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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Reifen. Spezieller betrifft die Erfindung elektronische Komponenten, die verschiedene Bedingungen innerhalb von Reifen erfassen. Spezifisch ist die Erfindung auf einen Reifen gerichtet, der ein Reservoir beinhaltet, das einen Bereich definiert, der ein Haftmittel für die Befestigung eines Sensors enthält, und auf ein Verfahren zur Befestigung des Sensors an dem Reifen.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei der Fertigung eines Reifens wird der Reifen typischerweise auf der Trommel einer Reifenaufbaumaschine aufgebaut, die in der Technik als Reifenaufbautrommel bekannt ist. Zahlreiche Reifenkomponenten werden in Abfolge um die Trommel herumgeschlagen und/oder daran angebracht, wodurch sie eine zylindrische Reifenkarkasse bilden. Die Reifenkarkasse wird dann zur Aufnahme der restlichen Komponenten des Reifens, wie etwa eines Gürtelpakets und einer Kautschuklauffläche, zu einer Toroidform expandiert. Die fertiggestellte toroidförmige unvulkanisierte Reifenkarkasse, die in der Technik in diesem Stadium als Reifenrohling bekannt ist, wird dann in eine Form oder Presse zum Formen des Laufflächenprofils und zur Heizbehandlung oder Vulkanisation eingebracht.
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Für viele moderne Reifen ist es oft wünschenswert, entweder vor oder nach der Heizbehandlung elektronische Sensoreinheiten an den Reifen zu montieren. Solche Sensoreinheiten ermöglichen das Überwachen der Temperatur, des Drucks und/oder anderer Parameter des Reifens während des Fahrzeugbetriebs. Alle modernen elektronischen Sensoreinheiten beinhalten einen integrierten Schaltkreis, der Information verarbeitet und speichert. Ein oder mehr Sensoren sind in den integrierten Schaltkreis integriert oder elektronisch damit verbunden. Eine Antenne zum Empfangen und Übertragen eines Signals zu einer externen Leseeinheit ist ebenfalls elektronisch mit dem integrierten Schaltkreis verbunden und kann auf einem Substrat mit dem integrierten Schaltkreis getragen sein. Einfachheitshalber werden elektronische Sensoreinheiten mit einer solchen Konstruktion hierin als Sensoren bezeichnet.
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Solche Sensoren sind typischerweise in einem starren oder halbstarren Polymergehäuse untergebracht, um die Unversehrtheit des integrierten Schaltkreises, des Sensors und/oder der Antenne zu schützen, und sind üblicherweise 5 bis 10 Millimeter (mm) dick mal 20 bis 25 mm im Durchmesser. Aufgrund der Größe des Sensors, der Art der Konstruktion der Komponenten des Sensors und der Art der Konstruktion des Reifens sind die Sensoren typischerweise an der inneren Oberfläche eines Luftreifens befestigt worden, die als die Innenisolierung bezeichnet wird. Eine solche Position hat die Sensoren in die Lage versetzt, kontinuierlich Parameter, wie etwa Temperatur und Druck innerhalb des Reifenhohlraums, zu erfassen, während sie die Struktur des Reifens nicht beeinträchtigen.
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Das Montieren des starren oder halbstarren Gehäuses des Sensors an der Reifeninnenisolierung ist jedoch aufgrund der für das Sensorgehäuse und die Reifeninnenisolierung verwendeten verschiedenen Materialien sowie der harten Bedingungen im Inneren des Reifens herkömmlich komplex und/oder teuer gewesen. Beispielsweise müssen die Sensoren für einen langen Zeitraum unter Bedingungen, die hohe und niedrige Temperaturen, hohe Drehzahlen, kontinuierliches Einfedern des Reifens und dergleichen beinhalten, an der Reifeninnenisolierung angeheftet bleiben.
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Folglich ist es wünschenswert, einen Reifen, der eine Struktur beinhaltet, die es ermöglicht, dass ein Sensor auf einfache und wirtschaftliche Weise an der Reifeninnenisolierung befestigt ist, während sie den Bedingungen in dem Reifen standhält, und ein zugehöriges Verfahren zur Befestigung des Sensors an dem Reifen zu entwickeln.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Reifen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 9.
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Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Reifen mit einem Sensorbefestigungsreservoir bereitgestellt. Der Reifen beinhaltet ein Paar Wulstbereiche, eine sich von jedem jeweiligen Wulstbereich zu einer Lauffläche erstreckende Seitenwand, eine sich toroidförmig zwischen jedem der Wulstbereiche erstreckende Karkasse, und eine einwärts von der Karkasse angeordnete Innenisolierung. Ein Mischungsring ist an der Innenisolierung angebracht, wobei der Mischungsring, nach Anbringung an der Innenisolierung, ein Reservoir definiert. In dem Reservoir ist ein Sensorhaftmittel angeordnet und ein Sensor ist mittels des Sensorhaftmittels an der Reifeninnenisolierung angebracht.
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Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Befestigung eines Sensors an einem Reifen bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet den Schritt des Bereitstellens eines Reifens, wobei der Reifen ein Paar Wulstbereiche, eine sich von jedem jeweiligen Wulstbereich zu einer Lauffläche erstreckende Seitenwand, eine sich toroidförmig zwischen jedem der Wulstbereiche erstreckende Karkasse, und eine einwärts von der Karkasse angeordnete Innenisolierung beinhaltet. Ein Mischungsring ist an der Innenisolierung angebracht, wobei der Mischungsring nach Anbringung an der Innenisolierung ein Reservoir definiert. In dem Reservoir ist ein Sensorhaftmittel angeordnet und ein Sensor ist mittels des Sensorhaftmittels an der Reifeninnenisolierung angebracht.
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Definitionen
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„Axial“ bedeutet Linien oder Richtungen, die parallel zur Drehachse des Reifens verlaufen.
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„Axial einwärts“ und „axial nach innen“ bezeichnen eine axiale Richtung, die zur axialen Mitte des Reifens gerichtet ist.
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„Axial auswärts“ und „axial nach außen“ bezeichnen eine axiale Richtung, die von der axialen Mitte des Reifens weg gerichtet ist.
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„Wulst“ bedeutet denjenigen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugelement umfasst, das durch Lagenkorde umhüllt und so geformt ist, mit oder ohne andere Verstärkungselemente, wie etwa Wulstfahnen, Wulstverstärker, Kernprofile, Zehen-Gummistreifen und Wulstschutzstreifen, dass er auf die vorgesehene Felge passt.
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„Karkasse“ bedeutet die Reifenstruktur außer der Gürtelstruktur, der Lauffläche, dem Protektorunterteil und dem Seitenwandkautschuk über den Karkassenlagen, jedoch einschließlich der Wülste.
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„Umfangsgerichtet“ oder „in Umfangsrichtung“ bedeutet Linien oder Richtungen, die sich entlang dem Umfang der Oberfläche der ringförmigen Lauffläche senkrecht zur axialen Richtung erstrecken.
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„Äquatorebene (EP)“ bedeutet die Ebene senkrecht zur Drehachse des Reifens und durch die Mitte seiner Lauffläche verlaufend.
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„Innenisolierung“ bedeutet die Lage oder Lagen von Elastomer oder anderem Material, welche die innere Oberfläche eines schlauchlosen Reifens bilden und welche das Füllfluid innerhalb des Reifens enthalten.
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„Piezoelektrischer Sensor“ bedeutet eine Vorrichtung, welche den durch mechanischen Stress, wie etwa ein Biegen des Körpers einer Komponente, ausgelösten piezoelektrischen Effekt nutzt, um den Sensor mit Energie zu versorgen und/oder um Druck, Beschleunigung, Dehnung und/oder Kraft zu messen.
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„Radial“ bedeutet Linien oder Richtungen, die senkrecht zur Drehachse des Reifens verlaufen.
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„Radial einwärts“ und „radial nach innen“ bezeichnen eine radiale Richtung, die zur zentralen Drehachse des Reifens gerichtet ist.
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„Radial auswärts“ und „radial nach außen“ bezeichnen eine radiale Richtung, die von der zentralen Drehachse des Reifens weg gerichtet ist.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird als Beispiel und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Hälfte einer beispielhaften Ausführungsform des Reifens der vorliegenden Erfindung vor der Anbringung von Sensorbefestigungskomponenten ist;
- 2 eine Perspektivansicht einer beispielhaften Ausführungsform von Sensorbefestigungskomponenten für den Reifen der vorliegenden Erfindung ist;
- 3 eine vergrößerte perspektivische Unteransicht der in 2 dargestellten Komponenten in einer gestapelten Konfiguration ist;
- 4 eine fragmentarische Perspektivansicht der beispielhaften Ausführungsform des Reifens und von Befestigungskomponenten der vorliegenden Erfindung mit einer Vulkanisationseinrichtung ist;
- 5 eine fragmentarische Draufsicht der in 2 dargestellten Komponenten, an dem in 4 dargestellten Reifen befestigt, ist;
- 6 eine fragmentarische Perspektivansicht des bzw. der in 5 dargestellten Reifens und Befestigungskomponenten mit einer Vorrichtung, die Haftmittel an dem Reifen anbringt, ist;
- 7 eine fragmentarische Perspektivansicht des bzw. der in 5 dargestellten Reifens und Befestigungskomponenten nach dem Anbringen von Haftmittel ist;
- 8 eine fragmentarische Draufsicht des in 7 gezeigten Reifens, der Befestigungskomponenten und des Haftmittels, mit einem an der Reifeninnenisolierung angebrachten Sensor ist;
- 9 eine grafische Darstellung von Testergebnissen der beispielhaften Ausführungsform des Reifens der vorliegenden Erfindung ist; und
- 10 eine andere grafische Darstellung von Testergebnissen der beispielhaften Ausführungsform des Reifens der vorliegenden Erfindung ist.
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Gleichartige Ziffern bezeichnen in den gesamten Zeichnungen gleichartige Teile.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
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Eine beispielhafte Ausführungsform des Reifens 10 der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Der Reifen 10 ist ein heizbehandelter oder vulkanisierter Reifen und beinhaltet einen Wulstbereich 12 und einen in dem Wulstbereich eingebetteten Wulstkern 14. Eine Seitenwand 16 erstreckt sich radial auswärts von dem Wulstbereich 12 zu einer mit dem Boden in Kontakt tretenden Lauffläche 18. Der Reifen 10 ist durch eine Karkasse 20 verstärkt, die sich toroidförmig von einem Wulstbereich 12 zu einem zweiten Wulstbereich (nicht dargestellt) erstreckt, wie den Fachleuten in der Technik bekannt ist. Die Karkasse 20 beinhaltet mindestens eine Karkassenlage, die sich bevorzugt um jeden Wulstkern 14 schlingt. Ein Gürtelverstärkungspaket 22 ist zwischen der Karkasse 20 und der Lauffläche 18 angeordnet und kann nach Wunsch spezifische Konfigurationen einsetzen. Eine Innenisolierung 24 ist einwärts von der Karkasse 20 angeordnet und bildet die innere Oberfläche des Reifens 10.
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Eine beispielhafte elektronische Sensoreinheit 26 ist in 8 dargestellt. Die elektronische Sensoreinheit 26 beinhaltet bevorzugt einen integrierten Schaltkreis und mindestens einen eines Temperatursensors, eines Drucksensors, eines Verschleißsensors, eines Kraftsensors, eines Dehnungssensors und eines Beschleunigungssensors. Die elektronische Sensoreinheit 26 beinhaltet bevorzugt eine Antenne zum Empfangen und Übertragen eines Signals zu einer externen Leseeinheit und ein Speichermodul zum Speichern von Information, die den Reifen 10 durch einen Identifikationscode und/oder Reifentyp, Herstellungsort und dergleichen identifiziert. Zusätzlich beinhaltet die elektronische Sensoreinheit 26 bevorzugt eine Kraftquelle, wie etwa eine nicht wiederaufladbare Batterie, eine wiederaufladbare Batterie, einen Kondensator, einen Superkondensator oder eine Energiegewinnungsstruktur. Auf diese Weise ist die elektronische Sensoreinheit 26 eine eigenständige Einheit, die in einem starren oder halbstarren Gehäuse 28 untergebracht ist. Einfachheitshalber werden elektronische Sensoreinheiten mit einer solchen Konstruktion hierin als Sensor 26 bezeichnet. Der Sensor 26 kann ein piezoelektrischer Sensor sein, der einen piezoelektrischen Effekt einsetzt, um Druck, Beschleunigung, Dehnung und/oder Kraft zu messen.
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Die Erfindung betrifft eine Struktur und ein Verfahren zum wirtschaftlich Befestigen des Sensors 26 an der Reifeninnenisolierung 24, die es ermöglicht, dass die Befestigung den harten Bedingungen innerhalb des Reifens 10 widersteht, und insbesondere hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder hoher Drehzahl des Reifens. Bevorzugt wird die Befestigung durchgeführt, nachdem der Reifen 10 heizbehandelt oder vulkanisiert worden ist, um eventuelle Beschädigung des Sensors 26 zu verhindern.
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Zur Sicherstellung guter Befestigung wird die Innenisolierung 24 bevorzugt gereinigt. Spezieller werden, wenn der Reifen 10 in einer Form oder Presse heizbehandelt oder vulkanisiert wird, oft Vulkanisationshilfsmittel und/oder Trennmittel eingesetzt und können noch an der Oberfläche der Innenisolierung 24 vorhanden sein. Zum Entfernen solcher Vulkanisationshilfsmittel und/oder Trennmittel wird bevorzugt eine den Fachleuten in der Technik bekannte Laserreinigungsvorrichtung verwendet, um die Oberfläche der Innenisolierung 24 zu reinigen. Beispielsweise kann die Laserreinigungsvorrichtung wirken, indem sie unerwünschtes Material oder Mittel durch Wechselwirkung eines Strahls von der Laserreinigungsvorrichtung mit der Innenisolierung 24 abträgt. Die Laserreinigungsvorrichtung kann an der gesamten Oberfläche der Innenisolierung 24 oder einem spezifischen Bereich der Innenisolierung, wo der Sensor 26 befestigt werden soll, verwendet werden. Alternativ können andere Reinigungstechniken eingesetzt werden, wie etwa mechanische Techniken, die Polieren, Anwendung von Hochdruckwasser, Anwendung von Trockeneis und/oder Anwendung von Reinigungslösungsmitteln beinhalten.
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In Hinwendung zu den 2 bis einschließlich 5 wird, sobald die Reifeninnenisolierung 24 gereinigt ist, ein Mischungsring 30 an einer vorgegebenen Position an der Innenisolierung 24 angebracht. Der Mischungsring 30 beinhaltet einen Körper 32, der bevorzugt aus einem Elastomer ausgebildet ist und vor dem Anbringen an der Innenisolierung 24 heizbehandelt wird. Bevorzugt ist der Mischungsringkörper 32 aus einem Material gebildet, das zwecks Kompatibilität mit der Innenisolierung gleichartig zu dem Material der Innenisolierung 24 ist. Beispielsweise kann für den Mischungsringkörper 32 eine naturkautschukbasierte Mischung, die Carbon Black enthält, eingesetzt werden.
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Der Mischungsring 30 ist mit einer Form, Innenabmessung und Höhe oder Körper-Querschnittsabmessung ausgebildet, die dem Gehäuse 28 des Sensors 26 entsprechen (8). Beispielsweise ist, wenn das Sensorgehäuse 28 eine Scheibe von ungefähr 5 mm Dicke mal ungefähr 25 mm im Durchmesser ist, der Körper 32 des Rings 30 bevorzugt mit einer scheibenförmigen Konfiguration mit offener Mitte ausgebildet. Beispielsweise kann der Ringkörper 32 von einer Toroidform sein, die einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt beinhaltet, oder ein Torus, der einen runden Querschnitt beinhaltet. Der Innendurchmesser des Körpers 32 sieht bevorzugt mindestens 2 mm Freiraum um das Sensorgehäuse 28 und bevorzugter mindestens 5 mm Freiraum vor. Zum Enthalten eines Haftmittels, das nachstehend detaillierter beschrieben wird, beinhaltet der Körper 32 eine Höhe für einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, oder einen Querschnittsdurchmesser für einen runden Querschnitt, der mindestens die halbe Höhe des Sensorgehäuses 28 beträgt. Somit beträgt, wenn das Sensorgehäuse 28 ungefähr 5 mm dick ist, die Höhe oder der Querschnittsdurchmesser des Körpers 32 des Rings 30 mindestens 2,5 mm.
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Ein Haftmittelring 34 sichert den Mischungsring 30 an der Reifeninnenisolierung 24. Spezieller ist der Haftmittelring 34 aus einer rohen oder unvulkanisierten Mischung gebildet, die vulkanisierbar ist. Eine solche Rohmischungsstruktur ermöglicht eine leichte Handhabung und in Ausrichtung mit dem Mischungsring 30 Platzieren des Haftmittelrings 34. Bevorzugt ist der Haftmittelring 34 aus einem Material, wie etwa einer schnellvulkanisierenden Mischung, gebildet, um ein vollständiges Vulkanisieren des Haftmittelrings zu ermöglichen, wie nachstehend detaillierter erörtert wird. Zusätzlich ist der Haftmittelring 34 bevorzugt aus einem Material gebildet, das kompatibel mit der Innenisolierung 24 ist. Beispielsweise kann für den Haftmittelring 34 eine naturkautschukbasierte Mischung, die Carbon Black enthält, mit erhöhtem Vulkanisationsmittelgehalt eingesetzt werden.
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Der Haftmittelring 34 ist mit einer Form und Größe ausgebildet, die dem Mischungsring 30 entspricht. Beispielsweise ist, wenn der Mischungsring 30 einen toroidförmigen Körper 32 beinhaltet, der Haftmittelring 34 mit einem toroidförmigen Körper 36 ausgebildet. Bevorzugt entspricht die Querschnittsform des Haftmittelringkörpers 36 der Querschnittsform des Mischungsringkörpers 32. Beispielsweise beinhaltet, wenn der Mischungsringkörper 32 einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt beinhaltet, der Haftmittelringkörper 36 ebenfalls einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. Der Innendurchmesser des Haftmittelringkörpers 36 ist annähernd derselbe wie der Innendurchmesser des Mischungsringkörpers 32. Bevorzugt ist die Querschnittsbreite des Haftmittelringkörpers 36 annähernd dieselbe oder etwas größer als der Querschnittsdurchmesser des Körpers 32. Die Querschnittshöhe des Haftmittelringkörpers 36 beträgt bevorzugt mindestens 0,5 mm und bevorzugter 1 mm bis 2 mm, was für leichte Handhabung des Haftmittelrings 34 und ausreichend Haftmittel zur Anbringung des Mischungsrings 30 an der Reifeninnenisolierung 24 sorgt.
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Um den Mischungsring 30 an der Reifeninnenisolierung 24 anzubringen, wird der Haftmittelring 34 an einem Bereich 38 der Reifeninnenisolierung 24 angeordnet, der wie vorangehend beschrieben gereinigt worden ist. Der Mischungsring 30 wird in radialer Ausrichtung mit dem Haftmittelring an dem Haftmittelring 34 angeordnet. Der Mischungsring 30 wird bevorzugt durch Vulkanisieren des Haftmittelrings 34 an der Innenisolierung 24 angebracht, was ein Vulkanisieren des Haftmittelrings gegen den Mischungsring und die Innenisolierung veranlasst, wodurch eine starke Haftverbindung zwischen dem Mischungsring und der Reifeninnenisolierung bereitgestellt wird. Beispielsweise kann ein Vulkanisationswerkzeug oder -gerät 40 gegen die Innenisolierung 24 um den Mischungsring 30 und den Haftmittelring 34 angeordnet werden. Das Vulkanisationswerkzeug 40 erhitzt den Mischungsring 30 und Haftmittelring 34 auf ungefähr 140 Grad Celsius und erhöht den Druck auf dem Mischungsring und dem Haftmittelring von Atmosphärendruck oder 1 bar bis auf 4 bar und hält diese Bedingungen für ungefähr 10 Minuten.
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Sobald der Haftmittelring 34 vulkanisiert worden ist, sichert er den Mischungsring 30 an der Innenisolierung 24.
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Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 wird ein Sensorhaftmittel 42 an der Oberfläche der Innenisolierung 24 in einem Bereich oder Reservoir 44 an der Innenisolierung angebracht, der bzw. das durch den Mischungsring 30 definiert ist, sobald er an der Innenisolierung befestigt ist. Das Sensorhaftmittel 42 ist bevorzugt eine für Elastomermaterialien verwendete Dichtungsmischung und ist kompatibel mit der Reifeninnenisolierung 24 und dem Sensorgehäuse 28. Eine Dichtungsmischung wird für das Sensorhaftmittel 42 bevorzugt, da eine solche Mischung typischerweise ausreichendes Haftvermögen aufweist, um das Sensorgehäuse 28 sicher an die Innenisolierung 24 zu heften, während es auch eine Fähigkeit besitzt, den Sensor 26 abzupolstern. Abhängig von besonderen Gestaltungserwägungen können andere Mischungen, die ausreichendes Haftvermögen und Abpolsterfähigkeit aufweisen, für das Sensorhaftmittel 42 eingesetzt werden.
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Zur Förderung der Vernetzung des Sensorhaftmittels 42 an die Oberfläche der Innenisolierung 24, und somit Bereitstellung verbesserter Bindung des Sensorhaftmittels an die Innenisolierung, wird der Reifen 10 bevorzugt auf eine Temperatur von ungefähr 87 Grad Celsius vorgeheizt, bevor das Sensorhaftmittel an der Innenisolierung angebracht wird. Sobald der Reifen 10 vorgeheizt worden ist, wird das Sensorhaftmittel 42 von einer Abgabevorrichtung 46 in das Reservoir 44 abgegeben, die eine Düse 48 beinhaltet, die kontrolliertes Einbringen des Haftmittels in das Reservoir ermöglicht. Eine vorgegebene Menge von Sensorhaftmittel 42 wird in das Reservoir 44 abgegeben und umfasst eine solche Menge, die eine sichere Befestigung des Sensorgehäuses 28 (8) an der Innenisolierung bereitstellt, ohne über den Mischungsring 30 zu strömen. Beispielsweise ist die Menge oder das Volumen des Sensorhaftmittels 42 bevorzugt gleichartig zu dem Volumen des Sensors 26. Somit beträgt, wenn das Volumen des Sensors 26 ungefähr 3 Milliliter (ml) beträgt, das Volumen des Sensorhaftmittels 42 bevorzugt ungefähr 3 ml. Um zu verhindern, dass das Sensorhaftmittel 42 über den Mischungsring 30 strömt, ist das maximale Volumen des Sensorhaftmittels bevorzugt gleich dem Reservoirvolumen des Mischungsrings minus das Volumen des Sensors.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 8 wird, nachdem das Sensorhaftmittel 42 in das Reservoir 44 abgegeben ist, der Sensor 26 in dem Reservoir 44 deponiert und in das Sensorhaftmittel gepresst. Der Mischungsring 30 hält das Sensorhaftmittel 42 in dem Reservoir 44 zurück, wodurch übermäßige Bewegung oder Migration des Sensorhaftmittels weg von dem Sensor 26 verhindert wird. Sobald der Sensor 26 in dem Sensorhaftmittel 42 in dem Reservoir 44 gefasst sitzt und somit an der Innenisolierung 24 angebracht ist, wird der Reifen 10 bevorzugt nachkonditioniert, wie in der Technik bekannt, bis seine Temperatur auf ungefähr 55 Grad Celsius sinkt.
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Auf diese Weise beinhaltet der Reifen 10 der vorliegenden Erfindung einen nachheizungs-vulkanisierten Mischungsring 30, der an der Reifeninnenisolierung 24 angebracht ist, der ein Reservoir 44 für das Sensorhaftmittel 26 bildet. Das von dem Mischungsring 30 definierte Reservoir 44 verhindert ein Wegströmen des Sensorhaftmittels 42 von dem Sensor 26, wenn der Reifen 10 bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit hohe Zentrifugalkräfte erfährt. Durch Rückhalten des Sensorhaftmittels 42 an dem Sensor 26 erhalten der Mischungsring 30 und sein Reservoir 44 den Kontaktbereich zwischen dem Sensorhaftmittel und dem Sensor aufrecht, wodurch sie die Sensorbindung an die Reifeninnenisolierung 24 bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten gewährleisten.
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Die Robustheit des Reifens 10 der vorliegenden Erfindung wurde Hochgeschwindigkeitslaborprüfungen unterzogen. Ein erster Test wurde vollzogen, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 280 Stundenkilometern (km/h) simulierte. Bei Beendigung des Tests blieb der Sensor 26 an seinem Platz. Ein zweiter und dritter Test wurden vollzogen, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 350 km/h simulierten. Die Ergebnisse des zweiten Tests sind in dem Diagramm von km/h zu Zeit in 9 dargestellt, und die Ergebnisse des dritten Tests sind in dem Diagramm von km/h zu Zeit in 10 dargestellt. Wie durch ein Signalband 50 angezeigt, blieb der Sensor 26 während jedes Tests funktionsfähig und blieb bei Beendigung jedes Tests an seinem Platz.
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Der Reifen 10 der vorliegenden Erfindung, der ein Reservoir 44 für das Sensorhaftmittel 42 umfasst, das durch den Mischungsring 30 definiert ist, stellt zusätzliche Vorteile bereit. Beispielsweise, wenn der Sensor 26 ein piezoelektrischer Sensor ist, ermöglicht das Reservoir 44 wünschenswert ein Verformen einer piezoelektrischen Platte des Sensors, was gestattet, dass der Sensor ein Signal überträgt, wenn er in die Aufstandsfläche des Reifens 10 eintritt, selbst wenn keine Vordehnung an den Sensor angelegt wird. Das Reservoir 44 erhält auch das Sensorhaftmittel 42 auf eine definierte Weise aufrecht, um einen Polstereffekt bereitzustellen, der den Sensor 26 vor Erschütterungen schützt, wodurch wünschenswerterweise die Unversehrtheit des Sensors während seiner gesamten Lebensdauer aufrechterhalten wird.
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Der Reifen 10 der vorliegenden Erfindung stellt somit eine Struktur bereit, die das Befestigen eines Sensors 26 an der Innenisolierung 24 auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht und den Bedingungen in dem Reifen widersteht. Die Struktur beinhaltet einen an der Innenisolierung 24 angebrachten Mischungsring 30, der ein Reservoir 44 definiert, welches das Sensorhaftmittel 42 für die Befestigung enthält.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Befestigung eines Sensors 26 an einem Reifen 10. Das Verfahren beinhaltet Schritte in Übereinstimmung mit der Beschreibung, die vorangehend vorgelegt und in den 1 bis einschließlich 10 dargestellt ist.
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Es versteht sich, dass die Struktur des vorangehend beschriebenen Reifens 10 und/oder des Sensors 26 geändert oder umgestaltet werden kann, oder den Fachleuten in der Technik bekannte Komponenten oder Verfahren weggelassen oder hinzugefügt werden können, ohne das Gesamtkonzept oder die Gesamtfunktionsweise der Erfindung zu beeinträchtigen. Beispielsweise kann der Sensor 26 an gleich welcher Position an der Innenisolierung 24 des Reifens 10 angeordnet sein, kann gleich welche Anzahl von Sensoren in dem Reifen angeordnet sein, und können andere elektronische Strukturen oder Komponenten mit dem Sensor verbunden oder in diesen integriert sein.
