DE60104061T2

DE60104061T2 - Verfahren zur Verbesserung der Radialkraftänderung eines Reifens und Vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE60104061T2
Application number: DE60104061T
Authority: DE
Inventors: Yuichiro. Kodaira City. Ogawa
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: EP1177883A3; US6776937B2; JP2002116109A; DE60104061D1; US6921255B2; ES2221881T3; JP4571342B2; EP1177883B1; EP1177883A2; US20020014301A1; US20040247718A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung der Radialkraftvariation (nachstehend als RKV abgekürzt) eines Reifens, mit denen die RKV unter den Gleichmäßigkeitseigenschaften eines Luftreifens, bei dem Cord aus einer organischen Faser als Karkassenlagencord verwendet wird, insbesondere eines kleinen Reifens, der durch einen Radialreifen für einen Personenwagen typisiert wird, wirksam und vorteilhaft verbessert werden kann.
Es ist gut bekannt, daß die Gleichmäßigkeit des Reifens, insbesondere des Radialreifens, eine wichtige Eigenschaft ist, die die guten oder schlechten Reifenleistungsmerkmale bestimmt. Unter den Gleichmäßigkeitseigenschaften beeinflußt die RKV die Leistungsmerkmale beinahe aller Radialreifen, und sie hat einen bemerkenswerten Einfluß auf die Lenkstabilität und den Fahrkomfort hinsichtlich Vibrationen des Radialreifens für Personenwagen, die ungleichmäßige Abnutzung des Laufflächenbereichs und dergleichen. Daher wird eine akzeptable obere Grenze der RKV für jede Art von Reifen definiert.
Die Messung und die Eigenschaften der RKV werden nachstehend auf einfache Weise beschrieben.
Wenn der auf einer Gleichmäßigkeitstestmaschine angebrachte Reifen mit einer Last versehen wird und bei einem festgelegten Belastungsradius rotieren gelassen wird, variiert die Reaktionskraft während der einen Umdrehung des Reifens immer zwischen groß und klein, und eine volle Amplitude einer solchen Variation wird RKV genannt. Wenn die Reaktionskraft des Reifens auf der Ordinate aufgetragen wird, und die Rotationsentfernung bei einer Umdrehung des Reifens auf der Abszisse aufgetragen wird, wird die von der Testmaschine gemessene Variation der Reaktionskraft als eine Wellenform erhalten, bei der eine primäre Komponente im allgemeinen eine Sinuswellenform hat, und eine sekundäre Komponente oder weitere Komponenten überlagert sind. Ein Beispiel der Wellenform der primären Komponente der RKV ist in der 5 durch eine ausgezogene Linie wiedergegeben.
Die RKV des an einem Fahrzeug angebrachten Reifens ist eine variierende Größe einer Reaktionskraft, die von einer Straßenoberfläche in der radialen Richtung pro eine Umdrehung des Reifens während des Laufs unter Belastung hervorgerufen wird. Die Variation der Reaktionskraft ist eine auf das Fahrzeug wirkende Kraft, so daß der Reifen, der einen großen RKV-Wert hat, die Nachteile hervorruft, daß der Fahrkomfort bezüglich Vibrationen bei dem Fahrzeug verschlechtert wird, und manchmal ungleichmäßige Abnutzung in dem Laufflächenbereich hervorgerufen wird, und insbesondere die Lenkstabilität des Fahrzeugs während des Laufs mit hoher Geschwindigkeit stark beeinträchtigt wird, und dergleichen.
Daher ist es erforderlich, die RKV des Reifens auf einen Bereich, in dem diese Nachteile nicht hervorgerufen werden, zu beschränken. Bei den Reifen, bei denen die Gleichmäßigkeitseigenschaften wichtig sind, insbesondere bei Radialreifen für Personenwagen, wird daher jeder Reifen nach der Vulkanisation auf einer vorgegebenen Felge angebracht und auf einen vorgegebenen inneren Druck aufgeblasen und einer Inspektion unterworfen, bei der eine Sortierung bezüglich der Annahme oder der Zurückweisung der Gleichmäßigkeit erfolgt, wobei Reifen, deren RKV-Wert über einem vorgegebenen Grenzwert liegt, aus einer Förderlinie als ein zurückgewiesenes Produkt herausgenommen werden.
Die Gleichmäßigkeit des Reifens umfaßt außerdem, zusätzlich zu der obenerwähnten Kraftvariation, die vertikale Vibration und die seitliche Vibration aufgrund der Änderung der Größe. Unter diesen Vibrationen beeinträchtigt die vertikale Vibration in der radialen Richtung des Reifens insbesondere die Reifenleistungsmerkmale. Der absolute Wert der vertikalen Vibration in der radialen Richtung wird radiale Unrundheit (nachstehend als RU abgekürzt) genannt. Im allgemeinen wird angenommen, daß die RU in enger Beziehung zu der RKV steht.
Daher werden die RU und die RKV bei der Inspektion, bei der eine Sortierung bezüglich der Annahme oder der Zurückweisung der Gleichmäßigkeit erfolgt, gleichzeitig gemessen. Die wegen der RKV zurückgewiesenen Reifen werden bei der Position mit dem maximalen RU-Wert markiert und aus der Inspektionslinie herausgenommen und einer RKV-Beseitigung unterworfen. Bei diesem Beseitigungsverfahren wird der wegen der RKV zurückgewiesene Reifen auf einer vorgegebenen Felge angebracht und auf einen vorgegebenen inneren Druck aufgeblasen, und danach wird die markierte Oberfläche des Laufflächengummis einer Polierung mittels einer Schleifmaschine unterworfen, um nur bei einem Teil des Laufflächengummis eine dem RKV-Wert entsprechende Dicke abzuschleifen, wodurch der RKV-Wert verringert wird.
Außerdem stimmen die RU-Wellenform und die RKV-Wellenform bei den beiden Spitzenpositionen nicht unbedingt überein. Es gibt auch ein Verfahren, bei dem die RKV-Beseitigung durch die obige Polierung bei einem Teil des Laufflächenbereichs, der bezüglich der Position, die den maximalen RKV-Wert bei der aus der RKV-Wellenform herausgenommenen, primären Komponente angibt, längs des Umfangs zentriert ist, direkt ausgeführt wird.
Selbst wenn die zurückgewiesenen Reifen durch diese Verfahren zur Beschränkung des RKV-Wertes auf einen geeigneten Bereich durch die Polierung gerettet werden können, ist es jedoch im Wesentlichen unmöglich, das Aussehen des Laufflächenbereichs, der dem Polieren unterworfen wurde, wiederherzustellen, und daher ist eine Verschlechterung des Aussehens des Reifens unbestreitbar. Außerdem kann das Problem nicht übersehen werden, daß der bei dem Polieren des Laufflächengummis erzeugte Gummistaub die Arbeitsumgebung verschlechtert.
Daher wird versucht, den Formungsfaktor und den Aushärtungsfaktor unter den Faktoren der RKV zu ändern, um den RKV-Wert zu minimieren, d. h., diesen Formungsfaktor und diesen Aushärtungsfaktor gegeneinander zu verschieben, um bei der RKV, die durch die Wellenform der primären Komponente der RKV in der 5 wiedergegeben ist, den Wert des minimalen Wertes A anzuheben und den Wert des maximalen Wertes B abzusenken, und daher den Wert der RKV zu verringern. Ein solcher Versuch ist jedoch kritisch bezüglich der Größe der Änderung der RKV und ungenügend bezüglich der Verringerung der RKV.
In diesem Zusammenhang wird in dem US-Patent 5616859 vorgeschlagen, die RU als Ziel für die Verbesserung der Gleichmäßigkeit zu wählen, und ein Teil der Cordfäden bei mindestens einer Lage eines Seitenwandbereichs wird einer bleibenden Verformung unterworfen, um die RU bis unter einen akzeptablen Wert zu verringern. Um eine solche bleibende Verformung auszuführen, wird der Teil des Reifens, der nicht bei einer zu verbessernden Position liegt, beim Aufblasen des Reifens auf einen vorher festgelegten Druck zurückgehalten, und die Dehnung des Cords in einem solchen zurückgehaltenen Bereich beschränkt.
Gemäß dem in dem obigen US-Patent beschriebenen Verfahren kann die Beseitigung der RKV ausgeführt werden, ohne das Aussehen des Reifens zu beeinträchtigen, wenn die Positionen, die den maximalen Wert und den minimalen Wert angeben, bei der RU und der RKV übereinstimmen. Da ein Teil des Karkassenlagencords bleibend verformt wird, ist es jedoch erforderlich, eine ziemlich große Spannung auf den Karkassenlagencord aufzubringen, und auch der innere Druck des Reifens sollte wesentlich erhöht werden, und daher besteht die Befürchtung, daß der Reifen während der Bildung der bleibenden Verformung bei dem Cord zerreißt.
Um das in dem obigen US-Patent angegebene Problem bei der RKV-Beseitigung zu lösen, haben die Erfinder ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die RKV anstelle der RU bei den wegen der RKV zurückgewiesenen Reifen gewählt wird, und der maximale Wert der RKV verringert wird und der minimale Wert der RKV vergrößert wird, und als Ergebnis wird die RKV verringert, ohne daß der Reifen einer Abtragung, wie einer Polierung oder dergleichen, oder einer Aufblasung auf einen ziemlich hohen inneren Druck unterworfen wird, wie in EP 1023987 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC).
Gemäß diesem Verfahren wird, nachdem die RKV eines auf einen vorgegebenen Druck aufgeblasenen Reifens gemessen wurde, eine erste Markierung, die den minimalen Wert der RKV angibt, bei einem ersten Reifenbereich angebracht, und eine zweite Markierung, die den maximalen Wert der RKV angibt, bei einem zweiten Reifenbereich angebracht, und dann werden verschiedene thermische Hysteresen angewandt, und während der Abkühlung wird bei der thermischen Hysterese ein vorgegebener innerer Druck des Reifens aufrechterhalten. Es wurde bestätigt, daß dieses Verfahren einen ausgezeichneten Effekt entwickeln kann.
Bei der RKV-Beseitigung gemäß dem obigen US-Patent und dem obigen europäischen Patent ist jedoch die Verringerung der RU und der RKV auf kleine Werte begrenzt, wenn ein Cord mit kleiner Dehnung und sehr kleiner thermischer Schrumpfung, wie Reyoncord oder dergleichen bei der Karkassenlage des Reifens verwendet wird. Dabei ist es unbestreitbar, daß die RKV-Verringerung ungenügend ist. Wenn andererseits Nyloncord oder Polyestercord, die eine große thermische Schrumpfung haben, bei dem Reifen verwendet wird, tendiert der RKV-Wert dazu, zu dem Wert vor der Verringerung zurückzukehren, verbunden mit einem Anstieg der Temperatur beim Auftreten einer Dehnung während des Laufs des Reifens unter Belastung.
Ein Ziel der Erfindung ist daher, das Problem bei der RKV-Verringerung des obigen US-Patentes zu lösen, und weiterhin die RKV-Verringerung bei dem obigen europäischen Patent zu verbessern, und ein Verfahren zur Beseitigung der RKV eines Reifens zu verwirklichen, bei dem sich nicht das Risiko einer Reifenberstung ergibt, und bei dem die RKV von dem Temperaturanstieg beim Auftreten einer Dehnung während des Laufs des Reifens unter Belastung kaum beeinflußt wird, unabhängig von der Art des Cords aus einer organischen Faser, aus dem die Karkassenlage besteht, sowie eine RKV-Beseitungsvorrichtung zu verwirklichen, die zur Ausführung des RKV-Beseitigungsverfahrens geeignet ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren verwirklicht zur Beseitigung der RKV bei einem Reifen mit einem Laufflächenbereich und einer Karkassenlage mit radialer Struktur, die gummigetränkte Cordfäden aus einer organischen Faser enthält, aufweisend die Schritte, bei denen die RKV bei Raumtemperatur gemessen wird, um eine Reifenposition zu spezifizieren, die einem minimalen Wert der RKV entspricht, die innere Fläche des Laufflächenbereichs in einem RKV-Bodengebiet, das die Position des minimalen RKV-Wertes von beiden Seiten in der Umfangsrichtung des Laufflächenbereichs einschließt, durch ein Schiebemittel in der radialen Richtung des Reifens nach außen geschoben und vergrößert wird, und ein solcher vergrößerter Schiebezustand während einer vorgegebenen Zeit aufrechterhalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts wird das RKV-Bodengebiet von Raumtemperatur bis auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt, und danach wird die innere Fläche des Laufflächenbereichs in dem RKV-Bodengebiet durch das Schiebemittel in der radialen Richtung nach außen geschoben und vergrößert, und die Abkühlung des Reifens wird zusammen mit einer solchen Schiebevergrößerung begonnen, um den vergrößerten Schiebezustand unter Abkühlung während einer vorgegebenen Zeit aufrechtzuerhalten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts wird die gemessene RKV einer Fourier-Wellenformanalyse unterworfen, um die Wellenform der primären Komponente der RKV zu bestimmen, und die Position des minimalen RKV-Wertes und das RKV-Bodengebiet werden aufgrund der Wellenform der primären Komponente spezifiziert.
Bei der weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts wird der Reifen nach der Messung der RKV auf einer geteilten Felge angebracht und unter Atmosphärendruck erhitzt, und nach der Beendigung der Erhitzung wird ein vorgegebener innerer Druck auf das Innere des Reifens gegeben, und ein an einem Segment der geteilten Felge befestigtes Schiebeelement wird als das Schiebemittel in der radialen Richtung des Reifens nach außen verschoben, um die innere Fläche des Laufflächenbereichs in dem RKV-Bodengebiet nach außen zu schieben.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts ist die Schiebekraft des Schiebeelements als das Schiebemittel bei der Position des minimalen RKV-Wertes des Reifens maximal, und sie nimmt von dieser Position in der Umfangsrichtung zu den beiden Seiten hin allmählich ab.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung verwirklicht zur Beseitigung der RKV bei einem Reifen mit einem Laufflächenbereich und einer Karkassenlage mit radialer Struktur, die gummigetränkte Cordfäden aus einer organischen Faser enthält, aufweisend eine geteilte Felge, auf der der Reifen angebracht wird, ein Schiebemittel, das auf einem Segment der geteilten Felge angeordnet ist, und ein Ventil zum Zuführen und Abführen eines Druckgases für das Innere des auf der Felge angebrachten Reifens, wobei ein Schiebeelement, das sich in der radialen Richtung des auf der Felge angebrachten Reifens hin- und herbewegt und die innere Fläche des Laufflächenbereichs von der Innenseite des Reifens nach außen schiebt, in dem Schiebemittel angeordnet ist, und ein Segment der geteilten Felge an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigt ist, und das andere Segment mit einem Bewegungsmittel in der Richtung der axialen Linie der Felge verbunden ist, das die Felge beim Anbringen des Reifens zwischen der Betriebsposition und der Nicht-Betriebsposition verschiebt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts ist das an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigte Felgensegment von einem in einer Ebene offenen Behälter umgeben, der ein Volumen hat, das den auf der geteilten Felge anzubringenden Reifen aufnehmen kann, und ein Deckel, der die offene Fläche des Behälters als Ganzes bedeckt, ist auf dem Felgensegment angeordnet, das mit dem Bewegungsmittel in der Richtung der axialen Linie der Felge verbunden ist, und Auslaßmittel für das Erhitzungsgas und das Abkühlgas sind in dem Behälter angeordnet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts hat das Schiebemittel ein hin- und hergehendes Bewegungsmittel, das das Schiebeelement in der radialen Richtung des Reifens nach außen und innen bewegt, und das Schiebeelement ist auf seiner äußeren Oberfläche mit der gleichen oder nahezu gleichen Krümmung wie die innere Fläche des Laufflächenbereichs versehen.
Bei der weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das hin- und hergehende Bewegungsmittel zwei Aktuatoren auf, die sich parallel zueinander erstrecken, wobei sie die axiale Linie der mit dem Schiebemittel versehenen Felge einschließen.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts weist das hin- und hergehende Bewegungsmittel des Schiebemittels auf einen an einem Vorsprungsbereich der Felge befestigten Aktuator, der mit dem Schiebemittel versehen ist, und einen Schwenkarm, der in einem Endbereich mit einem in der Umfangsrichtung zentralen Bereich des Schiebeelements gelenkig verbunden ist, und der andere Endbereich des Schwenkarms ist mit dem Vorsprungsbereich der Felge schwenkbar verbunden, und der vordere Bereich des Betätigungsschaftes des Aktuators ist mit dem mittleren Bereich des Schwenkarms gelenkig verbunden.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspekts ist die geteilte Felge horizontal angeordnet, wobei die Felgensegmente in der vertikalen Richtung getrennt sind, und das obere Felgensegment ist an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigt, und das untere Felgensegment ist mit dem Schiebemittel und dem hin- und hergehenden Bewegungsmittel in der axialen Richtung der Felge versehen.
Die Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die Folgendes darstellen:
Die 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen RKV-Beseitigungsvorrichtung und eines darauf angebrachten Reifens.
Die 2 ist eine schematische vergrößerte Schnittansicht, die einen Hauptteil der Vorrichtung und den Reifen, wie in der 1, veranschaulicht.
Die 3 ist eine schematische Schnittansicht längs der Linie III-III der 2.
Die 4 ist eine schematische Ansicht, die den Übergang eines Cordfaden-Einheitslängenverhältnisses bei einem Laufflächenbereich eines Reifens vor und nach der RKV-Beseitigung veranschaulicht.
Die 5 ist eine schematische Ansicht der RKV-Wellenform bei einem Reifen vor und nach der RKV-Beseitigung gemäß der Erfindung.
Die 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen RKV-Beseitigungsvorrichtung.
Die 7 ist eine schematische Ansicht, die eine ebene Ansicht eines Schiebeelements bei der in der 6 wiedergegebenen Beseitigungsvorrichtung und eine partielle Schnittansicht des Reifens zusammen veranschaulicht.
Der in den 1 und 2 wiedergegebene Reifen ist ein Radialreifen für Personenwagen. Der Reifen 1 weist auf: einen Laufflächenbereich 2, zwei Seitenwandbereiche 3, die mit den beiden Seiten des Laufflächenbereichs verbunden sind, zwei Wulstbereiche 4, die mit den Seitenwandbereichen verbunden sind, eine Karkasse aus einer oder mehr Lagen, einer Lage bei der dargestellten Ausführungsform, die sich zwischen den Wulstbereichen 4 erstreckt, und einen Gürtel 6 auf der Außenseite der Karkasse 5, der den Laufflächenbereich 2 verstärkt.
Die Karkasse 5 besteht aus einer Lage mit radialer Struktur, die gummigetränkte Cordfäden aus einer organischen Faser enthält. Als der Cordfaden aus einer organischen Faser kann Nylon-6-Cordfaden, Nylon-66-Cordfaden, Polyester-Cordfaden, Reyon-Cordfaden und so weiter verwendet werden. Der Gürtel 6 besteht aus zwei oder mehr gummigetränkten schrägen Stahlcordschichten, zwei schrägen Schichten bei der dargestellten Ausführungsform. Bei dem Gürtel 6 kann eine Deckschicht aus gummigetränkten Cordfäden aus einer organischen Faser, die in der Umfangsrichtung des Laufflächenbereichs 2 angeordnet sind, auf der Außenseite der schrägen Stahlcordschichten angeordnet werden.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird zuerst die RKV des Reifens 1 bei dem auf einen vorgegebenen inneren Druck aufgeblasenen Reifen 1 mittels einer Gleichmäßigkeits-Meßvorrichtung gemessen, um die Reifenposition, die den minimalen Wert A der gemessenen RKV angibt, vorzugsweise eine Position P_A auf dem Umfang des Laufflächenbereichs 2, zu spezifizieren. Eine geeignete Markierung wird bei der spezifizierten Position P_A des Laufflächenbereichs 2 angebracht. Bei der Messung der RKV ist es günstig, wenn mittels einer Fourier-Wellenformanalyse nur die Wellenform der primären Komponente aus der RKV-Wellenform als Ausgangsgröße der Gleichmäßigkeits-Meßvorrichtung ausgewählt wird. In diesem Fall kann die Position P_A des minimalen RKV-Wertes A spezifiziert werden, ohne sich um die minimalen Spitzenpositionen zu kümmern. Ein Beispiel der Wellenform der primären RKV-Komponente ist in der 5 mittels einer ausgezogenen Linie wiedergegeben. Außerdem gibt es einen minimalen Wert B der RKV bei einer von dem minimalen Wert A weit entfernten Position.
Um danach die RKV zu beseitigen, wird mindestens zum Beispiel das RKV-Bodengebiet R_A des Reifens 1, das die Position P_A des minimalen RKV-Wertes von beiden Seiten in der Umfangsrichtung des Laufflächenbereichs 2 einschließt (siehe die 3 und 5) von Raumtemperatur bis auf eine vorgegebene Temperatur, z. B. einen Temperaturbereich von 100–180°C, erhitzt. In diesem Fall ist es günstig, das RKV-Bodengebiet R_A zentrisch zu der Position P_A zu spezifizieren.
Außerdem ist es möglich, den ganzen Reifen 1 zu erhitzen, um das RKV-Bodengebiet R_A der Erhitzung zu unterwerfen.
Als Erhitzungsverfahren kann entweder die Erhitzung außerhalb der RKV-Beseitigungsvorrichtung, wie unten erwähnt wird, oder die Erhitzung innerhalb der RKV-Beseitigungsvorrichtung ausgewählt werden. Bei der Erhitzung außerhalb der RKV-Beseitigungsvorrichtung kann auch eine Aushärtemaschine verwendet werden. In jedem Fall ist es wichtig, daß die Erhitzung bei dem nicht auf einen inneren Druck aufgeblasenen Reifen 1 ausgeführt wird.
Eine Vorrichtung zur Beseitigung der RKV des Reifens 1 nach der Erhitzung oder eine RKV-Beseitigungsvorrichtung 100 weist eine geteilte Felge aus Segmenten 101, 102 auf, auf der der Reifen 1 angebracht wird, wie in den 1 und 2 gezeigt ist. Bei der Vorrichtung 100 sind die Felgensegmente 101, 102 parallel zueinander angeordnet, wobei sie in der vertikalen Richtung getrennt sind. Eines dieser Segmente, das obere Felgensegment 101 bei der dargestellten Ausführungsform, ist an dem Hauptkörper der RKV-Beseitigungsvorrichtung 100 befestigt, während das andere, untere Felgensegment 102 mit einem Bewegungsmittel 103 zur Bewegung zwischen der Betriebsposition und der Nicht-Betriebsposition verbunden ist, wie weiter unten ausführlich erwähnt wird, so daß es bei der dargestellten Ausführungsform in der Richtung einer axialen Linie y nach oben und unten verschoben wird.
Außerdem kann die geteilte Form 101, 102 so angeordnet werden, daß sie in der horizontalen Richtung geteilt ist, und ihre axialen Linien können sich in der horizontalen Richtung erstrecken.
Außerdem weist die dargestellte RKV-Beseitigungsvorrichtung 100 ein Schiebemittel 104 auf, das an dem unteren Felgensegment 102 befestigt ist und eine Größe hat, die kleiner als der innere Durchmesser des Reifens ist, und das Schiebemittel 104 ist mit einem Schiebeelement 105 versehen. Das Schiebeelement 105 kann in der radialen Richtung des auf der geteilten Felge 101, 102 angebrachten Reifens 1 oder der Richtung x der beiden Endpfeile hin- und herbewegt werden, wie in der 2 gezeigt ist, und es hat die Funktion, die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2 von der Innenseite des Reifens 1 nach außen zu schieben. Das Schiebeelement 5 in dem nach außen geschobenen Zustand ist in den 2 und 3 durch eine unterbrochene Linie wiedergegeben. Außerdem ist die Länge L des Schiebeelements 105 in der Umfangsrichtung des Reifens (siehe 3) eine Größe, die dem RKV-Bodengebiet R_A des Reifens 1 entspricht.
Wie in der 1 gezeigt ist, weist die Vorrichtung 100 weiterhin auf ein Ventil 111, über das ein Druckgas mit einem vorgegebenen Druck, z. B. Luft, in das Innere des auf der geteilten Felge 101, 102 anzubringenden Reifens 1 zugeführt wird, und ein Ventil 112, über das die Druckluft abgeführt wird. In der 1 sind diese Ventile 111, 112 auf dem unteren Felgensegment 102 angeordnet. Außerdem kann jedes dieser Ventile ein Ventil zum Zuführen oder Abführen der Druckluft sein.
Wenn die Erhitzung des Reifens 1 außerhalb der Vorrichtung 100 ausgeführt wird, wird der Reifen 1 nach Beendigung der Erhitzung so rasch wie möglich in die Nicht-Betriebsposition der Vorrichtung 100 gebracht, die in der 1 durch eine ausgezogene Linie wiedergegeben ist, und in der das untere Felgensegment 102n in der unteren Position ist. In diesem Fall stimmt die Position P_A des minimalen RKV-Wertes bei dem Reifen mit der mittleren Position der Länge L des Schiebeelements 105 überein. Danach wird das Bewegungsmittel 103 betätigt, um das untere Felgensegment 102 zusammen mit dem Reifen 1 anzuheben, und dann wird das untere Felgensegment 102 über einen Feststellmechanismus 113 mit dem oberen Felgensegment 101 verbunden. Folglich ist der Reifen 1 bei einer vorgegebenen Position positioniert und festgeklemmt. Der festgeklemmte Zustand des Reifens 1 ist in der 1 durch eine unterbrochene Linie wiedergegeben. Um die Festklemmung des Reifens 1 sicherzustellen, wird die Druckluft über ein Zuführventil 111 in das Innere des Reifens 1 zugeführt.
Dann wird die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2 in dem RKV-Bodengebiet R_A des Reifens 1 vergrößert, wozu sie durch das Schiebemittel 104 in der radialen Richtung nach außen geschoben wird. Genauer gesagt, das Schiebemittel 104 wird betätigt, um das Schiebeelement 105 in der radialen Richtung nach außen zu bewegen, wodurch die innere Fläche 2is des Lauffächenbereichs 2, die dem RKV-Bodengebiet R_A entspricht, durch das Schiebeelement 105 bis zu einer Position, die in den 2 und 3 durch eine strichpunktierte Linie wiedergegeben ist, in der radialen Richtung nach außen geschoben und vergrößert wird.
Unmittelbar nach einer solchen Schiebevergrößerung wird mit der Abkühlung des Reifens 1 begonnen, und die Abkühlung wird fortgesetzt, bis die Form des erhitzten Bereichs des Reifens 1 stabilisiert ist, zum Beispiel, bis die innere Temperatur ungefähr 60°C beträgt, wobei die Schiebung durch das Schiebeelement 105 während einer vorgegebenen Zeit aufrechterhalten wird. Für die Abkühlung des Reifens ist eine Zwangskühlung günstig. Nach einer vorgegebenen Zeit ab dem Beginn der Schiebung wird das Schiebeelement 105 zurückbewegt, während das Bewegungsmittel 103 betätigt wird, um das untere Felgensegment 102 zusammen mit dem Reifen 1 abzusenken. Folglich ist der Vorgang der RKV-Beseitigung beendet, und der Reifen 1 wird aus dem unteren Felgensegment 102 herausgenommen.
Außerdem kann die in das Innere des Reifens 1 eingefüllte Druckluft abgeführt werden, wenn der Reifen in der vorgegebenen Position festgeklemmt ist, aber vorzugsweise sollte die Druckluft bis zur Beendigung des RKV-Beseitigungsvorgangs in dem Reifen gelassen werden, um den Schiebevorgang des Schiebemittels 104 sicherzustellen und die RKV-Beseitigung wirksamer durchzuführen.
Obwohl bei dem obigen Prozeß die RKV beseitigt wird, nachdem sie bei dem einzelnen ausgehärteten Reifen 1 bei Raumtemperatur gemessen wurde, kann die RKV-Beseitigung durch das folgende Mittel ausgeführt werden, wenn der Reifen 1 unmittelbar, nachdem er aus der Aushärtemaschine herausgenommen wurde, einer Aufblasung unterworfen wird.
In dem letzteren Fall werden eine Kombination aus einer vorgegebenen Aushärtemaschine und einer vorgegebenen Form, und eine Montageposition der Form in der Aushärtemaschine vorher spezifiziert, und eine Position P_A des minimalen RKV-Wertes bei einer vorgegebenen Anzahl von ausgehärteten Reifen 1 wird für die Aufblasvorrichtung unter den spezifizierten Bedingungen der obigen Kombination und Montageposition spezifiziert, und ein Schiebemittel 104 wird auf der Aufblasvorrichtung entsprechend der Position P_A angeordnet. In diesem Fall ist es möglich, das RKV-Bodengebiet R_A des Hochtemperaturreifens 1 unmittelbar, nachdem er aus der Aushärtemaschine automatisch herausgenommen wurde, dadurch zu vergrößern, daß es durch das Schiebemittel 104 in der radialen Richtung nach außen geschoben wird.
Als Folge davon werden Bereiche der Cordfäden aus einer organischen Faser bei der Karkasse 5 in dem RKV-Bodengebiet R_A infolge der Schiebung durch das Schiebemittel 104 gedehnt, und ein solcher Cordfaden-Dehnungszustand wird von der hohen Temperatur zu Beginn der RKV-Beseitigung bis zu der niedrigen Temperatur nahe bei Raumtemperatur bei Beendigung der RKV-Beseitigung aufrechterhalten, so daß die Cordfäden in dem gedehnten Zustand auf sichere Weise thermofixiert werden und in dem erforderlichen Dehnungsgrad gehalten werden. Außerdem kehrt der gedehnte Cordfadenbereich nie in seinen ursprünglichen Zustand zurück, auch nicht bei dem darauf folgenden Lauf des Reifens 1 unter Belastung.
Dies ist in der 4 gezeigt, wo die Ordinate der Prozentsatz der Cordfaden-Einheitslänge in dem RKV-Bodengebiet R_A vor der Beseitigung ist, zum Beispiel, wenn eine Länge von 10 mm 100% ist, und die Abszisse die verstrichene Zeit nach dem Beginn der Erhitzung des Reifens 1 ist. Die verstrichene Zeit T₁ ist die Erhitzungszeit des Reifens 1, und die verstrichene Zeit T₂ ist die Schiebezeit des RKV-Bodengebietes R_A und die verstrichene Zeit T₃ ist die Zeit des Laufs des Reifens unter Belastung. Was den Übergang des Prozentsatzes der Cordfadenlänge betrifft, so wird der Cordfaden bei der verstrichenen Zeit T₁ einmal bis auf weniger als 100% wärmegeschrumpft, und der wärmegeschrumpfte Cordfaden übersteigt 100% infolge der Schiebung durch das Schiebemittel 104, und er ist 102% bei einem Beispiel, wie weiter unten erwähnt wird, und danach wird der Wert von 102% aufrechterhalten, selbst bei dem Lauf des Reifens unter Belastung.
Wenn die RKV bei dem gleichen Reifen 1, der bei der Messung der 5 verwendet wird, nach der obigen Erhitzungszeit und Schiebezeit gemessen wird, steigt als Folge davon der minimale RKV-Wert A in der 5 bis auf einen minimalen Wert A₁ an, und der Wert der Reaktionskraft N in dem RKV-Bodengebiet R_A des Reifens 1 wird bis auf einen Wert angehoben, der durch eine strichpunktierte Linie wiedergegeben ist, um schließlich RKV₁ < RKV nach der RKV-Beseitigung zu erhalten. Es ist ein Hauptpunkt der Erfindung, daß der Anstieg der Reaktionskraft N in dem RKV-Bodengebiet R_A durch die Wirkung der mechanischen Kraft ausgeführt wird. Daher besteht keine Befürchtung, daß ein solcher Anstieg von der Art des verwendeten Cordfadens aus einer organischen Faser abhängt.
Die in der 1 wiedergegebene RKV-Beseitigungsvorrichtung weist ein Mittel zum Erhitzen des Reifens 1 innerhalb der Vorrichtung auf. Das heißt, ein Behälter 115, der den auf der geteilten Felge 101, 102 angebrachten Reifen 1 aufnehmen kann und auf der unteren Seite ganz offen ist, ist so angeordnet, daß er das an dem Hauptkörper der Vorrichtung 100 befestigte, obere Felgensegment 101 umschließt, und ein Deckel 116, der die ganze offene Fläche des Behälters 115 bedeckt, ist auf dem mit dem Bewegungsmittel 103 versehenen, unteren Felgensegment 102 angeordnet. Der Behälter 115 wird bei Beendigung der Bewegung des Felgensegments 102 mit dem Deckel 116 verschlossen, um die RKV-Beseitigung auszuführen.
Außerdem ist der Behälter 115 versehen mit einer Einlaßöffnung 117 für ein Erhitzungsgas und einer daran angeschlossenen Rohrleitung 118 als Zuführmittel für das Erhitzungsgas, und einer Einlaßöffnung 119 für ein Kühlgas und einer daran angeschlossenen Rohrleitung 120 als Zuführmittel für das Kühlgases, und einer Auslaßöffnung 121 und einer Rohrleitung 122 für diese Gase.
In dem Fall der Verwendung des Behälters 115 wird das mit dem Reifen 1 von Raumtemperatur versehene, untere Felgensegment 102 mit dem oberen Felgensegment 101 verbunden, um den Reifen 1 auf der geteilten Felge 101, 102 anzubringen, wie oben erwähnt wurde. In diesem Stadium wird der Behälter 115 mit dem in der 1 durch eine unterbrochene Linie wiedergegebenen Deckel 116 verschlossen, und dann wird ein Erhitzungsgas mit einer vorgegebenen Temperatur über die Einlaßöffnung 117 und die Rohrleitung 118 in den Behälter 115 zugeführt, um den ganzen Reifen 1 bei Atmosphärendruck während einer vorgegebenen Zeit zu erhitzen.
Um die Erhitzung zu beenden, nachdem der Reifen auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wurde, wird über das Ventil 111 bis zu einem vorgegebenen inneren Druck Druckluft in den Reifen 1 eingefüllt, und gleichzeitig wird die Zuführung des Erhitzungsgases angehalten und das Erhitzungsgas wird über die Auslaßöffnung 121 und die Rohrleitung 122 nach der Außenseite des geschlossenen Behälters abgeführt. Zusätzlich wird ein Kühlgas, z. B. Luft von außerhalb der Vorrichtung 100 oder ein durch eine Gaserzeugungsvorrichtung erzeugtes Kühlgas, über die Einlaßöffnung 119 und die Rohrleitung 120 nach der Innenseite des geschlossenen Behälters zugeführt, um mit der Abkühlung des Reifens 1 zu beginnen und die Abkühlung des Reifens 1 fortzusetzen.
Danach wird, während der innere Druck des Reifens 1 aufrechterhalten wird, das an dem unteren Felgensegment 102 befestigte Schiebemittel 104 betätigt, um das Schiebeelement 105 in der radialen Richtung nach außen zu schieben, wodurch das Schiebeelement 105 gegen die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2, die dem RKV-Bodengebiet R_A entspricht, geschoben wird. Danach wird die RKV des Reifens 1 durch den gleichen Vorgang wie oben beseitigt.
Bei der RKV-Beseitigung nach der Erhitzung des ganzen Reifens kann eine große RKV-Verringerung beobachtet werden, verglichen mit dem Fall der örtlichen Erhitzung des Laufflächenbereichs 2, der mit dem RKV-Bodengebiet R_A übereinstimmt, wie oben erwähnt wurde.
Die Einzelheiten des Schiebemittels 104 und des Schiebeelements 105 werden nachstehend beschrieben.
Das Schiebemittel 104 ist mit einem hin- und hergehenden Bewegungsmittel versehen, das das Schiebeelement 105 in der radialen Richtung nach außen und innen bezüglich des auf der geteilten Felge 101, 102 angebrachten Reifens 1 bewegt. Das in den 1-3 wiedergegebene, hin- und hergehende Bewegungsmittel besteht aus zwei Aktuatoren, genauer gesagt, zwei doppeltwirkenden Zylindern 130, die an dem unteren Felgensegment 102 befestigt sind. Die zwei doppeltwirkenden Zylinder 130 sind parallel zueinander um eine axiale Linie y der Felge angeordnet.
Das Schiebeelement 105 ist bei dem doppeltwirkenden Zylinder 130 an dem vorderen Bereich der Kolbenstange befestigt. Die äußere Oberfläche 105os des Schiebeelements 105 hat entweder die gleiche Krümmung oder nahezu die gleiche Krümmung wie die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2 des Reifens 1. In dem Fall der ungefähr gleichen Krümmung ist der Krümmungsradius der äußeren Oberfläche 105os längs der Länge L des Schiebeelements 105 in der Umfangsrichtung ein wenig kleiner als der Krümmungsradius der inneren Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2.
Als Folge davon wird die Schiebekraft des Schiebeelements 105, das eine solche äußere Oberfläche 105os hat, gegen die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2 bei der Position P_A des minimalen RKV-Wertes des Reifens 1 maximal gemacht, und sie kann von der Position P_A zu den beiden Seiten hin in der Umfangsrichtung allmählich verringert werden. Folglich ist die RKV-Verringerung bei der Position P_A maximal, und die RKV-Verringerung in dem RKV-Bodengebiet R_A kann sanft abfallen. Außerdem ist die innerste zurückgezogene Position des Schiebeelements 105 eine Position, die bei der Anbringung des Reifens 1 keine Schwierigkeiten hervorruft.
In den 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform des hin- und hergehenden Bewegungsmittels für das auf dem Schiebemittel 104 angeordnete Schiebeelement 105 wiedergegeben.
Dieses hin- und hergehende Bewegungsmittel weist auf: einen einzigen Aktuator, genauer gesagt, einen einzigen doppeltwirkenden Zylinder 135, der an dem Vorsprungsbereich 134 des unteren Felgensegments 102 befestigt ist und mit dem Schiebemittel 104 versehen ist, und einen Schwenkarm 136, der in einem Endbereich mit dem in der Umfangsrichtung mittleren Bereich des Schiebeelements 105 gelenkig verbunden ist.
Der andere Endbereich des Schwenkarms 136 ist mit dem Vorsprungsbereich 134 des unteren Felgensegments 102 schwenkbar verbunden, und der vordere Bereich des Betätigungsschaftes des doppeltwirkenden Zylinders 136, d. h., der vordere Bereich der Kolbenstange, ist mit dem mittleren Bereich des Schwenkarms 136 gelenkig verbunden ist, wodurch das Schiebeelement 105 in der durch die beiden Endpfeile gekennzeichneten Richtung x hin- und herbewegt werden kann. Als Folge davon kann der Laufflächenbereich 2 in der radialen Richtung vergrößert werden, wenn das Schiebeelement 105 gegen die innere Fläche 2is des Laufflächenbereichs 2 geschoben wird. Die übrige Bauweise ist die gleiche wie bei dem obenerwähnten Schiebemittel 104.
Obwohl die RKV-Beseitigung des Reifens für den Fall beschrieben wird, daß der Reifen teilweise oder ganz erhitzt wird, und die Abkühlung des Reifens ab dem Beginn des Schiebevorgangs durch das Schiebemittel ausgeführt wird, kann die RKV-Beseitigung von dem Beginn bis zu der Beendigung der Beseitigung bei Raumtemperatur, ohne Erhitzung und Abkühlung des Reifens, ausgeführt werden. Selbst in dem letzteren Fall ist es möglich, im Wesentlichen die gleiche Wirkung und den gleichen Effekt zu erreichen.
Wie oben erwähnt wurde, wird gemäß der Erfindung die innere Fläche des Laufllächenbereichs in dem RKV-Bodengebiet des Reifens durch das mechanische Schiebemittel nach außen geschoben und vergrößert, so daß das Verfahren zur Beseitigung der RKV des Reifens bei sicherer Ausführung verwirklicht werden kann, unabhängig von der Art des Cordfadens aus einer organischen Faser, aus dem die Karkassenlage besteht, und ohne Beeinflussung der RKV durch den Anstieg der Temperatur beim Auftreten einer Dehnung während des Laufs des Reifens unter Belastung, und auch die RKV-Beseitigungsvorrichtung, die für die Ausführung eines solchen Verfahrens geeignet ist, verwirklicht werden kann.

Claims

Verfahren zur Beseitigung der Radialkraftvariation bei einem Reifen (1) mit einem Laufflächenbereich (2) und einer Karkassenlage (5) mit radialer Struktur, die gummigetränkte Cordfäden aus einer organischen Faser enthält, aufweisend die Schritte, bei denen die Radialkraftvariation bei Raumtemperatur gemessen wird, um eine Reifenposition zu spezifizieren, die einem minimalen Wert der Radialkraftvariation entspricht, die innere Fläche (2is) des Laufflächenbereichs (2) in einem Radialkraftvariations-Bodengebiet, das die Position des minimalen Wertes der Radialkraftvariation von beiden Seiten in der Umfangsrichtung des Laufflächenbereichs einschließt, durch ein Schiebemittel (104) in der radialen Richtung des Reifens nach außen geschoben und vergrößert wird, und ein solcher vergrößerter Schiebezustand während einer vorgegebenen Zeit aufrechterhalten wird.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialkraftvariations-Bodengebiet von Raumtemperatur bis auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird, und danach die innere Fläche (2is) des Laufflächenbereichs (2) in dem Radialkraftvariations-Bodengebiet durch das Schiebemittel (104) in der radialen Richtung nach außen geschoben und vergrößert wird, und das Abkühlen des Reifens zusammen mit einer solchen Schiebevergrößerung begonnen wird, um den vergrößerten Schiebezustand unter Abkühlung während einer vorgegebenen Zeit aufrechtzuerhalten.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Radialkraftvariation einer Fourier-Wellenformanalyse unterworfen wird, um eine Primärkomponenten-Wellenform der Radialkraftvariation zu bestimmen, und die Position des minimalen Wertes der Radialkraftvariation und das Radialkraftvariations-Bodengebiet aufgrund der Primärkomponenten-Wellenform spezifiziert werden.
Verfahren wie in Anspruch 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen nach der Messung der Radialkraftvariation auf einer geteilten Felge (101, 102) angebracht wird und unter Atmosphärendruck erhitzt wird, und nach der Beendigung der Erhitzung ein vorgegebener innerer Druck in das Innere des Reifens gegeben wird, und ein Schiebeelement (105) als das Schiebemittel (104), das an einem Segment der geteilten Felge befestigt ist, in der radialen Richtung des Reifens nach außen verschoben wird, um die innere Fläche (2is) des Laufflächenbereichs (2) in dem Radialkraftvariations-Bodengebiet zu schieben.
Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebekraft des Schiebeelements (105) als das Schiebemittel (104) bei der Position des minimalen Wertes der Radialkraftvariation bei dem Reifen maximal ist, und von dieser Position in der Umfangsrichtung zu den beiden Seiten hin allmählich verringert wird.
Vorrichtung zur Beseitigung der Radialkraftvariation bei einem Reifen (1) mit einem Laufflächenbereich (2) und einer Karkassenlage (5) mit radialer Struktur, die gummigetränkte Cordfäden aus einer organischen Faser enthält, aufweisend eine geteilte Felge (101, 102), auf der der Reifen angebracht wird, ein Schiebemittel (104), das auf einem Segment der geteilten Felge angeordnet ist, und ein Zufuhr- und Auslaßventil (111, 112) für ein Druckgas in dem Inneren des auf der Felge angebrachten Reifens, wobei ein Schiebeelement (105), das sich in der radialen Richtung des auf der Felge angebrachten Reifens hin- und herbewegt und die innere Fläche (2is) des Laufflächenbereichs (2) von der Innenseite des Reifens schiebt, in dem Schiebemittel (104) angeordnet ist, und ein Segment (101) der geteilten Felge an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigt ist, und das andere Segment (102) mit einem Bewegungsmittel (103) in der Richtung der axialen Linie der Felge verbunden ist, das die Felge beim Anbringen des Reifens zwischen der Betriebsposition und der Nicht-Betriebsposition verschiebt.
Vorrichtung wie in Anspruch 6 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigte Felgensegment von einem in einer Ebene offenen Behälter (115) umgeben ist, der ein Volumen hat, das den auf der geteilten Felge anzubringenden Reifen aufnehmen kann, und ein Deckel (116), der die offene Fläche des Behälters (115) als Ganzes bedeckt, auf dem Felgensegment (102) angeordnet ist, das mit dem Bewegungsmittel (103) in der Richtung der axialen Linie der Felge verbunden ist, und Auslaßmittel (117–122) für das Erhitzungsgas und das Abkühlgas in dem Behälter (115) angeordnet sind.
Vorrichtung wie in Anspruch 6 oder 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebemittel (104) ein Hin- und Herbewegungsmittel hat, das das Schiebeelement (105) in der radialen Richtung des Reifens nach außen und innen bewegt, und das Schiebeelement auf seiner äußeren Oberfläche (105os) mit der gleichen oder nahezu gleichen Krümmung wie die innere Fläche (2is) des Laufflächenbereichs (2) versehen ist.
Vorrichtung wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Hin- und Herbewegungsmittel zwei Aktuatoren (130) aufweist, die sich parallel zueinander erstrecken, wobei sie die axiale Linie der mit dem Schiebemittel (104) versehenen Felge einschließen.
Vorrichtung wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Hin- und Herbewegungsmittel des Schiebemittels (104) einen an einem Vorsprungsbereich (134) der Felge (102) befestigten Aktuator (135) aufweist, der mit dem Schiebemittel versehen ist, und einen Schwenkarm (136) aufweist, der in einem Endbereich mit einem in der Umfangsrichtung zentralen Bereich des Schiebeelements (105) gelenkig verbunden ist, und der andere Endbereich des Schwenkarms (136) mit dem Vorsprungsbereich (134) der Felge (102) schwenkbar verbunden ist, und der obere Bereich der Betätigungswelle des Aktuators (135) mit dem mittleren Bereich des Schwenkarms (136) gelenkig verbunden ist.
Vorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 6 bis 10 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte Felge horizontal angeordnet ist, wobei die Felgensegmente in der vertikalen Richtung getrennt sind, und das obere Felgensegment (101) an dem Hauptkörper der Vorrichtung befestigt ist, und das untere Felgensegment (102) mit dem Schiebemittel (104) und dem Hin- und Herbewegungsmittel in der axialen Richtung der Felge versehen ist.