EP4665570A1 - Verfahren zur herstellung eines luftreifens - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines luftreifens

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EP4665570A1
EP4665570A1 EP24705349.9A EP24705349A EP4665570A1 EP 4665570 A1 EP4665570 A1 EP 4665570A1 EP 24705349 A EP24705349 A EP 24705349A EP 4665570 A1 EP4665570 A1 EP 4665570A1
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EP
European Patent Office
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inner layer
core
radius
carcass ply
tire
Prior art date
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Pending
Application number
EP24705349.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Mauruschat
Stephan Knull
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Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
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Publication date
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    • B29D2030/3221—Folding over means, e.g. bladders or rigid arms
    • B29D2030/3228—Folding over means, e.g. bladders or rigid arms using one bladder acting on each side of the drum
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    • B29D2030/3278—Folding down the ends of the tubular tyre component, e.g. the carcass, over the drum shoulders

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a pneumatic tire with an inner layer, a carcass ply, a bead core, a tire belt and a tread.
  • the invention further relates to a device for producing a pneumatic tire with an expandable tire building drum and dimensionally stable core fixations arranged axially to the tire building drum and a computer program product.
  • a shoulder is formed, for example by expanding the carcass drum.
  • a bead core is placed before the ply is turned over.
  • the inner layer and the carcass ply have small differences in length and uniform mechanical tension between the bead cores over the circumference.
  • the uniformity requirements for tires are increasing, with the differences in length of the inner layer and the carcass ply between the bead cores increasing with constant processes due to carcass plies with higher rigidity.
  • Known methods and devices therefore produce increased rejects or are particularly complex when the uniformity requirements for the tire are high, especially when using carcass plies with high rigidity, which increases the cycle time and reduces the cost-effectiveness of the process.
  • the invention is based on the object of designing a method and a device as well as a computer program product in such a way that pneumatic tires with an inner layer and a carcass ply can be produced in a process-safe manner without or at least with only a slight increase in cycle time, which, viewed over the circumference, have particularly low have differences in length in order to reliably meet high uniformity requirements for pneumatic tires.
  • a method for producing a pneumatic tire with an inner layer, a carcass ply, a bead core, a tire belt and a tread is provided with the following steps: a) placing the inner layer and the carcass ply on a tire building drum and on a support ring with bellows, b) radially moving core fixations to a larger radius, wherein the radius to which the core fixations are moved is larger than the unexpanded radius of the tire building drum, c) radially moving the core fixations to a smaller radius, wherein the radius to which the core fixation is moved is not larger than the unexpanded radius of the tire building drum, d) forming tire shoulders by expanding the tire building drum, e) placing a bead core on the carcass ply on the drum shoulder, f) fixing the bead core with the radially movable core fixation, g) folding the carcass ply and the inner layer around the bead core by means of a Fill
  • the inner layer and the carcass ply are moved to a larger radius around the circumference in the area of the core fixings.
  • the inner layer and the carcass detach from the bellows to which they had previously adhered, in particular by rolling.
  • the areas of the inner layer and the carcass that are not in contact with the bellows and the lower Adhesion of the inner layer and the carcass to the bellows, in areas where the inner layer rests on the bellows leads to smaller differences in the length of the inner layer and the carcass ply between the bead cores. Furthermore, a particularly uniform tension is achieved in the inner layer and the carcass ply between the bead cores.
  • a preferred embodiment provides that immediately after step a), the carcass ply is rolled onto the inner layer. Rolling the carcass ply onto the inner layer improves the adhesion between the carcass ply and the inner layer, thereby achieving a reduced relative movement between these layers and thus making it possible to produce a particularly uniform pneumatic tire.
  • a further preferred embodiment provides that after step d) rollers are moved to a smaller radius in order to apply the inner layer and the carcass ply to the drum shoulder.
  • the movement of the rollers and the application of the inner layer and the carcass ply lead to a further equalization of the length of the inner layer and the carcass ply between the bead cores.
  • a further preferred embodiment provides that in step b) the core fixings are moved to a radius to produce regions of the inner layer that do not rest on the bellows, the radius being selected such that the region of the inner layer that does not rest on the bellows has an extension in the axial direction of the tire building drum that is not greater than the region of the inner layer that forms the tire shoulder.
  • a further preferred embodiment provides that steps c) and d) are carried out simultaneously. Simultaneous execution of steps c) and d) reduces the Process time. Furthermore, the time that the inner layer is in contact with the bellows after the relative movement has taken place and before the tire shoulder is formed, which can lead to an increase in adhesion, is kept to a minimum.
  • a device for producing a pneumatic tire with an expandable tire building drum and dimensionally stable core fixations arranged axially to the tire building drum is provided, wherein the device is designed to carry out the method according to the invention.
  • Such a device makes it possible to carry out the method according to the invention and thus to produce pneumatic tires with an inner layer and a carcass ply which, viewed over the circumference, have particularly small differences in length between the bead cores.
  • a computer program product for operating a device for producing a pneumatic tire, comprising instructions which, when the program is executed by at least one processor unit, cause the latter to carry out the method according to the invention.
  • Fig. 1 an expandable tire building drum with an inner layer and a carcass ply
  • Fig. 2 the expandable tire building drum during the core fixation process
  • Fig. 3 the tire building drum in the expanded state.
  • Figure 1 shows an expandable tire building drum 1 onto which an inner layer 2 and a carcass ply 3 of a pneumatic tire have already been placed.
  • the tire building drum 1 is in a non-expanded state.
  • bellows 4 and core fixations 5 are arranged to the right and left of the tire building drum 1.
  • the core fixations 5 are in the radial direction the tire building drum 1 such that the bellows 4 are located on a radius that is smaller than the radius of the surface of the tire building drum 1.
  • Rollers 6 roll the carcass ply 3 onto the inner layer 2.
  • An expansion of the tire building drum 1 can lead to a circumferential variance with respect to the mechanical stress in the inner layer 2 and the carcass ply 3 due to the adhesion of the inner layer 2 and the carcass ply 3 to a bellows 4.
  • the core fixations 5 of the device 7 known from Figure 1 are moved radially outwards so that the bellows 4 and the inner layer 2 resting on it as well as the carcass ply 3 are moved radially outwards on the circumference of the core fixation 5. This moves the axially outer ends of the inner layer 2 and the carcass ply 3 towards one another, and sticking is overcome. Then, as shown in Figure 2 below, the core fixations 5 are moved back to their starting position, with the bellows 4 following the core fixations 5. The inner layer 2 and the carcass ply 3 remain in their position due to their rigidity and their adhesion to one another and to the bellows 4; they do not follow the core fixations 5.
  • Figure 3 shows the device 7 known from Figure 1 with the tire building drum 1 in the expanded state.
  • the inner layer 2 and the carcass ply 3 lie geometrically evenly and with even tension on the drum shoulder 8, since they were already detached from the bellows 4 before the tire building drum 1 was expanded.
  • the rollers 6 move along the drum shoulder 8 to the bellows 4 and increase the evenness with which the inner layer 2 and the carcass ply 3 lie on the drum shoulder 8.
  • bead cores are placed on the carcass ply 3.
  • the bead cores are fixed with the core fixations 5 before the bellows 4 are filled for a carcass turn-up.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung (7) und ein Computerprogrammprodukt zur Herstellung eines Luftreifens mit einer Innenschicht (2), einer Karkasslage (3), einem Wulstkern, einem Reifengürtel und einem Laufstreifen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Auflegen der Innenschicht (2) und der Karkasslage (3) auf eine Reifenbautrommel (1) und auf einen Unterstützungsring mit Balg (4), b) Radiales Verfahren von Kernfixierungen (5) auf einen größeren Radius, wobei der Radius, auf den die Kernfixierungen (5) verfahren werden, größer als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel (1) ist, c) Radiales Verfahren der Kernfixierungen (5) auf einen kleineren Radius, d) Ausbilden von Reifenschultern durch Expandieren der Reifenaufbautrommel, e) Setzen eines Wulstkerns an der Karkasslage (3) an der Trommelschulter (8), f) Fixieren des Wulstkerns mit der radial verfahrbaren Kernfixierung (5), g) Umschlagen der Karkasslage (3) und der Innenschicht (2) durch einen Balg (4), h) Fertigstellen des Reifenrohlings mit weiteren Schritten.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit einer Innenschicht, einer Karkasslage, einem Wulstkern, einem Reifengürtel und einem Laufstreifen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Luftreifens mit einer expandierbaren Reifenbautrommel sowie axial zur Reifenbautrommel angeordneten formstabilen Kernfixierungen und ein Computerprogrammprodukt.
Beim zweistufigen Reifenfertigungsverfahren wird beim Aufbau eines Luftreifens nach dem Aufwickeln einer Innenschicht und einer Karkasslage beispielsweise durch die Expansion der Karkasstrommel eine Schulter ausgebildet. Vor dem Lageumschlag wird ein Wulstkern gesetzt.
Für die Gleichförmigkeit eines Reifens ist es relevant, dass die Innenschicht sowie die Karkasslage über den Umfang gesehen zwischen den Wulstkernen geringe Längenunterschiede sowie eine gleichmäßige mechanische Spannung aufweisen. Die Gleichförmigkeitsanforderungen an Reifen steigen, wobei die Längenunterschiede der Innenschicht sowie der Karkasslage zwischen den Wulstkernen bei gleichbleibenden Prozessen aufgrund von Karkasslagen mit höherer Steifigkeit ansteigen. Bekannte Verfahren und Vorrichtungen erzeugen daher bei hohen Gleichförmigkeitsanforderung an den Reifen, insbesondere bei Verwendung von Karkasslagen mit hohen Steifigkeiten, erhöhten Ausschuss oder sind besonders aufwendig, wodurch die Zykluszeit ansteigt und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sinkt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung sowie ein Computerprogrammprodukt derart auszuführen, dass ohne oder zumindest mit nur einer geringen Zykluszeiterhöhung prozesssicher Luftreifen mit einer Innenschicht sowie einer Karkasslage herstellbar sind, die über den Umfang gesehen zwischen den Wulstkernen besonders geringe Längenunterschiede aufweisen, um hohe Gleichförmigkeitsanforderungen an Luftreifen zuverlässig zu erfüllen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie einer Vorrichtung und einem
Computerprogrammprodukt gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also eine Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit einer Innenschicht, einer Karkasslage, einem Wulstkern, einem Reifengürtel und einem Laufstreifen mit den folgenden Schritten vorgesehen: a) Auflegen der Innenschicht und der Karkasslage auf eine Reifenbautrommel und auf einen Unterstützungsring mit Balg, b) Radiales Verfahren von Kernfixierungen auf einen größeren Radius, wobei der Radius, auf den die Kernfixierungen verfahren werden, größer als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel ist, c) Radiales Verfahren der Kernfixierungen auf einen kleineren Radius, wobei der Radius auf den die Kernfixierung verfahren wird, nicht größer als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel ist, d) Ausbilden von Reifenschultern durch Expandieren der Reifenaufbautrommel, e) Setzen eines Wulstkerns an der Karkasslage an der Trommelschulter, f) Fixieren des Wulstkerns mit der radial verfahrbaren Kernfixierung, g) Umschlagen der Karkasslage und der Innenschicht um den Wulstkern durch ein Befüllen eines Balgs, h) Fertigstellen des Reifenrohlings mit weiteren Schritten.
Durch das radiale Verfahren der Kernfixierungen auf einen Radius, der größer ist als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel, wird die Innenschicht und die Karkasslage über den Umfang im Bereich der Kernfixierungen auf einen größeren Radius verfahren. Hierbei löst sich die Innenschicht und die Karkasse von den Bälgen, an der sie zuvor, insbesondere durch ein Anrollen, angehaftet hat. Bei einem darauffolgenden Expandieren der Reifenbautrommel führen die nicht aufliegenden Bereiche der Innenschicht und der Karkasse sowie das geringere Anhaften der Innenschicht und der Karkasse auf den Bälgen, in Bereichen, in denen die Innenschicht auf den Bälgen aufliegen, zu geringeren Längenunterschieden der Innenschicht und der Karkasslage zwischen den Wulstkernen. Weiterhin wird eine besonders gleichmäßige Spannung in der Innenschicht und der Karkasslage zwischen den Wulstkernen erreicht.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass unmittelbar nach Schritt a) die Karkasslage an die Innenschicht angerollt wird. Ein Anrollen der Karkasslage an die Innenschicht verbessert die Haftung zwischen der Karkasslage und der Innenschicht, wodurch eine verringerte Relativbewegung zwischen diesen Schichten erreicht wird und somit ein besonders gleichförmiger Luftreifen erzeugbar wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass nach Schritt d) Anroller auf einen kleineren Radius verfahren werden, zum Anlegen der Innenschicht und der Karkasslage an die Trommelschulter. Das Verfahren der Anroller und das Anlegen der Innenschicht und der Karkasslage führen zu einer weiteren Vergleichmäßigung der Länge der Innenschicht und der Karkasslage zwischen den Wulstkernen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in Schritt b) die Kernfixierungen zum Erzeugen von nicht auf dem Balg aufliegenden Bereichen der Innenschicht auf einen Radius verfahren wird, wobei der Radius derart gewählt ist, dass der nicht auf dem Balg aufliegende Bereichen der Innenschicht in axialer Richtung der Reifenbautrommel eine Erstreckung hat, die nicht größer ist als der die Reifenschulter ausbildende Bereich der Innenschicht. Durch das Ausbilden eines nicht auf den Bälgen aufliegenden Bereichs der Innenschicht, der kleiner ist als der zur Ausbildung der Reifenschulter benötigte Bereich, werden Aufwerfungen und Unregelmäßigkeiten der Innenschicht bei der ausgebildeten Reifenschulter vermieden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass Schritt c) und d) zeitgleich ausgeführt werden. Ein zeitgleiches Ausführen der Schritte c) und d) verringert die Prozesszeit. Weiterhin wird die Zeit, die die Innenschicht mit den Bälgen nach der durchgeführten Relativbewegung und vor dem Ausbilden der Reifenschulter in Kontakt steht, was zu einer Erhöhung der Anhaftung führen kann, geringgehalten.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Luftreifens mit einer expandierbaren Reifenbautrommel sowie axial zur Reifenbautrommel angeordneten formstabilen Kernfixierungen vorgesehen, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Eine derartige Vorrichtung ermöglicht das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und somit das Erzeugen von Luftreifen mit einer Innenschicht sowie einer Karkasslage, die über den Umfang gesehen zwischen den Wulstkernen besonders geringe Längenunterschiede aufweisen.
Erfindungsgemäß ist ein Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Vorrichtung zur Herstellung eines Luftreifens vorgesehen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch zumindest eine Prozessoreinheit diese veranlasst das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine expandierbare Reifenbautrommel mit einer Innenschicht und einer Karkasslage;
Fig. 2 die expandierbare Reifenbautrommel beim Verfahren der Kernfixierungen; Fig. 3 die Reifenbautrommel im expandierten Zustand.
Figur 1 zeigt ein expandierbare Reifenbautrommel 1 auf die bereits eine Innenschicht 2 und eine Karkasslage 3 eines Luftreifens aufgelegt wurde. Die Reifenbautrommel 1 ist in einem nicht expandierten Zustand. In axialer Richtung der Reifenbautrommel 1 sind rechts und links neben der Reifenbautrommel 1 Bälge 4 und Kernfixierungen 5 angeordnet. Die Kernfixierungen 5 sind in radialer Richtung der Reifenbautrommel 1 derart angeordnet, dass sich die Bälge 4 auf einem Radius befinden, der kleiner ist als der Radius der Oberfläche der Reifenbautrommel 1 . Anroller 6 rollen die Karkasslage 3 an die Innenschicht 2 an.
Ein Expandieren der Reifenbautrommel 1 kann aufgrund des Anhaftens der Innenschicht 2 und der Karkasslage 3 an einem Balg 4 zu einer Varianz auf dem Umfang führen bezüglich der mechanischen Spannung in der Innenschicht 2 und der Karkasslage 3.
Um diese Varianz zu verringern werden, wie in Figur 2 oben dargestellt, die Kernfixierungen 5, der aus der Figur 1 bekannten Vorrichtung 7, radial nach außen verfahren, so dass der Balg 4 und die darauf aufliegende Innenschicht 2 sowie die Karkasslage 3 auf dem Umfang der Kernfixierung 5 nach radial außen verfahren werden. Hierdurch werden die axial äußeren Enden der Innenschicht 2 und der Karkasslage 3 aufeinander zu bewegt, ein Anhaften wird überwunden. Folgend, wie in Figur 2 unten dargestellt, werden die Kernfixierungen 5 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren, wobei die Bälge 4 den Kernfixierungen 5 folgen. Die Innenschicht 2 sowie die Karkasslage 3 verbleiben aufgrund ihrer Steifigkeit sowie ihrer Haftung aneinander sowie an den Bälgen 4 in ihrer Position, sie folgen den Kernfixierungen 5 nicht.
In Figur 3 ist die aus der Figur 1 bekannte Vorrichtung 7 mit der Reifenbautrommel 1 im expandierten Zustand dargestellt. Die Innenschicht 2 sowie die Karkasslage 3 liegen geometrisch gleichmäßig sowie mit gleichmäßiger Spannung an den Trommelschultem 8 an, da sie bereits vor dem Expandieren der Reifenbautrommel 1 von den Bälgen 4 gelöst waren. Wie in der Figur 3 unten dargestellt Verfahren nach der Expansion der Reifenbautrommel 1 die Anroller 6 entlang der Trommelschultem 8 bis zu den Bälgen 4 und erhöhen die Gleichmäßigkeit mit der die Innenschicht 2 und die Karkasslage 3 an den Trommelschultem 8 Anliegen.
Folgend werden Wulstkerne an der Karkasslage 3 gesetzt. Die Wulstkerne werden mit den Kernfixierungen 5 fixiert, bevor die Bälge 4 für einen Karkassumschlag befüllt werden. Bezugszeichenliste Reifenbautrommel Innenschicht Karkasslage Balg Kernfixierung Anroller Vorrichtung Trommelschulter

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens mit einer Innenschicht (2), einer Karkasslage (3), einem Wulstkern, einem Reifengürtel und einem Laufstreifen mit den folgenden Schritten: a) Auflegen der Innenschicht (2) und der Karkasslage (3) auf eine Reifenbautrommel (1 ) und auf einen Unterstützungsring mit Balg (4), b) Radiales Verfahren von Kernfixierungen (5) auf einen größeren Radius, wobei der Radius, auf den die Kernfixierungen (5) verfahren werden, größer als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel (1 ) ist, c) Radiales Verfahren der Kernfixierungen (5) auf einen kleineren Radius, wobei der Radius auf den die Kernfixierung (5) verfahren wird, nicht größer als der unexpandierte Radius der Reifenbautrommel (1 ) ist, d) Ausbilden von Reifenschultern durch Expandieren der Reifenaufbautrommel, e) Setzen eines Wulstkerns an der Karkasslage (3) an der Trommelschulter (8), f) Fixieren des Wulstkerns mit der radial verfahrbaren Kernfixierung (5), g) Umschlagen der Karkasslage (3) und der Innenschicht (2) um den Wulstkern durch ein Befüllen eines Balgs (4), h) Fertigstellen des Reifenrohlings mit weiteren Schritten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach Schritt a) die Karkasslage (3) an die Innenschicht (2) angerollt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt d) Anroller (6) auf einen kleineren Radius verfahren werden, zum Anlegen der Innenschicht (2) und der Karkasslage (3) an die Trommelschulter (8).
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Kernfixierungen (5) zum Erzeugen von nicht auf dem Balg (4) aufliegenden Bereichen der Innenschicht (2) auf einen Radius verfahren wird, wobei der Radius derart gewählt ist, dass der nicht auf dem Balg (4) aufliegende Bereichen der Innenschicht (2) in axialer Richtung der Reifenbautrommel (1 ) eine Erstreckung hat, die nicht größer ist als der die Reifenschulter ausbildende Bereich der Innenschicht (2).
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) und d) zeitgleich ausgeführt werden.
6. Vorrichtung (7) zur Herstellung eines Luftreifens mit einer expandierbaren Reifenbautrommel (1 ) sowie axial zur Reifenbautrommel (1 ) angeordneten formstabilen Kernfixierungen (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (7) dazu eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
7. Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Vorrichtung (7) zur Herstellung eines Luftreifens, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch zumindest eine Prozessoreinheit diese veranlasst das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
EP24705349.9A 2023-02-17 2024-01-17 Verfahren zur herstellung eines luftreifens Pending EP4665570A1 (de)

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