DE2511881B1 - Verfahren zur reduzierung bzw. beseitigung von ungleichfoermigkeiten an kraftfahrzeugreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an Kraftfahrzeugreifen, bei dem ein Kraftfahrzeugreifenrohling aufgebaut und noch vor dem Einprägen eines Laufflächenprofils auf einer Abstützung zum Rotieren gebracht wird, wobei auftretende Ungleichförmigkeiten nach Größe und Winkellage gemessen werden und am Kraftfahrzeugreifenrohling entsprechend dem Meßergebnis Material ausgeglichen wird.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt (US-PS 29 032).

Zur Messung von Ungleichförmigkeiten von Kraftfahrzeugreifen und zur Reduzierung der aus diesen Ungleichförmigkeiten resultierenden Kräfte ist es aus der DT-OS 17 79156 bekannt, sogenannte radiale Kraftschwankungen am rotierenden Kraftfahrzeugreifen durch sich wiederholende Schleifvorgänge, die an den beiden äußeren Laufflächenbereichen, den sogenannten Reifenschultern, durchgeführt werden, zu reduzieren. Außerdem ist es aus der DT-PS 17 29 679 bekannt, die Messungen an den auf der Radfelge aufgezogenen Kraftfahrzeugreifen durchzuführen, indem eine Prüftrommel mit glatter Umfangsfläche gegen den Reifenumfang gepreßt wird. Die ermittelten Meßwertunterschiede sind ein Maß für die Ungleichförmigkeiten im Reifen, und es werden diese Kraftschwankungen durch Abtragen von Reifenmaterial an der

Reifenoberfläche reduziert.

Nachteilig ist hierbei, daß am fertigen Kraftfahrzeugreifen Materialabtragungen durchgeführt werden, so daß zwangläufig eine Profiltiefenreduzierung und damit eine kürzere Lebensdauer der Reifen bewirkt wird. Eine nachträgliche Änderung der Laufflächenkontur am fertigen Reifen verändert zudem das optische Profilbild und macht sich nachteilig auf Reifenabrollgeräusche bemerkbar.

Aus der eingangs genannten US-PS 24 29 032 ist es bekannt, den Kraftfahrzeugreifenrohling in Form eines flachen Bandes auf eine Auswuchtmaschine aufzuspannen. Es wird hierzu eine expandierbare Aufnahme vorgesehen, die während des Meßlaufes rotiert und anhand deren Schwenkbewegungen die Unwuchten am Reifenrohling festgestellt werden. Die auftretenden Unwuchten werden dann mit Hilfe von Streifen ausgeglichen, wobei diese Streifen auf die innere Umfangsfläche oder die äußere Umfangsfläche des Reifenrohlings aufgebracht werden können. Beim bekannten Verfahren können demnach nur Massenungleichförmigkeiten ausgeglichen werden, während die Messung und der Ausgleich von Kraftungleichförmigkeiten nicht möglich ist. Darüber hinaus können die Ungleichförmigkeiten des Reifens beim bekannten Verfahren nicht geortet werden. Lateralkraftschwankungen oder Momente können beim bekannten Auswuchtverfahren am Reifenrohling nicht ermittelt werden.

Ferner ist aus der US-PS 33 52 732 ein statisches Meßverfahren für die Unwuchten am Reifenrohling bekannt. Auch bei diesem Verfahren wird der Reifenrohling bandförmig auf eine Aufnahme aufgespannt und mit Hilfe einer Waage werden die Unwuchten statisch, beispielsweise visuell, mit Hilfe einer Wasserwaage gemessen. Auch bei diesem bekannten Verfahren können lediglich Massenungleichförmigkeiten ermittelt werden. Darüber hinaus ist eine Ortung der Ungleichförmigkeiten am Reifenrohling ebenfalls nicht möglich. Es besteht daher die Gefahr, daß an solchen Stellen des Reifenrohlings ein Materialausgleich vorgenommen wird, an denen dies, vom Gesichtspunkt der Gleichförmigkeit der am Reifenrohling angreifenden Kräfte aus gesehen, nicht notwendig gewesen wäre und durch den Materialausgleich zusätzliche Kraftungleichförmigkeiten in den Reifenrohling eingebracht werden.

Aus der DT-OS 22 33 319 ist es noch bekannt, einen fertigen, d. h. bereits vulkanisierten Luftreifen an einer Prüftrommel abrollen zu lassen und die Ungleichförmigkeiten, insbesondere im Hinblick auf die Radialkräfte, zu ermitteln. Beim Materialausgleich ergibt sich jedoch auch hier der schon im vorstehenden erwähnte Nachteil, daß am fertigen Reifen der Materialausgleich durchgeführt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten am Kraftfahrzeugreifen zu zeigen, bei dem ein Materialausgleich, sei es durch Materialabtragung oder durch Materialergänzung, am fertigen Kraftfahrzeugreifen vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bereits toroidförmige Kraftfahrzeugreifenrohling auf der Abstützung von innen mit Luftdruck beaufschlagt und während der Rotation an eine Prüftrommel angedrückt wird und beim Messen der Ungleichförmigkeiten laterale und/oder radiale Kräfte und/oder

Momente gemessen werden und der Materialausgleich an den Meßwerthochpunkten oder -tiefpunkten im Bereich der Schultern und/oder des gesamten Laufflächenbereiches erfolgt.

Eine Messung und eine Beseitigung von Ungleichförmigkeiten am Reifenrohling wurde bisher für nicht so ohne weiteres durchführbar gehalten, da infolge des plastischen Zustandes des Reifenrohlings dieser für zu empfindlich und für zu leicht verformbar gehalten wurde, um reproduzierbare Meßergebnisse beim Meßlauf erhalten zu können.

Reifenrohlinge erhalten erst beim Aufprägen des Profils, d. h. bei der Vulkanisation in einer Vukanisationsform ihr Profil, wobei unter Anwendung von Druck und Wärme die endgültige Form des Reifens festgelegt wird und auch der Reifen seine endgültige mechanische Festigkeit erhält.

Bei der Erfindung erfolgt somit bereits an den Reifenrohlingen die Messung der aus Ungleichförmigkeiten entstehenden Kräfte oder Wege und in Abhängigkeit von der Winkellage und der Größe der Kräfte und gegebenenfalls Momente wird der Ausgleich am Kraftfahrzeugreifenrohling durchgeführt. Der Ausgleich kann durch Abnahme von Laufflächenmaterial an den Schultern oder im gesamten Bereich der Lauffläche an den jeweiligen Meßwerthochpunkten erfolgen. Ferner kann ein Ausgleich auch durch zusätzliches Auflegen von Laufflächenmaterial an den Schultern oder im Bereich der gesamten Laufflächenbreite an den jeweiligen Meßwerttiefpunkten erfolgen.

Bei der Durchführung des Meßlaufes kann die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugreifenrohlings auf der Abstützung von innen mit einem Luftdruck von etwa 50 % des normalen Reifenbetriebsdruckes und das Andrücken an die Prüftrommel mit einer etwa 50 % der normalen Betriebsbelastung entsprechenden Anpreßkraft erfolgen.

Außerdem ist es von Vorteil, den Ausgleich der Ungleichförmigkeiten am Kraftfahrzeugreifenrohling dadurch zu erzielen, daß beim Einprägen des Laufflächenprofils der Kraftfahrzeugreifenrohling mit seinem Meßwerttiefpunkt an den geometrischen Hochpunkt und mit seinem Meßwerthochpunkt an den geometrischen Tiefpunkt der Vulkanisierform gelegt wird.

Aus der DT-OS 22 59 653 ist es zwar bekannt, den fertig vulkanisierten Kraftfahrzeugreifen in eine Form zu bringen, die eine exzentrische Aufweitung aufweist, so daß beim Expandieren des Reifens dem Reifen im Bereich dieser exzentrischen Aufweitung eine entsprechende Aufweitung aufgeprägt wird. Es handelt sich hierbei um eine gewollte Unrundheit oder Exzentrizität der Heizform, während bei der Erfindung die Tatsache ausgenützt wird, daß sich eine nicht vermeidbare Unrundheit der aus mehreren verschiedenen Gußsegmenten zusammengesetzten Vulkanisierform zum Ausgleich der Kraftungleichförmigkeiten am Kraftfahrzeugreifenrohling ausgenützt wird.

Die Vorteile der Erfindung werden darin gesehen, daß auftretende Fehler bezüglich der Gleichförmigkeit des Reifens rechtzeitig festgestellt werden, so daß bei wiederholtem Auftreten von Ungleichförmigkeiten bei der Herstellung von Reifenrohlingen eine entsprechende Korrektur bei der Reifenrohlingsherstellung vorgenommen werden kann.

Nach erfolgter Vulkanisierung des Reifens lassen sich von derartigen Ungleichförmigkeiten nun mehr sehr schwierig die eigentlichen Fehlerursachen ergründen und sie können daher lediglich nur noch durch eine Materialabtragung bzw. durch eine Materialergänzung am fertigen Reifen behoben werden, was zu den eingangs erwähnten Nachteilen führt.

Insbesondere können bei der Erfindung Fehler in der Reifengleichförmigkeit, die durch unzureichende Laufflächenverteilung verursacht werden, vollkommen beseitigt werden. Diese Fehler wirken sich bei der Vulkanisation des Reifenunterbaus nicht nachteilig aus, d. h. auch bei abgefahrenen Profiltiefen oder bei späteren Runderneuerungen kommen diese Fehler nicht zur Wirkung.

Bei der Erfindung lassen sich rechtzeitig Fehler in der Reifenherstellung ermitteln, so daß der Ausschuß niedrig gehalten werden kann. Darüber hinaus wird eine Beeinträchtigung des Reifenprofils, wie das bei den bekannten Verfahren der Fall ist, vermieden.

Bei der Messung können Radialkraft bzw. Radialkraftschwankungen und/oder Lateralkräfte bzw. Lateralkraftschwankungen und/oder auch Momente ermittelt werden. Außerdem können auch sogenannte Conus- und/oder Winkeleffekte ermittelt werden und entsprechend beim Ausgleich berücksichtigt werden.

In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und es soll anhand dieser Figuren die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt einen Kraftfahrzeugreifenrohling und

F i g. 2 schematisch eine Ansicht einer Reifenrohlings-Gleichförmigkeitsmeß- und Ausgleichseinrichtung.

Die schnittbildliche Darstellung in der F i g. 1 zeigt einen Reifenrohling 1 mit einem noch glatten Laufflächenbereich 2. Im Laufflächenbereich 2 ist ein Gürtel 3 eingelagert. Außerdem weist der dargestellte Reifenrohling t einen Reifenwulst 4 mit einem Wulstkern 5 auf. Die Maulweite a des Wulstkernes 5 ist größer als die am fertigen Reifen nach dem Aufbringen des Profils durch Vulkanisieren. Die Schultern der Lauffläche sind mit S bezeichnet.

In der F i g. 2 ist eine Meßeinrichung 6 und eine Ausgleichseinrichtung 15 für den Reifenrohling 1 dargestellt. Die Aufnahmeeinrichtung für den Reifenrohling 1 weist zwei getrennte Felgenteller 7, 8 auf, deren axialer Abstand zueinander veränderbar ist. Hierzu ist der in der Figur dargestellte obere Felgenteller 7 verschiebbar angeordnet. Um den Felgenteller 7 verschieben zu können, ist ein Zylinder 9 vorgesehen, wobei die Führung beim Verschieben des Felgentellers 7 durch eine Gleitschiene 10 erfolgt. Der Reifenrohling 1 kann durch nicht näher dargestellte Mittel, insbesondere durch die Mitte des oberen Felgentellers 7 auf etwa 1 atü aufgeblasen werden.

Ferner weist die Einrichtung in der F i g. 2 eine Prüftrommel 11 auf, welche mittels einer Vorschubeinrichtung 12 mit konstantem Druck gegen den Reifenrohling 1 fahrbar ist. Die Prüftrommel 11 wird hierbei in Führungsschienen 13 geführt. Die Prüftrommel 11 ist in einem U-förmigen Stützkörper 14 gelagert, wobei die Lagerung ihrerseits über Meßelemente 23 abgestützt ist. Die Meßelemente 23 dienen zur Ermittlung der Kräfte, der Wege, Kraft- oder Wegeschwankungen, Momente, Winkel- und Conuseffekte, welche aus den Ungleichförmigkeiten des Reifenrohlings 1 resultieren.

Außerdem ist in der F i g. 2 die Ausgleichseinrichtung 15 dargestellt, welche beispielsweise als Schneid- oder Schleifeinrichtung ausgebildet sein kann. Im Falle der Schleifeinrichtung sind Schleifkörper 16,17 vorgesehen,

die synchron oder getrennt gesteuert werden können. Zum Aufsetzen der Schleifkörper 16 und 17 auf die Oberfläche des Reifenrohlings 1 sind Schwenkeinrichtungen 18,19 vorgesehen. Diese Schwenkeinrichtungen 18, 19 sind an einem Grundgehäuse 20 gelagert. Mit Hilfe von Motoren 21, 22 können die Schleifkörper 16, 17 angetrieben werden. Zur Steuerung der Schwenkeinrichtungen 18, 19 in Abhängigkeit von den ermittelten Meßwerten können entsprechende hydraulische Einrichtungen vorgesehen sein.

Anstelle der dargestellten Abtragungseinrichtung kann die Materialausgleichseinrichtung auch als Materialnachlegeeinrichtung ausgebildet sein.

Die in der F i g. 2 dargestellte Vorrichtung wird wie folgt bestrieben:

Nach der Fertigstellung des Reifenrohlings 1 wird dieser in die Meßeinrichtung 6 eingebracht, wobei aufgrund der getrennten Felgenteller 7 und 8, deren axialer Abstand zueinander veränderlich ist, auch der vergrößerten Maulweite a des Reifenrohlings 1 Rechnung getragen werden kann. Durch Betätigung der Vorschubeinrichtung 12 wird die Prüftrommel 11 gegen den Reifenrohling 1 mit einem konstanten Druck gefahren. Während des Meßlaufes ermitteln die Meßelemente 23 Kräfte oder Wege, Kraft- oder Wegeschwankungen, Momente, Winkel- und Conuseffekte je nach den vorhandenen Unregelmäßigkeiten im Reifenrohling 1.

In Abhängigkeit von den ermittelten Meßwerten werden dann mit Hilfe der Abtragungseinrichtung an den entsprechenden Stellen, d. h. in den entsprechenden Winkellagen, die Materialabtragungen durchgeführt.

Diese Materialabtragungen können beispielsweise an den Schultern S vorgenommen werden im Bereich der gesamten Laufflächenbreite B.

Die Materialabtragungen werden hierbei in den Winkellagen der Meßwerthochpunkte durchgeführt.

Falls eine Materialnachlegeeinrichtung zur Anwendung kommt, wird das zusätzliche Material in den Winkellagen der jeweiligen Meßwerttiefpunkte aufgelegt. Dieses zusätzliche Material steht in vorgewählten

ίο Größenabmessungen zur Verfügung. Hierbei können die einzelnen Ausgleichsstreifen linsenförmig ausgebildet sein, um nach dem Auftragen keine neuen Stoßpunkte und damit Ungleichförmigkeiten hervorzurufen. Desweiteren können sie auch auf der Unterseite eine Klebeschicht besitzen, um eine sichere Haftung auf der Reifenrohlingsoberfläche zu bewirken.

Eine weitere Ausgleichsmöglichkeit besteht noch darin, daß der am Reifenrohling 1 markierte Hoch- bzw. Tiefpunkt der radialen Kraftschwankung mit dem geometrischen Tief- bzw. Hochpunkt der Vulkanisierform zusammengebracht wird, so daß beim anschließenden Vulkanisieren eine Verbesserung der Gleichförmigkeit des Kraftfahrzeugreifens erzielt wird.

Dieses Verfahren der Messung und Beseitigung von Ungleichförmigkeiten kann auch bei der Runderneuerung von Reifen verwendet werden. Hierbei wird der mit dem rohen Laufstreifen versehene Reifenunterbau, die sogenannte Karkasse, vor dem Aufprägen des Profils beim Vulkanisationsvorgang ebenfalls gemessen und die aus den Ungleichförmigkeiten resultierenden Kräfte oder Wege ermittelt und entsprechend ausgeglichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reduzierung bzw. Beseitigung von Ungleichförmigkeiten an Kraftfahrzeugreifen, bei dem ein Kraftfahrzeugreifenrohling aufgebaut und noch vor dem Einprägen eines Laufflächenprofils auf einer Abstützung zum Rotieren gebracht wird, wobei auftretende Ungleichförmigkeiten nach Größe und Winkellage gemessen werden und am Kraftfahrzeugreifenrohling entsprechend dem Meßergebnis Material ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der bereits toroidförmige Kraftfahrzeugreifenrohling auf der Abstützung von innen mit Luftdruck beaufschlagt und während der Rotation an eine Prüftrommel angedrückt wird und beim Messen der Ungleichförmigkeiten laterale und/oder radiale Kräfte und/oder Momente gemessen werden und der Materialausgleich an den Meßwerthochpunkten oder -tiefpunkten im Bereich der Schultern und/oder des gesamten Laufflächenbereiches erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung des Kraftfahrzeugreifenrohlings auf der Abstützung von innen mit einem Luftdruck von etwa 50 % des normalen Reifenbetriebsdruckes und das Andrücken an die Prüftrommel mit einer etwa 50 °/o der normalen Betriebsbelastung entsprechenden Anpreßkraft erfolgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialausgleich dadurch erfolgt, daß zum Einprägen des Laufflächenprofils der Kraftfahrzeugreifenrohling mit seinem Meßwerttiefpunkt an den geometrischen Hochpunkt und mit seinem Meßwerthochpunkt an den geometrischen Tiefpunkt der Vulkanisierform gelegt wird.