DE3823926A1 - Method for the analysis of production-dependent, circumferentially distributed non-uniformities of a vehicle tyre, and device for carrying out the method - Google Patents

Abstract

With traditional methods it is only possible to make a statement about the uniformity of the tyre as a whole; it is not possible to make a statement about influences to which the non-uniformity of the tyre can be attributed. In the method, a predetermined non-uniformity is analysed by successively mounting a plurality of tyres on the measuring rim (10) in each case with the point (21) having the non-uniformities to be analysed in the same respective angular rotation position ( sigma ), storing the magnitudes of the non-uniformities of each tyre (1) measured around its circumference and adding them up. The method is suitable, inter alia, for the quality control of motor vehicle tyres. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Analysieren von herstellungsbedingten, über den Umfang verteilten Ungleichmäßigkeiten eines Fahrzeugreifens, wie sie durch den Laufstreifenstoß oder dergleichen hervorgerufen werden, bei dem man mindestens einen Reifen auf einer Meßfelge an einem Meßaufnehmer vorbeidreht und den Betrag der über den Umfang gemessenen Ungleichmäßigkeiten dem jeweiligen Drehwinkel der Meßfelge zuordnet. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, mit einer eine Meßfelge und eine zugeordnete Meßtrommel aufweisenden Meßmaschine und mit einem Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen der gemessenen Werte über dem Umfang der Meßfelge.The invention relates to a method for analysis of manufacturing-related, distributed over the scope Irregularities of a vehicle tire, as caused by the Tread bump or the like are caused at which you have at least one tire on a measuring rim on one Sensor rotates past and the amount of the circumference measured irregularities the respective angle of rotation of the Assigned measuring rim. The invention also relates to a Device for performing the method, with a Measuring rim and an associated measuring drum Measuring machine and with a recording device for recording the measured values over the circumference of the measuring rim.

Aus der Praxis sind Meßmaschinen bekannt, mit denen die Reifen-Gleichförmigkeit von Fahrzeugreifen analysiert wird. Die Reifen-Gleichförmigkeit eines Fahrzeugreifens ist ein Maß für die Herstellungsqualität des Reifens, weshalb man bemüht ist, eine hohe Gleichförmigkeit des Fahrzeugreifens zu erzielen. Zur Beurteilung der Reifen-Gleichförmigkeit werden insbesondere die Rundlaufabweichung, die Planlaufabweichung, Radialkraftschwankungen, Lateralkraftschwankungen und Tangentialkraftschwankungen herangezogen. Bei den bekannten Meßmaschinen zum Messen der Radialkraftschwankungen, der Lateralkraftschwankungen und der Tangentialkraftschwankungen wird der zu messende Reifen auf eine Meßfelge aufgezogen. In der Regel wird der Reifen gegen eine glatte Trommel gedrückt und dann der Achsabstand zwischen Reifen- und Trommelachse fixiert. Wird nun die Meßtrommel oder die Meßfelge angetrieben, so bleibt aufgrund von Gleichförmigkeitsschwankungen die Anpreßkraft des Fahrzeugreifens auf die Trommel bei konstantem Achsabstand nicht gleich, sondern ändert sich in Abhängigkeit der über den Umfang des Fahrzeugreifens verteilten Ungleichmäßigkeiten. Solche Ungleichmäßigkeiten können verschiedene Ursachen haben. Mit dem bekannten Meßverfahren war es jedoch nur möglich, die Ungleichmäßigkeiten insgesamt zu ermitteln, um damit zwar eine Aussage über die Qualität des Reifens zu machen; welche Einzelmaßnahme ergriffen werden muß, um die Gleichförmigkeit des Fahrzeugreifens zu verbessern, konnte durch das bekannte Verfahren nicht ermittelt werden.Measuring machines are known from practice with which the Tire uniformity of vehicle tires is analyzed. The tire uniformity of a vehicle tire is a measure for the manufacturing quality of the tire, which is why you make an effort is a high uniformity of the vehicle tire achieve. To assess tire uniformity in particular the runout, the runout, Radial force fluctuations, lateral force fluctuations and Tangential force fluctuations are used. With the known Measuring machines for measuring the radial force fluctuations, the Lateral force fluctuations and the tangential force fluctuations the tire to be measured is mounted on a measuring rim. In the tire is usually pressed against a smooth drum and then the center distance between the tire and drum axles fixed. Now the measuring drum or the measuring rim driven, remains due to Uniformity fluctuations the contact pressure of the Vehicle tire on the drum with a constant center distance  not the same, but changes depending on the over distributed the size of the vehicle tire Irregularities. Such irregularities can have different causes. With the known measuring method however, it was only possible to reduce the overall unevenness to determine a statement about the quality to make the tire; which individual measures are taken must to ensure the uniformity of the vehicle tire could not improve by the known method be determined.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß man gezielt Einzeleinflüsse von herstellungsbedingten Ungleichmäßigkeiten auf die Reifen-Gleichförmigkeit herausfinden kann.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned so that you can improve Individual influences of manufacturing-related irregularities to find out the tire uniformity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine vorbestimmte Unregelmäßigkeit analysiert, indem man nacheinander mehrere Reifen, jeweils mit der die zu analysierende Ungleichmäßigkeit aufweisenden Stelle in jeweils derselben Drehwinkellage auf der Meßfelge anbringt, die Beträge der über den Umfang gemessenen Unregelmäßigkeiten eines jeden Reifens speichert und aufaddiert. Für die Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst durch einen Addierer zum drehwinkelgerechten Aufaddieren der über den Umfang gemessenen Werte und einen Dividierer zum Dividieren der gemessenen Werte durch die Anzahl gemessener Reifen.This object is achieved in that analyze a predetermined irregularity by one after the other several tires, each with the to analyzing irregularity in attaches the same angle of rotation to the measuring rim, the amounts of the irregularities measured over the scope of each tire stores and adds up. For the The object is achieved by an adder for Adding the rotation angle according to the circumference measured values and a divider to divide the measured values by the number of measured tires.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache Weise, einzelne Einflüsse auf die Gleichförmigkeit eines Reifens herauszufiltern. Die im Schichtaufbau gefertigten Fahrzeugreifen weisen an ihren einzelnen Schichten herstellungsbedingte Stoßstellen auf, da die Schichten nicht aus Endlosmaterial gefertigt sind. Um z.B. bei der Fertigung solcher Stoßstellen zu optimieren, brauchen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich die Reifen mit der die zu untersuchende Ungleichmäßigkeit darstellende Stoßstelle nur immer in derselben Drehwinkellage zur Meßfelge montiert werden. Da nach einer Messung jedes Reifens die Meßwerte addiert werden, addieren sich die Meßwerte an der zu betrachtenden Stelle auf, während sich die Beträge der aufgrund anderer Einflüsse zurückzuführenden Unregelmäßigkeiten eliminieren, da diese Unregelmäßigkeiten statistisch über den Umfang des Reifens verteilt sind. Nach einer vorbestimmten Anzahl von gemessenen Fahrzeugreifen braucht die aufaddierte Meßkurve lediglich durch die Anzahl der Reifen dividiert zu werden, so daß man ein Maß für den durch die Stoßstelle hervorgerufenen Einfluß auf die Reifen- Gleichförmigkeit hat. Es ist nun möglich, eine Änderung der Fertigung dieser Stoßstelle bei neu gefertigten Reifen auf dieselbe Art zu analysieren. Ein Vergleich beider Analysen zeigt dann sofort, welches Herstellungsverfahren einen geringeren Einfluß auf die Reifen-Gleichförmigkeit hat und daher zu bevorzugen ist.The method according to the invention enables in a simple manner individual influences on the uniformity of a tire filter out. Those made in the layer structure Vehicle tires have their individual layers production-related joints, since the layers are not are made of continuous material. To e.g. in manufacturing To optimize such joints, need to inventive method only the tires with the joint to be investigated representing joint  only always mounted in the same angle of rotation to the measuring rim will. Since after each tire has been measured, the measured values are added, the measured values add up to the contemplated position while the amounts of the due to other influences Eliminate irregularities because of these irregularities are statistically distributed over the circumference of the tire. To a predetermined number of measured vehicle tires the accumulated trace only needs by the number the tire to be divided so that you can measure the influence caused by the impact point on the tire Has uniformity. It is now possible to change the Production of this joint on newly manufactured tires to analyze the same way. A comparison of both analyzes then immediately shows which manufacturing process a has less impact on tire uniformity and is therefore preferable.

Der Vorteil dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung liegt darin, daß es zur Analyse sämtlicher herstellungsbedingter Unregelmäßigkeiten verwendet werden kann, deren Position noch nach der Vulkanisation des Fahrzeugreifens erkennbar ist. Es können somit auch die Einflüsse von Unrundheiten der Konfektionstrommeln oder sonstiger Konfektionsvorrichtungen, Einflüsse von Verformungen des unvulkanisierten Reifenrohlings durch ungünstige Lagerung und auch Einflüsse durch Unrundheiten von Heizformen, Heizbälgen und dergleichen erfaßt werden.The advantage of this method and this device lies in that it is used to analyze all manufacturing-related Irregularities can be used, the position of which is still after the vulcanization of the vehicle tire is recognizable. It can therefore also influence the out of roundness of the Assembly drums or other assembly devices, Influences of deformation of the unvulcanized Tire blanks due to unfavorable storage and also influences due to out of roundness of heating forms, heating bellows and the like be recorded.

Obwohl es auch denkbar wäre, die Drehwinkellage der zu analysierenden Stelle des Reifens mit der Meßmaschine durch Stroboskopeinrichtungen zu synchronisieren, ist es technisch wesentlich weniger aufwendig, wenn man die Nullage der Meßfelge und die jeweils zu analysierende Stelle des Reifens markiert und man vor dem Messen die beiden Markierungen zur Übereinstimmung bringt.Although it would also be conceivable to change the angular position of the analyzing point of the tire with the measuring machine It is technical to synchronize stroboscopic devices much less expensive if you have the zero position of the Measuring rim and the location of the tire to be analyzed marked and the two markings before measuring Brings agreement.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe following is an embodiment of the invention explained in more detail using a drawing. It shows

Fig. 1 im Querschnitt den Aufbau eines Reifens eines Personenkraftwagens, Fig. 1 in cross-section the structure of a tire of a passenger car,

Fig. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Meßmaschine zum Messen von durch den Laufstreifenstoß bedingten Radialkraftschwankungen, und Fig. 2 shows a schematic representation of the structure of a measuring machine for measuring radial force fluctuations caused by the tread joint, and

Fig. 3 ein Kurvendiagramm, das das Ergebnis des Analyseverfahrens wiedergibt. Fig. 3 is a graph showing the result of the analysis process.

Bevor das eigentliche Analyseverfahren erläutert wird, wird anhand der Fig. 1 zunächst der Aufbau eines Reifens für ein Kraftfahrzeug beschrieben, damit deutlicher wird, an welchen Stellen des Reifens Ungleichmäßigkeiten auftreten können, die die Gleichförmigkeit des Reifens insgesamt beeinflussen können.Before the actual analysis method is explained, the structure of a tire for a motor vehicle is first described with reference to FIG. 1, so that it becomes clearer at which points of the tire irregularities can occur which can influence the overall uniformity of the tire.

Der Reifen 1 weist radial innen auf beiden Seiten ein umlaufendes Wulstkabel 2 auf, das jeweils von einer Wulstumlage 3 ummantelt ist. Um die Wulstumlage 3 ist die Karkasse 4 gelegt, die sich von einem Wulst zum gegenüberliegenden Wulst erstreckt. Auf der Innenseite des Reifens ist die Karkasse 4 durch eine Innenplatte 5 abgedeckt, während auf der Außenseite seitlich eine Seitenwand 6 aufgebracht ist. Im Bereich des Wulstes ist ein Wulstschutzstreifen 7 aufgebracht. Radial außen wird die Karkasse 4 von dem umlaufenden Gürtel 8 umgeben, auf dem dann der Laufstreifen 8 aufgebracht ist.The tire 1 has a circumferential bead cable 2 radially on the inside on both sides, each of which is encased by a bead flap 3 . The carcass 4 , which extends from one bead to the opposite bead, is placed around the bulge 3 . On the inside of the tire, the carcass 4 is covered by an inner plate 5 , while on the outside a side wall 6 is applied on the side. A bead protection strip 7 is applied in the region of the bead. The carcass 4 is surrounded radially on the outside by the circumferential belt 8 , on which the tread 8 is then applied.

All diese Einzelteile, aus denen der Reifen 1 hergestellt wird, sind keine Endlosmaterialien, so daß Anfang und Ende der Teile auf Stoß gelegt werden müssen. Hierdurch kommt es zu über den Umfang des Reifens 1 verteilten Unregelmäßigkeiten, die sich in Steifigkeitsunterschieden äußern können.All these individual parts, from which the tire 1 is made, are not endless materials, so that the beginning and end of the parts must be butted. This leads to irregularities distributed over the circumference of the tire 1 , which can manifest themselves in differences in stiffness.

Beispielhaft wird im folgenden anhand der Fig. 2 das erfindungsgemäße Analyseverfahren erläutert, wobei der Einfluß der Stoßstelle des Laufstreifens 9 auf die Reifen- Gleichförmigkeit untersucht werden soll.The analysis method according to the invention is explained below by way of example with reference to FIG. 2, the influence of the joint of the tread 9 on the tire uniformity to be examined.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Meßmaschine, mit der Radialkraftschwankungen eines Reifens gemessen werden können. Hierzu wird eine Meßfelge 10, auf der der zu messende Reifen 1 aufgebracht ist, in konstantem Abstand a zu einer Meßtrommel 11 angeordnet. Der Abstand a ist so gewählt, daß der Reifen 1 auf die Oberfläche der Meßtrommel 11 gedrückt wird und vorgespannt ist. Durch Antreiben der Meßfelge 10 oder der Meßtrommel 11 rollt der Reifen 1 auf der Meßtrommel 11 ab. An der Achse 12 der Meßtrommel 11 ist ein Kraftmesser 13 angeordnet, der über eine Leitung 14 mit einer Recheneinheit 15 verbunden ist. Auf der Achse 16 der Meßfelge 10 sitzt ein Drehwinkelgeber 17, der über eine Leitung 18 ebenfalls mit der Recheneinheit 15 verbunden ist. Hinter der Recheneinheit 15 ist ein Ausgabegerät 19 vorgesehen. Ferner ist noch an der Meßfelge 10 eine Markierung 20 für die Nullage der Meßfelge angebracht. Fig. 2 shows schematically a measuring machine with which radial force fluctuations of a tire can be measured. For this purpose, a measuring rim 10 , on which the tire 1 to be measured is applied, is arranged at a constant distance a from a measuring drum 11 . The distance a is chosen so that the tire 1 is pressed onto the surface of the measuring drum 11 and is biased. By driving the measuring rim 10 or the measuring drum 11 , the tire 1 rolls on the measuring drum 11 . A dynamometer 13 is arranged on the axis 12 of the measuring drum 11 and is connected to a computing unit 15 via a line 14 . On the axis 16 of the measuring rim 10 there is a rotary angle sensor 17 , which is also connected to the computing unit 15 via a line 18 . An output device 19 is provided behind the computing unit 15 . Furthermore, a marking 20 for the zero position of the measuring rim is also attached to the measuring rim 10 .

Die zu untersuchenden Reifen 1 werden nun so auf die Felge 10 montiert, daß die zu untersuchende Stelle, hier die Stoßstelle des Laufstreifens 9, mit der Markierung 20 der Meßfelge 10 fluchtet. Nun wird die Meßfelge 10 gedreht, wobei gleichzeitig über den Drehwinkelgeber 17 der Drehwinkel und über den Kraftmesser 13 die von dem Reifen 1 auf die Meßtrommel 11 ausgeübte Radialkraft gemessen wird. Beide Werte, nämlich die Radialkraft und der Drehwinkel ϕ, werden in der Recheneinheit 15 einander zugeordnet und gespeichert.The tires 1 to be examined are now mounted on the rim 10 in such a way that the point to be examined, here the joint of the tread 9 , is aligned with the marking 20 of the measuring rim 10 . Now the measuring rim 10 is rotated, the angle of rotation being measured simultaneously via the rotary encoder 17 and the radial force exerted by the tire 1 on the measuring drum 11 being measured via the dynamometer 13 . Both values, namely the radial force and the angle of rotation ϕ , are assigned to one another and stored in the computing unit 15 .

Danach wird der nächste Reifen auf die Meßfelge 10 aufgezogen und der Vorgang wird wiederholt. Je nach Meßserie können 20, 100 oder 1000 Reifen durchgemessen werden. Nach Ende der Messungen werden die in der Recheneinheit 15 gespeicherten Werte aufaddiert, durch die Anzahl der gemessenen Reifen dividiert und auf dem Ausgabegerät ausgegeben.The next tire is then mounted on the measuring rim 10 and the process is repeated. Depending on the measurement series, 20, 100 or 1000 tires can be measured. At the end of the measurements, the values stored in the computing unit 15 are added up, divided by the number of measured tires and output on the output device.

Ein solches Diagramm ist in Fig. 3 dargestellt. Die von dem Kraftmesser 13 erfaßten Schwankungen der von dem Reifen 1 aufgebrachten Radialkraft (RKS) sind in dem Diagramm über den Drehwinkel ϕ aufgetragen.Such a diagram is shown in FIG. 3. The fluctuations in the radial force (RKS) applied by the tire 1, which are detected by the dynamometer 13, are plotted in the diagram over the angle of rotation ϕ .

Da alle gemessenen Reifen 1 so auf die Meßfelge 11 aufgezogen wurden, daß genau nach einer halben Umdrehung, also bei ϕ=180° die zu untersuchende Stoßstelle 21 des Laufstreifens 9 auf die Meßtrommel 11 trifft, wächst durch die Addition der einzelnen Meßergebnisses an dieser Stelle der Betrag der gemessenen Kraft an. Bei den anderen Drehwinkellagen hingegen eliminieren sich die Einflüsse, da die Ungleichmäßigkeits­ stellen des Reifens statistisch über dessen Umfang verteilt sind und somit zu der Stoßstelle 21 des Laufstreifens stets einen statistisch verteilten Abstand haben.Since all measured tires 1 so mounted on the measuring rim 11 that exactly one-half revolution, ie when φ = 180 °, to be examined joint 21 of the tread 9 is incident on the measuring drum 11, grows by the addition of the individual measurement result at this point the amount of the measured force. With the other angles of rotation, on the other hand, the influences are eliminated since the unevenness points of the tire are statistically distributed over its circumference and are therefore always at a statistically distributed distance from the joint 21 of the tread.

Wird nun eine Serie Reifen gemessen, bei denen ein anderes Verfahren zum Verbinden der Stoßstellen des Laufstreifens gewählt wurde, so können die unterschiedlich hergestellten Reifen durch das obenbeschriebene Verfahren direkt miteinander verglichen werden, wobei sofort entschieden werden kann, welches Herstellungsverfahren günstiger für die Reifen-Gleichförmigkeit ist.If a series of tires is measured with another Method of connecting the joints of the tread was chosen, so the differently produced Tire directly through the process described above be compared with each other, being immediately decided can be, which manufacturing process cheaper for the Tire uniformity is.

Dieses Verfahren kann zum Analysieren jeglicher Ungleichmäßigkeiten eines Reifens verwendet werden, wenn nach dem Vulkanisieren die Stelle der Unregelmäßigkeit lokalisiert werden kann. Das kann, wenn diese Stelle nach dem Vulkanisieren nicht ohnehin erkennbar ist, auch dadurch geschehen, daß vor dem Vulkanisieren farbige Markierungen an dem Reifen angebracht werden.This procedure can be used to analyze any Tire irregularities are used when after the vulcanization localizes the place of irregularity can be. This can happen if this post after Vulcanization is not recognizable anyway, also because of it happen that colored marks on before vulcanizing be attached to the tire.

Claims (3)

1. Verfahren zum Analysieren von herstellungsbedingten, über den Umfang verteilten Ungleichmäßigkeiten eines Fahrzeugreifens, wie sie durch den Laufstreifenstoß oder dergleichen hervorgerufen werden, bei dem man mindestens einen Reifen auf einer Meßfelge an einem Meßaufnehmer vorbeidreht und den Betrag der über den Umfang der gemessenen Ungleichmäßigkeiten dem jeweiligen Drehwinkel der Meßfelge zuordnet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine vorbestimmte Unregelmäßigkeit analysiert, indem man nacheinander mehrere Reifen jeweils mit der die zu analysierende Ungleichmäßigkeit aufweisenden Stelle (21) in jeweils derselben Drehwinkellage (ϕ) auf der Meßfelge (10) anbringt, die Beträge der über den Umfang gemessenen Ungleichmäßigkeiten eines jeden Reifens (1) speichert und aufaddiert.1. A method for analyzing manufacturing-related, irregularities of a vehicle tire distributed over the circumference, such as those caused by the tread joint or the like, in which at least one tire on a measuring rim passes a measuring sensor and the amount of the irregularities measured over the circumference Assigns the respective rotation angle to the measuring rim, characterized in that a predetermined irregularity is analyzed by successively attaching several tires, each with the point ( 21 ) to be analyzed, to the analyzed rim ( 10 ) in the same rotation angle position ( ϕ ), the amounts the circumferential irregularities of each tire ( 1 ) stored and added. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Nullage (20) der Meßfelge (10) und die jeweils zu analysierende Stelle (21) der Reifen (1) markiert und daß man vor dem Messen die beiden Markierungen zur Übereinstimmung bringt.2. The method according to claim 1, characterized in that the zero position ( 20 ) of the measuring rim ( 10 ) and the location to be analyzed ( 21 ) of the tire ( 1 ) is marked and that the two markings are brought into agreement before the measurement. 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer eine Meßfelge und einen zugeordneten Meßaufnehmer aufweisenden Meßmaschine, und mit einem Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen der gemessenen Werte über den Umfang der Meßfelge, gekennzeichnet durch einen Addierer zum drehwinkelgerechten Aufaddieren der über den Umfang gemessenen Werte und einen Dividierer zum Dividieren der gemessenen Werte durch die Anzahl gemessener Reifen.3. Device for performing the method according to claim 1, with a measuring rim and an associated one Measuring machine having measuring sensor, and with a Recording device for recording the measured values via the circumference of the measuring rim, marked by an adder for adding up the rotation angle the range of measured values and a divider  Divide the measured values by the number of measured Tires.