DE2326548A1 - Verfahren zum korrigieren von unregelmaessigkeiten eines sich drehenden reifens - Google Patents
Verfahren zum korrigieren von unregelmaessigkeiten eines sich drehenden reifensInfo
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Description
DIPL.-ING. HANS W. OROENING DIPL.-CH EM. DR. ALFRED SCHÖN
S/C 17-132
The Goodyear Tire & Rubber Company Akron, Ohio 44316, USA
Verfahren zum Korrigieren von Unregelmäßigkeiten eines sich drehenden Reifens
Die Erfindunq betrifft die Herstellung von Reifen und befaßt sich insbesondere mit dem Korrigieren von Unregelmäßigkeiten
eines sich drehenden Reifens, die, falls sie nicht korrigiert werden, sich nachteilig auf die Laufeigenschaften
des an einem Fahrzeug befestigten Reifens auswirken,
Es.ist bekannt, daß der Radius eines frisch hergestellten
Reifens, gemessen von der wahren Rotationsachse bis zu dem äußeren Umfang oder der Lauffläche, etwas bei den verschiedenen
Winkelstellungen um den Reifen herum schwanken kann. Unregelmäßigkeiten dieser Art* die als Radiusäbweiehunaen
bezeichnet werden, wurden bisher in der Weise korrigiert, daß Material von der Lauffläche abgeschliffen oder anderweitig
entfernt wurde, wodurch eine Scheiteloberfläche mit konstantem
Radius rund um den Reifen erzeugt wurde. Ein derartiges
3 09883/09.3 3
Vorgehen wird oft als "Einschleifen" des Reifens bezeichnet.
Es ist ferner bekannt, daß ein Reifen beim Laufen Unrenelmäßigkeiten
aufweist, die nicht in notwendigerweise auf Radiusabweichungen, wie sie beschrieben worden sind, zurückzuführen
sind. Diese Unregelmäßigkeiten können Veränderungen der Kraft bewirken, die von dem Reifen zwischen der Achse, auf welchem
der Reifen montiert ist, und der Straßenoberfläche oder einem
Straßenoberflächenersatz, beispielsweise einer Testrolle, ausaeübt
wird. In der US-PS 3 553 903 wird eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher derartige Kraftveränderungen aemessen werden, wobei
gleichzeitig Korrekturen durch Abschleifen von Material von den Seitenrändern der Lauffläche vorgenommen werden.
Durch Messen und Korrigieren der Veränderungen der Kraft, welche von dem Reifen radial ausgeübt wird, sowie durch Messen und
Korrigieren von Abweichungen in dem Radius der Lauffläche des Reifens in einem Schritt können unerwartete Vorteile erzielt
werden. Ein besonderer Vorteil wird durch die Kombination dieser korrigierenden Maßnahmen dadurch erzielt, daß derartige Unreaelmäßigkeiten
nicht nur schneller vermindert oder beseitigt werden können, sondern daß auch die beiden Abweichunoen zumindest
bei einer ins Gewicht fallenden Anzahl von Reifen in annehmbaren Grenzen durch die Entfernung von gewöhnlich weniger Gesamtmaterial
von der Lauffläche des Reifens gehalten werden können als dies dann der Fall ist, wenn die beschriebenen Korrekturen
getrennt durchgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur wirtschaftlicheren und wirksameren Verminderung von Unregelmäßigkeiten,
die sich beim Laufen eines Reifens zu erkennen geben, als dies bisher möglich war.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während
des sich Drehens des Reifens um seine eigene Drehachse Abände-
3 : 3 δ 3 3 / 0 S 3 3
rungen der Kraft qemessen werden, die radial durch den Reifen ausgeübt werden, Material von wenigstens einer der zwei Seitenränder
des äußeren ümfangs des Reifens in einer solchen Menge sowie an solchen Winkelstellungen entfernt wird, daß derartige
Veränderungen der Kraft vermindert werden, gleichzeitig Abweichungen des Radius des Umfanaes relativ zu der Achse gemessen
werden und Material von dem Umfang zwischen den Rändern in einer solchen-Menge und an solchen Winkelstellungen entfernt wird,
daß diese Radiusabweichungen vermindert werden.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht, die schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung wiedergibts
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von Fige I längs der
Linie 2-2.
Gemäß Fig. 1 ist ein Reifen T, der erfindungsgemäß korrigiert
werden soll, auf einernichtgezeigten Aufspannvorrichtung in
aufgepumptem Zustand montiert. Die Aufspannvorrichtung ist um
eine genau fixierte Achse 5 mit einer vorherbestimmbaren Geschwindigkeit drehbar.
Eine radiale Belastung wird auf den Reifen durch eine Präzisionsbelastungswalze
10 einwirken gelassen, die durch eine entsprechende Einrichtung radial in Richtung auf die Achse bewegbar ist und
eine vorherbestimmte Durchbiegegrundlast L gegenüber dem Reifen T ausübt. Die Belastungswalze 10 wird durch den Reifen aedreht.
Veränderungen der Radialkraft, die durch den Reifen zwischen der Achse 5 und der Belastungswalze 10 ausgeübt werden, werden von
einem Kraftumwandler 20 erfaßt und durch die elektronische Schaltung
30 in Signale umgewandelt, welche Schleifräder 40 bewegen, die radial in entsprechender Weise an wenigstens einem der Seitenränder
42,° 44 des äußeren Umfangs des Reifens angreifen=· Diese
Seitenränder werden gewöhnlich als Schulter- oder äußere Streifen-
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teile der Reifenlauffläche bezeichnet. In der vorstehend erwähnten
Patentschrift werden näher die elektronische Schaltuna
sowie ihre Betriebsweise erläutert.
Die Fig. 2 zeiqt näher die Beziehung der die Kraftveränderunqen
korriqierenden Räder 40 bezüqlich der Lauffläche. Die Räder 40 sind in irgendeiner qeeiqneten Vorrichtung montiert, welche
diese Räder von und zu den Rändern 42, 4 4 zu beweaen vermag, und zwar ansprechend auf Signale, die aus der Schaltunq 30 kommen.
In vorteilhafter Weise ist die Befestiqunaseinrichtunq für die Räder derart einstellbar, daß die Schneideoberfläche der Räder
in der Weise positioniert werden kann, daß sie die konusförmiqen oder gekrümmten Neiqungen der entsprechenden Seitenränder 42,
erfasst. Es ist darauf hinzuweisen, daß normalerweise nur sehr geringe Materialmengen von den Rändern 42, 44 entfernt werden,
wobei diese Entfernung von Material sich auch nicht um den ganzen Reifen herum erstreckt, sondern sich nur auf diejenigen Stellen
des Reifens beschränkt, an welchen der Kraftumwandler positive
Kraftveränderungen, die ein vorherbestimmtes Maß übersteigen, festgestellt hat.
Normalerweise wird der Reifen T ein oder zweimal vollständiggedreht,
bevor die Schleifräder 40 zur Durchführung der entsprechenden Korrekturen angreifen, um den Reifen aufzuwärmen.
Gemäß Fig. 2 wird ein Schleifrad 50 mit einer konkaven Oberfläche 52, deren Krümmungsradius dem Krümmunqsradius der Lauffläche
in einer axialen Ebene des Reifens gleich ist oder diesen Radius etwas übersteigt, radial in Richtung auf den
Reifen in einer bogenförmigen Lage hinter den eine Kraftänderung korrigierenden Rädern 40 sowie vor der Belastunqsrolle
10 bezüglich der Drehrichtung (Pfeil 54) des Reifens bewegt. Dem Rad 50 ist ein Sensor 60 zugeordnet, der eine
Zwischenoberfläche der Lauffläche zwischen den Schulterabschnitten
oder Rändern 42, 44 kontaktiert und derartig befestigt ist, daß er durch Veränderungen des radialen Abstandes zwischen
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- 5 der Achse und dem Kontaktpunkt des Fühlers 61 abgelenkt wird.
Das Schleifrad 50 kann schnell nach innen in eine Stellung
bewegt werden, welche der Lauffläche des Reifens nahe ist. Diese Bewegung brincit den Fühler 61 in einen fühlenden Kontakt
zu der Lauffläche. Der Sensor 60 liefert Signale proportional zu Radiusabweichungen, die von dem Fühler 61 aufgespürt werden.
Diese Signale werden einer Steuerschaltung 70 zugeleitet. Der Antrieb 7.5 bewegt das Rad entsprechend den Signalen aus der
Schaltung 70. Das Rad 50' wird dann entsprechend den Signalen aus der Schaltung 70 radial in kleinen Stufen von beispielsweise
ungefähr 0,05 mm (0,002 inch) bei jeder Drehuna des Reifens bewegt. Überschreiten Abweichungen des Radius der Lauffläche
ein vorherbestimmtes Ausmaß, dann wandert das Rad 50 um eine kleine vorherbestimmte Strecke bei jeder Drehung des
Reifens nach innen, so daß Material von dem Zwischenabschnitt der Lauffläche entfernt wird, der zwischen den Rändern 42, 44
liegt, falls eine derartige Reifenlauffläche die vorherbestimmte
Abweichungsgrenze übersteigt. Sind-die hohen Stellen der Zwischenlage
der Lauffläche durch das Rad 50 entfernt worden, dann werden die Schwingungen des Detektorfingers .61 auf ein vorherbestimmtes
Ausmaß entsprechend zulässigen Radiusabweichunnen vermindert, wodurch eine weitere Betätigung des Rades 50 unterbunden
wird.
Eine Entfernung von Material von der Lauffläche zum Korriaieren
von Radiusabweichungen beeinflußt die Belastuna L, welche von
dem Reifen auf das Belastungsrad ausgeübt wird. Das durch den
Kraftumwandler 20 entsprechend Veränderungen der Belastung erzeugte Signal, das den Schleif rädern zur Beseiticrung von Kraftveränderungen
zugeleitet wird, wird dabei derartig modifiziert, daß die Belastung durch die Korrektur der Radiusabweichuna beeinflußt
wird.
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Wenn auch Veränderunaen in dem Radius eines Reifens zu einer
Kraftveränderuna, qemessen durch den Umwandler 20, beitraaen,
so sind sowohl Radiusfehler als auch Kraftabweichunqen willkürliche
Fehler ohne eine vorhersehbare Deziehuno zueinander. Versucht man, Kraftveränderungen- und Radiusabweichungen unabhängig
nacheinander zu korrigieren, dann besteht in hohem Maße die Wahrscheinlichkeit, daß die zuerst durchgeführte Korrektur
durch die nachfolgende Korrektur beeinfluß wird, und zwar unabhängig
davon, welche Korrektur zuerst durchgeführt v.'ird.
Erfindungsgemäß können die beschriebenen Radiusabweichunaen alternativ
oder zusätzlich in der Weise gemessen v/erden, daß ein oder mehrere Sensoren 60 in der Weise angeordnet werden, daß
ihre Finger 61 in Kontakt nit den jeweiligen Seitenabschnitten der Lauffläche, die zu messen ist, stehen.
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Claims (12)
- Pa te n t a n Sprüche/ 1 J Verfahren zum Korrigieren von Unregelmäßigkeiten eines sich drehenden Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß während des sich Drehens des Reifens um seine eigene Drehachse(A) Veränderungen der Kraft gemessen werden, die radial durch den Reifen zwischen Einrichtungen, auf welchen der Reifen drehbar befestiat ist, und Einrichtungen, die qegen den Außenumfang des Reifens drücken, ausgeübt, wird;(B) Material von wenigstens einem von zwei Seitenrändern des äußeren Umfangs des Reifens in einer solchen Menge und an solchen VJinkelStellungen entfernt wird, daß die Kraftveränderungen vermindert werden;(C) Radiusabweichungen des Umfangs um seine Drehachse gemessen werden und(D) Material von dem Umfang zwischen den Rändern in einer solchen Menge sowie an solchen Winkelstellungen entfernt wird, daß die Radiusabweichungen vermindert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von Material gemäß Stufe (D) in aufeinanderfolgenden kleinen radialen Schritten zur Verminderung der Abweichunnen gemäß Stufe (C) auf annehmbare Werte fortgesetzt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung gemäß der Stufe (A) fortgesetzt wird g wobei auch die Veränderung der radialen Kraft gemessen wird, welche durch die Stufe (D) bewirkt wirdo3 0 9883/0933
- 4. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß dieStufen (B) und (D) gleichzeitig durchgeführt werden» ι
- 5. Verfahren nach Anspruch %, dadurch gekennzeichnet, daß Material gemäß der Stufe (D) in aufeinanderfolgenden kleinen radialen Schritten entfernt wird, wobei jeder dieser Schritte von wenigstens einer vollständigen Umdrehung des Reifens um seine Achse begleitet ist.
- 6„ Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von Material nach den Stufen (B) und (D) über weniger als den ganzen Umfang des Reifens hinweg durchgeführt wird.
- 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10) zum Messen der von dem Außenumfang eines Reifens (τ) radial ausgeübten Kräfte, eine Einrichtung (4θ)zum Entfernen von Material von den zwei Seitenrändern (42, 44) des äußeren Umfangs des Reifens, eine Einrichtung CO) zum Messen von Radiusabweichungen vom Umfang des Reifens und eine Einrichtung (50) zur Entfernung von Material von dem Umfang des Reifens zwischen den Rändern (42, 44) .
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) aus einer Präzisiönsbelastungswalze besteht.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (40) aus einem oder zwei Schleif rädern besteht.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (60) einen Fühler aufweist, welcher in Kontakt mit der Lauffläche des Reifens (T) steht.30988 3/09 3 3 '326^-4«ss» Q β=»
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 e dadurch gekennzeichnet f daß die Einrichtung (50) aus einem Schleifrad besteht»
- 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet„ daß die Schleifräder (40) über einen Kraftumwandler (20) und eine elektronische Schal= tung (30) durch die Präzisionsbelastungswälze (10) be~ tätigbar sind*ο Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche g dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifrad (50) .eine konkave Oberfläche (52) besitzt,,ο Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche„ dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifrad (50) über einen Fühler (61)/ einen Sensor (60) und einen Antrieb betätigbar ist,,
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