MXPA04010529A

MXPA04010529A - Mejoras en la prueba de la uniformidad del neumatico.

Info

Publication number: MXPA04010529A
Application number: MXPA04010529A
Authority: MX
Inventors: Matuszny Richard
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-12-13
Also published as: AU2003243148A1; KR20040101402A; JP4071720B2; WO2003089893A1; CA2482473A1; PT1624294E; AU2003243148B2; EP1624294A1; BRPI0309387B1; EP1497633A4; EP1624294B1; US20030196483A1; ES2346981T3; EP1497633A1; US6915684B2; CN100552406C; JP2006507474A; CA2482473C; JP2008096451A; DE60332969D1

Abstract

Un metodo y aparato para probar neumaticos. En el paso 110, se mide la variacion de la fuerza radial en la direccion actual de rotacion. Se calcula la primera armonica de esta variacion de la fuerza en el paso 120 y se determina en el paso 130 una posicion del neumatico que corresponde a cualquiera de un cruce por cero de la primera armonica. En el paso 140, se monitorea la posicion del neumatico hasta que se alcanza el cruce por cero. La direccion de rotacion se invierte en el sitio apropiado en el paso 150 y se continua la prueba.

Description

MEJORAS EN LA PRUEBA DE LA UNIFORMIDAD DEL NEUMATICO CAMPO TECNICO La invención se relaciona con el campo de las máquinas de prueba de la uniformidad del neumático y, en particular, a una técnica para mejorar la capacidad de repetición o reproducibilidad de las máquinas de prueba de la uniformidad.

TECNICA ANTERIOR Una parte establecida de la fabricación de neumáticos es probar los neumáticos por la uniformidad. Después de que se han fabricado los neumáticos, estos son mandados hacia una máquina de medición de la uniformidad. Un ejemplo de una máquina de prueba de la uniformidad del neumático se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,016,695, "Sistema de Prueba de la Uniformidad", la cual se incorpora aquí como referencia. Una máquina típica para la uniformidad transportará automáticamente el neumático hacia la máquina, lo pondrá entre dos medios aros, lo inflará, lo cargará contra un tambor para similar el peso de un vehículo, procederá con los pasos para probarlo, luego marcará el neumático y clasificará el neumático en uno de varios transportadores de salida. Los ensambles de rueda de carga encontrados en las máquinas de prueba de la uniformidad actualmente disponibles se describen en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,979,231 "Ensamble de Rueda de Carga para Sistemas de Prueba del Neumático que tiene Placas Cónicas de Soporte", y 4,704,900 "Aparato y Método para Imponer una Fuerza Radial Promedio Deseada sobre un Neumático", ambas de las cuales se incorporan aquí como referencia. Algunas máquinas de uniformidad realizan pasos adicionales, como rectificar el neumático para mejorar sus características y parámetros geométricos de medición del neumático. Los pasos de prueba en una máquina típica de uniformidad están integrados por rotar el neumático inflado, cargado, medir las fuerzas ejercidas por el neumático sobre el tambor como una función de la posición rotacional del neumático, efectuar los cálculos sobre aquellas mediciones para obtener las mediciones de las características del neumático, invertir la rotación del neumático (una descripción de un ensamble de mangueta que se utiliza para montar y rotar el neumático durante la prueba se encuentra en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,992,227 "Aparato Automático de Carga de Anchura Ajustable para Sistema de Prueba del Neumático" la cual se incorpora por referencia aquí), repetir el proceso de medición, comparar las mediciones de las características en una o en las dos direcciones para preestablecer límites con el fin de obtener grados para la uniformidad del neumático y determinar el transportador de salida para el procesamiento adicional, colocar estos resultados de graduación y clasificación en la memoria para el uso posterior al marcar y clasificar, y detener la rotación en la orientación correcta de forma tal que se pueda colocar una marca en un sitio angular requerido sobre el neumático, comúnmente correspondiendo al punto elevado de la primera armónica de la variación de la fuerza radial. Una medición común de la calidad de una máquina de uniformidad es su capacidad de repetición, como también las mediciones de las características del neumático repitan cuando se prueben los neumáticos muchas veces. La carencia de la capacidad de repetición puede ser ocasionada por muchas fuentes en la máquina, tal como un control deficiente de las condiciones de prueba de la carga e inflado, excentricidad excesiva en los aros de prueba o en el tambor de carga, ruido eléctrico, vibraciones mecánicas, etc. Debido a que la capacidad de repetición es una medición importante de una calidad de la máquina, se ha enfocado mucha atención en obtener la buena capacidad de repetición o reproducibilidad durante los años. Ha sido durante mucho tiempo conocido que ciertos tipos de construcción de neumáticos puede conducir a una reproducibilidad deficiente cuando se utilizan neumáticos de estos tipos en la medición de la reproducibilidad de una máquina de la uniformidad. Por ejemplo, el uso de nylon como un material de refuerzo en el neumático a menudo conduce a la reproducibilidad deficiente. Desafortunadamente, en años recientes, más neumáticos están siendo construidos en diseños que causan la reproducibilidad deficiente, debido al énfasis creciente sobre la confiabilidad de los neumáticos a través del uso de componentes tales como capas de la orilla de la banda, y la importancia creciente de neumáticos con clasificación de alta velocidad, los cuales usan muy frecuentemente una hoja de nylon como cubierta. El predominio creciente de estos neumáticos difíciles presenta un problema para el fabricante de máquinas que miden la uniformidad del neumático. Las máquinas continúan siendo de la misma calidad elevada como en los años pasados (o aún de calidad mejorada), pero la medición de sus reproducibilidades con los neumáticos de prueba indica que la calidad de la máquina no alcanza la calidad estándar. Además, la medición de estos neumáticos difíciles presentan un problema a los fabricantes del neumático. Si existe una incertidumbre mayor en la medición de sus características (ai menos cuando se mide con un tiempo de ciclo comercialmente viable), el fabricante del neumático no puede confiablemente clasificar el neumático en la categoría correcta, resultante en clientes posiblemente descontentos o la pérdida de ingresos debido a la baja clasificación de un neumático de manera innecesaria.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Llevando a cabo los pasos de la prueba en una manera que reduzca al mínimo el impacto sobre las características que se miden, aumenta la reproducibilidad de la prueba del neumático. La invención proporciona un método y aparato para probar un neumático en una manera repetible o reproducible. El neumático es montado sobre un mangueta rotatoria y es rotado. Durante la rotación, se mide uno o más parámetros como una función de la posición rotacional del neumático. Se determina una posición del neumático para efectuar un paso posterior de la prueba con base en los parámetros medidos. El paso posterior de la prueba luego efectúa en la posición determinada. En un aspecto de la invención, se efectúa la inversión del neumático en una posición del neumático que reducirá al mínimo la colocación tomada por el neumático durante la inversión. La fuerza radial que es ejercida sobre un carro de carga durante la prueba es medida y se registra la variación de esa fuerza. Se calcula una primera armónica de la variación de la fuerza radial y se efectúa la inversión en un paso por cero de la primera armónica. En otro aspecto de la invención, la carga del carro de carga se retira antes de o simultáneamente con la rotación del neumático que se interrumpe. Se determina una posición de paro del neumático deseada y una distancia de retracción que será recorrida por el carro de carga para descargar el neumático. Se calcula el tiempo de retracción requerido para que el carro de carga desplaza la distancia de retracción así como el ángulo de rotación que ocurrirá durante el tiempo de retracción. A partir de esta información se deduce una posición de retracción del neumático en cuya retracción debe comenzar de manera tal que el carro de carga completará la retracción en la posición de paro del neumático deseada. La retracción del carro de carga luego es iniciada en la posición de retracción del neumático. Otras características, beneficios y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de sus modalidades preferidas tomada en conjunción con las figuras de los dibujos siguientes.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación en diagrama de flujo de un método para operar una máquina de prueba de la uniformidad del neumático de acuerdo con una modalidad de la invención presente. La Figura 2 es una representación en diagrama de flujo de un método para operar una máquina de prueba de la uniformidad del neumático de acuerdo con una modalidad de la invención presente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una causa de la capacidad de repetición o reproducibilidad reducida en las máquinas de prueba de la uniformidad es que cuando la dirección de rotación del neumático es invertida bajo carga, el neumático adopta una "disposición" durante esta inversión, y esta "disposición" afecta las mediciones hechas en la segunda dirección de rotación, especialmente la medición de las variaciones de la fuerza radial. Se que este efecto es predecible con base en la posición angular del neumático en cuya inversión ocurre, variando desde un incremento en la variación de la fuerza radial, a través de un cambio insignificante, hasta un decremento en la variación de la fuerza radial. Debido a que las fuerzas radiales en las dos direcciones de rotación muestran un grado de similitud elevado, es posible controlar la inversión con base en las mediciones hechas en la primera dirección de forma tal que ocurre un cambio insignificante en las fuerzas radiales en la segunda dirección. Esto permite que la máquina proporcione la medición real de las fuerzas radiales en la segunda dirección, sobre una base muy repetible o reproducible. De acuerdo con una modalidad preferida, la máquina de la uniformidad es operada de acuerdo con los pasos resumidos en la Figura 1. En el paso 110, se mide la variación de la fuerza radial en la dirección de rotación actual. Se calcula la primera armónica de esta variación de la fuerza en el paso 120 y se determina una posición del neumático correspondiente a cada paso por cero de la primera armónica, en el paso 130. En el paso 140, se monitorea la posición del neumático hasta que se alcanza un paso por cero. Se invierte la dirección de rotación en un sitio apropiado en el paso 150 y se continua la prueba. Mientras que esta técnica ocasionará un incremento mínimo en el tiempo del ciclo debido a la demora de la inversión, este incremento es más que compensado al permitir el "calentamiento" en la segunda dirección que se reduce. Otra causa de la irrepetibilidad relacionada con el neumático es la práctica común de detener la rotación del neumático para permitir el marcado, ya sea dentro de la zona de prueba, o especialmente, en una estación siguiente de la máquina. Esto también ocasiona que el neumático adopte una "disposición", una que permanecerá aún después de que el neumático es devuelto a la entrada de la máquina para ser probado de nuevo como parte de una prueba de reproducibilidad o repetibilidad. Aunque puede parecer que esto es un problema menor para los fabricantes de neumáticos en términos de su procesamiento del neumático, ya que todas las decisiones de clasificación han sido ya hechas en este momento, en muchos casos, el flujo del proceso hace que el neumático sea mandado a continuación hacia una máquina de medición del balance (tal como una AlT-238 fabricada por ITW Ride Quality Products), donde la "disposición" del neumático puede causar mediciones de balance y que se hagan decisiones de clasificación posterior incorrectas. Esta causa puede ser superada haciendo avanzar la descarga del neumático de manera tal que la carga sobre el neumático se retirada al momento que se detiene el neumático. Aquellos con conocimientos en la técnica de controlar las máquinas de uniformidad entenderán las diversas maneras para implementar este control. En esta modalidad descrita, la máquina de la uniformidad del neumático es operada de acuerdo con un método que está formado por los pasos resumidos en la Figura 2 que se utiliza. Una posición de paro deseada se identifica en el paso 210. En el paso 220, se determina la distancia que la rueda de carga necesitará para retraer para desalojar el neumático, con base en una medición del radio exterior del neumático hecha cuando se descarga el neumático. A partir de esta distancia y la velocidad conocida del movimiento del carro de la rueda de carga, se calcula en el paso 230 el tiempo necesitado para retraer esta distancia. Se determina en el paso 240 un ángulo de rotación del neumático que ocurrirá durante el tiempo de retracción y se deduce en el paso 250 una posición en la cual deberá comenzar la retracción. Cuando el neumático está en una orientación a partir de la cual puede ser detenido en el tiempo determinado en el paso anterior y resulta en el neumático detenido en el sitio deseado, la retracción de la rueda de carga y el paro de la mangueta del neumático son iniciadas simultáneamente. Esto causa que la rueda de carga libere el contacto con el neumático solo conforme detiene la mangueta (pasos 260 a 290). Como se puede observar de la descripción anterior, manipulando el neumático durante la prueba en una manera que reduzca al mínimo los efectos del aparato de prueba sobre las características de la uniformidad del neumático, se puede llevar a cabo una prueba de uniformidad más repetible o reproducible. Aunque la invención presente ha sido descrita con un grado de particularidad, ésta tiene el propósito de que la invención incluya todas las modificaciones y alteraciones a partir del diseño divulgado que caigan dentro del espíritu o alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para probar un neumático caracterizado porque comprende los pasos de: montar la rueda sobre una mangueta rotatoria; rotar el neumático en una primera dirección de rotación y medir uno o más parámetros del neumático como una función de la posición rotacional del neumático; determinar una posición del neumático en la cual se invierte la rotación del neumático con base en los parámetros medidos; y invertir la dirección de rotación cuando el neumático alcanza la posición determinada.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el parámetro medido comprende una variación de la fuerza radial.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende el paso de calcular una primera armónica de la variación de la fuerza radial y, en donde, el paso de invertir la dirección de rotación del neumático es llevado a cabo con base en la primera armónica calculada.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de invertir la dirección de rotación del neumático es realizada en un cruce por cero de variación en sentido positivo de la primera armónica de la variación de la fuerza radial.

5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de invertir la dirección de rotación del neumático se lleva cabo en un cruce por cero de variación en sentido negativo de la primera armónica de la variación de la fuerza radial.

6. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de invertir la dirección de rotación del neumático se lleva cabo en un primer cruce por cero encontrado de la primera armónica de la variación de la fuerza radial.

7. Un método para probar un neumático caracterizado porque comprende los pasos de: montar la rueda sobre una mangueta rotatoria; aplicar una carga a un perímetro del neumático con un carro de carga móvil desplazando el carro de carga hacia el contacto con el perímetro del neumático; rotar el neumático y medir uno o más parámetros del neumático como una función de la posición rotacional del neumático; determinar una posición de paro deseada; determinar una distancia de retracción que será avanzada por el carro de carga para descargar el neumático; determinar el tiempo de retracción requerido para que el carro de carga recorra la distancia de retracción; calcular un ángulo de rotación que ocurrirá durante el tiempo de retracción; deducir una posición de retracción del neumático en la cual deba iniciar la retracción de manera tal que el carro de carga completará la retracción en la posición de paro deseada del neumático; y comenzar la retracción del carro de carga en la posición de retracción del neumático.

8. Un aparato para probar un neumático caracterizado porque comprende: una mangueta rotatoria para rotar un neumático que se va a probar en una primera dirección; un carro de carga capaz de mover a lo largo de un eje de retracción perpendicular a la mangueta para hacer contacto con el neumático que se prueba, aplicando una carga al neumático, y midiendo los parámetros del neumático; celdas de carga montadas sobre el carro de carga para medir las fuerzas radiales ejercidas sobre el carro de carga por medio del neumático; y un controlador para registrar los parámetros medidos del neumático como una función de la posición rotacional del neumático, calculando una primera armónica de la variación de la fuerza radial como una función de la posición rotacional del neumático, y determinando una posición del neumático en la cual para invertir la dirección de rotación con base en la primera armónica calculada.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el controlador hace que la inversión de la rotación del neumático ocurra en un cruce por cero de la primera armónica de la fuerza radial.

10. Un aparato para probar un neumático que comprende: una mangueta rotatoria para rotar un neumático que se va a probar en una primera dirección; un carro de carga capaz de mover a lo largo de un eje de retracción perpendicular a la mangueta para hacer contacto con el neumático que se prueba, aplicando una carga al neumático, y midiendo los parámetros del neumático; celdas de carga montadas sobre el carro de carga para medir las fuerzas radiales ejercidas sobre el carro de carga por medio del neumático; y un controlador para registrar los parámetros medidos del neumático como una función de la posición rotacional del neumático, caracterizado porque el controlador hace que el carro de carga retraiga al mismo tiempo que se detiene la rotación del neumático.