DE102018207740A1 - Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten, System umfassend die Vorrichtung, die Verwendung der Vorrichtung oder des Systems und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts - Google Patents

Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten, System umfassend die Vorrichtung, die Verwendung der Vorrichtung oder des Systems und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts Download PDF

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Andreas Pfau
Gerrit Bolz
Uwe Hartmann
Daniel Pientka
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Continental Reifen Deutschland GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten, umfassend mindestens ein aus einem festen Material bestehendes Befestigungssegment mit einer Längserstreckung, wobei das eine oder das mindestens eine Befestigungssegment mindestens ein entlang der Längserstreckung bewegliches Befestigungselement zum Befestigen einer Karkassmanschette aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Befestigungssegment mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement oder ein weiteres Befestigungssegment mindestens einen Kanal mit mindestens zwei Öffnungen aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der mindestens einen Öffnung zu halten. Die Erfindung betrifft auch ein System umfassend die Vorrichtung, die Verwendung der Vorrichtung oder des Systems und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten, umfassend mindestens ein aus einem festen Material bestehendes Befestigungssegment mit einer Längserstreckung.
  • Die Erfindung betrifft auch ein System umfassend die Vorrichtung, die Verwendung der Vorrichtung oder des Systems und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts.
  • Bei der Reifenherstellung werden die einzelnen Kautschuk-, Gürtel- und Karkassenlagen über verschiedene Expandier- und sogenannte Umwälzungsprozesse zu einem Reifenrohling verarbeitet. Bei einem dieser Prozesse wird die Karkassenlage in Form eines Endlosstreifens um den gesamten Umfang einer hohlzylinderförmigen Karkassmanschette gewickelt und anschließend so abgeschnitten, dass genau eine Karkassenlage die äußere Oberfläche der Karkassmanschette bedeckt. Anschließend werden zwei ringförmige Reifenkerne über die Karkassmanschette gestülpt, sodass die Karkassmanschette mit der Karkassenlage mittig durch die beiden ringförmigen Reifenkerne verläuft. Dann wird die Karkassmanschette expandiert, sodass die beiden Reifenkerne fest von der nun expandierten Karkassenlage in Position gehalten werden.
  • In einem späteren Prozessschritt wird auf einer separaten Bombierenstation die Karkasse in das Gürtelpaket bombiert. Hierbei entsteht ein Reifenrohling, welcher im Wesentlichen bereits die torodiale Form des späteren Reifens besitzt.
  • Das Expandieren der Karkassmanschette ist bei dieser Herstellung des Reifenrohlings ein Wesentlicher Schritt. Bei diesem Herstellungsschritt des Reifenrohlings, insbesondere bei LKW-Reifen oder noch größeren Reifen, tritt beim Expandieren der Karkassmanschette der Effekt auf, dass die Karkassmanschette beim Expandieren nicht in der optimale Position auf der Karkasstrommel gehalten werden kann und somit die Karkassenlage nicht optimal auf der Karkassmanschette aufliegt oder aufgewickelt wird. Dies kann zu ungewollten Abweichungen und Fehlern im anschließenden Bombierungsprozess und somit zu Fehlern in den hergestellten Reifen führen, beispielsweise zu Reifen mit einer geringen Reifen-Uniformity.
  • Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Vorrichtung zum Expandieren von Karkassmanschetten bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme nicht aufweist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten, umfassend mindestens ein aus einem festen Material bestehendes Befestigungssegment mit einer Längserstreckung, dadurch gekennzeichnet, dass
    das eine oder das mindestens eine Befestigungssegment mindestens ein entlang der Längserstreckung bewegliches Befestigungselement zum Befestigen einer Karkassmanschette aufweist, wobei
    • - das eine Befestigungssegment mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement oder
    • - ein weiteres Befestigungssegment

    mindestens einen Kanal mit mindestens zwei Öffnungen aufweist,
    wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der mindestens einen Öffnung zu halten. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschrieben, wobei das eine Befestigungssegment mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement den mindestens einen Kanal mit mindestens zwei Öffnungen aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der mindestens einen Öffnung zu halten
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung, kann eine gummierte Festigkeitsträgerlage auch ein gummierter Festigkeitsträger sein, insbesondere in Form von Streifen.
  • Der technische Effekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass aufgrund des beweglichen Befestigungselements auf dem Befestigungssegment Spannungen abgebaut werden, welche beim Expandieren der Karkassmanschette entstehen. Da die Befestigungselemente jedoch nur entlang der Längserstreckung beweglich sind, garantieren sie gleichzeitig, dass keine torsionale Drehung der Karkassmanschette während des Expandierens erfolgt.
  • Das zuvor Gesagte hat den Vorteil, dass die Karkassmanschette beim Expandieren gleichmäßig gespannt wird und dies zu weniger ungewollten Abweichungen oder Fehlern bei den sich anschließenden Herstellungsprozessen führt.
  • Zudem sollten die Schraubelemente wie nachstehend beschrieben einen Abstand von mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 10 cm, besonders bevorzugt 20 cm, vom Rand der Karkassmanschette aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die beim Expandieren der Karkassmanschette entstehenden Spannungen gleichmäßiger über das Material der Karkassmanschette verteilt werden.
  • Zusätzlich sorgen die Befestigungssegmente, welche einen vorstehend beschriebenen Kanal mit mindestens zwei Öffnungen aufweisen, dafür, dass die Reifenbauteile auf der Expansionstrommel oder der Karkassmanschette, kurz KKM, gehalten werden. Dies wird bevorzugt über Vakuumschrauben realisiert, welche durch dafür vorgesehene Löcher in der Karkassmanschette in die Befestigungssegmente geschraubt werden, um das Vakuum aus den Kanälen der Befestigungssegmente an die Oberfläche der Karkassmanschette zu führen. Bevorzugt ist somit eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschriebenen oder wie vorstehend als bevorzugt beschriebenen, wobei die mindestens eine Öffnung des Kanals, welche dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der Karkassmanschette zu halten, am Schraubenkopf mindestens einer Vakuumschraube liegt und/oder die mindestens eine Vakuumschraube die Karkassmanschette an den Befestigungssegmenten hält.
  • Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie vorstehend beschriebenen oder wie vorstehend als bevorzugt beschriebenen, wobei jedes Befestigungssegment mit mindestens einer Schraube an der Karkassmanschette verschraubt ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist mit dem Ausdruck „expandieren“ ein Vorgang gemeint, bei dem der Durchmesser der Karkassmanschette oder eines Teils der Karkassmanschette an einer beliebigen Stelle vergrößert wird, insbesondere bei dem der Durchmesser im Wesentlichen gleichmäßig entlang der Längserstreckung der Karkassmanschette vergrößert wird.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Ausdruck „festes Material“ des Befestigungssegments ein Material verstanden, welches weder gasförmig noch flüssig ist. Bevorzugt besteht das Befestigungssegment jedoch
    • - aus einem Material wie Duroplasten oder einem Metall wie Stahl, Edel Stahl oder Aluminium und/oder
    • - aus einem Material oder Metall mit einer Biegefestigkeit nach ASTM C 1161-02c(2008)e1 im Bereich von 5 bis 1000 N/mm2, bevorzugt im Bereich von 100 bis 800 N/mm2, besonders bevorzugt im Bereich von 120 bis 500 N/mm2.
  • Wie vorstehend bereits beschrieben ist das Expandieren für den so hergestellten Reifenrohling unumgänglich. Die hohlzylinderförmige Karkassmanschette besteht dabei häufig aus einem flexiblen Polymermaterial, insbesondere ein flexibles Gummimaterial und/oder einem flexiblen Schaumstoffmaterial, damit sie problemlos expandiert werden kann, d.h. der Durchmesser der hohlzylinderförmigen Karkassmanschette vergrößert werden kann. Wichtig ist dabei auch, dass die Karkassmanschette aus einem flexiblen Material besteht, welches möglichst gleichmäßig an jeder Stelle der Längserstreckung der Karkassmanschette in radiale Richtung gedehnt werden kann. Eine Karkassmanschette kann einteilig, zweiteilig, dreiteilige, vierteilige oder fünfteilig aufgebaut sein. Es ist jedoch möglich dass die Karkassmanschette aus mehr als fünf Teilen besteht. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Karkassmanschette einteilig, zweiteilig oder dreiteilig ist, damit möglichst wenige Lücken zwischen den einzelnen Teilen der Karkassmanschette beim Expandieren entstehen können.
  • Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das mindestens eine oder jedes Befestigungssegment zwei, drei vier, fünf, sechs, sieben oder acht entlang der Längserstreckung des Befestigungssegments bewegliche Befestigungselemente zum Befestigen einer Karkassmanschette aufweist.
  • Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement an einem äußeren Drittel der Längserstreckung des Befestigungssegments angebracht ist.
  • Der vorstehend beschriebene Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die beim Expandieren entstehenden Lücken nicht zu groß werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das äußere Drittel der Längserstreckung des Befestigungssegments der Teil des Befestigungssegments, welcher von einem Ende des Befestigungssegments hin zum Mitte bis zu einem Drittel der Längserstreckung verläuft.
  • Bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement mindestens eines der Schraubelemente aufweist ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Nutensteine, Schraube und Kullissensteine. Weitere mögliche Schraubelemente wie vorstehend beschrieben sind Hammerkopfschraube und T-Bolzen.
  • Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der Kanal des einen oder des weiteren Befestigungssegments zwei, drei, vier, fünf oder sechs Öffnungen aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal eine, zwei, drei, vier oder fünf Öffnungen des Kanals dazu geeignet sind, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage der mindestens einen Öffnung zu halten.
  • Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement sich in einer Aussparung in dem einen Befestigungssegment befindet, wobei die Längserstreckung der Aussparung bevorzugt im Bereich von 10 mm bis 1100 mm liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 25 mm bis 600 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 mm.
  • Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement
    • - zwei Schraubelemente aufweist und ein Abstand DBE zwischen den zwei Schraubelementen vorliegt und
    • - die zwei Schraubelemente so an dem beweglichen Befestigungselement befestigt sind, dass während eines Bewegens entlang der Längserstreckung des Befestigungselements zwischen den zwei Schraubelementen der Abstand DBE vorliegt.
  • Der vorstehend beschriebene Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass aufgrund des festen Abstandes DBE zwischen den zwei Schraubelementen die Lücken, welche beim Expandieren zwischen den Teilen der Karkassmanschette entstehen, auf den Abstand DBE begrenzt werden können. Insbesondere vorteilhaft ist dabei, das Mittelstück der Karkassmanschette nahezu spannungsfrei fixiert wird. Dies führt auch zu einem geringeren Verschleiß des Materials der Karkassmanschetten. Die verbleibenden schwächeren axialen Spannungen des Mittelteils, welche über das bewegliche Befestigungselement übertragen werden, treten nur aufgrund der Reibung der anderen Teile der Karkassmanschette auf.
  • Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei der Abstand DBE im Bereich von 10 mm bis 1000 mm liegt, bevorzugt von 20 mm bis 500 mm, besonders bevorzugt von 50 mm bis 150 mm. Damit das bewegliche Befestigungselement einen ausreichenden Spielraum hat und bewegbar ist, muss die Aussparung (siehe Bezugszeichen 17 in den Figuren) größer sein als der vorstehend beschriebene maximale Abstand DBE. Die Aussparungen für ein bewegliches Befestigungselement sind bevorzugt im Bereich von 15 mm bis 1100 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 25 mm bis 600 mm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 200 mm.
  • Bevorzugt ist auch eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das feste Material der Leiste zumindest hauptsächlich aus mindestens einem der Materialien besteht ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Metall, Duroplasten und Carbon.
  • In besonders hohem Maße bevorzugt ist eine Vorrichtung wie vorstehend beschrieben, umfassend sieben aus einem Leichtmetall bestehende Befestigungssegmente mit einer Längserstreckung, wobei jedes Befestigungssegment zwei entlang der Längserstreckung bewegliches Befestigungselement zum Befestigen einer Karkassmanschette aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    • - das mindestens fünf der sieben Befestigungssegmente einen Kanal mit mindestens zwei Öffnungen aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage der mindestens einen Öffnung zu halten, wobei
    • - jedes Befestigungssegment zwei entlang der Längserstreckung des Befestigungssegments bewegliche Befestigungselemente zum Befestigen einer Karkassmanschette aufweist,
    • - die zwei beweglichen Befestigungselemente an einem äußeren Drittel der Längserstreckung des Befestigungssegments angebracht sind und
    • - die zwei beweglichen Befestigungselemente jeweils ein oder zwei Schraubelemente aufweisen ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Nutensteine, Schraube und Kullissensteine.
  • Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten gelten auch für sämtliche Aspekte eines nachstehend beschriebenen Systems und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Systeme gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten.
  • Die Erfindung betrifft auch ein System umfassend
    • - eine Karkassmanschette,
    • - drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr als zwölf der vorstehend beschriebenen oder wie vorstehend als bevorzugt beschriebenen Befestigungssegmente mit mindestens einem Kanal mit mindestens zwei Öffnungen und mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der Karkassmanschette zu halten und bevorzugt zusätzlich
    • - eins, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr als zwölf weitere Befestigungssegmente mit mindestens einen beweglichen Befestigungselement wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben aufweist.
  • Bevorzugt ist auch ein System wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das System zusätzlich eine kalandrierte unvulkanisierte Gummimischung oder eine gummierte Festigkeitsträgerlage umfasst, welche um die Karkassmanschette verläuft.
  • Bevorzugt ist auch ein System wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das System zusätzlich eine Hubkomponente zum Expandieren des Durchmessers einer ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten umfasst, besonders bevorzugt ist die Hubkomponente eine Expansionstrommel zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen, ganz besonders bevorzugt ist die Hubkomponente eine Karkasstrommel zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen.
  • Bevorzugt ist auch ein System wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben, wobei das System zusätzlich eine Pumpeinheit zum Erzeugen eines Unterdruckes in einem der Kanäle eines Befestigungssegments einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweist. Der Unterdruck in einem der Kanäle eines Befestigungssegments hat dabei die vorstehend beschriebenen Vorteile.
  • Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten oder eines erfindungsgemäßen Systems gelten auch für sämtliche Aspekte der nachstehend beschriebenen Verwendungen und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verwendungen gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten oder eines erfindungsgemäßen Systems.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung
    • - einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder
    • - eines Systems wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben zur Herstellung einer Festigkeitsträgerlage eines Reifens oder eines technischen Gummiprodukts.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung
    • - einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder
    • - eines Systems wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben zum Verbinden von zwei oder mehr als zwei Teilen einer Manschette, insbesondere einer Karkassmanschette.
  • Die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten oder eines erfindungsgemäßen Systems oder einer erfindungsgemäßen Verwendung gelten auch für sämtliche Aspekte eines nachstehend beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts und die nachstehend diskutierten vorteilhaften Aspekte erfindungsgemäßer Verfahren gelten entsprechend für sämtliche Aspekte einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten oder eines erfindungsgemäßen Systems oder einer erfindungsgemäßen Verwendung.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts, umfassend die folgenden Schritte:
    1. a. Herstellen oder Bereitstellen eines gummierten oder ungummierten Festigkeitsträgermaterials ,
    2. b. Aufwickeln des hergestellten oder bereitgestellten Festigkeitsträgermaterials um eine mehrteilige Karkassmanschette,
    3. c. Ausdehnen der mehrteiligen Karkassmanschette auf einer Karkasstrommel unter Verwendung einer Vorrichtung wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben oder eines Systems wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben,
    4. d. Weiterverarbeiten des aufgewickelten Festigkeitsträgermaterials zu einem Fahrzeugluftreifen oder zu einem technischen Gummiprodukt.
  • Bevorzugt ist eine Verfahren wie vorstehend oder nachstehend beschreiben, wobei das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt umfasst:
    • Erzeugen eines Unterdruckes in einem Kanal eines Befestigungssegments einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bevorzugt mittels einer Pumpeinheit wie vorstehend beschrieben und bevorzugt sodass der Unterdruck zumindest einen Teil oder einen Abschnitt der Karkassmanschette an dem Befestigungssegment mit dem Unterdruck im Kanal gehalten wird.
  • In besonders hohem Maße bevorzugt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens, umfassend die folgenden Schritte:
    1. a. Herstellen oder Bereitstellen eines Festigkeitsträgermaterials,
    2. b. Aufsetzen von einem oder mehreren Teilen einer Karkassmanschette auf eine Karkasstrommel
    3. c. Verbinden von mindestens einem Teil oder von zweien oder von sämtlichen Teilen der Karkassmanschette mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    4. d. Aufwickeln des hergestellten oder bereitgestellten Festigkeitsträgermaterials um die ein- oder mehrteilige Karkassmanschette,
    5. e. Setzen der Reifenkerne über das Festigkeitsträgermaterial, sodass eine Anordnung aus Karkassenlagen und Reifenkernen entsteht,
    6. f. Ausdehnen der Karkassenlage auf der Karkasstrommel mittels einer Hubkomponente wie vorstehend beschrieben oder wie vorstehend als bevorzugt beschrieben in die Reifenkerne,
    7. g. Abgabe der ausgedehnten Anordnung zu einer Bombiereinheit zur Herstellung von Reifenrohlingen,
    8. h. Weiterverarbeiten der Anordnung zu einem Reifenrohling und
    9. i. Weiterverarbeiten des Reifenrohlings zu einem Fahrzeugluftreifen.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „setzen der Reifenkerne über das Festigkeitsträgermaterial“, dass die Reifenkerne axial zentrisch über die Karkassmanschette mit dem aufgewickelten Festigkeitsträgermaterial gefahren werden und anschließend wird die Karkassmanschette mithilfe der Karkasstrommel expandiert.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „in die Reifenkerne ausdehnen“, dass die Karkassmanschette mit der Karkassenlage ausgedehnt wird, d.h. dass der Durchmesser der Karkassmanschette und somit auch der Durchmesser der Karkassenlagen gleichmäßig entlang der Längserstreckung der Karkassmanschette vergrößert wird.
  • Figurenliste
  • Es zeigt:
    • 1: Perspektivische Ansicht auf eine schematisch dargestellte ausgedehnte Karkassmanschette, wobei sieben Befestigungssegmente mit je einem Kanal an der Innenseite der Karkassmanschette angebracht sind;
    • 2: Längsansicht auf eine schematisch dargestellte mehrteilige Karkassmanschette;
    • 3: Ansicht auf eine schematisch dargestellte ausgedehnte mehrteilige Karkassmanschette mit einer Leiste ohne bewegliche Befestigungselemente einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    • 4: Ansicht auf eine schematisch dargestellte ausgedehnte mehrteilige Karkassmanschette mit einer Leiste mit beweglichen Befestigungselementen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    • 5: Querschnittsansicht auf eine schematisch dargestellte und auf einer Karkasstrommel ausgedehnte Karkassmanschette mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Querschnittsebene parallel zur Längserstreckung der Karkassmanschette verläuft und das Festigkeitsträgermaterial bereits um die Karkassmanschette aufgewickelt wurde;
    • 6: Queransicht auf ein Befestigungselement mit zwei Schraubenelementen.
    • 7: Draufsicht auf eine schematisch dargestellte nicht-erfindungsgemäße Leiste mit unbeweglichen Befestigungselementen;
    • 8: Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglichen Befestigungselementen, wobei jedes bewegliche Befestigungselement ein Schraubenelement aufweist;
    • 9: Draufsicht auf eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglichen Befestigungselementen, wobei jedes bewegliche Befestigungselement zwei Schraubenelemente mit einem Abstand DBE aufweist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht auf eine schematisch dargestellte Karkassmanschette 2 mit Befestigungssegmenten 3a und ein erfindungsgemäßes System 10, wobei sieben Befestigungssegmente 3a mit je einem Kanal 6 an der Innenseite der Karkassmanschette 2 angebracht sind. In der Ansicht in 1 ist ersichtlich, wo die Befestigungssegmenten 3a in der Karkassmanschette 2 angeordnet sind. In dieser Anordnung können die erfindungsmäßen Leisten 1 in Form von Befestigungssegmenten 3a mittels einer Karkasstrommel radial nach außen gedrückt werden, um die Durchmesser der Karkassmanschette 2 zu vergrößern. Gezeigt ist zudem die Längserstreckung 21 der Karkassmanschette 2.
  • Fünf der sieben Befestigungssegmenten 3a sind erfindungsgemäße Leisten 1, da sie jeweils ein bewegliches Befestigungselement 5 aufweisen, wobei jedes bewegliche Befestigungselement 5 jeweils mittels zwei Nutensteinen 8 die Karkassmanschette an einer erfindungsmäßen Leisten 1 hält. Durch den Bewegungsspielraum eines beweglichen Befestigungselements 5 werden die Spannungen beim Ausdehnen der Karkassmanschette 2 verkleinert. Gezeigt ist in 1 auch, dass die Öffnungen 7 eines Kanals 6, welche bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal 6 dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der Öffnung 7 zu halten. Die Öffnungen 7 befinden sich wie in 1 gezeigt mithilfe von Vakuumschrauben an der Außenseite der Karkassmanschette 2, wobei die Vakuumschraube dafür sorgt, dass die Öffnung 7 mit dem Kanal 6 so verbunden ist, dass der besagte Unterdruck in dem Kanal 6 einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der Öffnung 7 hält.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht auf eine schematisch dargestellte ausgedehnte dreiteiligen Karkassmanschette 2 mit einem Befestigungssegment 3, wobei die Querschnittsebene entlang zur Längserstreckung 4 des Befestigungssegments 3 und zur Längserstreckung 21 der Karkassmanschette 2 verläuft. Die Karkassmanschette 2 wie in 2 dargestellt ist in einen ersten Außenteil 2a, einen Mittelteil 2b und einen zweiten Außenteil 2c unterteilt. Jedes der beiden Außenteile 2a, 2c weist dabei eine entlang der Längserstreckung 21 verlaufende Breite auf, welche im Wesentlichen einem Fünftel der Breite des Mittelteils 2b entspricht. Zudem ist in 2 auch die Karkassenlage 14 dargestellt, welche zur Reifenherstellung um die Karkassmanschette 2 gewickelt wird.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer ausgedehnten mehrteiligen Karkassmanschette 2, wobei nicht erfindungsgemäße Leisten mit unbeweglichen Befestigungselementen 22 zum Expandieren der Karkassmanschette 2 verwendet werden. In 3 ist dargestellt, dass sich aufgrund der fixen Befestigungselemente 22 Lücken 13 zwischen den Außenteilen 2a, 2c und die Mittelteil 2b der expandierten Karkassmanschette 2 bilden. Diese Lücken 13 führen dazu, dass eine um die Karkassmanschette 2 gewickelte Karkassenlage 14 nicht gleichmäßig auf der Karkassmanschette 2 aufliegt und daher zu Produktionsfehler bei der Reifenherstellung führt.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer ausgedehnten mehrteiligen Karkassmanschette 2, wobei erfindungsgemäßen Leisten mit beweglichen Befestigungselementen 5 zum Expandieren der Karkassmanschette 2 verwendet werden. In 4 ist dargestellt, dass sich aufgrund der beweglichen Befestigungselemente 5 keine Lücken zwischen den Außenteilen 2a, 2c und die Mittelteil 2b der expandierten Karkassmanschette 2 bilden und es somit zu keinen Produktionsfehler bei der Reifenherstellung kommt. Ein Vorteil ist zudem, dass beim Ausdehnen das Mittelteil 2b der mehrteiligen Karkassmanschette 2 die beweglichen Befestigungselemente 5 nach innen zieht und somit die äußeren Teile 2a, 2c der mehrteiligen Karkassmanschette 2 auch weiter nach innen zieht, da die äußeren Teile 2a, 2c der mehrteiligen Karkassmanschette 2 nur über die beweglichen Befestigungselemente 5 an der erfindungsgemäßen Leiste 1 befestigt bzw. dort angebracht sein können.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht auf eine schematisch dargestellte Karkassmanschette 2 mit einer um die Karkassmanschette 2 gewickelten Karkassenlage 14, wobei die Querschnittsebene entlang zur Längserstreckung des Befestigungssegments 3 und zur Längserstreckung der Karkassmanschette 2 verläuft. In 5 ist zudem ein erfindungsgemäßes System 10 mit einer Karkasstrommel 11 dargestellt. Die einzelnen Elemente der Karkasstrommel 11 werden zum Expandieren der Karkassmanschette 2 auseinander gedrückt, um den Durchmesser der Karkassmanschette 2 zu vergrößern.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht durch ein erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform entlang einer Schnittebene B-B wie in 8 eingezeichnet. Dargestellt sind der Kanal 6 des Befestigungssegments 3 und ein Teil der Aussparung 17, wobei die Aussparung 17 zur Bewegung des beweglichen Befestigungselements umfassend den Nutensteine 8 als Beispiel eines Schraubelements ausgebildet ist. In 6 sind auch dargestellt die Längserstreckung 4, die Breite 18 und die Höhe 19 des Befestigungssegments 3.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung dreier nicht-erfindungsgemäßer Leisten 3a, 3b, wobei die drei Leisten 3a, 3b je zwei unbewegliche Befestigungselemente 22 aufweisen. Zusätzlich weisen die zwei nicht-erfindungsgemäßer Leisten 3a einen Kanal auf, wobei jede der zwei nicht-erfindungsgemäßer Leisten 3a je eine Öffnung 7 in einer Vakuumschraube aufweist. Der Kanal ist in 7 nicht gezeigt, ist aber so ausgelegt, dass ein Unterdruck in ihm vorliegen kann, wenn die Öffnungen 7 des Kanals entsprechend geschlossen werden.
  • Die Öffnung ist dazu geeignet, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der mindestens einen Öffnung zu halten. Gezeigt ist auch die Längserstreckung 4 der nicht-erfindungsgemäßen Leisten.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung dreier erfindungsgemäßer Vorrichtungen 1 in drei weiteren möglichen Ausführungsformen, wobei zwei Vorrichtungen 3a der drei Vorrichtungen 1 einen Kanal umfassen. Der Kanal ist in 8 nicht gezeigt, ist aber so ausgelegt, dass ein Unterdruck in ihm vorliegen kann, wenn die Öffnungen 7 des Kanals entsprechend geschlossen werden oder wenn ein Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung an die Öffnungen 7 gehalten wird.
  • Das bewegliche Befestigungselement 5 kann sich innerhalb der Aussparung 17 in die Bewegungsrichtung 15 bewegen. Aufgrund der Aussparung 17 hat das bewegliche Befestigungselement 5 einen Spielraum, welche dazu dient, Spannungen auf die Karkassmanschette möglichst zu vermeiden, insbesondere Spannungen in einteiligen Karkassmanschetten. Zudem ist in 8 die Schnittebene B-B 16 eingezeichnet, welche senkrecht zur Längserstreckung 4 des Befestigungssegments 3 verläuft. Auch dargestellt in 8 sind Öffnungen 7 auf jedem der zwei Befestigungssegmente 3a, wobei in dem einen Kanal ein Unterdruck vorliegen kann, welcher dazu führt, dass kalandrierte unvulkanisierte Gummimischungen wie beispielsweise Karkasslagen oder andere Reifenteile an der Karkassmanschettenoberfläche haften können.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung dreier erfindungsgemäßer Vorrichtungen 1 in drei weiteren möglichen Ausführungsformen, wobei zwei Vorrichtungen 3a der drei Vorrichtungen 1 einen Kanal umfassen. Der Kanal ist in 8 nicht gezeigt, ist aber so ausgelegt, dass ein Unterdruck in ihm vorliegen kann, wenn die Öffnungen 7 des Kanals entsprechend geschlossen werden oder wenn ein Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung an die Öffnungen 7 gehalten wird. Die beweglichen Befestigungselemente 5 können sich innerhalb der Aussparung 17 in die Bewegungsrichtung 15 bewegen, wobei jedoch die beiden Schraubelement 8 jeweils den festen Abstand DBE 9 zueinander behalten. Aufgrund der Aussparung 17 haben die beweglichen Befestigungselemente 5 einen Spielraum, welcher dazu dient, Spannungen auf die Karkassmanschette möglichst zu vermeiden. Durch die Vermeidung dieser Spannungen werden Lücken zwischen den Teilen mehrteiliger Karkassmanschette reduziert oder vermieden. Auch dargestellt in 9 sind Öffnungen 7 auf jedem der zwei Befestigungssegmente 3a, wobei in dem einen Kanal ein Unterdruck vorliegen kann, welcher dazu führt, dass kalandrierten unvulkanisierte Gummimischungen wie beispielsweise Karkasslagen oder andere Reifenteile an der Karkassmanschettenoberfläche haften können. Gezeigt ist auch die Längserstreckung 4 der erfindungsgemäßen Leisten 1.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erfindungsgemäße Vorrichtung; erfindungsgemäße Leiste
    2
    Karkassmanschette
    2a
    erster Außenteil der Karkassmanschette
    2b
    Mittelteil der Karkassmanschette; Mittelstück der Karkassmanschette
    2c
    zweiter Außenteil der Karkassmanschette
    3a
    Befestigungssegment mit mindestens einem Kanal
    3b
    weiteres Befestigungssegment ohne Kanal
    4
    Längserstreckung des Befestigungssegments
    5
    bewegliches Befestigungselement
    6
    Kanal des Befestigungssegments
    7
    Öffnung im Kanal des Befestigungssegments
    8
    Schraubelement; Nutenstein
    9
    Abstand DBE
    10
    erfindungsgemäßes System
    11
    Hubkomponente; Karkasstrommel
    13
    Lücke zwischen Außenteilen und dem Mittelteil der expandierten Karkassmanschette
    14
    um die Karkassmanschette gewickelte Karkassenlage; gummierte Festigkeitsträgerlage; kalandrierte unvulkanisierte Gummimischung, Gummilagen
    15
    Bewegungsrichtung des beweglichen Befestigungselements
    16
    Schnittebene B
    17
    Aussparung für die Bewegung des beweglichen Befestigungselements
    18
    Breite des Befestigungssegments
    19
    Höhe des Befestigungssegments
    20
    Durchmesser der Karkassmanschette
    21
    Längserstreckung der Karkassmanschette
    22
    unbewegliches Befestigungselement
    23
    äußeres Drittel des Befestigungssegments

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Expandieren von ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten (2), umfassend mindestens ein aus einem festen Material bestehendes Befestigungssegment (3) mit einer Längserstreckung (4), dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder das mindestens eine Befestigungssegment (3) mindestens ein entlang der Längserstreckung (4) bewegliches Befestigungselement (5) zum Befestigen einer Karkassmanschette (2) aufweist, wobei - das eine Befestigungssegment (3) mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement (5) oder - ein weiteres Befestigungssegment (3) mindestens einen Kanal (6) mit mindestens zwei Öffnungen (7) aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal (6) mindestens eine Öffnung (7) des Kanals (6) dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung (14) oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage (14) an der mindestens einen Öffnung (7) zu halten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Befestigungssegment zwei, drei vier, fünf, sechs, sieben oder acht entlang der Längserstreckung des Befestigungssegments (3) bewegliche Befestigungselemente (5) zum Befestigen einer Karkassmanschette (2) aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement (5) an einem äußeren Drittel (23) der Längserstreckung (4) des Befestigungssegments (3) angebracht ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement (5) mindestens eines der Schraubelemente (8) aufweist ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Nutensteine, Schraube und Kullissensteine.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kanal (6) des einen oder des weiteren Befestigungssegments (3) zwei, drei, vier, fünf oder sechs Öffnungen (7) aufweist, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal (6) eine, zwei, drei, vier oder fünf Öffnungen (7) des Kanals (6) dazu geeignet sind, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung (14) oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage (14) an der mindestens einen Öffnung (7) zu halten.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eine oder das mindestens eine bewegliche Befestigungselement (5) - zwei Schraubelemente (8) aufweist und ein Abstand DBE (9) zwischen den zwei Schraubelementen (8) vorliegt und - die zwei Schraubelemente (8) so an dem beweglichen Befestigungselement (5) befestigt sind, dass während eines Bewegens entlang der Längserstreckung (4) des Befestigungselements (3) zwischen den zwei Schraubelementen (8) der Abstand DBE (9) vorliegt.
  7. System umfassend - eine Karkassmanschette, - drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr als zwölf der in einem der vorangehenden Ansprüche definierten Befestigungssegmente mit mindestens einem Kanal mit mindestens zwei Öffnungen und mit dem mindestens einen beweglichen Befestigungselement, wobei bei Anlegen eines Unterdrucks in dem Kanal mindestens eine Öffnung des Kanals dazu geeignet ist, einen Teil einer kalandrierten unvulkanisierten Gummimischung oder einer gummierten Festigkeitsträgerlage an der Karkassmanschette zu halten, und bevorzugt zusätzlich - eins, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr als zwölf weitere Befestigungssegmente mit mindestens einen beweglichen Befestigungselement wie in einem der vorangehenden Ansprüche definiert.
  8. System nach Anspruch 7, wobei das System (10) zusätzlich eine Hubkomponente (11) zum Expandieren des Durchmessers (20) einer ein- oder mehrteiligen Karkassmanschetten (2) umfasst, bevorzugt ist die Hubkomponente (11) eine Karkasstrommel (11) zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen.
  9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Systems nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 - zur Herstellung einer Festigkeitsträgerlage eines Reifens oder eines technischen Gummiprodukts oder - zum Verbinden von zwei oder mehr als zwei Teilen (2a, 2b, 2c) einer Manschette (2).
  10. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens oder eines technischen Gummiprodukts, umfassend die folgenden Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines gummierten oder ungummierten Festigkeitsträgermaterials, b) Aufwickeln des hergestellten oder bereitgestellten Festigkeitsträgermaterials (14) um eine mehrteilige Karkassmanschette (2), c) Ausdehnen der mehrteiligen Karkassmanschette (2) auf einer Karkasstrommel (11) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Systems (10) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, d) Weiterverarbeiten des aufgewickelten Festigkeitsträgermaterials zu einem Fahrzeugluftreifen oder zu einem technischen Gummiprodukt.
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