Reifenherstellung – ein komplexer Prozess

Anspruchsvolle Automobilhersteller unterscheiden bis zu 50 Anforderungskriterien, denen ein Reifen entsprechen muss. Die Reifenherstellung ist ein dementsprechend komplexer Prozess, der zahlreiche Fertigungsschritte umfasst. Ein Reifen besteht beispielsweise aus mehr als zehn verschiedenen Gummimischungen und aus bis zu 25 einzelnen Bauteilen.

Die richtige Mischung
Am Anfang der Produktion steht die Gummimischung. Die Zusammensetzung der Mischung hängt davon ab, welche Anforderungen an die unterschiedlichen Bauteile des Reifens gestellt werden. Ein Reifen kann aus bis zu 45 verschiedenen Rohstoffen bestehen. Den Grundstoff bilden zu rund 40 % natürlicher und künstlicher Kautschuk. Die pflanzlichen und synthetischen Gummisubstanzen werden durch sogenannte Füllstoffe ergänzt. Dazu gehören Ruß und Silica, chemische Zusätze sowie Kreide, Öle, Harze, Beschleuniger, Verzögerer, Mischhilfen, Aktivatoren und Schwefel. Diese entscheiden über Haltbarkeit, Rollwiderstand, Abrieb und guten Grip.
 
In Form gebracht
Ist die Mischung durch die Experten freigegeben, folgt der sogenannte „Extruder“ – eine Spritzgießmaschine. Damit wird die Mischung durch formgebende Düsen gespritzt. Laufstreifen, Seitenwände und andere Konstruktionselemente erhalten auf diese Weise ihre Form. Anschließend werden die Bauteile zugeschnitten. Gleichzeitig werden der textile Reifenunterbau – die Karkasse –, die Wulstkerne und die Stahlgürtellagen gefertigt. Sie garantieren die Belastbarkeit des Reifens und haben Einfluss auf die Übertragung der Seiten- und Querkräfte, den Federungskomfort und die Fahreigenschaften.

Gummierter Textilcord ersetzt den Schlauch
Die Karkasse verleiht dem Reifen seine Tragfähigkeit. Dafür werden stabile Textilfäden zu einem Gewebe verarbeitet. Dieses wird durch dünne Querfäden zusammengehalten und mit einer dünnen Kautschukschicht versehen. Der so vorbereitete Textilcord wird in Streifen geschnitten. Auf das Karkassenmaterial wird in einem weiteren Arbeitsschritt die Innenschicht aufgetragen. Sie ist luftdicht und ersetzt den Schlauch.
 
Stahldrähte garantieren Stabilität
Der Herstellungsprozess für das nun folgende Stahlgürtelgewebe verläuft ähnlich wie beim Textilgewebe. Statt Textilfäden werden allerdings feine Stahldrähte verwoben und mit Kautschuk ummantelt. Die sichere Materialverbindung von Stahlgewebe und Kautschuk ist wichtigste Voraussetzung, damit ein Reifen hohen Geschwindigkeiten standhält und eine hohe Laufleistung garantiert.
 
Der Wulstkern: Die Verbindung von Reifen und Felge
Der Wulstkern besteht aus mehreren Drähten aus Spezialstahl, die miteinander verdrillt und zu Ringen gewickelt werden. Diese entsprechen in etwa dem Felgendurchmesser. Diese Ringe erhalten ebenfalls einen Kautschukmantel. Anschließend wird noch der Kernreiter (Apex) auf die Drahtkerne aufgesetzt und mit ihnen verbunden. Während der Wulstkern später für den festen Sitz des Reifens auf der Felge zuständig ist, sorgt der Apex für Fahrstabilität und beeinflusst Lenkpräzision und Komfortverhalten.
 
Entstehung des Rohlings
Die nächste Fertigungsstufe ist der Reifenaufbau. Hier werden die einzelnen Komponenten zu einem Reifenrohling zusammengefügt. Auf der Aufbautrommel, einem Stahlkörper mit aufblasbarem Gummibalg, wird das bislang erstellte Material von Hand oder automatisch aufgelegt und zusammengefügt. Danach ist der Rohling – auch als „Green Tire“ (grüner Reifen) bezeichnet – fertig. Dieser gleicht zwar schon dem späteren Endprodukt, hat aber noch kein Profil und ist weder elastisch, noch besonders haltbar.
 
Vulkanisation – heizen und pressen
Die nächste Station der Reifenfertigung ist die Heiz- oder Vulkanisationspresse. In Formen aus Aluminium erhält der Reifen nicht nur sein Profil. Unter Druck und bei Temperaturen von 165 bis 200 Grad Celsius wird aus der bislang plastischen Kautschukmischung jetzt elastischer Gummi. Die Bauteile des Reifens werden dabei unlösbar miteinander verbunden. Während des Heizvorganges wird durch die Vulkanisationsform auch das Profil auf den Laufstreifen geprägt. Hierzu ist im Inneren der Form das Reifenprofil als Negativmuster eingraviert. Die Heizzeit für PKW-Reifen dauert 9 bis 17 Minuten, der Druck beträgt bis zu 22 Bar – abhängig vom Reifentyp, seiner Größe und den gewünschten Eigenschaften.
 
Qualitätskontrolle – sehen, fühlen, messen, testen
Die letzte Station der Reifenproduktion ist die Endinspektion. Bei Goodyear Dunlop prüfen erfahrene Spezialisten mit Augen und Händen jeden Reifen auf Fehler. Mögliche Mängel im Reifenunterbau werden durch eine Röntgenanalyse entdeckt. Schließlich werden an jedem Reifen weitere Messungen vorgenommen. Die Messgrößen werden unter dem Begriff „Tire Uniformity“ zusammengefasst. Darunter wird die Gleichförmigkeit der Kräfte verstanden, die der Reifen auf die Straße ausübt. In einem speziellen Holografie-Verfahren wird die Materialstruktur des Reifens geprüft. Auf speziellen Schnelllaufprüfständen werden Hochgeschwindigkeits- und Strukturfestigkeit des Reifens stichprobenartig getestet. Erst nachdem ein Reifen diese umfangreiche Qualitätskontrolle durchlaufen hat, kann er ausgeliefert werden.