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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung, eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung und einen Reifen.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung, wobei die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung insbesondere für den Einsatz in einem Reifen vorgesehen ist. Dabei weist das Verfahren den folgenden Schritt auf:
- - Bereitstellen einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung, wobei die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung eine elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente und eine Ummantelungskomponente aufweist, wobei die Ummantelungskomponente verformbar ist.
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Bei der elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine RFID-Vorrichtung. Die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung ist zum Senden und zum Empfangen elektromagnetischer Signale geeignet. Elektromagnetisch bedeutet in diesem Zusammenhang elektromagnetisch wirkend.
Die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente weist insbesondere eine Antenne und eine Speichereinheit auf.
Die Ummantelungskomponente ist plastisch, also irreversibel, oder temporär verformbar und beispielsweise aus einem Kautschuk ausgebildet.
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Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Herstellung einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung bekannt.
Die mittels der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellten elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtungen könnten eine derartige geometrische Form aufweisen, dass das Einnehmen des Raumes im Reifen durch die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung nicht optimal ausgestaltet ist. Darüber hinaus könnten die Materialübergänge zwischen der elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung und einem Material des Reifens, das die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung umgibt, nicht optimal sein und es könnte zu Lufteinschlüssen zwischen der elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung und diesem Material des Reifens kommen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, mittels dem eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung hergestellt wird, die auf verbesserte Weise Raum innerhalb des Reifens einnehmen kann.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Verfahren durch den folgenden weiteren Schritt gekennzeichnet ist:
- - Bereitstellen eines Formgebungswerkzeugs, wobei das Formgebungswerkzeug dazu vorgesehen ist, mindestens einen Bereich der Ummantelungskomponente zu formen;
- - Formen des Bereichs der Ummantelungskomponente derart, dass der Bereich der Ummantelungskomponente zumindest zeitweise zusammengepresst wird.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
- - Bereitstellen eines Formgebungswerkzeugs, wobei das Formgebungswerkzeug dazu vorgesehen ist, mindestens einen Bereich der Ummantelungskomponente zu formen;
- - Formen des Bereichs der Ummantelungskomponente derart, dass der Bereich der Ummantelungskomponente zumindest zeitweise zusammengepresst wird,
wird eine Formgebung einer Ummantelungskomponente einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung sichergestellt, bei der die Ummantelungskomponente nach dem Formen zumindest zeitweise geringere Abmessungen aufweist. Dadurch, dass die Ummantelungskomponente zumindest zeitweise geringere Abmessungen aufweist, kann sie beispielsweise verbessert während eines Reifenaufbaus im Reifen angerordnet werden und die Wechselwirkung der Ummantelungskomponente mit dem die Ummantelungskomponente unmittelbar umgebenden Material des Reifens ist mechanisch optimaler ausgestaltet.
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Somit wird ein verbessertes Verfahren bereitgestellt, mittels dem eine verbesserte elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung hergestellt werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, und bei der die Ummantelungskomponente gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt worden ist.
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Die Erfindung betrifft schließlich einen Reifen, wobei der Reifen eine erfindungsgemäße elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung aufweist.
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Bei dem Reifen handelt es sich beispielsweise um einen PKW-Reifen, um einen LKW-Reifen oder um einen Zweirad-Reifen.
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Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente vollständig innerhalb der Ummantelungskomponente angeordnet und es handelt sich bei dem Bereich der Ummantelungskomponente, der zusammengepresst wird, um einen Randbereich der Ummantelungskomponente.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens folgt die Ummantelungskomponente einer Quaderform und es handelt sich bei dem Randbereich um einen Kantenbereich der Ummantelungskomponente.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der Ummantelungskomponente um eine Kautschuk-Schicht oder um Kautschuk-Schichten, wobei die Kautschuk-Schicht die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente bedeckt beziehungsweise die Kautschuk-Schichten die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente bedecken.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Formgebungswerkzeug einen Pressrahmen auf, wobei mittels des Pressrahmens Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt und der Bereich dadurch zusammengepresst wird.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das Formgebungswerkzeug einen Pressrahmen aufweist, wobei mittels des Pressrahmens Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt und der Bereich dadurch zusammengepresst wird, kann eine kontrollierte und gleichmäßige Verformung sichergestellt werden.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Formgebungswerkzeug eine Walze oder einen Kalander auf, wobei mittels der Walze oder des Kalanders Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt und der Bereich dadurch zusammengepresst wird.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das Formgebungswerkzeug eine Walze aufweist, wobei mittels der Walze Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt und der Bereich dadurch zusammengepresst wird, wird ein durch die Walzengeometrie definierter Bereich zusammengedrückt. Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das Formgebungswerkzeug einen Kalander aufweist, wobei mittels des Kalanders Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt und der Bereich dadurch zusammengepresst wird, wird eine homogene Verformung erreicht.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels des Formgebungswerkzeugs ein homogener oder ein inhomogener Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach mittels des Formgebungswerkzeugs ein homogener Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt wird, wird eine gleichmäßige Verformung erreicht, die zu einer verbesserten Anbindungsmöglichkeit benachbarter Reifenkomponenten führt.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach mittels des Formgebungswerkzeugs ein inhomogener Druck auf den Bereich der Ummantelungskomponente ausgeübt wird, weist der Bereich eine veränderliche Dicke auf, die insbesondere von einer minimalen Dicke zu einer maximalen Dicke hin stetig zunimmt, dies führt zu dem Vorteil, dass zur Ummantelungskomponente benachbarte Bauteile einen mechanisch günstigen Übergang zur Ummantelungskomponente ausbilden können.
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Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch eine aufgebrachte Kraft des Formgebungswerkzeugs der Bereich der Ummantelungskomponente auf mindestens 80% seiner ursprünglichen Ausdehnung zusammengepresst. Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem Formen des mindestens einen Bereichs der Ummantelungskomponente um ein plastisches Formen oder um ein temporäres Formen.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach es sich bei dem Formen des mindestens einen Bereichs der Ummantelungskomponente um ein plastisches, also irreversibles Formen handelt, kann die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung länger gelagert werden und auch erst nach einiger Zeit im Reifenbau verwendet werden, wobei eine bestmögliche Anbindung an benachbarte Reifenbauteile gewährleistet wird.
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Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach es sich bei dem Formen des mindestens einen Bereichs der Ummantelungskomponente um ein temporäres Formen handelt, werden temporär veränderte Kanten der Ummantelungskomponente bewirkt, die zu einer besseren Anbindung an zur Ummantelungskomponente benachbarte Bauteile führen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten, auf die die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigt:
- 1: Eine schematische Darstellung eines Formwerkzeugs zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer Ausführungsform;
- 2: Eine schematische Darstellung eines Formwerkzeugs zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer weiteren Ausführunsgform;
- 3: Eine schematische Darstellung eines Formwerkzeugs zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer weiteren Ausführunsgform;
- 4: Eine schematische Darstellung einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung, hergestellt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein homogener Druck ausgeübt worden ist;
- 5: Eine schematische Darstellung einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung, hergestellt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein inhomogener Druck ausgeübt worden ist;
- 6: Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reifens.
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In der 1 ist ein Formgebungswerkzeug 5 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt. Das Formgebungswerkzeug 5 weist gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform einen Pressrahmen 8 auf, wobei mittels des Pressrahmens 8 Druck auf einen Bereich 6 einer Ummantelungskomponente 4 ausgeübt und der Bereich 6 dadurch zusammengepresst werden kann. Der Pressrahmen 8 weist eine Rahmenstärke 9 von beispielsweise mindestens 3 mm auf.
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Die Ummantelungskomponente 4 ist Bestandteil einer elektromagnetischen Sende- und Empfangsvorrichtung 1, wobei die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1 eine elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente 3 und die Ummantelungskomponente 4 aufweist, wobei die Ummantelungskomponente 4 verformbar ist.
Das Formgebungswerkzeug 5 ist dazu vorgesehen, mindestens den Bereich 6 der Ummantelungskomponente 4 zu formen, derart, dass der Bereich 6 der Ummantelungskomponente 4 zumindest zeitweise zusammengepresst wird.
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Gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente 3 vollständig innerhalb der Ummantelungskomponente 4 angeordnet und die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1 folgt insbesondere einer Quaderform.
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Bei dem Bereich 6 der Ummantelungskomponente 4 handelt es sich in diesem Fall um einen Randbereich 7 der Ummantelungskomponente 4.
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Gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist die Ummantelungskomponente 4 aus zwei Kautschuk-Schichten 17 ausgebildet, wobei die zwei Kautschuk-Schichten 17 die elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente 3 bedecken.
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In der 2 ist ein Formgebungswerkzeug 5 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Das Formwerkzeug 5 weist gemäß der in der 2 dargestellten Ausführungsform eine Walze 10 auf, wobei mittels der Walze 10 Druck auf den Bereich 6 einer Ummantelungskomponente 4 ausgeübt und der Bereich 6 dadurch zusammengepresst werden kann.
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In der 3 ist ein ein Formgebungswerkzeug 5 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Das Formwerkzeug 5 weist gemäß der in der 2 dargestellten Ausführungsform einen Kalander 11 auf, wobei mittels des Kalanders 11 Druck auf den Bereich 6 einer Ummantelungskomponente 4 ausgeübt und der Bereich 6 dadurch zusammengepresst werden kann.
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In der 4 ist eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1, hergestellt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein homogener Druck ausgeübt worden ist, schematisch dargestellt.
Insbesondere wurde durch eine aufgebrachte Kraft des Formgebungswerkzeugs 5 der Bereich 6 der Ummantelungskomponente 4 auf eine gepresste Ausdehnung 13 zusammengepresst, wobei eine ursprüngliche Ausdehnung 12 um mindestens 80% zusammengepresst worden ist.
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Die gepresste Ausdehnung 13 und die ursprüngliche Ausdehnung 12 erstrecken sich parallel zu der Druckrichtung 14, in die mittels des Formgebungswerkzeugs 5 Druck ausgeübt worden ist.
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In der 5 ist eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1, hergestellt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein inhomogener Druck ausgeübt worden ist, schematisch dargestellt.
Insbesondere wurde durch eine aufgebrachte Kraft des Formgebungswerkzeugs 5 ein Bereich 6 der Ummantelungskomponente 4 auf eine gepresste Ausdehnung 13 zusammengepresst, wobei eine ursprüngliche Ausdehnung 12 um mindestens 80% zusammengepresst worden ist.
Die Dicke 18 des gepressten Bereichs 6 ist variabel und nimmt von einer minimalen Ausdehnung in Richtung zu der elektromagnetischen Sende- und Empfangskomponente 3 hin zu.
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In der 6 ist ein erfindungsgemäßer Reifen 2 schematisch dargestellt. Der Reifen 2 ist in Radialschnittansicht dargestellt und um eine Rotationsachse 15 in eine Umlaufrichtung 16 rotierbar. Der Reifen 2 weist eine erfindungsgemäße elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1 auf.
Gemäß der in der 6 dargestellten Ausführungsform handelt es sich eine elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1, hergestellt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein homogener Druck ausgeübt worden ist. Nach einer Fertigstellung des Reifens 2 wird die elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung 1 nicht mehr in ihrer ursprünglichen Form erkennbar sein. Die zur Ummantelungskomponente 4 benachbarten Lagen des Reifens 2 haben sich dann ideal an die Ummantelungskomponente 4 angefügt und verbinden sich mit dieser lückenlos im geheizten Reifen 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromagnetische Sende- und Empfangsvorrichtung
- 2
- Reifen
- 3
- Elektromagnetische Sende- und Empfangskomponente
- 4
- Ummantelungskomponente
- 5
- Formgebungswerkzeugs
- 6
- Bereich der Ummantelungskomponente
- 7
- Randbereich der Ummantelungskomponente
- 8
- Pressrahmen
- 9
- Rahmenstärke
- 10
- Walze
- 11
- Kalander
- 12
- Ursprüngliche Ausdehnung des Bereichs der Ummantelungskomponente
- 13
- Gepresste Ausdehnung des Bereichs der Ummantelungskomponente
- 14
- Druckrichtung
- 15
- Rotationsachse
- 16
- Umlaufrichtung
- 17
- Kautschuk-Schicht
- 18
- Dicke des gepressten Bereichs