EP1430285A1 - Machine et procede de controle d'une enveloppe - Google Patents

Machine et procede de controle d'une enveloppe

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Publication number
EP1430285A1
EP1430285A1 EP02767342A EP02767342A EP1430285A1 EP 1430285 A1 EP1430285 A1 EP 1430285A1 EP 02767342 A EP02767342 A EP 02767342A EP 02767342 A EP02767342 A EP 02767342A EP 1430285 A1 EP1430285 A1 EP 1430285A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
envelope
machine
measuring
sensors
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02767342A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Denis Deniau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin SAS
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland, Michelin Recherche et Technique SA France, Societe de Technologie Michelin SAS filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Publication of EP1430285A1 publication Critical patent/EP1430285A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02—Tyres
    • G01M17/022—Tyres the tyre co-operating with rotatable rolls

Definitions

  • the present invention relates to a machine and a method for controlling an envelope. Its purpose is to give a more precise account of the measured characteristics of the envelopes, also called bare tires.
  • envelope control machine In this machine, envelopes are approached, flat, to a measuring device by means of a conveyor belt. Arrived in the device, two flanges are applied to the sides of the envelope, and the envelope is inflated under conditions corresponding to a use. Then geometric characteristics of the envelope are measured. These geometrical characteristics are in particular measured after setting the envelope in motion by means of a motor driving one of the flanges, the other being free to rotate. These geometric characteristics are measured under load. The load applied to the envelope results from the application of a flywheel, or a load wheel against the envelope.
  • the static deformation measurements of the envelope correspond to true deformations, in particular those which the envelopes exhibit when they are in use.
  • the machine measures under load radial and lateral reactions of the envelopes as well as vertical reactions. It was then possible to rest the machine or a part of it on load cells, in particular very precise piezoelectric load cells, and to account by measuring the signal delivered by these load cells of the oscillations of the machine itself. same, or parts thereof. These oscillations are images of the behavioral changes caused by the defects of the envelopes to be measured.
  • the machine rests on its scales, it is sufficient to calibrate it once and for all (possibly regularly, for example every year, due to drifts) by pulling the machine in the directions provided, and with calibrated forces to measure the signals delivered in response by the load cells. A simple general transducer is thus obtained. Finally, the measurements are also dynamic measurements for which the characteristics of the envelope are involved in the measurement but do not intervene in the calibration of the machine.
  • the envelopes in order to increase the sensitivity of the machine, provision is made on the one hand to rotate the envelopes to be measured at a speed higher than that normally used in the prior art. For example, the speed of sixty revolutions per minute traditionally used becomes a speed of 150 revolutions per minute.
  • the inflation pressure is increased during the test, in particular by bringing this pressure to four bars, for example.
  • the subject of the invention is therefore a machine for controlling an envelope comprising a device for holding this envelope, and a device for measuring the characteristics of this maintained envelope, characterized in that the measurement device comprises sensors placed in a rest base on the machine floor.
  • It also relates to a method of controlling an envelope in a machine comprising a device for holding this envelope, and a device for measuring the characteristics of the envelope maintained, characterized in that the measuring device is placed in a rest base on the machine floor.
  • FIG. 1 a front view of the machine controlling an envelope according to the invention
  • FIG. 1 a side view of the machine of Figure 1;
  • FIG. 1 shows, according to the invention, a machine 1 for checking an envelope.
  • An envelope not shown, is intended to be placed in a device 2 for holding this machine 1, opposite a device for measuring the characteristics of the envelope maintained.
  • the characteristic measurement device will be seen later.
  • the device 2 for holding the envelope of the invention is characterized in that it allows the envelope to be held vertically in the machine. Indeed, the machine 1 rests on the ground 3 by means of a base 4.
  • the holding device 2 then comprises, in order to maintain an envelope, two vertical flanges, respectively left and right 5 and 6, intended to be approached, of preferably in a symmetrical manner with respect to a vertical plane 7 of symmetry of the machine, of the two respective flanks of the vertical envelope presented.
  • Vertical means that the envelope is presented in the machine in a position corresponding to usual use for a vehicle traveling on a road.
  • the envelope is presented at a suitable height, by means of a centralizer 8 manipulated and adjusted, here for example by a crank ' 9.
  • the centralizer comprises for this purpose a plate 10 carried by feet 11 manipulated at middle of the crank 9.
  • the centering device 8 has means, for example a tilting plate for ejecting the envelope by rolling on its tread once the measurement has been made.
  • the centering flanges 5 and 6 preferably have chamfered shims such as 12, intended to be introduced laterally into the two circular openings on each side of the envelope so as to ensure automatic centering of the envelope.
  • the centering device 8 is used to approach the envelope with a tolerance corresponding to the clearance of the chamfers.
  • the crank 9 can be linked to an index allowing, for a given type of envelope, to pre-position in advance the envelope to be measured so that it is in the right place relative to the flanges 5 and 6.
  • the flanges 5 and 6 When the envelope is in place, the flanges 5 and 6 are approached horizontally symmetrically from one another, perpendicular to the plane 7 to take their place. When they are in place, the envelope is inflated, for example by blowing air through a wall of one of the flanges. In one example, as indicated above, the inflation pressure will be higher than a nominal operating pressure of the envelope. Typically for the measurements, it will be four bars, or approximately double, for example more or less 15%, of a nominal operating pressure.
  • the flanges 5 and 6 are moreover driven by motors 13 and 14 respectively.
  • the two motors 13 and 14 are controlled one on the other both in speed and in position so that none of them can not exert a twisting effort on the envelope which would distort the different measures. In this way, the two flanges form half-wheels of a common wheel.
  • the motors 13 and 14 are moreover provided with indexing devices 15 making it possible to know at any time the rotational position of the flanges. Such devices 15 thus make it possible, during measurements, to identify the angular coordinate of the envelope for which parameter values are measured. This indexing makes it possible to draw, for a given parameter, its evolution as a function of this angle. Due to the setting in motion of the envelope by the motors 13 and 14 are, and to protect an operator of the splashing, envelopes and the flanges are located behind a protective flap 16 robust. For this reason different parts shown in Figure 1 which are masked by the flap 16 are drawn with dashes.
  • the base 4 essentially comprises a set of load cells such as 17 and 18.
  • the load cells 17 and 18 include piezoelectric sensors, precise and with high dynamics. Piezoelectric sensors are sensors delivering an electrical signal whose intensity, voltage, or even frequency, is a function of a supported mechanical force. They ensure, in addition to the support of the machine 1, the instantaneous measurement of the micro-displacements of the base 4.
  • two load cells are installed. These two load cells 17 and 18 are located symmetrically with respect to plane 7.
  • a non-dynamometric shoe (but which could also include a third load cell) not shown in FIG. 1, is located in a plane deeper than the plane of load cells 17 and 18.
  • Figure 2 generally presented in section along the plane 7 includes the trace 20 of the axis 21 ( Figure 1 ) of rotation of the flanges 5 and 6. It also shows that the support 10 is provided for pushing the envelope to be measured towards a flywheel 22 making it possible to simulate rolling of the envelope.
  • the flywheel 22 is basically held by a bearing 23 held securely on both sides by brackets such as 24 in the machine 1.
  • the flywheel 22 is here a convex rolling flywheel.
  • the machine 1 is also provided with various measuring members forming the measuring device.
  • a runout sensor 25 This sensor 25 can in particular be approached near the tread of the envelope by means of a crank such as 26.
  • the principle of such a sensor consists in applying against the surface of an envelope to be measured a elastic member, for example a rod, with a certain bending force.
  • a sensor is placed, in particular with a strain gauge, and the variation in the bending of the rod is measured.
  • the false round thus consists in measuring the defect of roundness of the envelope: its more or less oval character.
  • the same type of sensor can be used to measure a flank distortion.
  • the end of the rod presses against a side of the envelope.
  • a runout sensor FR and two sidewall deformation sensors DF are used simultaneously to measure the deformations on both sides of the envelope.
  • these out-of-round measurements FR and flank deformation DF are carried out when empty, while the flywheel 22 does not bear against the envelope.
  • stiffness measurements are taken . the envelope.
  • the purpose of the stiffness measurement is to measure that, during the manufacture of the envelope, the various elastomeric and reinforcement plies which compose it have been arranged and distributed regularly in accordance with the manufacturing specifications over the entire periphery of the envelope. .
  • the measurement of the stiffness is taken as a function of the indexing angle in angular position of the envelope. This stiffness effect sounds in a reaction exerted by the envelope against the flywheel 22, in particular in its bearing 23.
  • the bearing 23 then comprises different sets of sensors.
  • These sensors are arranged there so as to decouple the forces in a direction Z (direction of load) oriented along a radius of the flywheel 22, here in the example substantially a horizontal direction, and a direction Y perpendicular to the straight line Z, measured in the axis of the landing 23.
  • the brackets 24 are subjected to a force corresponding to a nominal load by a support device 27.
  • the console 24 and therefore the Z-shaped sensor also preferably a piezoelectric gauge, undergo a micro-displacement, here to the right of FIG. 2.
  • the stiffness increases, the flywheel 22 is pushed back, and the signal measured by the sensor Z changes sign.
  • the main concern is the free rolling deviation, without measuring the rolling resistance.
  • the deviation due to free driving (imposed in certain cases for reasons of slope across roads on which vehicles circulate) has the overall effect of pushing the steering wheel 22 towards a plane deeper than that of FIG. 2, or on the contrary to bring it closer to the observer of this figure.
  • a Y sensor preferably also piezoelectric, measuring the movement of this flywheel 22 perpendicular to its plane.
  • a calibration device 28 (removable) is provided for carrying out the steering wheel 22 under load, for the calibration of the measurement sensor at 2.
  • the signal delivered by the sensor Z described is measured in correspondence.
  • FIG. 3 shows for this purpose, seen from above a spreader 29 usable for calibrating the sensors Y and Z.
  • this spreader is to be removed from the flywheel 22 after calibration.
  • This spreader 29 is intended to be pulled in position, or at a given force, in direction Y by a traction device 30 (also removable after calibration).
  • Figure 3 also allows to see the motors 13 and 14, connected to the half-drive shafts of the flanges 5 and 6 by reducers.
  • the motors 13 and 14 are slaved to each other by a servo device.
  • Loosening lugs 31 and feelers 32 for the presence of the envelope in the machine are also mounted on the half-shafts.
  • the tabs 31 are used for dismantling the envelope of the flanges 5 and 6 once the measurement is made. Note that keeping the handwheel 22 in the loaded position against the envelope to be measured amounts to carrying out load measurements, at constant crushed radius, while in practice the load crushes the envelope.
  • the crushed radius is the radius of the envelope where the load crushes the envelope.
  • the crushed radius is smaller than the nominal radius.
  • All the measurements envisaged so far are carried out for a rotating envelope.
  • the particularity of the machine of the invention is, however, to allow, in particular with load cells 17 and 18 or the Y and Z sensors to perform with the same machine, for the same single positioning of the envelope in the machine, dynamic measurements, in particular unbalance measurements, static or dynamic.
  • the same machine is therefore used for both types of measurement, whereas in the prior art a second machine was required.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

Pour mesurer une enveloppe et vérifier que ses caractéristiques sont conformes à des caractéristiques attendues, on prévoit une machine unique susceptible de prendre en considération les paramèt res correspondant à un test à vide ou en charge, à l'arrêt ou en rotation, statique ou dynamique. On montre qu'en choisissant de monter l'enveloppe verticalement dans la machine, avec son axe de rotation horizontal, on résout tous les problèmes de calibrage des machines de l'état de la technique. Notamment, un volant (22) d'appui contre l'enveloppe est muni de cellules piézo-électriques (Y, Z) mesurant des efforts d'applications alors que par ailleurs la machine elle-même repose sur des patins (17-18) munis de cellules piézo-électriques pour mesurer les efforts qu'elle supporte.

Description

Machine et procédé de contrôle d'une enveloppe
La présente invention a pour objet une machine et un procédé de contrôle d'une enveloppe. Elle a pour objet de rendre compte de manière plus exacte des caractéristiques mesurées des enveloppes, dites aussi pneus nus.
On connaît, notamment par le document US-A-6 016 695 une machine de contrôle d'enveloppes. Dans cette machine, des enveloppes sont approchées, à plat, d'un dispositif de mesure par l'intermédiaire d'un tapis roulant. Arrivé dans le dispositif, deux flasques sont appliquées sur des flancs de l'enveloppe, et l'enveloppe est gonflée dans des conditions correspondant à une utilisation. Puis des caractéristiques géométriques de l'enveloppe sont mesurées. Ces caractéristiques géométriques sont notamment mesurées après une mise en mouvement de l'enveloppe par l'intermédiaire d'un moteur entraînant un des flasques, l'autre étant libre en rotation. Ces caractéristiques géométriques sont mesurées en charge. La charge appliquée à l'enveloppe résulte de l'application d'un volant, ou d'une roue de charge contre l'enveloppe.
Pour la mesure, différents types de capteurs sont installés dans le voisinage de la périphérie de l'enveloppe pour venir palper la surface de l'enveloppe et en déduire des caractéristiques géométriques. Pour tenir compte des différents types d'enveloppe à mesurer, les palpeurs sont eux- mêmes déplaçables pour s'approcher plus ou moins de la surface de l'enveloppe à mesurer. Il résulte de cette méthode plusieurs défauts. Premièrement cette machine ne peut servir à mesurer à la fois les caractéristiques géométriques et les caractéristiques suivantes de l'enveloppe : balourd statique et balourd dynamique. Deuxièmement, l'étalonnage des voies de mesures n'atteint pas la pleine échelle, et l'hystérésis de mesure n'est pas contrôlé. Dans l'invention, on a alors résolu ces problèmes en remarquant que tous ces défauts étaient dus à la méthode de mesure. En effet, le transport des enveloppes se réalise toujours à plat pour des raisons pratiques. Dans ces conditions, on effectue aussi les mesures à plat.
En choisissant alors dans l'invention une présentation verticale de l'enveloppe, les mesures de déformation statique de l'enveloppe correspondent aux déformations vraies, notamment celles que les enveloppes présentent lorsqu'ils sont en utilisation. Dans l'invention, la machine mesure en charge des réactions radiales et latérales des enveloppes ainsi que des réactions verticales. Il a alors été possible de faire reposer la machine ou une partie de celle-ci sur des pesons, notamment des pesons piézo-électriques très précis, et de rendre compte par la mesure du signal délivré par ces pesons des oscillations de la machine elle-même, ou de parties de celle-ci. Ces oscillations sont des images des modifications de comportement provoquées par les défauts des enveloppes à mesurer. Du fait que la machine repose sur ses pesons, il suffit de l'étalonner une fois pour toutes (éventuellement régulièrement, par exemple tous les ans, du fait des dérives) en tirant sur la machine dans des directions prévues, et avec des efforts calibrés pour mesurer les signaux délivrés en réponse par les pesons. On obtient ainsi un transducteur général simple. Enfin les mesures sont également des mesures dynamiques pour lesquelles les caractéristiques de l'enveloppe interviennent dans la mesure mais n'interviennent pas dans la calibration de la machine.
A titre de perfectionnement, afin d'augmenter la sensibilité de la machine, on prévoit d'une part de faire tourner les enveloppes à mesurer à une vitesse supérieure à celle normalement utilisée dans l'état de la technique. Par exemple, la vitesse de soixante tours par minute traditionnellement utilisée devient une vitesse de 150 tours par minute. De la même façon, plutôt que de gonfler l'enveloppe à une pression de gonflage nominale, celle correspondant à une utilisation vraie, on préfère en magnifier les défauts pour en rendre les mesures plus aisées. Dans ce but, on augmente la pression de gonflage au cours du test, notamment en portant par exemple cette pression à quatre bars.
Par ailleurs, le fait de tenir l'enveloppe verticalement entre deux flasques verticaux permet d'animer chacun de ces flasques par un moteur. Afin de ne pas créer d'efforts de torsion dans une enveloppe, on asservit. les vitesses et les positions des deux moteurs de façon à ce que les deux flancs de l'enveloppe soient entraînés de manière identique et non pas comme dans l'état de la technique où un flanc d'une enveloppe entraîné par un flasque entraîne l'autre flasque libre en rotation par l'intermédiaire d'un brochage par friction. L'invention a donc pour objet une machine de contrôle d'une enveloppe comportant un dispositif de maintien de cette enveloppe, et un dispositif de mesure des caractéristiques de cette enveloppe maintenue, caractérisée en ce que le dispositif de mesure comporte des capteurs placés dans un piétement de repos sur le sol de la machine.
Elle a également pour objet un procédé de contrôle d'une enveloppe dans une machine comportant un dispositif de maintien de cette enveloppe, et un dispositif de mesure des caractéristiques de l'enveloppe maintenue, caractérisé en ce qu'on place le dispositif de mesure dans un piétement de repos sur le sol de la machine.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent :
- Figure 1 : une vue de face de la machine contrôle d'une enveloppe selon l'invention ;
- Figure 2 : une vue de côté de la machine de la figure 1 ;
- Figure 3 : une vue de dessus de la même machine.
La figure 1 montre, selon l'invention, une machine 1 de contrôle d'une enveloppe. Une enveloppe, non représentée, est destinée à venir se placer dans un dispositif 2 de maintien de cette machine 1 , en regard d'un dispositif de mesure des caractéristiques de l'enveloppe maintenue. Le dispositif de mesure de caractéristiques sera vu plus loin. Le dispositif 2 de maintien de l'enveloppe de l'invention est caractérisé en ce qu'il permet de maintenir l'enveloppe verticalement dans la machine. En effet, la machine 1 repose sur le sol 3 par l'intermédiaire d'un piétement 4. Le dispositif de maintien 2 comporte alors pour maintenir une enveloppe deux flasques verticaux, respectivement gauche et droite 5 et 6, prévus pour être approchés, de préférence d'une manière symétrique par rapport à un plan vertical 7 de symétrie de la machine, des deux flancs respectifs de l'enveloppe verticale présentée. Vertical signifie que l'enveloppe est présentée dans la machine dans une position correspondant à un usage habituel pour un véhicule roulant sur une route. En pratique, l'enveloppe est présentée à hauteur convenable, par l'intermédiaire d'un centreur 8 manipulé et réglé, ici par exemple par une manivelle' 9. Le centreur comporte à cet effet un plateau 10 emporté par des pieds 11 manipulés au moyen de la manivelle 9. De préférence, le centreur 8 possède des moyens, par exemple un plateau basculant pour éjecter l'enveloppe par roulage sur sa bande de roulement une fois que la mesure a été effectuée.
Les flasques de centrage 5 et 6 possèdent de préférence des cales chanfreinées telles que 12, destinées à s'introduire latéralement dans les deux ouvertures circulaires de chacun des côtés de l'enveloppe de manière à assurer un centrage automatique de l'enveloppe. Le centreur 8 sert à approcher l'enveloppe avec une tolérance correspondant à la dépouille des chanfreins. En pratique, la manivelle 9 peut être liée à un index permettant, pour un type d'enveloppe donné, de pré-positionner par avance l'enveloppe à mesurer pour qu'elle se présente au bon endroit par rapport aux flasques 5 et 6.
Lorsque l'enveloppe est en place, les flasques 5 et 6 sont approchés horizontalement symétriquement l'un de l'autre, perpendiculairement au plan 7 pour prendre leur place. Lorsqu'ils sont en place, l'enveloppe est gonflée, par exemple en insufflant de l'air au travers d'une paroi d'un des flasques. Dans un exemple, comme indiqué ci-dessus, la pression du gonflage sera plus élevée qu'une pression nominale d'utilisation de l'enveloppe. Typiquement pour les mesures elle sera de quatre bars, soit environ le double, par exemple à plus ou moins 15%, d'une pression nominale d'utilisation. Les flasques 5 et 6 sont par ailleurs entraînés par des moteurs respectivement 13 et 14. De préférence, les deux moteurs 13 et 14 sont asservis l'un sur l'autre à la fois en vitesse et en position de manière à ce qu'aucun d'eux ne puisse exercer d'effort de vrillage sur l'enveloppe ce qui fausserait les différentes mesures. De cette façon, les deux flasques forment des demi-roues d'une roue commune.
Les moteurs 13 et 14 sont par ailleurs pourvus de dispositifs d'indexation 15 permettant de connaître à tout moment la position en rotation des flasques. De tels dispositifs 15 permettent ainsi, lors des mesures, de repérer la coordonnée angulaire de l'enveloppe pour laquelle des valeurs de paramètre sont mesurées. Cette indexation permet de dessiner, pour un paramètre donné, son évolution en fonction de cet angle. Du fait de la mise en mouvement de l'enveloppe par l'es moteurs 13 et 14, et pour protéger un opérateur du risque de projection, les enveloppes et les flasques sont situés derrière un volet protecteur 16 robuste. Pour cette raison des différentes pièces représentées sur la figure 1 qui sont masquées par le volet 16 sont dessinées avec des tirets.
Le piétement 4 comporte essentiellement un jeu de pesons tel que 17 et 18. Les pesons 17 et 18 comportent des capteurs piézo-électriques, précis et à grande dynamique. Les capteurs piézo-électriques sont des capteurs délivrant un signal électrique dont l'intensité, la tension, voire la fréquence, est fonction d'un effort mécanique supporté. Ils assurent, en plus du support de la machine 1 , la mesure instantanée des micro-déplacements du piétement 4. Dans un exemple deux pesons sont installés. Ces deux pesons 17 et 18 sont situés symétriquement par rapport au plan 7. Un patin non dynamométrique (mais qui pourrait aussi comporter un troisième peson) non représenté sur la figure 1 , est situé dans un plan plus profond que le plan des pesons 17 et 18. On peut montrer que les basculements de droite à gauche, et réciproquement de gauche à droite, de la machine 1 provoquent des signaux délivrés par les pesons 17 et 18 avec des variations en sens contraire. Par contre, les basculements d'avant en arrière, et réciproquement, présentent des signaux produits par les pesons 17 et 18 qui sont de mêmes sens. En jouant sur l'addition ou la soustraction des signaux des pesons 17 et 18 on obtient toutes les mesures recherchées. Eventuellement il est possible de disposer plus de pesons, le minimum de pesons étant de deux pour mesurer des basculements de gauche à droite et des basculements d'avant en arrière. Ces pesons permettent notamment d'effectuer des mesures de caractéristiques dynamiques des enveloppes nues. La figure 2 vue de côté montre le patin arrière 19, situé à l'arrière par rapport aux pesons avant 17 et 18. La figure 2, globalement présentée en coupe selon le plan 7 comporte la trace 20 de l'axe 21 (figure 1) de rotation des flasques 5 et 6. Elle montre également que le support 10 est prévu pour repousser l'enveloppe à mesurer en direction d'un volant 22 permettant de simuler un roulage de l'enveloppe. Le volant 22 est fondamentalement maintenu par un palier 23 maintenu solidement de part et d'autre par des consoles telles que 24 dans la machine 1. Le volant 22 est ici un volant de roulage convexe.
D'une manière connue, la machine 1 est munie par ailleurs des différents organes de mesure formant le dispositif de mesure. Ainsi, elle comportera un capteur 25 de faux rond. Ce capteur 25 peut notamment être approché à proximité de la bande de roulement de l'enveloppe par l'intermédiaire d'une manivelle telle que 26. Le principe d'un tel capteur consiste à appliquer contre la surface d'une enveloppe à mesurer un organe élastique, par exemple une tige, avec une certaine force de flexion. Dans la partie flexible de la tige on place un capteur, notamment à jauge de contrainte, et on mesure la variation de la flexion de la tige. On en déduit le déplacement dans l'espace de la surface de l'enveloppe contre laquelle porte l'extrémité de la tige. Le faux rond consiste ainsi à mesurer le défaut de rondeur de l'enveloppe : son caractère plus ou moins ovale. Un même type de capteur peut être utilisé pour mesurer une déformation de flanc. Dans ce cas, l'extrémité de la tige appuie sur un flanc de l'enveloppe. De préférence, on utilise simultanément un capteur de faux rond FR et deux capteurs de déformation de flanc DF pour mesurer les déformations des deux côtés de l'enveloppe. De préférence, ces mesures de faux rond FR et de déformation de flanc DF sont effectuées à vide, alors que le volant 22 ne porte pas contre l'enveloppe.
Lorsque l'enveloppe porte contre le volant, on effectue des mesures de raideur de. l'enveloppe. La mesure de raideur a pour objet de mesurer que, lors de la fabrication de l'enveloppe, les différentes nappes élastomères et d'armature qui la composent ont été disposées et réparties régulièrement conformément aux spécifications de fabrication sur tout le pourtour de l'enveloppe. Notamment, la mesure de la raideur est prélevée en fonction de l'angle d'indexation en position angulaire de l'enveloppe. Cet effet de raideur retentit en une réaction exercée par l'enveloppe contre le volant 22, notamment dans son palier 23. Pour une mesure statique, le pallier 23 comporte alors différents jeux de capteurs. Ces capteurs y sont disposés de façon à découpler les efforts selon une direction Z (direction de charge) orienté selon un rayon du volant 22, ici dans l'exemple sensiblement une direction horizontale, et une direction Y perpendiculaire à la droite Z, mesurée dans l'axe du pallier 23.
Dans ce but les consoles 24 sont soumises à un effort correspondant à une charge nominale par un dispositif d'appui 27. Lorsque du fait de sa rotation, à l'endroit de l'aire de contact de l'enveloppe contre le volant 22, la raideur diminue, la console 24 et donc le capteur en Z, lui aussi de préférence une jauge piézo-électrique, subissent- un micro-déplacement, ici vers la droite de la figure 2. Par contre, si la raideur augmente, le volant 22 est repoussé, et le signal mesuré par le capteur Z change de signe.
Dans la mesure des caractéristiques de l'enveloppe en roulement, et de préférence en charge, on se préoccupe essentiellement de la déviation de roulage libre, sans mesurer la résistance au roulement. La déviation due au roulage libre (imposée dans certains cas pour des raisons de pente en travers des routes sur lesquelles circulent des véhicules) a globalement pour effet de pousser le volant 22 vers un plan plus profond que celui de la figure 2, ou au contraire de le rapprocher de l'observateur de cette figure. En définitive dans le barreau de mesure du pallier 23 est prévu un capteur en Y, de préférence aussi piézo-électrique, mesurant le déplacement de ce volant 22 perpendiculairement à son plan.
Le fait de disposer ainsi les capteurs sur l'arbre et dans le palier 23 du volant 22 permet de s'affranchir de la position de ces capteurs liée à la typologie d'une enveloppe à mesurer. En effet, seul le mécanisme 27 a à tenir compte du type de l'enveloppe. Il est plus ou moins déplacé selon le diamètre de l'enveloppe, et son effort d'appui peut être différent selon la contrainte d'utilisation à exercer. Le caractère embarqué dans le volant 22 des capteurs concernés les rendent par contre indépendants de la taille de cette enveloppe.
En outre, pour la calibration, de manière particulièrement intéressante, il est possible en prenant appui sur la machine 1 de tenter de déplacer le volant par rapport à son appui. Dans ce but, un dispositif de calibration 28 (amovible) est prévu pour réaliser une mise sous charge du volant 22, en vue de l'étalonnage du capteur de mesure en 2. Avec un effort ou un déplacement calibré appliqué par le dispositif 28 sur les consoles 24, on mesure en correspondance le signal délivré par le capteur Z décrit. On déduit ensuite particulièrement simplement une table de calibration. La même opération peut bien entendue être réalisée pour le capteur Y. De la même façon il est possible de réaliser un même type de calibration avec les pesons 17 et 18, en exerçant des efforts sur toute la machine cette fois.
La figure 3, montre dans ce but, vu de dessus un palonnier 29 utilisable pour étalonner les capteurs Y et Z. Bien entendu, ce palonnier est à démonter du volant 22 après étalonnage. Ce palonnier 29 est prévu pour être tiré en position, ou à une force donnée, dans la direction Y par un dispositif de traction 30 (lui aussi démontable après calibration).
La figure 3 permet par ailleurs de voir les moteurs 13 et 14, reliés aux demi-arbres d'entraînement des flasques 5 et 6 par des réducteurs. Les moteurs 13 et 14 sont asservis l'un sur l'autre par un dispositif d'asservissement. Des pattes 31 de décoincement et des palpeurs 32 de présence de l'enveloppe dans la machine sont également montés sur les demi-arbres. Les pattes 31 servent au démontage de l'enveloppe des flasques 5 et 6 une fois que la mesure est effectuée. On notera que le fait de maintenir le volant 22 en position en charge contre l'enveloppe à mesurer revient à effectuer des mesures en charge, à rayon écrasé constant, alors qu'en pratique la charge écrase l'enveloppe. Le rayon écrasé est le rayon de l'enveloppe à l'endroit où la charge écrase l'enveloppe. Le rayon écrasé est plus petit que le rayon nominal. Dans les faits, le phénomène vrai subi par une enveloppe est qu'une augmentation de la charge entraîne un rayon écrasé encore plus petit. Dans l'invention, le fait de mettre les capteurs Y et Z dans le pallier 23 revient à mesurer une charge, une raideur, variable à rayon écrasé constant. On pourrait facilement montrer qu'il s'agit de la fonction réciproque de la fonction recherchée, et que donc les mesures ainsi effectuées sont significatives. Le fait de mesurer les caractéristiques de l'enveloppe à rayon écrasé constant est par contre bien plus favorable à la justesse et à la fidélité des mesures effectuées avec la machine.
Toutes les mesures envisagées jusqu'ici sont effectuées pour une enveloppe en rotation. La particularité de la machine de l'invention est toutefois de permettre, notamment avec les pesons 17 et 18 ou les capteurs en Y et en Z d'effectuer avec une même machine, pour une même et unique mise en place de l'enveloppe dans la machine, des mesures dynamiques, notamment des mesures de balourds, statique ou dynamique. La même machine sert donc pour les deux types de mesure, alors que dans l'état de la technique il fallait une deuxième machine.
Du fait de la localisation des capteurs, dans le palier 23 ou des pesons 17 et 18, il peut survenir des problèmes de mesure. Dans le but de les résoudre, on prévoit d'étalonner la machine en tenant compte d'un hystérésis auquel conduit la structure de cette machine. A cet effet, on mesure les réponses des capteurs pour un premier sens donné d'un effort porté par une direction, Y ou Z, puis pour un autre sens de la même direction. On étalonne alors correctement la machine en prévoyant sa réponse en fonction du sens de l'effort mesuré. Dans ce but on réalise, pour chaque paramètre mesuré, en pratique pour chaque capteur, une table de correspondance de la valeur algébrique d'un effort (agrémenté de son signe) et du signal délivré en correspondance par le capteur.
De la même façon que la machine 1 a conduit à utiliser des capteurs piézo-électriques, et du fait que la machine devenait fidèle, on a pu essayer de faire des mesures dynamiques avec une vitesse de l'enveloppe plus élevée que la vitesse nominale d'utilisation (par exemple deux fois et demi celle-ci), et aussi avec une pression de gonflage plus élevée (par exemple de l'ordre du double) que la pression nominale. On a pu mesurer bien plus facilement les formes et réactions des enveloppes à vide et en charge. Ces augmentations de vitesse et de pression augmentent en définitive la sensibilité de la machine 1.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Machine (1) de contrôle d'une enveloppe comportant un dispositif (5, 6) de maintien de cette enveloppe, et un dispositif (17-19, Z, Y) de mesure des caractéristiques de cette enveloppe maintenue, caractérisée en ce que le dispositif de mesure comporte des capteurs (17-18) placés dans un piétement (4) de repos sur le sol de la machine.
2 - Machine selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comporte un volant (22) de réaction pour appuyer contre l'enveloppe, des moyens (27) pour mettre cette enveloppe au contact avec le volant, et des capteurs (Y, Z) dans le volant (23) pour mesurer des caractéristiques de l'enveloppe au contact.
3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le volant, est convexe.
4 - Machine selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que les capteurs sont des capteurs d'efforts (Y, Z) subis à position constante par le volant.
5 - Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de maintien de l'enveloppe maintient cette enveloppe verticalement (7) dans la machine.
6 - Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de mesure comporte des capteurs piézo-électriques.
7 - Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour entraîner l'enveloppe en rotation, de préférence à environ 150 tours par minute.
8 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens pour entraîner l'enveloppe en rotation comportent deux flasques (5, 6) plaqués de part et d'autre de l'enveloppe, des moteurs d'entraînement en rotation de chacun de ces flasques, et un dispositif d'asservissement des moteurs.
9 - Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif de mesure comporte un capteur de faux rond et ou un ou deux capteurs de déformation latérale.
10 - Machine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de mesure comporte un dispositif (15) de mesure de la position en rotation de l'enveloppe dans la machine.
11 - Procédé de contrôle d'une enveloppe dans une machine (1) comportant un dispositif de maintien de cette enveloppe, et un dispositif de mesure des caractéristiques de l'enveloppe maintenue, caractérisé en ce qu'on place le dispositif de mesure dans un piétement (17-18) de repos sur le sol de la machine.
12 - Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que :
- on appuie avec un volant (22) de réaction contre l'enveloppe, - on entraîne en rotation cette enveloppe en contact avec le volant, et
- on mesure avec des capteurs contenus (23) dans le volant des caractéristiques de l'enveloppe en rotation.
13 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on entraîne l'enveloppe en rotation à environ 150 tours par minutes.
14 - Procédé selon l'une des revendications 12 à 13, caractérisé en ce qu'on place les capteurs dans un palier (23) du volant.
15 - Procédé selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que :
- on entraîne l'enveloppe en rotation avec deux flasques plaqués de part et d'autre de l'enveloppe et avec des moteurs d'entraînement en rotation de chacun de ces flasques, et en ce que - on asservit des vitesses et ou des positions des moteurs l'une sur l'autre.
16 - Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que : - on maintient cette enveloppe verticalement dans la machine au moment de la mesure.
17 - Procédé selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que : - on étalonne le dispositif de mesure, à l'arrêt, en exerçant (28, 29) des efforts calibrés sur la machine et en mesurant les signaux délivrés en correspondance par les capteurs.
18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on mesure un hystérésis du dispositif de mesure.
19 - Procédé selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé en ce qu'on gonfle les enveloppes à 4 bars
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