE102016204052A1
Application number: DE102016204052.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schramm; Dejun Su
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-14

Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens bereitzustellen, mit dem das Herstellen von Fahrzeugreifen verbessert wird, wird ein Verfahren mit folgenden Schritten vorgeschlagen: a) Bereitstellen einer Karkasseinlage (2) an einer Klemm- und Trenneinrichtung (10), b) Beidseitiges Klemmen der Karkasseinlage (2) im Bereich der Trennposition (15) für die Karkasseinlage (2), c) Auseinander Dehnen der Endabschnitte (13, 14) in Längsrichtung der Karkasseinlage im Bereich der Trennposition (15) der Karkasseinlage (2), wobei die Festigkeitsträger in den Endabschnitten (13, 14) der Karkasseinlage (2) auseinander gespreizt werden und wobei der Abstand der gespreizten Festigkeitsträger (3) in beiden Endabschnitten (13, 14) wesentlich größer ist als im mittleren Abschnitt (6) der Karkasseinlage (2), d) Durchtrennen der Karkasseinlage (2) zwischen den beiden Endabschnitten (13, 14) der Karkasseinlage (2), e) Aufwärmen der abgetrennten Karkasseinlage (2) mit einer Wärmevorrichtung (22), wobei die Festigkeitsträger (3) und das Gummimaterial (21) aufgrund von unterschiedlichen Wärmekapazitäten mit unterschiedlichen Temperaturen aufgewärmt werden,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens.
Es ist bekannt und üblich, Endabschnitte von Materialbahnen überlappend oder stumpf zu spleißen, um ringförmig vorgeformte Stahl- oder Textilkordkarkassen für Reifen herzustellen. Verfahren und Vorrichtungen zum stumpfen Spleißen sind grundsätzlich bekannt. Beim Überlappspleißen überlappen die Endabschnitte direkt auf der Karkasstrommel. Im fertigen Reifen kann der Überlappungsbereich negative Auswirkungen auf Reifeneigenschaften im Normalbetrieb haben, insbesondere eine Unwucht und eine Ungleichförmigkeit der hergestellten Reifen. Ein weiteres Problem sind die im Überlappungsbereich entstehenden Einschnürungen in den Seitenwänden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 dadurch, dass ein Verfahren mit folgenden Schritten eingesetzt wird:
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das Verfahren die Herstellung von Fahrzeugreifen verbessert wird.

a) Bereitstellen einer Karkasseinlage an einer Klemm- und Trenneinrichtung,
b) Beidseitiges Klemmen der Karkasseinlage im Bereich der Trennposition für die Karkasseinlage,
c) Auseinander Dehnen der Endabschnitte in Längsrichtung der Karkasseinlage im Bereich der Trennposition der Karkasseinlage, wobei die Festigkeitsträger in den Endabschnitten der Karkasseinlage auseinander gespreizt werden und wobei der Abstand der gespreizten Festigkeitsträger in beiden Endabschnitten wesentlich größer ist als im mittleren Abschnitt der Karkasseinlage,
d) Durchtrennen der Karkasseinlage zwischen den beiden Endabschnitten der Karkasseinlage,
e) Aufwärmen der abgetrennten Karkasseinlage mit einer Wärmevorrichtung, wobei die Festigkeitsträger und das Gummimaterial aufgrund von unterschiedlichen Wärmekapazitäten mit unterschiedlichen Temperaturen aufgewärmt werden,
f) Bereitstellen einer Karkasstrommel zur Herstellung einer Reifenkarkasse,
g) Positionieren des vorderen Endabschnittes auf der Karkasstrommel mit einem Servicer,
h) Aufnahme der Positionierung des Endabschnittes auf der Karkasstrommel mit einer über der Karkasstrommel angeordneten Wärmebildkamera,
i) Analysierung der Kamerabilder der Wärmebildkamera, wobei über eine Bildverarbeitung die Speizung der Festigkeitsträger über eine unterschiedliche Wärmeverteilung bestimmt wird, , wobei die Breite des vorderen Endabschnittes mit den gespreizten Festigkeitsträgern und die Position auf der Karkasstrommel bestimmt und in einem Datenspeicher gespeichert wird,
j) Berechnung der erforderlichen Rotation der Karkasstrommel, um den hinteren Endabschnitt mit einer vorgegebenen Überlappung über den vorderen Endabschnitt zu legen,
k) Rotieren der Karkasstrommel, wobei die Karkasseinlage auf die Karkasstrommel gewickelt wird,
l) Anhalten der Karkasstrommel und Auflegen des hinteren Endabschnittes über den vorderen Endabschnitt der Karkasseinlage mit einer vorgebenen Üerlappung, wobei beide Endabschnitte im Wesentlichen übereinander gelegt werden,
m) Andrücken der Endabschnitte der Karkasseinlage, wobei beide Endabschnitte mit den einzelnen gespreizten Festigkeitsträgern ineinander eindringen,
n) Auflegen von weiteren Reifenbauteilen auf die Karkasstrommel,
o) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das Verfahren die Herstellung von Fahrzeugreifen verbessert wird. Die Kontrolle und Regelung mit der Thermokamera läßt sich einfach einsetzen, wobei eine hohe Fertigungsqualität sicher gestellt wird. Die Karkasseinlage für den Fahrzeugreifen wird so hergestellt, dass der Überlappspleiß in der Karkasseinlage ähnliche Materialeigenschaften aufweist wie der übrige Bereich der Reifenkarkasse. Der vordere und hintere Endabschnitt der Karkasseinlage mit den gespreizten Festigkeitsträgern werden direkt übereinander gelegt. Bei einer zu großen oder zu kleinen Überlappung der beiden Endabschnitte würde die Qualität des Materialspleißes wesentlich verschlechtert werden. Mit dem Verfahren können Fahrzeugreifen hergestellt werden, bei denen das visuelle Problem der Seitenwandeinschnürung nicht mehr auftritt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt e) das Aufwärmen der Karkasseinlage über eine kontaktlose Wärmebestrahlung erfolgt. Die Wärmebestrahlung kann z.B. mit einem Infrarotstrahler erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt e) das Aufwärmen der Karkasseinlage über eine an die Karkasseinlage anliegende Heizplatte erfolgt. Dadurch wird die Karkasseinlage mit einer hohen Geschwindigkeit aufgewärmt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Auflegen des hinteren Endabschnittes über den vorderen Endabschnitt der Karkasseinlage mit einer automatisierten Greif- und Auflegevorrichtung erfolgt. Dadurch kann der hintere Endabschnitt der Karkasseinlage unter Umständen noch gedehnt werden, um zu erreichen, dass beide Endabschnitte direkt übereinander liegen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt c) der vordere und hintere Endabschnitt mit den gespreizten Festigkeitsträgern mit einer im Wesentlichen gleichen Breite hergestellt werden. Dadurch lässt sich der Überlappspleiß an der Karkasseinlage mit optimalen Materialeigenschaften herstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt a) bis d) der vordere und hintere Endabschnitt mit den gespreizten Festigkeitsträgern so hergestellt werden, dass jeweils mindestens drei Festigkeitsträger im vorderen und hinteren Endabschnitt angeordnet sind. Dadurch lässt sich der Überlappspleiß an der Karkasseinlage mit optimalen Festigkeitswerten herstellen.
Anhand eines Ausführungsbeispielea soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
1: ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens,
2: die Karkasseinlage mit der Karkasstrommel.
3: eine Seitenansicht der abgetrennten Karkasseinlage,
4: eine Temperaturverteilung in der abgetrennten Karkasseinlage,
Die 1 zeigt die Klemm- und Trennvorrichtung 10 mit der Karkasseinlage 2. Mit der Klemm- und Trennvorrichtung 10 wird die Karkasseinlage so abgelängt, dass sie anschließend mit einer vorgegebenen Länge auf die Karkasstrommel aufgewickelt werden kann. Die Karkasseinlage 2 ist schematisch in einer Seitenansicht dargestellt und wird mit den beiden Klemmmitteln 11 und 12 eingeklemmt. Anschließend erfolgt eine Materialdehnung der Karkasseinlage 2 in die Dehnrichtung 16 und 17. Nach dem Dehnvorgang besitzen der hintere Endabschnitt 13 und der vordere Endabschnitt 14 der Karkasseinlage auseinandergespreizte Festigkeitsträger, die im Gummimaterial der Karkasseinlage eingebettet sind. Nach der Materialdehnung erfolgt ein Durchtrennen der Karkasseinlage 2 an der Trennposition 15. Der vordere Teil der Karkasseinlage 2 wird anschließend mit einem Servicer vor einer Karkasstrommel positioniert.
Die 2 zeigt die Karkasstrommel 1 mit der Karkasseinlage 2 in einer dreidimensionalen Ansicht. Die Festigkeitsträger 3 sind im hinteren Endabschnitt 4 und im vorderen Endabschnitt 5 auseinandergespreizt. Die Trennlinie 18 zeigt die Grenze zwischen den gespreizten Materialbereich und dem mittleren Abschnitt 16 der Karkasseinlage mit den normal beabstandeten Festigkeitsträgern. Der vordere Endabschnitt 5 wird vor dem Auflegen auf die Karkasstrommel 1 mit einer Wärmevorrichtung aufgewärmt, wobei die Festigkeitsträger 3 und das Gummimaterial der Karkasseinlage aufgrund von unterschiedlichen Wärmekapazitäten mit unterschiedlichen Temperaturen aufgewärmt werden. Der vordere Endabschnitt 5 wird mit einem nicht dargestellten Servicer auf die Oberseite der Karkasstrommel 1 aufgelegt. Oberhalb der Karkasstrommel 1 ist eine Thermokamara 7 installiert, die die Auflegeposition des vorderen Endabschnittes 5 aufnimmmt und anschließend über eine Bildverarbeitung analysiert. Mit der Thermokamara 7 wird unter anderem die genaue Position des Endabschnittes 5 auf der Oberseite der Karkasstrommel bestimmt. Außerdem wird die nicht sichtbare Trennlinie 18 des vorderen Endabschnites 5 bestimmt. Die Breite des vorderen Endabschnites 5 erfolgt über eine Analysierung der Kamerabilder der Wärmebildkamera bzw. Thermokamera, wobei über eine Bildverarbeitung die Speizung der Festigkeitsträger 3 über eine unterschiedliche Wärmeverteilung bestimmt wird. Die Breite des vorderen Endabschnittes 5 mit den gespreizten Festigkeitsträgern 3 läßt sich über die unterschiedliche Temperaturverteilung ermitteln. Die Position des Endabschnittes auf der Karkasstrommel 1 wird ebenfalls bestimmt und in einem Datenspeicher gespeichert. Mit einem LED-Licht 8 könnte optional die Oberseite des Endabschnittes 5 ausgeleuchtet werden. Dadurch lassen sich die Festigkeitsträger im vorderen Endabschnitt 5 und die Trennlinie 18 im Kamerabild ggf. besser erkennen. Die ermittelten Daten werden in einem Speicher abgelegt und anschließend wird mit einer Software die erforderliche Trommelrotation berechnet, um den hinteren Endabschnitt 4 mit einer hohen Genauigkeit über den vorderen Endabschnitt 5 der Karkasseinlage 2 aufzulegen. Das Auflegen des hinteren Endabschnittes 4 erfolgt mit einer automatisierten Greif- und Auflegevorrichtung, die den Überlappspleiß der Karkasseinlage mit einer hohen Genauigkeit durchführt. Anschließend werden über die Karkasseinlage optional weitere Reifenbauteile aufgewickelt und damit die Reifenkarkasse vervollständigt.
Die 3 zeigt den Verfahrensschritt bei dem die Karkasseinlage 2 vor dem Auflegen auf die Karkasstrommel 1 mit einer anliegenden Heizplatte aufgewärmt wird.
Die 4 zeigt das Temperaturprofil in der Karkasseinlage 2 nach dem Aufwärmen. Auf der y-Achse ist die Temperatur und auf der x-Achse die Länge der Karkasseinlage aufgetragen. In den beiden Endbereichen der Karkasseinlage 2 sind deutlich Temperatursprünge zu erkennen, die die Breite der Endbereiche der Karkasseinlage markieren.
Bezugszeichenliste

1: Karkasstrommel
2: Karkasseinlage
3: Festigkeitsträger
4: hinterer Endabschnitt der Karkasseinlage mit gespreizten Festigkeitsträgern
5: vordere Endabschnitt der Karkasseinlage mit gespreizten Festigkeitsträgern
6: mittlerer Abschnitt der Karkasseinlage mit normal beabstandeten Festigkeitsträgern
7: Wärmebildkamera, bzw. Thermokamera
8: Optionales Licht
9: Rotationsrichtung der Trommel
10: Klemm- und Trennvorrichtung
11: Klemmmittel
12: Klemmmittel
13: hinterer Endabschnitt der Karkasseinlage mit gespreizten Festigkeitsträgern
14: hinterer Endabschnitt der Karkasseinlage mit gespreizten Festigkeitsträgern
15: Trennposition
16: Dehnrichtung nach dem Klemmen der Karkasseinlage
17: Dehnrichtung nach dem Klemmen der Karkasseinlage
18: Trennposition der Karkasseinlage
19: X-Achse mit Temperatur
20: Y-Achse: Längsrichtung der Karkasseinlage
21: Gummimaterial
22: Wärmevorrichtung (z.B. Heizplatte)

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens mit einer Reifenkarkasse, Reifenwülsten mit Kernen, einem Reifengürtel und einem Laufstreifen mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Karkasseinlage (2) an einer Klemm- und Trenneinrichtung (10), b) Beidseitiges Klemmen der Karkasseinlage (2) im Bereich der Trennposition (15) für die Karkasseinlage (2), c) Auseinander Dehnen der Endabschnitte (13, 14) in Längsrichtung der Karkasseinlage im Bereich der Trennposition (15) der Karkasseinlage (2), wobei die Festigkeitsträger in den Endabschnitten (13, 14) der Karkasseinlage (2) auseinander gespreizt werden und wobei der Abstand der gespreizten Festigkeitsträger (3) in beiden Endabschnitten (13, 14) wesentlich größer ist als im mittleren Abschnitt (6) der Karkasseinlage (2), d) Durchtrennen der Karkasseinlage (2) zwischen den beiden Endabschnitten (13, 14) der Karkasseinlage (2), e) Aufwärmen der abgetrennten Karkasseinlage (2) mit einer Wärmevorrichtung (22), wobei die Festigkeitsträger (3) und das Gummimaterial (21) aufgrund von unterschiedlichen Wärmekapazitäten mit unterschiedlichen Temperaturen aufgewärmt werden, f) Bereitstellen einer Karkasstrommel (1) zur Herstellung einer Reifenkarkasse, g) Positionieren des vorderen Endabschnittes (5) auf der Karkasstrommel (1) mit einem Servicer, h) Aufnahme der Positionierung des Endabschnittes (5) auf der Karkasstrommel (1) mit einer über der Karkasstrommel (1) angeordneten Wärmebildkamera (7), i) Analysierung der Kamerabilder der Wärmebildkamera (8), wobei über eine Bildverarbeitung die Speizung der Festigkeitsträger (3) über eine unterschiedliche Wärmeverteilung bestimmt wird, , wobei die Breite des vorderen Endabschnittes (5) mit den gespreizten Festigkeitsträgern (3) und die Position auf der Karkasstrommel (1) bestimmt und in einem Datenspeicher gespeichert wird, j) Berechnung der erforderlichen Rotation der Karkasstrommel (1), um den hinteren Endabschnitt (4) mit einer vorgegebenen Überlappung über den vorderen Endabschnitt (5) zu legen, k) Rotieren der Karkasstrommel (1), wobei die Karkasseinlage (2) auf die Karkasstrommel (1) gewickelt wird, l) Anhalten der Karkasstrommel (1) und Auflegen des hinteren Endabschnittes (4) über den vorderen Endabschnitt (5) der Karkasseinlage (2) mit einer vorgebenen Üerlappung, wobei beide Endabschnitte (4, 5) im Wesentlichen übereinander gelegt werden, m) Andrücken der Endabschnitte (4, 5) der Karkasseinlage (2), wobei beide Endabschnitte (4, 5) mit den einzelnen gespreizten Festigkeitsträgern (3) ineinander eindringen, n) Auflegen von weiteren Reifenbauteilen auf die Karkasstrommel (1), o) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Schritten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt e) das Aufwärmen der Karkasseinlage (2) über einer kontaktlose Wärmebestrahlung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt e) das Aufwärmen der Karkasseinlage (2) über eine an die Karkasseinlage (2) anliegende Heizplatte (22) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflegen des hinteren Endabschnittes (4) über den vorderen Endabschnitt (5) der Karkasseinlage (2) mit einer automatisierten Greif- und Auflegevorrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt c) der vordere und hintere Endabschnitt (4, 5) mit den gespreizten Festigkeitsträgern (3) mit einer im Wesentlichen gleichen Breite hergestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt a) bis d) der vordere und hintere Endabschnitt (4, 5) mit den gespreizten Festigkeitsträgern (3) so hergestellt werden, dass jeweils mindestens drei Festigkeitsträger (3) im vorderen und hinteren Endabschnitt (4, 5) angeordnet sind.