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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen von Daten, umfassend eine erste, zweite, dritte und vierte Schicht. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung einer Polymerschicht zum Anhaften einer Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten an eine Gummilage, die Verwendung der Vorrichtung zum Auslesen von Daten und einen Fahrzeugluftreifen umfassend die Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens umfassend die Vorrichtung.
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In den letzten Jahren wurden vermehrt verschiedene Sensoren oder Sende- und Empfangskomponenten in Reifen eingebaut, um verschiedene Reifeneigenschaften abrufen zu können. Der Einbau der Sende- und Empfangskomponente muss dabei so geschehen, dass die Komponente den funktionsgemäßen Betrieb des Reifens nicht stört. Außerdem sollte die Sende- und Empfangskomponente möglichst an einer dafür vorgesehenen Stelle im Reifen bleiben.
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In der Kautschukindustrie ist nach hiesiger Meinung ein Haftvermittler zum Einbau einer Sende- und Empfangskomponente in einem Reifen notwendig. Haftvermittler haben jedoch mehrere Nachteile, da sie beispielsweise gefährliche chemische Stoffe enthaltend unter erhöhten Sicherheitsanforderungen angewendet werden müssen oder einen zusätzlichen Arbeitsschritt bei der Herstellung darstellen.
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WO 2016060851 A1 offenbaren den Einsatz von verschiedenen Haftvermittlern zum Anbringen einer Komponente in einen Reifen.
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Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche es ohne Verwendung eines Haftvermittlers ermöglicht, eine Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten mit ausreichender Haftung zwischen zwei Gummilagen einzubauen. Bevorzugt sollten die beiden Gummilagen dabei einen Teil eines Reifens bilden.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Auslesen von Daten, umfassend eine erste, zweite, dritte und vierte Schicht,
wobei
- - die erste Schicht aus einer Kautschukmischung besteht,
- - die zweite Schicht aus einem oder mehreren Polymeren, welches ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan, besteht,
- - die dritte Schicht eine Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten umfasst,
- - die vierte Schicht mindestens ein Polymer, welches ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan, umfasst und
- - sich die dritte Schicht zwischen der vierten und zweiten Schicht befindet.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden die Gruppe der Polymere bestehend aus Polyester, Polyamid und Polyurethan, unter der Bezeichnung „Filmpolymere“ zusammengefasst. Der Begriff „Filmpolymere“ enthält damit ausschließlich die vorstehend angegebene Polymergruppe bestehend aus Polyester, Polyamid und Polyurethan.
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Überraschenderweise wurde im Rahmen eigener Untersuchungen und entgegen der herrschenden Meinung herausgefunden, dass die Filmpolymere als Zwischenlage zwischen einer Gummilage und einer in einem Reifen zu fixierenden Sende- und Empfangskomponente verwendet werden können. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass dies ohne Verwendung eines Haftvermittlers erreicht werden kann. Dabei wird der funktionsgemäße Betrieb des Reifens nicht verschlechtert. Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass die Oberfläche von den Filmpolymerschichten sowohl eine gute Haftung mit den Metalloberflächen einer Sende- und Empfangskomponente als auch mit den Oberflächen der vulkanisierten Kautschukmischung oder der gummierten Kautschukmischung bewirken und somit kein Haftvermittler zwischen diesen Schichten mehr nötig ist.
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Die Erfindung geht aus von einer Sende- und Empfangskomponente für einen Reifen. Die Sende- und Empfangskomponente weist mindestens eine Sendeunterkomponente, mindestens eine Empfangsunterkomponente und mindestens eine Speicherunterkomponente auf. Die mindestens eine Sendeunterkomponente ist zur Aussendung von Signalen geeignet, die mindestens eine Empfangsunterkomponente ist zum Empfangen von Signalen geeignet und die mindestens eine Speicherunterkomponente ist zur Speicherung und Wiedergabe von Informationen geeignet.
Die Sende- und Empfangskomponente ist zum Speichern von Informationen geeignet. Ferner ist die Sende- und Empfangskomponente zur passiven oder aktiven Auslesung über ein externes Lesegerät geeignet. Bei den Informationen handelt es sich insbesondere um technische Informationen über den Reifen, an dem die Sende- und Empfangskomponente angeordnet ist.
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Bei der Sende- und Empfangskomponente handelt es sich insbesondere um eine RFID-Vorrichtung. RFID bedeutet Radio Frequency Identification, also Identifikation unter Nutzung von elektromagnetischen Wellen.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Gesamthöhe der zweiten, dritten und vierten Schicht weniger als 1 mm ist, bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 0,4 mm liegt.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sowohl die Länge als auch die Breite der zweiten Schicht und sowohl die Länge als auch die Breite der vierten Schicht weniger als 300 mm ist, bevorzugt im Bereich von 10 mm bis 250 mm liegt.
Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sowohl die Länge als auch die Breite der dritten Schicht weniger als 200 mm ist, bevorzugt im Bereich von 5 mm 160 mm liegt. Breite, Länge und Höhe sind wie üblich orthogonal zu einander. Ganz besonders bevorzugt umgeben die zweite und vierte Schicht die dritte Schicht dabei, sodass die Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten vollständig von der zweiten Schicht und der vierten Schicht umgeben wird. Die dritte Schicht kann auch ausschließlich aus einer vorstehend oder nachstehend beschriebenen Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten bestehen.
Es kann jedoch sein, dass die dritte Schicht aus einem Filmpolymer und der Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten besteht, wobei auf der die Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten angebracht sind.
Dies hat den Vorteil, dass die dritte Schicht eine gewisse Flexibilität aufweist, welche eine längere Lebensdauer für die Funktion der Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten bewirkt.
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Die erste und die nachfolgend beschriebene fünfte Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehend aus einer Kautschukmischung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können dabei bereits Gummilagen eines im Stand der Technik bekannten Reifens sein oder sie dienen als zusätzliche Zwischengummilage, welche eine ausreichende Haftung zwischen der Gummischicht des Reifens und der zweiten und vierten Schicht ermöglicht. Bevorzugt handelt es sich bei der ersten und der nachfolgend beschriebenen fünften Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung um eine vulkanisierte Kautschukmischung oder eine gummierte Kautschukmischung. Bevorzugt hat die erste Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein solches Ausmaß, dass sie die zweite Schicht an jeder Kante der zweiten Schicht um mindestens 1 mm überragt, besonders bevorzugt um mindestens 10 mm, und bevorzugt hat die nachfolgend beschriebene fünfte Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein solches Ausmaß, dass sie die vierte Schicht an jeder Kante der vierten Schicht um mindestens 1 mm überragt, besonders bevorzugt um mindestens 10 mm.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise eine bessere Haftung und innere Stabilität einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Interaktion der ersten Schicht aus vulkanisierter Kautschukmischung oder aus gummierter Kautschukmischung und der nachstehend beschriebenen fünften Schicht aus vulkanisierter Kautschukmischung oder aus gummierter Kautschukmischung erreicht wird.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei
- - sich die zweite Schicht zwischen der ersten und der dritten Schicht befindet
und
- - die zweite Schicht zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der ersten Schicht steht, bevorzugt die gesamte Fläche der einen Seite der zweiten Schicht an einem Teil der Fläche der ersten Schicht anliegt.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise eine ausreichend gute Haftung der zweiten Schicht an die erste Schicht in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht wird.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Vorrichtung zusätzlich eine fünfte Schicht bestehend aus einer Kautschukmischung umfasst, wobei
- - die vierte Schicht aus einem oder mehreren Polymeren, welches ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan, besteht,
- - sich die vierte Schicht zwischen der fünften und der dritten Schicht befindet
und
- - die vierte Schicht zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der fünften Schicht steht, bevorzugt die gesamte Fläche der einen Seite der vierten Schicht an einem Teil der Fläche der fünften Schicht anliegt.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise eine ausreichend gute Haftung der vierten Schicht an die fünfte Schicht in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht wird.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sich weder zwischen der ersten und zweiten Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch zwischen der vierten und fünften Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bevorzugt zwischen keiner der Schichten der Vorrichtung, ein Haftvermittler befindet.
Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist, dass auf diese Weise dauerhaft die Anschaffungskosten und Verarbeitungskosten der Haftvermittler eingespart werden können.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Haftvermittler eine Substanz, die bei funktionsgemäßer Applikation zwischen eine Gummilage und eine Stahlplatte dazu führt, dass die Trennfestigkeit, welche gemäß dem nachstehend beschriebenen Peel-Test ermittelt wird, zwischen der Gummilage und der Stahlplatte signifikant erhöht wird im Vergleich zu der Trennfestigkeit zwischen einer Gummilage und einer Stahlplatte bei der kein solcher Haftvermittler appliziert wurde. Der Ausdruck „signifikant“ bedeutet hierbei, dass der gemessene Wert der Trennfestigkeitsdifferenz der beiden Messungen mindestens drei Standardabweichung der Messung, bevorzugt sechs Standardabweichungen, übersteigt.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sich weder zwischen der ersten und zweiten Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch zwischen der vierten und fünften Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Haftvermittler befindet. Dies gilt insbesondere für Haftvermittler, welcher mindestens eine Verbindung umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Resorcinol-Formaldehyd und Sacchariden.
Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sich weder zwischen der ersten und zweiten Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch zwischen der vierten und fünften Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Haftvermittler befindet, wobei der Haftvermittler mindestens eine Verbindung umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Resorcinol-Formaldehyd, 5-Hydroxymethylfurfural und Oligo- und Polysaccharide. Ganz besonders bevorzugt umfasst der Haftvermittler zumindest kein Resorcinol-Formaldehyd.
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Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei sich zwischen keiner der Schichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Haftvermittler befindet, wobei der Haftvermittler mindestens eine Verbindung umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Resorcinol-Formaldehyd, und Sacchariden. Ganz besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend als besonders bevorzugt beschrieben, wobei sich zwischen keiner der Schichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Haftvermittler befindet, wobei der Haftvermittler mindestens eine Verbindung umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Resorcinol-Formaldehyd, 5-Hydroxymethylfurfural und Oligo- und Polysaccharide. Insbesondere ganz besonders bevorzugt umfasst der Haftvermittler zumindest kein Resorcinol-Formaldehyd.
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Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist, dass die Haftvermittler umfassend die vorstehend genannten spezifischen Bestandteile folgende nachteilige Eigenschaften haben:
- - Hoher Anteil an gesundheitsbeeinträchtigenden Substanzen, insbesondere an gesundheitsbeeinträchtigenden Lösungsmitteln,
- - geringer Flammpunkt,
- - mehr Prozessschritte
und
- - mehr benötigtes Prozessequipment.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine oder mindestens eins der mehreren Filmpolymere der zweiten und/oder vierten Schicht ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan, bevorzugt bestehen die zweite und vierte Schicht aus Polyamid, besonders bevorzugt aus PET, Aramid, PA6, PA4.6, PA10.10 oder PA6.6, ganz besonders bevorzugt aus PA6, PA4.6, PA10.10 oder PA6.6.
Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass die Oberfläche von Polyamidschichten, insbesondere von PA6-, PA4.6-, PA10.10- und PA6.6-Schichten, sowohl eine verbesserte Haftung mit den Metalloberflächen einer Sende- und Empfangskomponente als auch mit den Oberflächen der vulkanisierten Kautschukmischung oder der gummierten Kautschukmischung bewirken als bei anderen Filmpolymerschichten.
Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass die Oberfläche PA6-, PA4.6-, PA10.10- und PA6.6-Schichten eine nochmals verbesserte Haftung mit den Oberflächen der vulkanisierten Kautschukmischung oder der gummierten Kautschukmischung bewirken, welche insbesondere Dien-Kautschuke wie nachstehend beschrieben umfassen.
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Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die Kautschukmischung der ersten und/oder fünften Schicht mindestens einen Kautschuk umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Halobutyl-Kautschuk, Polynorbornen, Acrylat-Kautschuk (AEM), Nitril-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), natürlichem Polyisopren (NR), Butylkautschuk (IIR), Halobutylkautschuk, synthetischem Polyisopren (IR) und deren funktionalisierten Varianten, insbesondere ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Halobutyl-Kautschuk, Polynorbornen, Acrylat-Kautschuk (AEM), Nitril-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), natürlichem Polyisopren (NR), Butylkautschuk (IIR), Halobutylkautschuk und synthetischem Polyisopren (IR).
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Der oder die eingesetzte(n) spezifische(n) Kautschuke wie vorstehend beschrieben kann/können mit Modifizierungen an den Endgruppen der Kautschukpolymerketten und/oder entlang der Kautschukpolymerketten funktionalisiert sein, sogenannte funktionalisierte Varianten. Ein solcher funktionalisierter Kautschuk weist mindestens eine Modifizierung ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy-Gruppen und EthoxyGruppen und Epoxy-Gruppen und Siloxan-Gruppen und Amino-Gruppen und SilanGruppen und Aminosiloxan und Carboxy-Gruppen und Phthalocyanin-Gruppen und Silan-Sulfid-Gruppen auf. Es kommen aber auch weitere, der fachkundigen Person bekannte, Modifizierungen, auch als Funktionalisierungen bezeichnet, in Frage. Bestandteil solcher Funktionalisierungen können Metallatome sein.
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Die Interaktion zwischen Polyamidschichten ist dabei nochmals besser, wenn die erste oder fünfte Schicht aus einer vulkanisierten Kautschukmischung oder einer gummierten Kautschukmischung besteht, welche einen Dien-Kautschuk umfasst. Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass eine besonders vorteilhafte Interaktion zwischen einer Polyamidschicht und einer Kautschukschicht umfassend Dien-Kautschuke besteht. Eine solche Schicht umfassend Dien-Kautschuke können beispielsweise die erste und/oder fünfte Schicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sein. Besonders bevorzugt sind dabei die Dien-Kautschuke ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Halobutyl-Kautschuk, Vinylpyridin Latex, Nitril-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), natürlichem Polyisopren (NR), Butylkautschuk (IIR), synthetischem Polyisopren (IR).
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Bevorzugt ist insbesondere eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei die zweite Schicht und die vierte Schicht aus Polyamid bestehen.
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In besonders großem Maße bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben, umfassend eine erste, zweite, dritte und vierte Schicht, wobei
- - die erste Schicht aus einer Kautschukmischung besteht,
- - die zweite Schicht aus Polyamid besteht,
- - die dritte Schicht eine Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten umfasst,
- - die vierte Schicht aus Polyamid besteht
und
- - sich die dritte Schicht zwischen der vierten und zweiten Schicht befindet
wobei
- - sich die zweite Schicht zwischen der ersten und der dritten Schicht befindet,
- - die gesamte Fläche der einen Seite der zweiten Schicht an der gesamten Fläche der ersten Schicht anliegt,
- - die Vorrichtung zusätzlich eine fünfte Schicht bestehend aus einer Kautschukmischung umfasst, wobei sich die vierte Schicht zwischen der fünften und der dritten Schicht befindet und die gesamte Fläche der einen Seite der vierten Schicht an einem Teil der Fläche der fünften Schicht anliegt
und
- - die Kautschukmischung der ersten und fünften Schicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens einen Dien-Kautschuk umfasst ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Halobutylkautschuk, natürlichem Polyisopren (NR), Butylkautschuk (IIR), synthetischem Polyisopren (IR) und deren funktionalisierten Varianten.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten gelten auch für sämtliche Aspekte nachstehend beschriebener Fahrzeugluftreifen und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten.
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Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeugluftreifen umfassend eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten oder eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gelten auch für sämtliche Aspekte nachstehend beschriebener Verwendungen und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verwendungen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten oder erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Polymerschicht zum Anhaften einer Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten an eine Gummilage, wobei das Polymer der Polymerschicht ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben zum Auslesen von Daten.
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Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten oder eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens sowie der Verwendungen gelten auch für sämtliche Aspekte nachstehend beschriebener Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auslesen von Daten, deren erfindungsgemäßer Verwendungen oder erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, umfassend die Schritte:
- a. Herstellen oder Bereitstellen einer Sende- und Empfangskomponente zum Auslesen von Daten, wobei die Sende- und Empfangskomponente von zwei Polymerschichten umgeben ist,
- b. Positionieren der von den zwei Polymerschichten umgebenen Sende- und Empfangskomponente zwischen zwei Kautschukmischungen während des Herstellens eines Reifenrohlings,
- c. Vulkanisieren des Reifenrohlings umfassend die von den zwei Polymerschichten umgebene Sende- und Empfangskomponente aus Schritt b.
und
- d. Weiterverarbeiten des in Schritt c. vulkanisierten Reifenrohlings zu einem Fahrzeugluftreifen,
wobei das Polymer der Polymerschichten ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Polyester, Polyamid und Polyurethan.
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Überraschenderweise wurde festgestellt, dass durch das Vulkanisieren in Schritt c. eines erfindungsgemäßen Verfahrens die Interaktion sowohl zwischen den Oberflächen der ersten und zweiten Schicht als auch zwischen den Oberflächen der vierten und fünften Schicht erhöht werden kann und somit eine bessere Haftung resultiert. Besonders hoch ist dieser Effekt, wenn Materialen für die verschiedenen Schichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden, welche vorstehend im Rahmen von bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtungen oder besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtungen wie vorstehend beschrieben genannt wurden. Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, wird vermutet, dass hierbei auch Quervernetzungen zwischen der Polymerschicht und einer Schicht aus einer Kautschukmischung eine Rolle spielen können.
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Die Erfindung soll nun anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert werden.
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Messmethoden:
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- 1. Peel-Test
Die Ergebnisse wurden in Anlehnung an die Methode C der Norm DIN ISO 6133:2017-04 bei 20 °C und normalem Umgebungsdruck ermittelt.
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Herstellung:
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Herstellung der Probekörper für den Peel-Test:
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Die Herstellung der Kautschukmischungen für die erste und fünfte Schicht erfindungsgemäßer und nicht erfindungsgemäßer Vorrichtungen erfolgt nach dem in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren, bei dem zunächst in ein oder mehreren Mischstufen eine Grundmischung mit allen Bestandteilen außer dem Vulkanisationssystem (Schwefel und vulkanisationsbeeinflussende Substanzen, siehe Tabelle 1) hergestellt wird. Durch Zugabe des Vulkanisationssystems in einer letzten Mischstufe wird die Fertigmischung erzeugt.
Tabelle 1: Bestandteile der Kautschukmischungen der ersten und fünften Schicht erfindungsgemäßer und nicht erfindungsgemäßer Vorrichtungen:
| Bestandteil | Einheit | Mischstufe | Anteil |
| | | | |
| NR | phr | 1 | 25 |
| BR | phr | 1 | 50 |
| SBR | phr | 1 | 25 |
| Ruß N 550 | phr | 1 | 40 |
| TDAE | phr | 1 | 30 |
| Weiteren Ingredienzien | phr | 1 | 10 |
| TBBS | phr | 2 | 1.5 |
| Schwefel | phr | 2 | 1.5 |
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Tabelle 1: Zusammensetzung der Fertigmischungen; weiteren Ingredienzien: Alterungsschutzmittel, Ozonschutzwachs, Zinkoxid, Stearinsäure. Die 100% Kautschuk, welche standardgemäß die Einheit „phr“ definieren, setzen sich in Tabelle 1 aus den 25 phr NR, 50 phr BR und 25 phr SBR zusammen.
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Die Fertigmischung wird im Anschluss durch einen Extrusionsvorgang und Kalandrieren in die Form eines Kautschukstreifens und zwischen zwei Festigkeitsträger gebracht. Der so hergestellte Kautschukabschnitt hatte eine Länge von 250 mm, eine Breite von 100 mm und eine Höhe von 6,3 mm. Nun wurde ein von zwei Polyamidfolien umgebener RFID-Chip mittig zwischen zwei der hergestellten Kautschukabschnitte gebracht, wodurch die erfindungsgemäße Schicht-Vorrichtung resultierte. Im Fall der Herstellung von Beispiel 3 wurde je an der Kontaktfläche zwischen Polyamidfolie und hergestelltem Kautschukabschnitt das Haftvermittler Chemosil NL411 anleitungsgerecht appliziert.
Bei den vorstehend beschriebenen von zwei Polyamidfolien umgebenen RFID-Chips handelt es sich einerseits um sogenannte Coil-chips oder Foil-Chips (vergleiche dazu Tabelle 2).
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Coil-Chips bestehen aus einem auf einem faserverstärkten Kunststoff befestigten Mikrochip und einer am faserverstärkten Kunststoffteil und mit dem Mikrochip verlöteten Antenne, wobei der Mikrochip und die Antenne die Sende- und Empfangskomponenten zum Auslesen von Daten darstellen. Das faserverstärkte Kunststoffteil hatte eine Höhe von 0,1 mm und eine Fläche mit einer Länge von 2 mm und Breite von 2 mm.
Foil-Chips bestehend aus einem Mikrochip und einer Antenne werden beidseitig von je einer Plastikfolie auf jeder Seite umgeben, wobei der Mikrochip und die Antenne die Sende- und Empfangskomponenten zum Auslesen von Daten darstellen. Die Plastikfolie hatte eine Höhe von 0,1 mm und eine Fläche mit einer Länge von 150 mm und Breite von 20 mm. Die Plastikfolie bestand aus Polyamid.
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Anschließend erfolgt eine Weiterverarbeitung durch eine Vulkanisation, wobei aufgrund des im Rahmen der vorliegenden Erfindung zugegebenen Vulkanisationssystems eine Schwefelvernetzung stattfand.
Im Anschluss wurden aus dem vulkanisierten Kautschukabschnitten die finalen Probekörper mit einer Länge von 230 mm, eine Breite von 25 mm und eine Höhe von 6,3 mm ausgestanzt.
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Ergebnisse:
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Tabelle 2: Experimentelle Daten erfindungsgemäßer und nicht erfindungsgemäßer Vorrichtungen
| Beispiel | 1 | 2 | 3 |
| | (erf.gemäß) | (erf.gemäß) | (nicht erf.gemäß) |
| Typ des RFID-Tags | Coil chip | Foil chip | Foil chip |
| Haftvermi ttler | none | none | Chemosil NL411 |
| Polymerschicht | Polyamid | Polyamid | Polyamid |
| Median der Trennkraft [kN] | 0,56 | 0,40 | 0,43 |
| Maximalwert der Trennkraft [kN] | 0,57 | 0,52 | 0,54 |
| Minimalwert der Trennkraft [kN] | 0,51 | 0,25 | 0,29 |
| Standardabweichung der Trennkraft [kN] | 0,01 | 0,14 | 0,13 |
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Wie man Tabelle 2 entnehmen kann, wird durch die Polyamidschicht zwischen der Gummilage und dem RFID-Chip eine ausreichend gute Haftung erreicht wie Sie beispielsweise auch bei der Verwendung des handelsüblichen Haftvermittlers „Chemosil NL411“ erreicht wird. Damit wurde gezeigt, dass zwischen der Polyamidschicht und der Kautschukschicht kein Haftvermittler verwendet werden muss. Dies zeigt insbesondere auch der Test mit dem Coil-Chip, bei dem sogar eine noch größere Trennkraft gemessen wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN ISO 6133:2017-04 [0037]