DE2511881C2 - Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an Kraftfahrzeugreifen - Google Patents
Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an KraftfahrzeugreifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an Kraftfahrzeugreifen,
bei dem ein Kraftfahrzeugreifenrohling aufgebaut und noch vor dem Einprägen eines
Laufflächenprofils auf einer Abstützung zum Rotieren gebracht wird, wobei auftretende Ungleichförmigkeiten
nach Größe und Winkellage gemessen werden und am Kraftfahrzeugreifenrohling entsprechend dem Meßergebnis
Material ausgeglichen wird.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt (US-PS 29 032).
Zur Messung von Ungleichförmigkeiten von Kraftfahrzeugreifen
und zur Reduzierung der aus diesen Ungleichförmigkeiten resultierenden Kräfte ist es aus
der DE-OS 17 79156 bekannt, sogenannte radiale Kraftschwankungen am rotierenden Kraftfahrzeugreifen
durch sich wiederholende Schleifvorgänge, die an den beiden äußeren Laufflächenbereichen, den sogenannten
Reifenschultern, durchgeführt werden, zu reduzieren. Außerdem ist es aus der DE-PS 17 29 679
bekannt, die Messungen an den auf der Radfelge aufgezogenen Kraftfahrzeugreifen durchzuführen, indem
eine Prüftrommel mit glatter Umfangsfläche gegen den Reifenumfang gepreßt wird. Die ermittelten
Meßwertunterschiede sind ein Maß für die Ungleichförmigkeiten im Reifen, und es werden diese Kraftschwankungen
durch Abtragen von Reifenmaterial an der
Rejfenoberfläche reduziert
Nachteilig ist hierbei, daß am fertigen Kraftfahrzeugreifen Materialabtragungen durchgeführt werden, so
daß zwangläufig eine Profiltiefenreduzierung und damit
eine kürzere Lebensdauer der Reifen bewirkt wird. Eine nachträgliche Änderung der Laufflächenkontur am
fertigen Reifen verändert zudem das optische Profilbild und macht sich nachteilig auf Reifenabrollgeräusche
bemerkbar.
Aus der eingangs genannten US-PS 24 29 032 ist es bekannt, den Kraftfahrzeugreifenrohling in Form eines
flachen Bandes auf eine Auswuchtmaschine aufzuspannen. Es wird hierzu eine expandierbare Aufnahme
vorgesehen, die während des Meßlaufes rotiert und anhand deren Schwenkbewegungen die Unwuchten am
Reifenrohling festgestellt werden. Die auftretenden Unwuchten werden dann mit Hilfe von Streifen
ausgeglichen, wobei diese Streifen auf die innere Umfangsfläche oder die äußere Umfangsfläche des
Reifenrohlings aufgebracht werden können. Beim bekannten Verfahren können demnach nur Massenungieichförmigkeiten
ausgeglichen werden, während die Messung und der Ausgleich von Kraftungleichförmigkeiten
nicht möglich ist. Darüber hinaus können die Ungleichförmigkeiten des Reifens beim bekannten
Verfahren nicht geortet werden. Lateralkraftschwankungen oder Momente können beim- bekannten
Auswuchtverfahren am Reifenrohling nicht ermittelt werden.
Ferner ist aus der US-PS 33 52 732 ein statisches Meßverfahren für <ü? Unwuchten am Reifenrohling
bekannt Auch bei diesem Verfahren wird der Reifenrohling bandförmig auf eine Aufnahme aufgespannt
und mit Hilfe einer Waage werden die Unwuchten statisch, beispielsweise visuell, mit Hilfe
einer Wasserwaage gemessen. Auch bei diesem bekannten Verfahren können lediglich Massenungleichförmigkeiten
ermittelt werden. Darüber hinaus ist eine Ortung der Ungleichförmigkeiten am Reifenrohling
ebenfalls nicht möglich. Es beuteln djher die Gefahr,
daß an solchen Stellen des Reifenrohlings ein Materialausgleich vorgenommen wird, an denen dies, vom
Gesichtspunkt der Gleichförmigkeit der am Reifenrohling angreifenden Kräfte aus gesehen, nicht notwendig
gewesen wäre und durch den Materialausgleich zusätzliche Kraftungleichförmigkeiten in den Reifenrohling
eingebracht werden.
Aus der DE-OS 22 33 319 ist es bekannt, einen fertigen, d. h. bereits vulkanisierten Luftreifen an einer
Prüftrommel abrollen zu lassen und die Ungleichförmigkeiten, insbesondere im Hinblick auf die Radialkräfte, zu
ermitteln. Beim Materialausgleich ergibt sich jedoch auch hier der schon im vorstehenden erwähnte Nachteil,
daß am fertigen Reifen der Materialausgleich durchgeführt werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten
am Kraftfahrzeugreifen zu zeigen, bei dem ein Materialausgleich, sei es durch Materialabtragung oder
durch Materialergänzung, am fertigen Kraftfahrzeugreifen vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der bereits toroidförmige Kraftfahrzeugreifenrohling auf der Abstützung von innen mit Luftdruck beaufschlagt
und während der Rotation an eine Prüftrommel angedrückt wird und beim Messen der Ungleichförmigkeiten
laterale und/oder radiale Kräfte und/oder
Momente gemessen werden und der Materialausgleich an den Meßwerthochpunkten oder -tiefpunkten im
Bereich der Schultern und/oder des gesamten Laufflächenbereiches
erfolgt.
Eine Messung und eine Beseitigung von Ungleichförmigkeiten
am Reifenrohling wurde bisher für nicht so ohne weiteres durchführbar gehalten, da infolge des
plastischen Zustandes des Peifenrohlings dieser für zu empfindlich und für zu leicht verformbar gehalten
wurde, um reproduzierbare MeQergebnisse beim Meßlauf erhalten zu können.
Reifenrohlinge erhalten erst beim Aufprägen des Profils, d. h. bei der Vulkanisation in einer Vukanisationsform
ihr Profil, wobei unter Anwendung von Druck und Wärme die endgültige Form des Reifens festgelegt
wird und auch der Reifen seine endgültige mechanische Festigkeit erhält.
Bei der Erfindung erfolgt somit bereits an den Reifenrohlingen die Messung der aus Ungleichförmigkeiten
entstehenden Kräfte oder Wege und in Abhängigkeit von der Winkellage und der Größe der
Kräfte und gegebenenfalls Momente wird der Ausgleich am Kraftfahrzeugreifenrohling durchgeführt. Der Ausgleich
kann durch Abnahme von Laufflächenmaterial an den Schultern oder im gesamten Bereich der Lauffläche
an den jeweiligen Meßwerthochpunkten erfolgen. Ferner kann ein Ausgleich auch durch zusätzliches
Auflegen von Laufflächenmaterial an den Schultern oder im Bereich der gesamten Laufflächenbreite an den
jeweiligen Meßwerttiefpunkten erfolgen.
Bei der Durchführung des Meßlaufes kann die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugreifenrohlings auf der
Abstützung von innen mit einem Luftdruck von etwa 50 % des normalen Reifenbetriebsdruckes und das
Andrücken an die Prüftrommel mit einer etwa 50 % der normalen Betriebsbelastung entsprechenden Anpreßkraft
erfolgen.
Außerdem ist es von Vorteil, den Ausgleich der Ungleichförmigkeiten am Kraftfahrzeugreifenrohling
dadurch zu erzielen, daß beim Einprägen des Laufflächenprofils der Kraftfahrzeugreifenrohling mit seinem
Meßwerttiefpunkt an den geometrischen Hochpunkt und mit seinem Meßwerthochpunkt an den geometrischen
Tiefpunkt der Vulkanisierform gelegt wird.
Aus der DE-OS 22 59 653 ist es zwar bekannt, den fertig vulkanisierten Kraftfahrzeugreifen in eine Form
zu bringen, die eine exzentrische Aufweitung aufweist, so daß beim Expandieren des Reifens dem Reifen im
Bereich dieser exzentrischen Aufweitung eine entsprechende Aufweitung aufgeprägt wird. Es handelt sich
hierbei um eine gewollte Unrundheit oder Exzentrizität der Heizform, während bei der Erfindung die Tatsache
ausgenützt wird, daß sich eine nicht vermeidbare Unrundheit der aus mehreren verschiedenen Gußsegmenten
zusammengesetzten Vulkanisierform zum Ausgleich der Kraftungleichförmigkeiten am Kraftfahrzeugreifenrohling
ausgenützt wird.
Die Vorteile der Erfindung werden darin gesehen, daß auftretende Fehler bezüglich der Gleichförmigkeit
des Reifens rechtzeitig festgestellt werden, so daß bei wiederholtem Auftreten von Ungleichförmigkeiten bei
der Herstellung von Reifenrohlingen eine entsprechende Korrektur bei der Reifenrohlingsherstellung vorgenommen
werden kann.
Nach erfolgter Vulkanisierung des Reifens lassen sich von derartigen Ungleichförmigkeiten nun mehr sehr
schwierig die eigentlichen Fehlerursachen ergründen und sie können daher lcx.iglich nur noch durch eine
Materialabtragung bzw. durch eine Materialergänzung am fertigen Reifen behoben werden, was zu den
eingangs erwähnten Nachteilen führt.
Insbesondere können bei der Erfindung Fehler in der Reifengleichförmigkeit, die durch unzureichende Laufflächenverteilung
verursacht werden, vollkommen beseitigt werden. Diese Fehler wirken sich bei der
Vulkanisation des Reifenunterbaus nicht nachteilig aus, d. h. auch bei abgefahrenen Profiltiefen oder bei
späteren Runderneuerungen kommen diese Fehler nicht zur Wirkung.
Bei der Erfindung lassen sich rechtzeitig Fehler in der Reifenherstellung ermitteln, so daß der Ausschuß
niedrig gehalten werden kann. Darüber hinaus wird eine Beeinträchtigung des Reifenprofils, wie das bei den
bekannten Verfahren der Fall ist, vermieden.
Bei der Messung können Radialkraft bzw. Radialkraftschwankungen und/oder Lateralkräfte bzw. Lateralkraftschwankungen
und/oder auch Momente ermittelt werden. Außerdem können auch sogenannte Conus-
und/oder Winkeleffekte ermittelt wc ien und entsprechend beim Ausgleich berücksichtigt werden.
In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und es soll anhand dieser
Figuren die Erfindung noch näher erläutert weiden. Es
zeigt
Fig. 1 im Schnitt einen Kraftfahrzeugreifenrohling und
F i g. 2 schematisch eine Ansicht einer Reifenrohlings-Gleichförmigkeitsmeß-
und Ausgleichseinrichtung.
Die schnittbildliche Darstellung in der F i g. 1 zeigt einen Reifenrohling 1 mit einem noch glatten Laufflächenbereich
2. Im Laufflächenbereich 2 ist ein Gürtel 3 eingelagert. Außerdem weist der dargestellte Reifenrohling
1 einen Reifenwulst 4 mit einem Wulstkern 5 auf. Die Maulweite a des Wulstkernes 5 ist größer als die am
fertigen Reifen nach dem Aufbringen des Profils durch Vulkanisieren. Die Schultern der Lauffläche sind mit 5
bezeichnet.
In der Fig.2 ist eine Meßeinrichung 6 und eine Ausgleichseinrichtung 15 für den Reifenrohling 1
dargestellt. Die Aufnahmeeinrichtung für den Reifenrohling
1 weist zwei getrennte Felgenteller 7, 8 auf, deren axialer Abstand zueinander veränderbar ist.
Hierzu ist der in der Figur dargestellte obere Felgenteller 7 verschiebbar angeordnet. Um den
Felgenteller 7 verschieben zu können, ist ein Zylinder 9 vorgesehen, wobei die Führung beim Verschieben des
Felgentellers 7 durch eine Gleitschiene 10 erfolgt. Der Reifenrohling 1 kann durch nicht näher dargestellte
Mittel, insbesondere durch die Mitte des oberen Felgentellers 7 auf etwa 1 atü aufgeblasen werden.
Ferner weist die Einrichtung in der Fig. 2 eine Prüftmmmel 11 auf, welche mittels einer Vorschubeinrichtung
12 mit konstantem Druck gegen den Reifenrohling 1 fahrbar ist. Die Prüftromnie) 11 wird
hierbei in Führungsschienen 13 geführt. Die Prüftrommel 11 ist in einem U-förmigen Stützkörper 14 gelagert,
wobei die Lagerung ihrerseits über Meßelemente 23 abgestützt ist. D;j Meßelemente 23 dienen zur
Ermittlung der Kräfte, der Wege, Kraft- oder Wegeschwankungen, Momente, Winkel- und Ccnuscffekte,
welche aus den Ungleichförmigkeiten des Reifenrohlings 1 resultieren.
Außerdem ist in der F i g. 2 die Ausgleichseinrichtung 15 dargestellt, welche beispielsweise als Schneid- oder
Schleifeinrichtung ausgebildet sein kann. Im Falle der Schleifeinrichtung sind Schleifkörper 16,17 vorgesehen,
die synchron oder getrennt gesteuert werden können. Zum Aufsetzen der Schleifkörper 16 und 17 auf die
Oberfläche des Reifenrohlings 1 sind .Schwenkeinrichtungen 18, 19 vorgesehen. Diese Schwenkeinrichtungen
18, 19 sind an einem Gnindgehäuse 20 gelagert. Mit Hilfe von Motoren 21, 22 können die Schleifkörper 16,
17 angetrieben werden. Zur Steuerung der Schwenkeinrichtungen 18, 19 in Abhängigkeit von den ermittelten
Meßwerten können entsprechende hydraulische Einrichtungen vorgesehen sein.
Anstelle der dargestellten Abtragungseinrichtiing
kann die Materialausgleichseinrichtung auch als Matcnalnachlegeeinrichtung
ausgebildet sein.
Die in der F i g 2 dargestellte Vorrichtung wird wie
folgt bestrieben:
Nach der Fertigstellung des Reifenrohlings 1 wird dieser in die Meßeinrichtung 6 eingebracht, wobei
aufgrund der getrennten Felgcnteller 7 und 8. deren axialer Abstand zueinander veränderlich ist, auch der
vergrößerten Maulweile a des Reifcnrohlings I Rechnung getragen werden kann. Durch Betätigung der
Vorschubeinrichtung 12 wird die Prüftronimel 11 gegen
den Reifenrohling 1 mit einem konstanten Druck gefahren. Während des Meßlaufes ermitteln die
Meßelemente 23 Kräfte oder Wege, Kraft- oder Wegeschwankungen. Momente. Winkel- und Conuscffekte
je nach den vorhandenen Unregelmäßigkeiten im Reifenrohling 1.
In Abhängigkeit von den ermittelten Meßwerten werden dann mit Hilfe der Abtragungseinnchtung an
den entsprechenden Stellen, d. h. in den entsprechenden Winkellagen, die Matcrialabtragungen durchgeführt.
Diese Matcrialabtragungen können beispielsweise an den Schultern S vorgenommen werden im Bereich der
gesamten Laufflächenbreite R.
Die Materialabtragungen werden hierbei in den Wmkellagcn der Meßwerthochpunkte durchgeführt.
Falls eine Materialnachlcgceinrichtung zur Anwendung
kommt, wird das zusätzliche Material in den Winkellagen der jeweiligen Mcßwertlirfpunkte aufgelegt.
Dieses zusätzliche Material steht in vorgewählten
ίο Größenabmessungen zur Verfügung. Hierbei können
die einzelnen Ausgleichsstreifen linsenförmig ausgebil
det sein, um nach dem Auftragen keine neuen Stoßpunkte und damit IJngleichförmigkeiten hervorzurufen.
Desweiteren können sie auch auf der Unterseite
I^ eine Klebeschicht besitzen, um eine sichere Haftung auf
der Reifenrohlingsoberfläche zu bewirken.
Fine weitere Ausglciehsmöglichkeit besteht noch darin, daß der am Reifenrohling 1 markierte Hoch- bzw.
"Tiefpunkt der uidialen Kiaiisciiwiiiikinig mit ucin
geometrischen Tief- bzw. Hochpunkt der Vulkanisierform zusammengebracht wird, so daß beim anschließenden
Vulkanisieren eine Verbesserung der Gleichförmigkeit des Kraftfahrzcugreifcns erzielt wird.
Dieses Verfahren der Messung und Beseitigung von Ungleichförmigkeiten kann auch bei der Runderneuerung
von Reifen verwendet werden. Hierbei wird der mit dem rohen Laufstreifen versehene Reifenunterbau,
die sogenannte Karkasse, vor dem Aufprägen des
Profils beim Vulkanisationsvorgang ebenfalls gemessen und die aus den Ungleichförmigkeiten resultierenden
Kräfte oder Wege ennittclt und en.sprechend ausgeglichen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an Kraftfahrzeugreifen,
bei dem ein Kraftfahrzeugreifenrohling aufgebaut und noch vor dem Einprägen eines Laufflächenprofils
auf einer Abstützung zum Rotieren gebracht wird, wobei auftretende Ungleichförmigkeiten nach
Größe und Winkellage gemessen werden und am Kraftfahrzeugreifenrohling entsprechend dem Meßergebnis
Material ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der bereits toroidförmige
Kraftfahrzeugreifenrohling auf der Abstützung von innen mit Luftdruck beaufschlagt und während
der Rotation an eine Prüftrommel angedrückt wird und beim Messen der Ungleichförmigkeiten laterale
und/oder radiale Kräfte und/oder Momente gemessen werden und der Materialausgleich an den
Meßwerthochpunkten oder -tiefpunkten im Bereich der Schultern und/oder des gesamten Laufflächenbereiches
erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugreifenrohlings
auf der Abstützung von innen mit einem Luftdruck von etwa 50 % des normalen Reifenbetriebsdruckes und das Andrücken an die
Prüftrommel mit einer etwa 50 % der normalen Betriebsbelastung entsprechenden Anpreßkraft erfolgt
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialausgleich
dadurch erfolgt, daß zum Einp-Igen des Laufflächenprofils
der Kraftfahrzp-ugreifenrohling mit seinem Meßwerttiefpunkt an der geometrischen
Hochpunkt und mit seinem Meßwerthochpunkt an den geometrischen Tiefpunkt der Vulkanisierform
gelegt wird.
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