DE102013100932B4

DE102013100932B4 - Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer Reifenaufbautrommel

Info

Publication number: DE102013100932B4
Application number: DE102013100932.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Pientka; Christian Meiners; Christian Lerner
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: DE102013100932A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer Reifenaufbautrommel (1) mit folgenden Schritten:a) Bereitstellen einer Reifenkarkasse (2) auf einer Reifenaufbautrommel (1) mit einer Bombiervorrichtung,b) Bereitstellen eines Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) koaxial zur Reifenkarkasse (2),c) Bombieren der Reifenkarkasse (2) mit Druckluft, wobei die Reifenkarkasse (2) in eine ringförmige Gestalt gebracht wirdd) Verbinden eines Teiles der Außenseite der Reifenkarkasse (2) mit dem Gürtel-Laufstreifen-Paket (4),e) Anordnen von Andrückrollen (5, 6) mit einer Andrückvorrichtung in einem Bereich der Außenseite des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4)f) Andrücken des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) an die Außenseite der Reifenkarkasse (2) mit einer vorgegebenen radial wirkenden Druckkraft (7),wobei die Reifenaufbautrommel (1) mit der Reifenkarkasse (2) und dem Gürtel-Laufstreifen-Paket (4) rotiert,wobei gleichzeitig die Andrückrollen (5, 6) mit einen Antrieb in der Form angetrieben werden, dass eine auf das Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente (13) eleminiert wird und eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse (2) vermieden wird,g) Herunterdrücken der seitlichen Bereiche (8, 9) des Gürtel-Laufstreifen-Paketes mit den Andrückrollen (5, 6),wobei die angetriebenen Andrückrollen (5, 6) diese Bereiche fest mit der Reifenkarkasse (2) verbinden,h) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Herstellungsschritten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer Reifenaufbautrommel.
Es ist bekannt, Reifenrohlinge mit Reifenaufbautrommeln herzustellen, wobei einzelne Reifenbauteile nacheinander auf der Trommel aufgewickelt werden.
Die Reifenkarkasse und das Gürtel-Laufstreifenpaket werden auf jeweils getrennten Trommeln aufgebaut. An einer weiteren Station werden beide Teile miteinander verbunden. Insbesondere beim Andrücken des Gürtel-Laufstreifenpaketes an der Reifenkarkasse kann es zu Fertigungsungenauigkeiten kommen. Zu diesen Fertigungsungenauigkeiten zählen insbesondere sogenannte Karkasskordauslenkungen. Die EP 2 289 692 A1 , JP H11-348 147 A , JP 2010-69 733 A und JP 2012-162 001 A offenbaren bekannte Vorrichtungen zur Herstellung von Fahrzeugreifen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Fahrzeugreifen mit einer hohen Fertigungsqualität hergestellt werden können. Es soll insbesondere eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse weitestgehend vermieden werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellen einer Reifenkarkasse auf einer Reifenaufbautrommel mit einer Bombiervorrichtung,
b) Bereitstellen eines Gürtel-Laufstreifen-Paketes koaxial zur Reifenkarkasse,
c) Bombieren der Reifenkarkasse mit Druckluft, wobei die Reifenkarkasse in eine ringförmige Gestalt gebracht wird
d) Verbinden eines Teiles der Außenseite der Reifenkarkasse mit dem Gürtel-Laufstreifen-Paket,
e) Anordnen von Andrückrollen mit einer Andrückvorrichtung in einem Bereich der Außenseite des Gürtel-Laufstreifen-Paketes
f) Andrücken des Gürtel-Laufstreifen-Paketes an die Außenseite der Reifenkarkasse mit einer vorgegebenen radial wirkenden Druckkraft, wobei die Reifenaufbautrommel mit der Reifenkarkasse und dem Gürtel-Laufstreifen-Paket rotiert, wobei gleichzeitig die Andrückrollen mit einen Antrieb in der Form angetrieben werden, dass eine auf das Gürtel-Laufstreifen-Paketes entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente im Wesentlichen eliminiert wird und eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse im Wesentlichen vermieden wird,
g) Herunterdrücken der seitlichen Bereiche des Gürtel-Laufstreifen-Paketes mit den Andrückrollen, wobei die angetriebenen Andrückrollen diese Bereiche fest mit der Reifenkarkasse verbinden,
h) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Herstellungsschritten.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass die Fertigungsgenauigkeit der hergestellten Fahrzeugreifen wesentlich verbessert wird. Durch den Einsatz des Verfahrens wird eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse im Wesentlichen unterdrückt. Beim Verbinden des Gürtel-Laufstreifenpaketes mit der darunter liegenden Reifenkarkasse werden die Andrückrollen in der Form mit einem Antrieb angetrieben, dass die auf das Gürtel-Laufstreifenpaket entgegen wirkende tangentiale Kraftkomponente im Wesentlichen eliminiert wird. Dadurch wird die Karkassauslenkung in der Reifenkarkasse mit einer hohen Effektivität unterdrückt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) und g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen eine Umfangsgeschwindigkeit an den Andrückrollen ergibt, die im Wesentlichen der Umfangsgeschwindigkeit der Außenseite des Gürtel-Laufstreifen-Paketes entspricht.
Auf diese Weise rollt die Andrückrolle mit der gleichen Rotationsgeschwindigkeit synchron auf dem darunter liegenden Gürtel-Laufstreifenpaket ab. Auf diese Weise wird die Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse effektiv unterbunden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen an den geringeren Durchmesser der Reifenkarkasse angepasst wird.
Insbesondere in den seitlichen Bereichen des Gürtel-Laufstreifenpaketes verringert sich der Durchmesser des Reifenrohlings. Durch das Anpassen der Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen wird auch in den seitlichen Bereichen sicher gestellt, dass sich keine entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente im Gürtel-Laufstreifenpaket ausbilden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) und g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen mit einer Drehzahlregelung erfolgt, wobei eine Eingangsgröße die Rotationsgeschwindigkeit der Reifenaufbautrommel ist.
Dadurch wird sichergestellt, dass immer die optimale Rotationsgeschwindigkeit bzw, das optimale Drehmoment auf die Andrückrollen aufgebracht wird, um eine Karkasskordauslenkung zu unterbinden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt e) zwei einzelne Andrückrollen im Wesentlichen in der Mitte des Gürtel-Laufstreifen-Paketes angesetzt werden.
Auf diese Weise kann das Gürtel-Laufstreifenpaket optimal mit der Reifenkarkasse verbunden werden. Außerdem werden Lufteinschlüsse zwischen Reifenkarkasse und Gürtel-Laufstreifenpaket auf diese Weise effektiv vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) und g) die zwei Andrückrollen kontinuierlich in axialer Richtung auseinander bewegt werden, wobei die seitlichen Bereiche des Gürtel-Laufstreifenpaketes seitlich an der Reifenkarkasse herunter gearbeitet und fest mit der Reifenkarkasse verbunden werden. Auf diese Weise wird das Gürtel-Laufstreifenpaket fest mit der darunter liegenden Reifenkarkasse verbunden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) und g) die Andrückrollen über eine Verfahreinheit in radialer und axialer Richtung verfahren werden, wobei eine im Wesentlichen konstante radial wirkende Druckkraft auf das Gürtel-Laufstreifen-Paket aufgebracht wird.
Mit der Verfahreinheit lässt sich eine konstant wirkende Druckkraft auf das Gürtel-Laufstreifenpaket aufbringen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt f) die Andrückrollen (5, 6) in der Form angetrieben werden, dass unterschiedliche erzwungene Karkasskordverläufe im Reifenrohling erzielt werden, wodurch der Fahrzeugreifen an unterschiedliche Anforderungen anpassbar ist.
Bei dieser Ausführungsform kann es z.B. gewünscht sein, ungeraden Karkasskordverlauf im Reifenrohling zu erzeugen, um dadurch spezielle Reifeneigenschaften zu erreichen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
2: eine Seitenansicht der Vorrichtung in der 1
3 die Andrückrolle in der Seitenansicht, wobei die Andrückrolle nicht angetrieben wird
4 die Andrückrolle in einer Seitenansicht, wobei die Andrückrolle angetrieben wird

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Reifenkarkasse 2 mit der Reifenaufbautrommel 1 sind in einer Querschnittansicht dargestellt. Bei einer Reifentrommel 1 handelt es sich um eine Bombiertrommel, wobei die Reifenkarkasse 2 bereits in einem bombierten Zustand dargestellt ist. Die Reifenwülste 3 der Reifenkarkasse 2 sind über nicht dargestellte Kernklemmsegmente mit der Bombiertrommel verbunden. Koaxial zur Bombiertrommel mit der Reifenkarkasse 2 wird das Gürtel-Laufstreifenpaket 4 angeordnet. Beim Bombiervorgang wird die Reifenkarkasse 2 mit dem koaxial angeordneten Gürtel-Laufstreifenpaket 4 verbunden. Anschließend werden die Andrückrollen 5 und 6 mit einer nicht dargestellten Verfahreinheit vor dem Gürtel-Laufstreifenpaket 4 positioniert. Das Gürtel-Laufstreifenpaket 4 wird anschließend mit den Andrückrollen 5 und 6 fest mit der Reifenkarkasse 2 verbunden. Die Andrückrollen 5 und 6 werden mit einer vorgegebenen radial wirkenden Druckkraft 7 in etwa in der Mitte gegen das Gürtel-Laufstreifenpaket 4 gedrückt. Dabei rotiert der Verbund aus Reifenkarkasse 2 und Gürtel-Laufstreifenpaket 4 um seine eigene Achse, wobei die Bombiertrommel 1 mit der Reifenkarkasse 2 in Rotationsrichtung 10 um seine eigene Achse angetrieben wird. Anschließend werden die beiden Andrückrollen 5 und 6 in axialer Richtung auseinander bewegt, um den linken überstehenden seitlichen Bereich 8 und den rechten überstehenden seitlichen Bereich 9 des Gürtel-Laufstreifenpaketes 4 an der Reifenkarkasse 2 herunter zu arbeiten. Die Andrückrollen 5 und 6 werden bei diesem Vorgang mit einem vorgegebenen Drehmoment angetrieben, wobei hierbei eine Synchronisation mit der Rotationsgeschwindigkeit der Bombiertrommel 1 erfolgt. Da beide Andrückrollen 5 und 6 mit einem vorgegebenen Drehmoment angetrieben werden, wird eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse weitestgehend vermieden.
2 zeigt das Gürtel-Laufstreifenpaket mit der Reifenkarkasse 2 in einer Seitenansicht. Diese Figur soll im Wesentlichen das Phänomen der unerwünschten Karkasskordauslenkung darstellen. In dieser Darstellung werden die Andrückrollen 5 nicht angetrieben, so dass sich am gegenüber liegendem Gürtel-Laufstreifenpaket 4 eine entgegen wirkende tangentiale Kraftkomponente 13 ausbildet. Diese Kraftkomponente 13 führt zu der gebogenen Karkasskordauslenkung 16 in der Reifenkarkasse 2. In der schematischen Darstellung ist lediglich ein einzelner Karkasskord 15 dargestellt. Durch Minimierung der Karkasskordauslenkung kann eine Optimierung des Abriebs und der Runderneuerungsfähigkeit erreicht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden hingegen die Andrückrollen 5 und 6 mit einem vorgegebenen Drehmoment angetrieben, so dass sich keine entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente 13 ausbilden kann, die zu der dargestellten Karkasskordauslenkung führen kann.
Die 3 zeigt die Andrückrolle 5 mit dem Gürtel-Laufstreifenpaket 4. Bei dieser Darstellung wird die Andrückrolle 5 nicht mit einem Drehmoment angetrieben, wodurch die Andrückrolle 5 lediglich auf der Oberfläche des Gürtel-Laufstreifenpaketes 4 abrollt. Vor der Andrückrolle 5 bildet sich eine leichte Materialwelle 14 im Gürtel-Laufstreifenpaket 4 aus. Die entgegenwirkende resultierende Gegenkraft 17 im Gürtel-Laufstreifenpaket ist in etwa schräg zur radial wirkenden Druckkraft 7 der Andrückrollen 5 ausgebildet. Aufgrund dieser resultierenden Gegenkraft 17, die mit der entgegenwirkenden Kraft 13 in Verbindung steht, kommt es zur unerwünschten Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse.
Die 4 zeigt die Andrückrolle 5 und das Gürtel-Laufstreifenpaket 4 in einer Seitenansicht. Die Andrückrollen 5 werden erfindungsgemäß mit einem vorgegebenen Drehmoment 19 angetrieben, die mit der Rotationsgeschwindigkeit des Gürtel-Laufstreifenpaketes 4 synchronisiert ist. Aufgrund der dargestellten Kraftverhältnisse wirkt die resultierende Gegenkraft 18 im Wesentlichen entgegengesetzt zur radial wirkenden Druckkraft 7. Auf diese Weise wird die Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse mit einer hohen Effektivität unterbunden.
Bezugszeichenliste

1: Reifenaufbautrommel in Form einer Bombiertrommel
2: Reifenkarkasse
3: Reifenwulst
4: Gürtel-Laufstreifenpaket
5: Rechte Andrückrolle
6: Linke Andrückrolle
7: Radial wirkende Druckkraft
8: Linker überstehender seitlicher Bereich des Gürtel-Laufstreifenpaketes
9: Rechter überstehender seitlicher Bereich des Gürtel-Laufstreifenpaketes
10: Rotationsrichtung der Trommel
11: Bewegungsrichtung der rechten Andrückrolle
12: Bewegungsrichtung der linken Andrückrolle
13: Entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente
14: Materialwelle im Gürtel-Laufstreifen-Paket
15: Einzelner Karkasskord in der Reifenkarkasse
16: Gebogene Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse
17: Resultierende Gegenkraft im Gürtel-Laufstreifen-Paket bei nicht angetriebenen Andrückrollen
18: Resultierende Gegenkraft im Gürtel-Laufstreifen-Paket bei angetriebenen Andrückrollen
19: Auf die Andrückrolle wirkendes Drehmoment aufgrund der angetriebenen Andrückrollen
20: Rotationsrichtung der Andrückrolle
P: Bombierdruck im Reifenhohlraum

Claims

Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugreifen mit einer Reifenaufbautrommel (1) mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Reifenkarkasse (2) auf einer Reifenaufbautrommel (1) mit einer Bombiervorrichtung, b) Bereitstellen eines Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) koaxial zur Reifenkarkasse (2), c) Bombieren der Reifenkarkasse (2) mit Druckluft, wobei die Reifenkarkasse (2) in eine ringförmige Gestalt gebracht wird d) Verbinden eines Teiles der Außenseite der Reifenkarkasse (2) mit dem Gürtel-Laufstreifen-Paket (4), e) Anordnen von Andrückrollen (5, 6) mit einer Andrückvorrichtung in einem Bereich der Außenseite des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) f) Andrücken des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) an die Außenseite der Reifenkarkasse (2) mit einer vorgegebenen radial wirkenden Druckkraft (7), wobei die Reifenaufbautrommel (1) mit der Reifenkarkasse (2) und dem Gürtel-Laufstreifen-Paket (4) rotiert, wobei gleichzeitig die Andrückrollen (5, 6) mit einen Antrieb in der Form angetrieben werden, dass eine auf das Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) entgegenwirkende tangentiale Kraftkomponente (13) eleminiert wird und eine Karkasskordauslenkung in der Reifenkarkasse (2) vermieden wird, g) Herunterdrücken der seitlichen Bereiche (8, 9) des Gürtel-Laufstreifen-Paketes mit den Andrückrollen (5, 6), wobei die angetriebenen Andrückrollen (5, 6) diese Bereiche fest mit der Reifenkarkasse (2) verbinden, h) Fertigstellen des Fahrzeugreifens mit weiteren Herstellungsschritten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) und g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen (5, 6) eine Umfangsgeschwindigkeit an den Andrückrollen ergibt, die der Umfangsgeschwindigkeit der Außenseite des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen (5, 6) an den geringeren Durchmesser der Reifenkarkasse (2) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) und g) die Rotationsgeschwindigkeit der Andrückrollen (5, 6) mit einer Drehzahlregelung erfolgt, wobei eine Eingangsgröße die Rotationsgeschwindigkeit der Reifenaufbautrommel (1) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt e) zwei einzelne Andrückrollen (5, 6) in der Mitte des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) angesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) und g) die zwei Andrückrollen (5, 6) kontinuierlich in axialer Richtung auseinander bewegt werden, wobei die seitlichen Bereiche (8, 9) des Gürtel-Laufstreifen-Paketes (4) seitlich an der Reifenkarkasse (2) herunter gearbeitet und fest mit der Reifenkarkasse (2) verbunden werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) und g) die Andrückrollen (5, 6) über eine Verfahreinheit in radialer und axialer Richtung verfahren werden, wobei eine konstante radial wirkende Druckkraft (7) auf das Gürtel-Laufstreifen-Paket (4) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) die Andrückrollen (5, 6) in der Form angetrieben werden, dass unterschiedliche erzwungene Karkasskordverläufe im Reifenrohling erzielt werden, wodurch der Fahrzeugreifen an unterschiedliche Anforderungen anpassbar ist.