Rückblick auf die Tire Technology Expo 2012

Auf der Tire Technology Expo 2012 gab es eine größere Auswahl an spannenden neuen Reifenentwicklungs- und Fertigungstechnologien zu sehen als je zuvor. Hier sind einige Highlights

Reifenaufbaumaschine vorgestellt

Auf der Tire Technology Expo 2012 in Köln stellte die niederländische VMI Group die Aufbaumaschine Exxium für die Reifen von Pkw und leichten Lkw vor. Reifenhersteller zeigen starkes Interesse an der neuen Reifenaufbaumaschine, eine Maschine für den Bedienerbetrieb, die von VMI als „Arbeitspferd der Branche“ beschrieben wird. Die ersten Auslieferungen der Exxium sind für das zweite Halbjahr 2012 geplant.

Diese neue Maschine folgt der erfolgreichen, 2009 eingeführten Reifenaufbaumaschine VMI Maxx, eine auf ultrahohe Produktivität ausgelegte Maschine, die ohne menschliches Zutun arbeitet. Die Exxium erfordert jedoch Bedienereingriffe. Komplexe Reifenkonstruktionen mit zusätzlichen Vollgummiteilen wie Runflat-Streifen oder Stahl- und/oder Gewebe-Wulstschutzbändern erfordern zur Qualitätssicherung eine sorgfältige Inspektion durch Bediener. Ergonomie, Zugänglichkeit und Sicherheit sind für diesen Bedienerbetrieb optimiert. Ein automatischer Betrieb ist möglich, doch die Beladung der Exxium mit Kernprofilen muss von der Bedienungsperson durchgeführt werden. Diese grundlegenden Unterschiede machten eine weitere Maschine erforderlich – eine zweite Plattform – und damit die Exxium.

Sowohl bei der Exxium als auch bei der Maxx kommt ein einstufiger Aufbauprozess zum Einsatz. In beiden Fällen bewegen sich die Gürtel- und Laufflächentrommel zu den statischen Auftragsförderern. Die Maschinen sind mit der neuesten Servotechnologie ausgestattet und erzielen damit höchstmögliche Genauigkeit, was wiederum zu einer verbesserten Qualität der Rohreifen führt. Beide können Reifen für Felgen von bis zu 24 Zoll Durchmesser herstellen und verfügen über die balgfreie mechanische Aufbau- und Formtrommel von VMI

Reifenhersteller können eine Mischung wählen: Maxx-Modelle für größere Serien und Exxium-Modelle für komplexere Produkte. Die Werkzeuge sind austauschbar, Wartung und Betrieb sind ähnlich.

Eine typische Zyklusdauer auf der Exxium beträgt 44 Sekunden, was gerade noch den erforderlichen Bedieneraufgaben entspricht, wie Beladung mit Kernprofilen und Entnahme des Rohreifens. Eine Tagesproduktion von 1500 Reifen kann erreicht werden.

Mit der Maxx können Zykluszeiten von bis zu 36 Sekunden erzielt werden, was eine Tagesproduktion von bis zu 1900 Reifen ermöglicht. Die Reifenaufbaumaschine Maxx wurde für eine noch höhere Produktivität mit vollkommen autonomen Betrieb weiterentwickelt, z. B. durch automatische Prüfsysteme für Spleißstellen, einen Roboter zum Entfernen von Rohreifen, den Anschluss an ein Rohreifen-Transportsystems und Enstapeln sowie Laden von Profilkernen. Sie benötigt außerdem spezielle VMI-Geräte für die Kernprofilherstellung und zum Stapeln. Bei der Maxx bewegen sich beide Trommeln, wogegen alle Bänder für den Komponentenauftrag sowie die Übergabe von Gürtel- und Laufflächenpaket statisch sind.

Composite liner

Der Druck auf die Rohstoffpreise nimmt zu. Deswegen arbeitet Milliken an verstärkenden Produkten, die die erforderliche hausinterne Produktion verringern. Die Ziele: Verringerung von Gummiverbrauch, Abfall und Lagerkosten sowie höhere Produktivität. Die Produkte können direkt in der Reifenaufbaumaschine verwendet werden, es ist weder Kalandrieren noch Schneiden erforderlich.

Eines von mehreren auf der Messe vorgestellten neuen Produkten war der neue Composite Liner. Dieses mehrschichtige, 0,6 bis 0,7 mm starke Produkt wurde anhand von Kundenanforderungen entwickelt und soll laut Milliken die Steifheit und Festigkeit zur Stützung von Gummiprofilen und Schichten mit minimalem Absenken der Innenschicht bieten. Eine PE/PP-Beschichtung sorgt für eine glatte Oberfläche und hervorragende Trenneigenschaften. Daneben besitzt der Composite Liner eine sehr hohe Reißfestigkeit und soll bei besserer Maßhaltigkeit faltenfrei bleiben. Für Verwechslungssicherheit ist er in verschiedenen Farben erhältlich, und die Kunden können Breite, Farbe und Druckmuster an ihre Anforderungen anpassen.

Durchbruch bei Tomographie

Das System CyXscan von CyXplus für die Querschnittanalyse wurde 2011 vorgestellt. Es wird bei der zerstörenden Prüfung von Reifen für Motorräder bis Lkw angewendet und sorgte laut Frédéric Isnard, stellvertretender Geschäftsführer des Unternehmens, für gute Reaktionen des Markts.

Isnard verrät, dass der nächste Schritt die Tomographie ist – die Rekonstruktion einer 3D-volumetrischen Messung oder eines 2D-Schnitts aus einer Reihe von Röntgenbildern. CyXplus war an einem dreijährigen Forschungsprojekt über ultraschnelle Tomographie beteiligt, das am Ende des Jahres 2011 abgeschlossen wurde. Die Ergebnisse wurden anhand einer pharmazeutischen Vorrichtung demonstriert, aber Isnard erläutert, dass sich die Ergebnisse gleichermaßen auf Reifenanwendungen übertragen lassen. Im Rahmen des Projekts wurde die Dauer für Bildaufnahme, Rekonstruktion und Detektion von zwei Minuten auf weniger als 10 Sekunden gesenkt. So kann das Verfahren jetzt aus dem Labor in die Produktion übernommen werden.

Isnard nennt eine Reihe von Vorteilen für die Verwendung der Tomographie: Sie kann für Problembereiche eingesetzt werden, an denen die klassische Röntgentechnik scheitert, z. B. 3D-Inspektion und -Messung der Innenteile einer Probe. Sie könnte einige zerstörende Prüfverfahren ersetzen, wodurch Testdauer und Kosten sowie Kosten durch Produktverluste verringert werden. Indem dieses System als regelmäßiges Inspektionsmittel in die Werke eingeführt wird, wird es das Prüfen während der zentralen Phasen, z. B. im frühen Stadium der Fertigung, wichtiger als heute werden lassen. So lassen sich Fehler frühzeitig entdecken. In der nächsten Projektphase wird das Prinzip mit den Herstellern validiert und es wird geprüft, ob ein Unternehmen bereit ist, es zu implementieren.

Fahrwerksprüfstand

Der von ZF in Zusammenarbeit mit einem deutschen OEM entwickelte brandneue Fahrwerksprüfstand soll dazu dienen, bei der Entwicklung neuer Fahrwerksteile die Anzahl der Testfahrten zu verringern. Es kann aber auch von Reifenherstellern genutzt werden, das Handlingverhalten ohne kostspielige, zeitraubende und riskante Testfahrten zu entwickeln.

Der Prüfstand kann mit dem Profil z. B. der Nordschleife programmiert werden, mit dem ein Fahrwerksteil geprüft wird. Die Fahrwerkslenker sind an einer instrumentierten Metallplatte befestigt, die senkrecht von einem darüber angebrachten Arm hängt. Die Platte wird in hochgenaue, vertikale Bewegungen versetzt, die den Straßenzustand-simulieren, während der Reifen auf einer Trommel mit bis zu 250 km/h läuft. Das Drehmoment von einer Antriebswelle kann Bremsbelastungen simulieren, Sturz- und Schräglaufwinkel lassen sich ebenfalls anpassen.

Der Prüfstand kann mit dem Profil z. B. der Nordschleife programmiert werden, mit dem ein Fahrwerksteil geprüft wird. Die Fahrwerkslenker sind an einer instrumentierten Metallplatte befestigt, die senkrecht von einem darüber angebrachten Arm hängt. Die Platte wird in hochgenaue, vertikale Bewegungen versetzt, die den Straßenzustand-simulieren, während der Reifen auf einer Trommel mit bis zu 250 km/h läuft. Das Drehmoment von einer Antriebswelle kann Bremsbelastungen simulieren, Sturz- und Schräglaufwinkel lassen sich ebenfalls anpassen.

Verbesserungen beim Röntgen

Viele Jahre lang wurden die zentralen Teile von Röntgenmaschinen nur gelegentlich geändert, und die wichtigsten Änderungen bei anderen Technologien gelangten nicht zur Röntgeninspektion. Es gab schon immer einen kostspieligen Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Bildqualität: Höhere Geschwindigkeit bedeutete geringere Bildqualität.

Jetzt hat Yxlon einen neuen Röntgendetektor für Reifen entwickelt, den Y.UScan 3, der bei der Geschwindigkeit ebenso wie der Bildqualität erhebliche Fortschritte bringt. Der Reifen kann mit 75 m/min gescannt werden, und trotzdem ergibt sich für einen typischen Lkw-Reifen eine hervorragende Bildqualität.

Die Besucher der Tire Technology Expo 2012 konnten diesen Unterschied am Stand von Yxlon genauso sehen wie das brandneue bleifreie Gehäuse. Der neue Detektor sorgt bei allen Anwendungen für einen Mehrwert, die eine niedrigere Zykluszeit, mehr Kontrast oder Auflösung benötigen. Besonders nützlich ist das in Bereichen, in denen Detektoren der aktuellen Generation keine gleichbleibende Prüfqualität erzielen. Zu den typischen Anomalien dieser Klasse zählen Mängel hinter vielen Stahlschichten, fehlendes Material, Blasen oder Fremdkörper. Als eine Folge ist das Prüfergebnis besser reproduzierbar und damit weniger anfällig für Interpretationen. Dies wiederum bedeutet, dass die Qualität des Prüfprozesses steigt.

Yxlon ist einer der führenden Anbieter für die industrielle Röntgeninspektion, für Computertomographie-Lösungen und für Röntgenprüfungen von fertigen Reifen. Das Unternehmen meint, dass die Y.MTIS-Reihe von Röntgen-Reifenprüfsystemen (siehe Bild) gemeinsam mit der automatischen Fehlererkennungssoftware Y.TireAXIS eine sichere und zuverlässige Prüfung ermöglicht.