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Dokumentenidentifikation DE10351951A1 09.06.2005
Titel Reifen und Verfahren zur Markierung eines Reifens
Anmelder Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover, DE
Erfinder Dinic, Miroslav, 30455 Hannover, DE
DE-Anmeldedatum 07.11.2003
DE-Aktenzeichen 10351951
Offenlegungstag 09.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2005
IPC-Hauptklasse B60C 13/00
IPC-Nebenklasse B29D 30/00   B23K 26/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Reifen für Fahrzeuge mit zumindest einer Oberfläche aus einem Elastomerprodukt (1), in dem Farbpigmente (2) eingebracht sind sowie ein Verfahren zur Markierung eines solchen Reifens. Aufgabe der Erfindung ist es, die Markierung eines Reifens flexibler zu gestalten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Farbpigmente (2) dergestalt ausgebildet sind, dass sie bei der Bestrahlung durch einen Laser (3) einen Farbumschlag erzeugen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Reifen für Fahrzeuge mit zumindest einer Oberfläche aus einem Elastomerprodukt, in dem Farbpigmente eingebracht sind sowie ein Verfahren zur Markierung eines Reifens, insbesondere eines Fahrzeugreifens, der zumindest eine Oberfläche aus einem Elastomerprodukt aufweist, in dem Farbpigmente eingebracht sind.

Bei Reifen, insbesondere Fahrzeugreifen, ist es oft erwünscht, an den Reifenseitenwänden eine Beschriftung anzubringen, um beispielsweise den Hersteller, die Reifengröße oder den Reifentyp kenntlich zu machen. Dies geschieht beispielsweise auf dem Weg der Gravierung oder in einem Abtrag von Deckschichten.

Eine alternative Art und Weise des Aufbringens eines diskreten Symbols auf eine Seitenwand eines Fahrzeugreifens ist in der DE 198 58 280 C1 beschrieben. Dabei wird der Reifen in einer mehrteiligen Vulkanisationsform, die Seitenwandschalen aufweist, vulkanisiert. Vor dem Einbringen des Reifens in die Vulkanisationsform wird ein Fleck aus der für das Symbol vorgesehenen Kautschukmischung in eine in die Seitenwandschale eingelassene, einen in sich geschlossenen und in den Forminnenraum ragenden Formrand aufweisende Symbol-Form eingelegt und einvulkanisiert. Dieses Verfahren ist wirkungsvoll, jedoch wenig flexibel und hinsichtlich der Form kostenintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reifen und ein Markierungsverfahren bereitzustellen, mit dem eine flexible, artikelspezifische Beschriftung des Reifens erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Farbpigmente im Reifen dergestalt ausgebildet sind, dass sie bei der Bestrahlung durch einen Laser einen Farbumschlag erzeugen bzw. dass das Elastomerprodukt mit einem Laser bestrahlt wird, wobei die durch den Laser bestrahlten Pigmente ihre Farbe ändern. Dadurch ist es möglich, entsprechend der Aktivierung der Pigmente mit dem Laser konturscharfe, farbige Markierungen aufzubringen, die in ihrer Form lediglich von der Größe des Elastomerproduktes bzw. des Bereiches der angeordneten Pigmente und der Laserführung abhängen. Üblicherweise findet eine solche Markierung an der Seitenwandung des Reifens statt, der überwiegend als Luftreifen ausgebildet ist. Andere Reifen oder elastomere Blenden für Reifen können ebenfalls dergestalt ausgebildet sein und mit einem Laser über den Farbumschlageffekt markiert werden.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Farbpigmente dergestalt ausgebildet sind, dass sie bei Lasereinwirkung karbonisieren, also innerhalb des Elastomermaterials verbrennen. dadurch werden die Pigmente in ihrer ursprünglichen Form zerstört und die so bestrahlten Bereiche ergeben einen farblichen Kontrast zur Umgebung.

Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass das Elastomerprodukt und die Farbpigmente so ausgebildet sind, dass unter Anregung der Farbpigmente bei der Bestrahlung mit einem Laser das Elastomerprodukt aufschäumt. Auf diese Art und Weise wird neben einem Farbumschlag auch eine räumliche Veränderung des bestrahlten Bereiches herbeigeführt, insbesondere wird ein erhabener Bereich ausgebildet, der dem bestrahlten Bereich entspricht.

Da Farbpigmente mitunter die mechanischen Eigenschaften eines Reifens verändern, ist es vorgesehen, dass die Farbpigmente nur in einem bestimmten Bereich des Elastomerproduktes, insbesondere in der Seitenwandung des Reifens, angereichert vorhanden sind, um dort möglichst konturscharf einen Farbumschlag und damit eine entsprechende Markierung des Reifens zu bewirken. Je dichter die Pigmente zueinander angeordnet sind, desto konturschärfer kann die Markierung erfolgen.

Vorteilhafter Weise wird ein Excimerlaser oder ein Nd: YAG Laser verwendet, wobei die Laser auf die Pigmente abgestimmt sind. Grundvoraussetzung für die Karbonisierung oder Aufschäumung ist die Absorption des Laserstrahls, so dass durch eine entsprechende Zugabe von Additiven oder Pigmenten die gewünschte Absorption erzielt werden kann. Hierbei müssen diese für die jeweiligen Laserwellenlängen ausgewählt werden, um den gewünschten Effekt optimiert zu erreichen. Die Nd: YAG Laser können frequenzverändert insbesondere frequenzverdoppelt oder verdreifacht sein.

Nachfolgend wird anhand der Figuren die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

1 und 2 herkömmliche Arten der Markierung; sowie

3 und 4 erfindungsgemäße Arten der Markierung.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Reifen mit einem Elastomermaterial 1, in das eine Einkerbung 5 eingebracht ist, um den Reifen zu markieren. Dies kann durch Einprägen oder Einfräsen oder Ausschneiden erfolgen. Nachteilig hieran ist die Tatsache, dass durch die Kerbwirkung Spannungsspitzen entstehen, die die Haltbarkeit des Reifens beeinträchtigen.

Eine alternative Markierungsform ist in der 2 dargestellt, bei der eine Deckschicht 4 teilweise abgetragen wird, wobei auch hier eine Zerstörung der Molekülketten erfolgt. Darüber hinaus ist die Deckschicht 4 auf dem Reifen bzw. dem Elastomerprodukt 1 aufzubringen, was mitunter aufwendig ist.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Beispiel des erfindungsgemäßen Reifens ist in der 3 dargestellt, in der ein Elastomerprodukt 1 gezeigt ist, das entweder die eine Seitenwandung eines Reifens oder einen Teil der Seitenwandung eines Reifens bildet. In dem Elastomerprodukt 1 sind Farbpigmente 2 eingelagert, die durch einen Laser 3, beispielsweise einen Excimerlaser oder einen Nd: YAG Laser bestrahlt werden. Das Elastomerprodukt 1, beispielsweise die Seitenwandmischung, eine Blende oder dergleichen, verändert unter Bestrahlung des Lasers 3 die Farbe, indem die Farbpigmente 2 aufgrund der Hitzeeinwirkung durch den Laserstrahl verbrennen, so dass sich die Wellenlängen des reflektierten Lichtes ändern. Die Farbpigmente 2 werden somit karbonisiert, wobei aufgrund der sehr kurzen Pulse des Lasers 3 nur eine geringe Materialerwärmung stattfindet, was sich auch die physikalischen Eigenschaften des Reifens und des Elastomerproduktes 1 positiv auswirkt. Der Reifen versprödet nicht oder wird in der Struktur ungewollt verändert.

Eine alternative Form der Markierung besteht im Aufschäumen, das in der 4 prinzipiell dargestellt ist. Das Elastomermaterial 1 schäumt unter der Einwirkung des Lasers 3 und angeregt von den Farbpigmenten 2, die das Laserlicht und die damit transportierte Energie absorbieren, auf, wobei neben einer farbigen Kontrastbildung auch eine Struktur gebildet wird, die der Markierung entspricht. Die Markierung kann beliebig ausgestaltet sein, individuell angefertigt werden und ist nur durch die Fläche des Pigmente enthaltenden Produktes beschränkt. Bei unterschiedlichen Pigmenten und unterschiedlichen Anregungsfrequenzen können auch mehrfarbige Markierungen verwirklicht werden.

Vorteilhafterweise sind in dem Markierungsbereich, also in einem Fahrzeugreifen die Seitenwandung, die Farbpigmente 2 angereichert vorhanden, um eine konturscharfe Darstellung der Markierung zu ermöglichen.

Durch die Karbonisierung und/oder Aufschäumung ist es möglich, unterschiedliche Markierungen aufzubringen, wobei der Vorgang des Markierens sehr flexibel durch einen programmierbaren Laser 3 gestaltet werden kann. Dadurch wird die Flexibilität in der Prozeßführung und im Bereich der Materialvorbereitung erhöht. Die Molekülketten des Reifens bzw. des Elastomermaterials werden nicht zerstört und die Haltbarkeit des Reifens wird erhöht.

Ebenfalls ist es vorgesehen, eine Pigmentanreicherung von außen vorzunehmen. Dabei wird auf der zu markierenden Stelle des Reifens, z. B. der Reifenseitenwand, eine Folie (Primer) aufgebracht. Diese wird mit einem Laser bestrahlt, wobei durch die Einwirkung des Lasers die Pigmente, die auf der Folie vorhanden sind, angeregt und diffundieren von der Folie in die Seitenwand des Reifens hinein, wodurch ein Farbumschlageffekt entsteht.


Anspruch[de]
  1. Reifen für Fahrzeuge mit zumindest einer Oberfläche aus einem Elastomerprodukt (1), in dem Farbpigmente (2) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente (2) dergestalt ausgebildet sind, dass sie bei Bestrahlung durch einen Laser (3) einen Farbumschlag erzeugen.
  2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente (2) bei Lasereinwirkung karbonisierend ausgebildet sind.
  3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerprodukt (1) unter Anregung der Pigmente (2) bei Bestrahlung mit einem Laser (3) aufschäumend ausgebildet ist.
  4. Reifen nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente (2) in einem bestimmten Bereich des Elastomerproduktes (1), insbesondere in der Seitenwandung des Reifens angereichert vorhanden sind.
  5. Verfahren zur Markierung eines Reifens, insbesondere eines Fahrzeugreifens nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerprodukt (1) mit einem Laser (3) bestrahlt wird, wobei die durch den Laser (3) bestrahlten Pigmente (2) ihre Farbe ändern.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente (2) karbonisiert werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerprodukt (1) unter Einwirkung des Lasers (3) aufgeschäumt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Excimer-Laser oder ein Nd: YAG-Laser verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Elastomerprodukt (1) eine Folie aufgelegt und diese mit einem Laser (3) bestrahlt wird, wobei die Folie mit Pigmenten versehen ist, die durch die Bestrahlung in das Elastomerprodukt (1) hineindiffundieren und ihre Farbe ändern.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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