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WO2018077502A1 - Vollgummireifen - Google Patents

Vollgummireifen Download PDF

Info

Publication number
WO2018077502A1
WO2018077502A1 PCT/EP2017/069988 EP2017069988W WO2018077502A1 WO 2018077502 A1 WO2018077502 A1 WO 2018077502A1 EP 2017069988 W EP2017069988 W EP 2017069988W WO 2018077502 A1 WO2018077502 A1 WO 2018077502A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor element
tire
bottom part
solid rubber
insert
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/069988
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias-Stephan MÜLLER
Steffen Hallmann
Carsten Minx
Peter Schmidt
Nikolas HEINRICH
Nadiah-Hanim JASNIE
Wolfgang NESS
Hans-Jürgen Sauerwald
Simon FRONEMANN
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland Gmbh filed Critical Continental Reifen Deutschland Gmbh
Publication of WO2018077502A1 publication Critical patent/WO2018077502A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/02—Solid tyres ; Moulds therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
    • B60C7/10—Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency
    • B60C7/102—Tyres built-up with separate rubber parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C2019/004—Tyre sensors other than for detecting tyre pressure

Definitions

  • the invention relates to a solid rubber tire which contains at least one sensor element and a tread part, side tire flanks and a base body made of a coming into contact with a rim bottom part and a radially outer elastic member, wherein the bottom part in the region of its underside contains a reinforcing insert.
  • the invention further relates to a method for producing at least one
  • Tread part and side tire sidewalls wherein the main body has a rim-contacting, a reinforcing insert having bottom part and a radially outer elastic part,
  • a) on a winding receptacle is at least one layer of the bottom part
  • the elastic part is constructed by multilayer winding a calendered or extruded rubber mixture
  • the built body is with the tread part and the tire walls
  • Sensor elements in solid rubber tires are of great interest because they can be used in particular to monitor the "product life cycle", ie the tire quality, which is usually very expensive and costly to produce solid rubber tires.
  • the mentioned flow processes during vulcanization cause the sensor elements in the finished vulcanized tire are no longer in the original positions and / or that the sensor elements are destroyed or damaged in the course of vulcanization.
  • the invention is therefore based on the object to enable in a solid rubber tire positioning of the sensor elements, the destruction or a
  • the stated object is achieved according to the invention with a solid rubber tire, in which the at least one sensor element is arranged radially outside of and in contact with the insert or radially inside the insert, lying freely on the underside of the bottom part.
  • the method according to the invention is characterized
  • the at least one sensor element is positioned on the winding receptacle before step a) or on the reinforcing insert after step a) or
  • the at least one sensor element is fixed to the underside of the bottom part after step d).
  • Retreading the solid rubber tire is of particular interest in particular the quality of the body, which is not visible from the outside. Further, jounce paths and the rigidity of the entire tire can be detected depending on the period of use. This is done in particular by means of a vibrating in the ultrasonic range bottom plate, which can receive and process the signal, in particular a reflection signal, the sensor elements. Sensor elements incorporated in accordance with the invention provide a reliable solid rubber tire monitoring system as well as an early warning system which warns in time of impending tire failure. In addition, the information obtained from the physical quantities can be used for further targeted development of solid rubber tires. It is also possible for customers to understand the life cycle of the solid rubber tire and to control tire quality. If the recorded data are transmitted or transmitted accordingly, central monitoring of the tires of vehicle fleets is also possible.
  • Fig. 1 and Fig. 2 each show a schematic cross section through a solid rubber tire according to an embodiment of the invention.
  • Solid rubber tires manufactured and constructed according to the invention are in particular tires for mobile machines, such as industrial trucks, for example forklifts or telehandlers.
  • 1 and 2 show cross sections of a solid rubber tire of a base body 1, a tread part 2 and lateral tire sidewalls 4.
  • the main body 1 has a radially inner bottom part la and arranged on this radially outer elastic part lb.
  • the bottom part la, the elastic part lb and the tread part 2 are made of different vulcanized rubber materials and are each made of a separate, tailored to the desired properties of the component in question rubber compound.
  • the bottom part la is usually made of a hard rubber material and contains at least one tensile insert - in the illustrated embodiment, five in
  • the rubber material of the elastic part lb is particularly in terms of the desired suspension and
  • Tread part 2 may be provided in a conventional manner with a profiling and completes together with the lateral tire sidewalls 4 the solid rubber tire, the tire sidewalls 4 the body 1 partially cover laterally.
  • Tire flanks 4 are preferably made of the rubber material of the tread part. 2
  • the solid rubber tire contains at least one sensor element 5, with a single sensor element 5 being provided in the variants shown in FIGS. 1 and 2.
  • the sensor element 5 is positioned completely within the bottom body 1, radially outside the cores 3 and in contact with the cores 3.
  • the base body 1 is constructed on a winding receptacle, not shown in the figures.
  • a winding receptacle provided on the winding receptacle for the bottom part la and the elastic part lb
  • Rubber blends wound in the form of calendered or extruded thin layers As indicated in FIG. 1, in the first step at least one first layer 1 'a of the rubber mixture intended for the bottom part 1a is applied to the
  • the cores 3 are placed next to each other in the intended number. Subsequently, at least one strip-shaped sensor element 5, for example, is positioned on the cores 3 and the bottom part 1a is finished by winding further layers of the rubber mixture provided for the bottom part 1a.
  • Elastic part lb provided calendered rubber mixture wound on the bottom part la.
  • the finished base body 1 can according to a first embodiment in a first heating mold, the body 1, the desired and intended
  • Cross-sectional shape gives, with appropriate supply of heat and at
  • the base body 1 is clamped on a rim-like winding device and it will be the tread part 2 of several layers of a calendered or extruded rubber mixture constructed and pressed the existing of a rubber compound tire sidewalls 4 side.
  • Tire blank is placed in a second heating mold and vulcanized in this.
  • the green tire is completely assembled and vulcanized once in a heating mold.
  • this or these can be treated with one of the conventional primers (adhesion promoter).
  • a pretreatment is also at that area of the bottom part la, on which the primers (adhesion promoter).
  • Sensor element 5 is positioned, an advantage.
  • the sensor element 5 or the sensor elements 5 can be wrapped before being placed in a rubber mixture, in particular in a thin rubber mixture layer. As a result of these measures, the sensor element (s) 5 sticks particularly well to the surrounding materials after placement.
  • the at least one sensor element 5 is positioned radially inside the cores 3 and is partially outside the tire in the finished tire.
  • the sensor element 5 can therefore be easily attached to the already fully vulcanized solid rubber tire.
  • the sensor element 5 is fixed to the underside of the bottom part la, preferably by gluing directly on the bottom part la.
  • at least one superficial recess adapted to the dimensions of the respective sensor element 5 can be ground into the bottom part 1a, in which the sensor element 5 is positioned.
  • the sensor element 5 is positioned on the winding device and it is first wound at least one layer rubber compound, hereinafter the Cores 3 positioned and the bottom part la and the elastic part lb constructed by winding layers of the corresponding rubber mixtures.
  • the main body 1 can be completed directly with the tread part 2 and the tire sidewalls 4 and then vulcanized. Also possible is a two-stage vulcanization, as already mentioned, once a vulcanization of the body 1 and a second time a ready-built tire.
  • Sensor elements 5 reliably secured against slipping during operation of the solid rubber tires.
  • the method according to the invention enables a particularly "gentle” attachment or installation of the sensor elements 5, which ensures that the sensor elements 5 remain in fully functional condition over the life of the solid rubber tires.
  • the sensor elements 5 contain in particular temperature sensors, pressure sensors
  • the sensor elements 5 may be embedded in metal or plastic, wherein plastic enters into a particularly durable connection with the surrounding rubber material.
  • the sensor elements 5 may further have different shapes and, for example, as shown in the figures, in cross section have a flat shape.
  • the sensor elements 5 may be configured, for example, like a button.
  • the sensor elements 5 can also circulate the entire circumference of the tire.
  • the sensor elements 5 may include a wireless signal transmission device for transmitting the measured values.
  • a wireless signal transmission device for transmitting the measured values.
  • transponder in particular a commercially available RFID transponder.
  • signal transmission to a receiving device can take place in a simple and cost-effective manner.
  • This also allows documentation of the data with high temporal resolution, so that the tire is continuously monitored over its life cycle can.
  • the wireless transmission is apart from the need to provide a corresponding antenna in mobile machines, no additional space required.
  • transponders which require no energy supply from batteries and are powered by a received radio signal with voltage, a year-long use is possible.
  • low-cost RFID transponders are particularly well suited for this purpose.
  • sensor elements 5 are installed in the solid rubber tire, an interaction between the sensor elements 5 is possible. Furthermore, an interaction between sensor elements 5 in the various solid rubber tires of a vehicle is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

Vollgummireifen, welcher zumindest ein Sensorelement (5) enthält und einen Laufflächenteil (2), seitliche Reifenflanken (4) und einen Grundkörper (1) aus einem mit einer Felge in Kontakt kommenden Bodenteil (1a) und einem radial äußeren Elastikteil (1b) aufweist, wobei der Bodenteil (1a) im Bereich seiner Unterseite ein verstärkendes Insert (3) enthält und das zumindest eine Sensorelement (5) radial außerhalb des und in Kontakt mit dem Insert (3) oder radial innerhalb des Inserts (3), an der Unterseite des Bodenteils (1a) frei liegend, angeordnet ist.

Description

VOLLGUMMIREIFEN
Die Erfindung betrifft einen Vollgummireifen, welcher zumindest ein Sensorelement enthält und einen Laufflächenteil, seitliche Reifenflanken und einen Grundkörper aus einem mit einer Felge in Kontakt kommenden Bodenteil und einem radial äußeren Elastikteil aufweist, wobei der Bodenteil im Bereich seiner Unterseite ein verstärkendes Insert enthält.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest ein
Sensorelement enthaltenden Vollgummireifens aus einem Grundkörper, einem
Laufflächenteil und seitlichen Reifenflanken, wobei der Grundkörper einen mit einer Felge in Kontakt kommenden, ein verstärkendes Insert aufweisenden Bodenteil und einen radial äußeren Elastikteil aufweist,
mit folgende Verfahrensschritten:
a) auf einer Wickelaufnahme wird zumindest eine Lage einer für den Bodenteil
vorgesehenen Kautschukmischung und auf diese das verstärkende Insert aufgebracht, b) der Bodenteil wird durch ein Wickeln weiterer Lagen von Kautschukmischung fertig aufgebaut,
c) der Elastikteil wird durch mehrlagiges Wickeln einer kalandrierten oder extrudierten Kautschukmischung aufgebaut,
d) der aufgebaute Grundkörper wird mit dem Laufflächenteil und den Reifenflanken
versehen und anschließend vulkanisiert.
Rohlinge für Vollgummireifen werden gemäß dem Stand der Technik in einem
Aufbauverfahren gefertigt, bei dem einzelne kalandrierte Kautschukmischungen für den Bodenteil, den Elastikteil und den Laufflächenteil nacheinander mehrlagig auf einer Wickelvorrichtung, einer Wickelaufnahme, gewickelt werden und die seitlichen Reifenflanken angedrückt werden. Anschließend wird der fertig aufgebaute Reifenrohling in einer Heizform vulkanisiert, die im Laufflächenteil die gegebenenfalls vorgesehene Profilierung einprägt und dem Vollgummireifen die gewünschten Außenkonturen verleiht. Beim Vulkanisieren, d.h. der Umwandlung der Kautschukmischungen in vulkanisierten Gummi, finden massive und nicht beeinflussbare Fließprozesse der Kautschukmischungen statt.
Bei dem aus der DE 10 2011 052 808 AI bekannten, den üblichen Aufbau aufweisenden Vollgummireifen ist radial innerhalb des Laufflächenteiles ein Druck oder Verformungen erfassendes Sensorelement eingebaut. Diese Druckschrift enthält keine Hinweise, wie diese Sensorelemente eingebracht worden sind. Es ist daher davon auszugehen, dass sie während eines Wickelvorganges einer der Kautschukmischungsschichten positioniert werden.
Sensorelemente in Vollgummireifen sind von großem Interesse, da mit diesen insbesondere der„Produktlebenszyklus", also die Reifenqualität, der meistens sehr teuren und aufwändig herzustellenden Vollgummireifen überwacht werden kann. Besonders problematisch ist nun der Einbau bzw. die Platzierung derartiger Sensorelemente in den Reifenrohling.
Insbesondere die erwähnten Fließprozesse während der Vulkanisation bewirken, dass sich die Sensorelemente im fertig vulkanisierten Reifen nicht mehr an den ursprünglichen Positionen befinden und/oder dass die Sensorelemente im Zuge der Vulkanisation zerstört oder beschädigt werden. Mittels der bisher bekannten Verfahren ist es nicht gelungen, Sensorelemente auf zuverlässige Weise, vor Beschädigungen sicher sowie an definierten Positionen in Vollgummireifen einzubringen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, bei einem Vollgummireifen eine Positionierung der Sensorelemente zu ermöglichen, die ein Zerstören bzw. eine
Beschädigung der Sensorelemente verhindert.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Vollgummireifen gelöst, bei dem das zumindest ein Sensorelement radial außerhalb des und in Kontakt mit dem Insert oder radial innerhalb des Inserts, an der Unterseite des Bodenteils frei liegend, angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass das zumindest eine Sensorelement vor dem Schritt a) auf der Wickelaufnahme oder nach dem Schritt a) auf dem verstärkenden Insert positioniert wird oder
dass das zumindest eine Sensorelement an der Unterseite des Bodenteils nach Schritt d) fixiert wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Sensorelemente in unmittelbarer Nähe des verstärkenden Inserts sind diese gut fixiert, sodass sich ihre Position beim ggf. weiteren Reifenaufbau und der Vulkanisation nicht verändert. Darüber hinaus sind die
Sensorelemente während des Betriebes der Vollgummireifen gegen ein Verrutschen zuverlässig gesichert. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen„schonenden" Einbau der Sensorelemente, der sicherstellt, dass die Sensorelemente über die Lebensdauer der Vollgummireifen in voll funktionsfähigem Zustand bleiben. Die Erfindung gestattet es daher, zuverlässig physikalische Größen (Temperatur und
Druck), die über den Reifenzustand Auskunft geben, während des Betriebes des Fahrzeuges zu erfassen und aufzuzeichnen. Die Messdaten können nachfolgend entsprechend ausgewertet werden, wodurch die Kenntnisse über sich ändernde physikalische Größen während der Reifennutzung erweitert werden können. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Qualität von Reifenbauteilen bzw. deren im Zuge des Betriebes stattfindende Alterung und/oder Qualitätsabnahme zu überwachen. Alterung tritt beispielsweise durch die im Betrieb auftretenden hohen Temperaturen von etwa 120° bis 130°C auf, bei welchen sich die Polymerketten der Kautschuke der Gummimaterialien abbauen, was die Härte des Gummimaterials reduziert und derart die Reifenqualität beeinträchtigt. Für die
Runderneuerung des Vollgummireifens ist dabei insbesondere die Qualität des von außen nicht sichtbaren Grundkörpers von besonderem Interesse. Ferner können Einfederungswege und die Steifigkeit des Gesamtreifens in Abhängigkeit von der Nutzungsdauer erfasst werden. Dies erfolgt insbesondere mittels einer im Ultraschallbereich schwingenden Bodenplatte, die das Signal, insbesondere ein Reflexionssignal, der Sensorelemente aufnehmen und verarbeiten kann. Gemäß der Erfindung eingebaute Sensorelemente stellen ein zuverlässiges Überwachungssystem für Vollgummireifen sowie ein Frühwarnsystem zur Verfügung, welches rechtzeitig vor einem drohenden Reifenausfall warnt. Zusätzlich können die aus den physikalischen Größen gewonnen Informationen zur weiteren zielgerichteten Entwicklung von Vollgummireifen verwendet werden. Ferner ist es für Kunden möglich, den Lebenszyklus des Vollgummireifens nachzuvollziehen und die Reifenqualität zu kontrollieren. Werden die aufgezeichneten Daten entsprechend übertragen bzw. übermittelt, ist auch eine zentrale Überwachung der Bereifung von Fahrzeugflotten möglich.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 und Fig. 2 jeweils einen schematischen Querschnitt durch einen Vollgummireifen gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung.
Gemäß der Erfindung gefertigte und ausgeführte Vollgummireifen sind insbesondere Reifen für mobile Arbeitsmaschinen, wie Flurförderzeuge, beispielsweise Gabelstapler oder Telehandler. Fig. 1 und 2 zeigen Querschnitte eines Vollgummireifens aus einem Grundkörper 1, einem Laufflächenteil 2 und seitlichen Reifenflanken 4. Der Grundkörper 1 weist einen radial inneren Bodenteil la und einen auf diesem angeordneten radial äußeren Elastikteil lb auf. Der Bodenteil la, der Elastikteil lb und der Laufflächenteil 2 bestehen aus verschiedenen vulkanisierten Gummimaterialien und sind jeweils aus einer separaten, auf die erwünschten Eigenschaften des betreffenden Bauteiles abgestimmten Kautschukmischung gefertigt.
Der Bodenteil la besteht üblicherweise aus einem harten Gummimaterial und enthält zumindest ein zugfestes Insert - bei der dargestellten Ausführungsform fünf in
Umfangsrichtung des Reifens umlaufende zugfeste metallische Kerne 3 - und ist jener Teil des Vollgummireifens, welcher mit einer Felge in Kontakt kommt. Das Gummimaterial des Elastikteiles lb ist insbesondere hinsichtlich der erwünschten Federungs- und
Dämpfungseigenschaften optimiert und bildet eine elastische Zwischenschicht. Der Laufflächenteil 2 kann in an sich bekannter Weise mit einer Profilierung versehen sein und komplettiert gemeinsam mit den seitlichen Reifenflanken 4 den Vollgummireifen, wobei die Reifenflanken 4 den Grundkörper 1 abschnittsweise seitlich bedecken. Die
Reifenflanken 4 bestehen vorzugsweise aus dem Gummimaterial des Laufflächenteiles 2.
Der Vollgummireifen enthält zumindest ein Sensorelement 5, wobei bei den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Varianten jeweils ein einziges Sensorelement 5 vorgesehen ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Variante ist das Sensorelement 5 vollständig innerhalb des Bodenkörpers 1, radial außerhalb der Kerne 3 sowie in Kontakt mit den Kernen 3 positioniert.
Zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Vollgummireifens, wird der Grundkörper 1 auf einer in den Figuren nicht gezeigten Wickelaufnahme aufgebaut. Hierzu werden an der Wickelaufnahme die für den Bodenteil la und den Elastikteil lb vorgesehenen
Kautschukmischungen in Form von kalandrierten bzw. extrudierten dünnen Lagen aufgewickelt. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, wird im ersten Schritt zumindest eine erste Lage 1 'a der für den Bodenteil la vorgesehenen Kautschukmischung auf die
Wickelaufnahme aufgebracht. Auf der Lage 1 'a werden die Kerne 3 in der vorgesehenen Anzahl nebeneinander platziert. Anschließend wird zumindest ein im Querschnitt beispielsweise streifenförmiges Sensorelement 5 auf den Kernen 3 positioniert und der Bodenteil la durch Wickeln weiterer Lagen der für den Bodenteil la vorgesehenen Kautschukmischung fertig aufgebaut. Nachfolgend werden die Lagen der für den
Elastikteil lb vorgesehenen kalandrierten Kautschukmischung auf den Bodenteil la aufgewickelt.
Der fertig aufgebaute Grundkörper 1 kann gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer ersten Heizform, die dem Grundkörper 1 die gewünschte und vorgesehene
Querschnittsgestalt verleiht, unter entsprechender Zufuhr von Wärme und bei
entsprechender Temperatur entweder vorvulkanisiert oder ausvulkanisiert werden.
Nachfolgend wird der Grundkörper 1 auf einer felgenähnlichen Wickelvorrichtung aufgespannt und es werden der Laufflächenteil 2 aus mehreren Lagen einer kalandrierten oder extrudierten Kautschukmischung aufgebaut und die aus einer Kautschukmischung bestehenden Reifenflanken 4 seitlich angedrückt. Der derart fertig aufgebaute
Reifenrohling wird in eine zweite Heizform eingebracht und in dieser ausvulkanisiert. Bei einer alternativen Ausführungsvariante wird der Reifenrohling komplett aufgebaut und einmalig in einer Heizform ausvulkanisiert.
Vor dem Positionieren des Sensorelementes 5 bzw. der Sensorelemente 5 kann dieses bzw. diese mit einem der üblichen Primer (Haftvermittler) behandelt werden. Eine solche Vorbehandlung ist auch an jenem Bereich des Bodenteils la, auf welchem das
Sensorelement 5 positioniert wird, von Vorteil. Darüber hinaus kann das Sensorelement 5 bzw. können die Sensorelemente 5 vor dem Auflegen in eine Kautschukmischung, insbesondere in eine dünne Kautschukmischungsschicht, eingewickelt werden. Durch diese Maßnahmen haftet das bzw. haften die Sensorelement(e) 5 nach dem Auflegen besonders gut an den umgebenden Materialien.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante ist das zumindest ein Sensorelement 5 radial innerhalb der Kerne 3 positioniert und befindet sich im fertigen Reifen zum Teil außerhalb des Reifens.
Das Sensorelement 5 kann daher auf einfache Weise am bereits fertig vulkanisierten Vollgummireifen angebracht werden. Dabei wird das Sensorelement 5 an der Unterseite des Bodenteiles la fixiert, vorzugsweise durch Ankleben unmittelbar am Bodenteil la. Für eine besonders zuverlässige und dauerhaltbare Fixierung der Sensorelemente 5 ist es von Vorteil, den Bodenteil la vor der Fixierung der Sensorelemente 5 aufzurauen oder anzuschleifen. Insbesondere kann zumindest eine oberflächliche, an die Abmessungen des jeweiligen Sensorelementes 5 angepasste Vertiefung in den Bodenenteil la geschliffen werden, in welcher das Sensorelement 5 positioniert wird. Bei einer weiteren Ausführungsvariante zur Herstellung des in Fig. 2 gezeigten
Vollgummireifens wird das Sensorelement 5 auf der Wickelvorrichtung positioniert und es wird zuerst zumindest eine Lage Kautschukmischung gewickelt, nachfolgend werden die Kerne 3 positioniert sowie der Bodenteil la und der Elastikteil lb durch Wickeln von Lagen der entsprechenden Kautschukmischungen aufgebaut. Der Grundkörper 1 kann unmittelbar mit dem Laufstreifenteil 2 und den Reifenflanken 4 komplettiert und anschließend vulkanisiert werden. Möglich ist auch eine zweistufige Vulkanisation, wie bereits erwähnt, einmal eine Vulkanisation des Grundkörpers 1 und ein zweites Mal eine des fertig aufgebauten Reifens.
Durch das erfindungsgemäße Anbringen der Sensorelemente 5 am oder im Bodenteil 1 sind diese derart fixiert, dass sich ihre Position nicht mehr verändert. Zusätzlich sind die
Sensorelemente 5 während des Betriebes der Vollgummireifen gegen ein Verrutschen zuverlässig gesichert. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren ein besonders„schonendes" Anbringen bzw. Einbauen der Sensorelemente 5, wodurch sichergestellt ist, dass die Sensorelemente 5 über die Lebensdauer der Vollgummireifen in voll funktionsfähigem Zustand bleiben.
Die Sensorelemente 5 enthalten insbesondere Temperatursensoren, Drucksensoren
(Kraftaufnehmer) oder kombinierte Temperatur/Drucksensoren, die daher die Temperatur in dem an sie angrenzenden Gummimaterial und/oder die auf sie einwirkenden Kräfte messen. Die Sensorelemente 5 können in Metall oder Kunststoff eingebettet sein, wobei Kunststoff eine besonders dauerhaltbare Verbindung mit dem umgebenden Gummimaterial eingeht. Die Sensorelemente 5 können ferner unterschiedliche Formen aufweisen und beispielsweise, wie in den Figuren gezeigt, im Querschnitt eine flache Form aufweisen. Alternativ können die Sensorelemente 5 beispielsweise knopfartig gestaltet sein. Die Sensorelemente 5 können auch den kompletten Umfang des Reifens umlaufen.
Die Sensorelemente 5 können eine Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung enthalten, um die Messwerte zu übertragen. Vorteilhaft ist die Vorrichtung zur drahtlosen
Signalübertragung ein Transponder, insbesondere ein handelsüblicher RFID-Transponder. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Weise eine Signalübertragung zu einer Empfangsvorrichtung, welche sich beispielsweise in der mobilen Arbeitsmaschine selbst befindet, erfolgen. Dies ermöglicht auch eine Dokumentation der Daten mit hoher zeitlicher Auflösung, sodass der Reifen über seinen Lebenszyklus kontinuierlich überwacht werden kann. Durch die drahtlose Übertragung wird abgesehen von der Notwendigkeit, bei mobilen Arbeitsmaschinen eine entsprechende Antenne vorzusehen, kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Durch den Einsatz von Transpondern, die keine Energieversorgung durch Batterien benötigen und aus einem empfangenen Funksignal mit Spannung versorgt werden, wird ein jahrelanger Einsatz ermöglicht. Wie oben erwähnt sind hierfür kostengünstig verfügbare RFID-Transponder besonders gut geeignet.
Sind mehrere Sensorelemente 5 im Vollgummireifen eingebaut, ist eine Interaktion zwischen den Sensorelementen 5 möglich. Ferner ist auch eine Interaktion zwischen Sensorelementen 5 in den verschiedenen Vollgummireifen eines Fahrzeuges möglich.
Bezugsziffernliste
Grundkörper
Bodenteil erste Lage
Elastikteil
Laufflächenteil
Kern
Reifenflanke Sensorelement

Claims

Patentansprüche
1. Vollgummireifen, welcher zumindest ein Sensorelement (5) enthält und einen
Laufflächenteil (2), seitliche Reifenflanken (4) und einen Grundkörper (1) aus einem mit einer Felge in Kontakt kommenden Bodenteil (la) und einem radial äußeren Elastikteil (lb) aufweist, wobei der Bodenteil (la) im Bereich seiner Unterseite ein verstärkendes Insert (3) enthält,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass das zumindest eine Sensorelement (5) radial außerhalb des und in Kontakt mit dem Insert (3) oder radial innerhalb des Inserts (3), an der Unterseite des
Bodenteils (la) frei liegend, angeordnet ist.
2. Vollgummireifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorelement (6) ein in Umfangsrichtung umlaufendes Sensorelement (6) ist.
3. Vollgummireifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorelement (6) ein lokal angebrachtes Sensorelement (6) ist.
4. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorelement (6) zumindest einen Temperatursensor und/oder Drucksensor oder zumindest einen kombinierten Temperatur/Drucksensor enthält.
5. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Sensorelement (6) ein Gehäuse aus Metall oder Kunststoff aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines zumindest ein Sensorelement (6) enthaltenden Vollgummireifens aus einem Grundkörper (1), einem Laufflächenteil (2) und seitlichen Reifenflanken (4), wobei der Grundkörper (1) einen mit einer Felge in Kontakt kommenden, ein verstärkendes Insert (3) aufweisenden Bodenteil (la) und einen radial äußeren Elastikteil (lb) aufweist,
mit folgende Verfahrensschritten:
a) auf einer Wickelaufnahme wird zumindest eine Lage (1 'a) einer für den
Bodenteil (la) vorgesehenen, kalandrierten oder extrudierten
Kautschukmischung und auf diese das verstärkende Insert (3) aufgebracht, b) der Bodenteil (la) wird durch ein Wickeln weiterer Lagen Kautschukmischung fertig aufgebaut,
c) der Elastikteil (lb) wird durch mehrlagiges Wickeln einer kalandrierten oder extrudierten Kautschukmischung aufgebaut,
d) der aufgebaute Grundkörper (1) wird mit dem Laufflächenteil (2) und den
Reifenflanken (4) versehen und anschließend vulkanisiert
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass das zumindest eine Sensorelement (5) vor dem Schritt a) auf der
Wickelaufnahme oder nach dem Schritt a) auf dem verstärkenden Insert (3) positioniert wird oder
dass das zumindest eine Sensorelement (5) an der Unterseite des Bodenteils (la) nach Schritt d) fixiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die
Sensorelement(e) (5) vor dem Positionieren mit einen Primer (Haftvermittler) behandelt wird bzw. werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die
Sensorelement(e) (5) vor dem Positionieren in eine Kautschukmischung
eingewickelt wird bzw. werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine an der Unterseite des Bodenteils (la) nach Schritt d) fixierte Sensorelement (5) vor dem Positionieren mit einen Kleber versehen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (la) vor der Fixierung des zumindest einen Sensorelementes (5) an seiner Unterseite aufgeraut oder angeschliffen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Bodenteils (la) vor der Fixierung des zumindest einen Sensorelementes (5) zumindest eine an das Sensorelement (5) angepasste Vertiefung erstellt,
beispielsweise geschliffen, wird.
PCT/EP2017/069988 2016-10-28 2017-08-08 Vollgummireifen WO2018077502A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016221267.2A DE102016221267A1 (de) 2016-10-28 2016-10-28 Vollgummireifen und Verfahren zur Herstellung eines Vollgummireifens
DE102016221267.2 2016-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018077502A1 true WO2018077502A1 (de) 2018-05-03

Family

ID=59593063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/069988 WO2018077502A1 (de) 2016-10-28 2017-08-08 Vollgummireifen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016221267A1 (de)
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