Grüne Reifen oder wie man intelligent Pneus produziert

Die heutige Reifentechnologie ist eine perfekte Verschmelzung von Chemie, Physik und Technik, die ein unvergleichliches Niveau an Komfort, Leistung, Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit garantiert. Jeder Reifen wird maßgeschneidert, um die spezifischen Anforderungen und Leistungsanforderungen zu erfüllen, die der Hersteller eines bestimmten Fahrzeugmodells stellt (siehe auch: Reifen nachhaltig herstellen).

Der Prozess der Reifenkonstruktion beginnt mit einem Computerprogramm, das die spezifischen Anforderungen des Fahrzeugs in detaillierte Spezifikationen umsetzt. Anschließend wird ein Reifenprototyp entwickelt und gründlich getestet, um sicherzustellen, dass er die gewünschten Leistungsmerkmale aufweisen kann. Die Entwicklung eines Reifens, der auf ein bestimmtes Fahrzeug zugeschnitten ist, erfordert in der Regel monatelange Tests, Bewertungen und Qualitätsprüfungen, die sowohl vom Reifenhersteller als auch vom Fahrzeughersteller durchgeführt werden. Erst wenn er diese strengen Tests und Bewertungen bestanden hat, kann der Fahrzeughersteller einen Auftrag erteilen.

Grüne Reifen - Die Rohstoffe

Der Reifenherstellungsprozess beginnt mit der sorgfältigen Auswahl verschiedener Kautschuktypen, die mit speziellen Ölen, Ruß, Pigmenten, Antioxidantien, Kieselsäure und anderen Zusatzstoffen kombiniert werden, um die gewünschten Reifeneigenschaften zu erzielen:

Kautschuk: Bei der Gewinnung von Kautschuk aus speziell gezüchteten Bäumen in großen Plantagen wird die milchige Flüssigkeit, der so genannte Latex, geerntet, der durch die Zugabe von Säure gerinnt. Das so gewonnene Produkt wird anschließend mit Wasser gereinigt und in feste Ballen gepresst, um den Transport und die Lagerung zu erleichtern.

Stahl: Die Stahlindustrie liefert hochfesten Stahl, der als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Stahlbändern (Stahlseil) und Wulstkernen (Stahldraht) dient.

Chemikalien: Der Reifenherstellungsprozess ist in hohem Maße von der chemischen Industrie abhängig, die wichtige Materialien wie synthetischen Kautschuk und Additive liefert, die die Leistung, Haltbarkeit und Sicherheit von Reifen verbessern. Diese Materialien tragen dazu bei, die Abnutzung zu verringern, die Haftung zu verbessern und die Lebensdauer des Reifens zu verlängern, so dass der Fahrer eine optimale Leistung erhält.

Synthetischer Kautschuk: Bei der Herstellung von Kautschuk werden Ballen aus natürlichem und synthetischem Kautschuk in Portionen aufgeteilt, nach präzisen Rezepten sorgfältig mit anderen Zutaten gemischt und gewogen, um die Genauigkeit zu gewährleisten. Moderne Pkw-Reifen können bis zu zwölf verschiedene Gummimischungen enthalten, die jeweils einen bestimmten Zweck erfüllen, um optimale Leistung und Sicherheit zu gewährleisten.

Textilien: Die Reifenindustrie ist auf den Textilsektor angewiesen, wenn es um Basismaterialien wie Rayon, Nylon, Polyester und Aramidfasern geht, die für die Herstellung von Kordeln verwendet werden, die als Verstärkung in Reifen dienen.

Um eine optimale Leistung und Sicherheit zu erreichen, werden für die verschiedenen Teile des Reifens unterschiedliche Mischungen verwendet. Diese Mischungen werden dann mit einer computergesteuerten Maschine, dem so genannten Banbury-Mischer, fachmännisch zusammengemischt, so dass eine homogenisierte Charge schwarzen Materials mit der Konsistenz von Kaugummi entsteht. Die gemischten Materialien werden dann an Maschinen weitergeleitet, die sie zu den spezifischen Komponenten des Reifens verarbeiten, z. B. zu den Seitenwänden, Laufflächen oder anderen wichtigen Teilen.

Grüne Reifen - Die Komponenten

Stahlseil: Der vorbehandelte und auf Drahtspulen gelieferte Stahlcord wird in einen Kalander geführt, wo er sorgfältig in eine oder mehrere Gummischichten eingebettet wird. Auf diese Weise entsteht eine nahtlose Bahn aus Kord und Gummi, die dann fachmännisch in einem bestimmten Winkel und in einer bestimmten Länge entsprechend der Reifengröße geschnitten wird, bevor sie zur weiteren Verarbeitung aufgerollt wird.

Lauffläche: Nachdem das Gummimaterial in einem Mischer gemischt wurde, kann es zu einer Lauffläche geformt werden. Mit Hilfe eines Schneckenextruders wird der Gummi zu einem kontinuierlichen Laufflächenstreifen geformt, der dann abgekühlt und auf die für die Reifengröße geeignete Länge geschnitten wird. Um sicherzustellen, dass die Lauffläche den Qualitätsstandards entspricht, wird ihr Gewicht geprüft und verifiziert, bevor sie in die nächste Produktionsphase übergeht.

Textilcord: Zahlreiche Fäden aus verschiedenen Textilien werden über eine große Walzenvorrichtung in den Kalander eingeführt und fest in eine dünne Gummischicht eingebettet. Die so entstandene Endlosbahn wird dann quer zur Laufrichtung auf die gewünschte Breite geschnitten, bevor sie zur weiteren Verarbeitung aufgewickelt wird.

Stahlwulst: Der Wulstkern besteht aus mehreren kreisförmigen Stahldrähten, die jeweils mit einer eigenen Gummischicht überzogen sind. Anschließend wird ein Gummispitzenstück hinzugefügt, um die Schleife zu vervollständigen.

Seitenwand: Die Seitenwand eines Reifens ist eine entscheidende Komponente, die für die notwendige Steifigkeit, Festigkeit und Unterstützung sorgt, um ein sicheres und komfortables Fahren zu gewährleisten.Zur Herstellung der Seitenwand verwendet die Reifenherstellungsmaschine einen Extruder, eine Maschine, die Gummi durch eine geformte Düse presst, um eine kontinuierliche, einheitliche Form zu schaffen. Der Extruder ist so programmiert, dass er präzise Abschnitte aus Gummi schneidet, die der jeweiligen Reifengröße entsprechen, um eine perfekte Passform und optimale Leistung zu gewährleisten.Die Seitenwand wird dann gekühlt und auf die richtige Größe zugeschnitten, bevor sie zu den übrigen Reifenkomponenten hinzugefügt wird.Durch ihr einzigartiges Design und den präzisen Herstellungsprozess ist die Seitenwand ein wesentlicher Bestandteil des Reifens, der dazu beiträgt, die strukturelle Integrität des Reifens zu erhalten und eine reibungslose Fahrt auf jeder Straßenoberfläche zu gewährleisten.

Innerer Liner: Mit einer speziellen Maschine, dem sogenannten Kalander, wird der Innerliner zu einer dünnen, breiten Schicht geformt, die luftdicht und resistent gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Luft ist.

Grüne Reifen - Herstellung

Der Reifenbauprozess beginnt mit dem komplizierten Prozess des Zusammenbaus des Reifens, bei dem die verschiedenen Halbfertigprodukte auf der Reifenbaumaschine zusammengefügt werden, um einen "grünen Reifen" zu schaffen, der perfekt auf die spezifischen Anforderungen und Leistungsanforderungen des Herstellers eines bestimmten Fahrzeugmodells zugeschnitten ist.

Das erste Teil des Reifenpuzzles ist der Innerliner, ein einzigartiger Gummi, der das Eindringen von Luft und Feuchtigkeit verhindert und einen Schlauch überflüssig macht.

Die Festigkeit und Flexibilität des Reifens ergibt sich aus den Karkassenlagen und den Gürteln, die in der Regel aus einer Mischung aus Polyester und Stahl bestehen. Der Reifenkonstrukteur schneidet die Gürtel präzise auf einen bestimmten Winkel und eine bestimmte Größe zu, um die gewünschten Fahr- und Fahreigenschaften zu erzielen. Um einen luftdichten Sitz auf der Felge zu gewährleisten, werden zwei bronzebeschichtete Stahldrahtbügel in die Seitenwand implantiert, die den Wulst bilden.

Nachdem die Lagen der Karkasse und die Gürtel präzise zugeschnitten und positioniert sind, werden die Lauffläche und die Seitenwände sorgfältig darüber gelegt. Die Teile werden dann fest zusammengepresst, so dass ein unvulkanisierter oder "grüner" Reifen entsteht, der für den nächsten Schritt im Herstellungsprozess bereit ist.

Grüne Reifen - Vulkanisierung

Die Umwandlung des Reifens ist mit dem Vulkanisierungsprozess abgeschlossen. In dieser Phase wird der Reifenrohling für eine bestimmte Dauer hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt, wodurch er seine endgültige Form erhält. Bei diesem als Vulkanisierung bezeichneten Prozess verwandelt sich das Rohgummi in elastisches Gummi und verbindet die verschiedenen Bestandteile des Reifens miteinander. Die Reifenkennzeichnung und das Reifenprofil werden mit Hilfe spezieller Gussformen auf den Reifen aufgedruckt, wodurch er ein einzigartiges und identifizierbares Aussehen erhält.

Nach dem Aushärtungsprozess wird jeder Reifen einer gründlichen Inspektion unterzogen, und es werden Stichproben aus der Produktionslinie entnommen und getestet. Diese Proben werden geröntgt, aufgeschnitten, um nach Fehlern zu suchen, auf Testrädern gefahren oder auf der Straße getestet, um das Fahrverhalten, die Kilometerleistung und die Traktionsleistung zu beurteilen. Durch diese strengen Qualitätskontrollen wird sichergestellt, dass jeder Reifen die erforderlichen Standards erfüllt, bevor er an das Auslieferungslager geliefert wird.

Sobald die Reifen die strengen Qualitätskontrollen und Inspektionen bestanden haben, werden sie sorgfältig verpackt und an das Auslieferungslager geschickt, wo sie für den Versand an Autofahrer in aller Welt bereitstehen.

Der wichtigste Rohstoff: Gummi

Die Menge an Kautschuk, die für die Herstellung eines grünen Reifens benötigt wird, hängt von der Größe und Art des Reifens ab. Im Allgemeinen kann ein Pkw-Reifen jedoch zwischen 1,5 und 2 Kilogramm Naturkautschuk enthalten, während ein Lkw-Reifen bis zu 50 Kilogramm oder mehr Kautschuk enthalten kann.

Bei einigen Öko-Reifen wird mehr Naturkautschuk und weniger synthetischer Kautschuk verwendet, während bei anderen andere Materialien in unterschiedlichen Anteilen eingesetzt werden, um die gewünschten Leistungsmerkmale zu erreichen.

Insgesamt ist die Menge an Kautschuk, die für die Herstellung eines grünen Reifens benötigt wird, ein wichtiger Faktor für die Umweltauswirkungen des Reifens, da die Produktion von Naturkautschuk in den Ländern, in denen er angebaut wird, erhebliche ökologische und soziale Auswirkungen haben kann. Die Reifenhersteller konzentrieren sich zunehmend auf die Entwicklung nachhaltiger und verantwortungsvoller Beschaffungspraktiken für Kautschuk und andere in der Reifenproduktion verwendete Materialien, um diese Auswirkungen zu verringern.

FAQs

Wie läuft die Herstellung eines Reifens ab?

Die Herstellung eines Reifens umfasst in der Regel mehrere Schritte, darunter das Mischen und Kneten von Gummimischungen, das Zusammensetzen der Komponenten, das Formen des Reifens, das Kalandrieren und Aushärten des Reifens und schließlich die Durchführung von Qualitätskontrollen.

Welche Materialien werden für die Herstellung eines Reifens verwendet?

Reifen werden normalerweise aus Gummimischungen, Stahl und synthetischen Materialien wie Nylon, Polyester und Ruß hergestellt.

Welche Schritte sind beim Kalandrieren und Vulkanisieren eines Reifens erforderlich?

Beim Kalandrieren eines Reifens wird dieser durch eine Reihe von Walzen geführt, um die gewünschte Form und Größe zu erhalten, während beim Vulkanisieren die im Reifen verwendeten Gummimischungen gehärtet werden.

Wie kann die Qualitätskontrolle während des Herstellungsprozesses gewährleistet werden?

Die Qualitätskontrolle kann während des Herstellungsprozesses durch regelmäßige Inspektionen und Tests sichergestellt werden, die während des gesamten Prozesses durchgeführt werden. Außerdem sollten die Hersteller die besten Rohstoffe verwenden und die Industrienormen einhalten.

Resümee

Letztendlich sind Reifen wesentliche Bestandteile von Fahrzeugen, und ihre effektive Produktion ist ein wichtiger Bestandteil der heutigen Welt. Wenn wir verstehen, wie Reifen hergestellt werden, können wir besser einschätzen, wie viel Aufwand in den Herstellungsprozess fließt, und sicherstellen, dass wir sichere und zuverlässige Produkte kaufen.  Kautschuk ist ein Hauptbestandteil von Reifen und wird stark nachgefragt. Die Einsparung von Kautschuk in diesem Prozess ist ein wichtiges Thema in der Branche und wird Gegenstand unseres nächsten Beitrags sein.