DE60306429T2

DE60306429T2 - Verfahren und vorrichtung zum auswuchten von luftreifen während der runderneuerung

Info

Publication number: DE60306429T2
Application number: DE60306429T
Authority: DE
Inventors: C. Martin Greer CHAPMAN; L. David Taylors PRESSLEY; Jean-Jacques Piedmont CHATEAU
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2023-12-06
Also published as: EP1578594A1; EP1578594B1; BR0317155A; CA2509145C; BR0317155B1; US20050279443A1; US7468111B2; WO2004052633A1; JP4418757B2; CA2509145A1; MXPA05006163A; AU2003294584A1; JP2006508838A; ATE330780T1; DE60306429D1

Description

Die Erfindung betrifft Reifenrunderneuerungsverfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auswuchtung eines Reifens während des Runderneuerungsvorgangs.
Die Herstellung eines gleichmäßig runden und ausgewuchteten Reifens aus einer abgerauten Reifenkarkasse während des Runderneuerungs- oder Reifenbesohlungsprozesses ist schwierig. Die abgenutzte Reifenkarkasse kann durch die Belastungen während ihrer vorherigen Verwendung erzeugte Ungleichförmigkeiten aufweisen. Der Abrauungsprozess zum Entfernen der abgenutzten Lauffläche kann Unrunds- oder Rundlaufabweichungsungleichförmigkeiten erzeugen. Des Weiteren kann der ursprüngliche Herstellungsprozess einige Ungleichförmigkeiten in die Reifenkarkasse eingebaut haben.
Verfahren und Vorrichtungen zur Verringerung von Unregelmäßigkeiten in einem neuen oder runderneuerten Reifen sind wohlbekannt.
Zum Beispiel offenbart die Patentschrift GB 1511444 ein Verfahren zur Verringerung von Unregelmäßigkeiten in einem Reifen, bei dem man durch die Unregelmäßigkeiten erzeugte Kraftschwankungen misst und dann durch Entfernen von Material von oder Hinzufügen von Material zu dem Reifen eine Korrektur durchführt.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Gleichförmigkeit eines Reifens während der Runderneuerung nach den Ansprüchen 1 bzw. 7 vor.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Insbesondere schlägt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer neuen Gummischicht und einer neuen Lauffläche auf einer abgerauten Reifenkarkasse auf eine Art und Weise, die gewisse Ungleichförmigkeiten in der Reifenkarkasse ausgleicht, um die Ungleichförmigkeit der zusammengefügten Reifenkarkasse und der Lauffläche zu verbessern, vor. Gemäß der Erfindung wird eine abgeraute Karkasse auf Rundlaufabweichung gemessen, und die verschiedenen im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitte werden indiziert. Die Gummischicht und die Lauffläche werden auf eine Weise auf die Karkasse aufgebracht, die Rundlaufabweichungen ausgleicht. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Karkasse so positioniert, dass die Gummischicht beginnend am im Verhältnis niedrigsten Abschnitt des Kronenumfangs auf die Karkasse aufgebracht und an diesem niedrigsten Abschnitt eine Überlappung gebildet wird. Auf diese Weise kann mindestens der niedrigste Abschnitt teilweise gefüllt werden, um den Rundheitsunterschied auszugleichen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird der Laufflächenstreifen so auf die Karkasse aufgebracht, dass die Verbindungsstelle an dem niedrigsten Abschnitt positioniert ist. Dadurch wird eine schwerere oder dickere Laufflächenschicht am niedrigsten Abschnitt der Karkassenkrone bereitgestellt, wodurch der Rundheitsunterschied weiter ausgeglichen wird.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Aufbringen der Gummischicht so gesteuert werden, dass eine dickere oder dünnere Schicht auf die Krone proportional zur Rundlaufabweichungsmessung aufgebracht wird, um Rundheitsunterschiede auszugleichen. Die Karkasse mit dem aufgebrachten Gummi weist dann ein verbessertes Rundlaufabweichungsprofil auf.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Einstellung des Laufflächenstreifens während des Aufbringens, um die Rundlaufabweichung auszugleichen. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird der Laufflächenstreifen beim Aufbringen auf die Karkasse gedehnt, so dass die Dicke des Laufflächenstreifens zum Ausgleich von Rundlaufabweichungen verwendet wird, wobei die Lauffläche dort dünner ausgeführt ist, wo die Karkassenrundlaufabweichung im Verhältnis groß ist, und dort dicker ausgeführt ist, wo die Karkassenrundlaufabweichung im Verhältnis gering ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Rundlaufabweichungsmessungen der Karkasse als Vektorgrößen analysiert, und es wird ein Ausgleichsvektor bestimmt, um Anfangspunkte zum Aufbringen der Gummischicht und des Laufflächenstreifens zu lokalisieren. Bei dieser Ausführungsform werden ein oder mehrere resultierende Niedrigabschnittsvektoren bestimmt und für den Gummiapplikator und den Laufflächenstreifenapplikator indiziert. In Fällen, in denen mehrere niedrige Abschnitte mit der gleichen Größe an der Reifenkarkasse vorliegen, können mehr als ein Vektor resultieren.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung bei Lektüre in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen besser verständlich; darin zeigen:
1 ein Schemadiagramm einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; und
2 ein Schaubild, das eine Rundlaufabweichungsmessung für eine beispielhafte Reifenkarkasse und ein Ausgleichsdickenprofil für eine Gummischicht zeigt.
In 1 wird ein Schemadiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Eine (nicht dargestellte) Steuerung steuert die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung, wie unten beschrieben. Die Steuerung kann eine beliebige geeignete Vorrichtung sein, die eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder ein anderes Mikroprozessorsteuersystem enthält, aber nicht darauf beschränkt ist.
In der Darstellung ist eine abgeraute Reifenkarkasse 15 auf einer drehbaren Montagefelge 20 montiert. Die Montagefelge 20 dehnt sich aus, um den Reifenkarkassenwulst in Eingriff zu nehmen und eine Luftdichtung zu erzeugen. Ein (nicht gezeigter) Aufblasversorgungsanschluss liefert unter Druck stehende Luft zum Aufblasen der Karkasse. Die Montagefelge 20 enthält eine Welle 22 zur kontrollierten Drehung der Felge. Die Montagefelge 20 ist in zwölf Sektoren 24 unterteilt, die zur Steuerung der Ausrichtung der Felge indiziert sind. An den Sektoren in 1 sind zur Veranschaulichung Nummern gezeigt. Das Vorsehen von zwölf Sektoren ist zweckmäßig; es können auch mehr oder weniger Sektoren verwendet werden.
Wie bei einer herkömmlichen Reifenbauvorrichtung enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Applikator 30 zum Aufbringen einer Schicht aus nicht vulkanisiertem Kautschukgummi oder Polstergummi auf die Krone der abgerauten Karkasse 15. Der Applikator kann zum Aufbringen von Gummi als eine Schicht von einer Rolle als ein extrudiertes Produkt oder ein aufgespritztes Produkt konfiguriert sein. Die Erfindung betrifft nicht die bestimmte Art von Gummi oder sein Aufbringen, sondern die Steuerung des Anfangs- und Endpunkts des Aufbringens und der Dicke der aufgebrachten Schicht.
Des Weiteren enthält die Vorrichtung eine Laufflächeninstallationsvorrichtung 40. Die Laufflächeninstallationsvorrichtung 40 kann eine Fördereinrichtung 42 für den Vorschub des Laufflächenstreifens 44 zur Reifenkarkasse 15 sowie eine Rollenvorrichtung 46 zum Spannen des Laufflächenstreifens bei seinem Aufbringen enthalten. Laufflächeninstallationsvorrichtungen sind Fachleuten zum Beispiel aus dem US-Patent Nr. 5,427,636 bekannt, auf dessen gesamten offenbarten Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
Eine Rundlaufabweichungsmessvorrichtung 50 ist in der Nähe der Reifenkrone angeordnet und zur Messung der Rundlaufabweichung oder Rundheit der abgerauten Reifenkrone positionierbar. Bei einer gegenwärtigen Ausführungsform handelt es sich bei der Rundlaufabweichungsmessvorrichtung um einen Näherungssensor mit einer Rolle zur Berührung der Reifenkrone. Der Näherungssensor erzeugt ein Signal, das proportional zu Änderungen des Abstands der Reifenkrone von einem Bezugspunkt ist, wodurch im Verhältnis hohe und niedrige Abschnitte der Reifenkrone quantifiziert werden. Es können auch andere Sensorvorrichtungen eingesetzt werden, zum Beispiel Sensoren, die Licht oder Schallwellen verwenden, die die Fläche der Reifenkrone bezüglich eines Bezugspunkts erfassen. Eine Schiebevorrichtung, zum Beispiel ein Luftzylinder 54, positioniert den dargestellten Näherungssensor 52 in Kontakt mit der Reifenkrone. Die Steuerung indiziert die Maße zu der entsprechenden Umfangsposition an der Karkasse.
Im Betrieb wird die abgerante Reifenkarkasse 15 auf die Montagefelge 20 montiert und auf einen Druck aufgeblasen, der ausreicht, um die Reifenkarkasse stark genug zu machen, Verformung durch die kräfte des Aufbringens des Gummis und des Laufflächenstreifens zu widerstehen. Normalerweise reicht etwa ein Bar Druck. Der Näherungssensor 52 wird in Kontakt mit der Krone bewegt. Dann wird die Reifenkarkasse 15 um eine ganze Umdrehung gedreht, während der Näherungssensor 52 die Rundlaufabweichung der Krone misst und der Steuerung ein proportionales Signal liefert. Die Steuerung indiziert die im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitte der Reifenkarkasse 15 auf Grundlage des Signals.
Bei einer gegenwärtigen Ausführungsform ist der Umfang der Reifenkarkasse für Datenverarbeitungszwecke in zwölf Sektoren unterteilt, wodurch die Verwendung eines analogen Näherungssensors erleichtert wird. Das Rundlaufabweichungssignal für jeden Sektor wird gemittelt, und die Steuerung identifiziert die im Verhältnis hohen und niedrigen Sektoren. Natürlich können in Abhängigkeit von dem zur Charakterisierung der Kronenabweichung erwünschten Genauigkeitsgrad auch weniger oder mehr Sektoren verwendet werden.
Als Alternative könnte die Steuerung unter Verwendung kontinuierlicher Rundlaufabweichungsmessdaten selbst Sektoren des Umfangs definieren, die den im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitten entsprechen, und auf Grundlage der Daten die Länge der Sektoren definieren. Solch ein Steuerschema gestattet Sektoren variabler Länge, was eine bessere Steuerung des Ausgleichsauftrags der Gummischichtdicke und Laufflächendicke gewährleisten würde.
2 ist ein Schaubild, das eine beispielhafte Rundlaufabweichungsmessung (durch die durchgezogene Linie gezeigt) eines abgerauten Reifens zeigt. Die Rundlaufabweichung für die zwölf Sektoren zeigt, dass die die Sektoren 2 bis 6 enthaltenden Abschnitte im Verhältnis niedrig sind, während ungefähr die Sektoren 1 und 7 bis 12 im Verhältnis hoch sind. Es sei darauf hingewiesen, dass ungefähr bei Sektor 11 eine niedrige Stelle vorliegt.
Auf Grundlage der Rundlaufabweichungsmessungen der Reifenkarkasse positioniert die Steuerung die Reifenkarkasse mit dem Minimalniedrigsektor (Sektor 4 in 2) am Gummiapplikator 30. Gemäß einer ersten Ausführungsform bringt der Gummiapplikator 30 eine Gummischicht auf der Karkassenkrone auf, die in dieser Minimumposition beginnt und endet und eine Gummischichtüberlappung an dem Sektor enthält. Auf diese Weise wird an diesem im Verhältnis niedrigsten Abschnitt eine dickere Schicht aufgebracht, was dazu beiträgt, die Rundlaufabweichung an dieser Stelle auszugleichen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ändert der Gummiapplikator unter Steuerung durch die Steuerung die Dicke der Gummischicht während ihres Aufbringens als Reaktion auf die Rundlaufabweichungsmessdaten von den Sektoren. 2 zeigt eine Gummiausgleichsschichtdicke (die durch die gestrichelte Linie gezeigt wird), wie sie möglicherweise auf den beispielhaften Reifen aufgebracht wird. Die Gummischichtdicke entspricht umgekehrt der Rundlaufabweichung der Reifenkarkasse, wobei sie in den Sektoren 2 bis 6 dicker und in den Sektoren 1 bis 2 und 7 bis 12 dünner ist. Es sei auf die leichte lokale Dickenzunahme der Gummischicht bei Sektor 11 im Vergleich zu benachbarten Sektoren zum Ausgleich des relativ geringen Maßes an Sektor 11 hingewiesen.
Ein Extrudergummiapplikator 30, der erwärmtes Gummimaterial handhabt, kann den Druck und den Durchfluss des Gummis zur Steuerung der Dicke der aufgebrachten Schicht einstellen. Bei einem einen Gummistreifen, der sich in der Regel auf Umgebungstemperatur befindet, zuführenden Applikator würde dieser Applikator Rollen zur Steuerung einer Dehnung des Streifens zum Erreichen der ordnungsgemäßen Dicke enthalten.
Nach dem Aufbringen der Gummischicht bewirkt die Steuerung eine Drehung der Halterungsfelge 20, um die Reifenkarkasse 15 mit einer Gummischicht zum Aufbringen des Laufflächenstreifens 44 zu positionieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Reifenkarkasse 15 so gedreht, dass der Vorderrand des Laufflächenstreifens am Minimalniedrigabschnitt aufgebracht wird. Wenn der Laufflächenstreifen vollständig aufgebracht ist, wird somit an dieser Stelle eine Laufflächenverbindung gebildet. Da die Laufflächenverbindung in der Regel mit Druck aufgebracht wird, um die Ränder der Verbindung zusammenzuhalten, ist die Lauffläche an der Verbindung schwerer als an anderen Teilen der Lauffläche. Dies unterstützt auch den Ausgleich der im Verhältnis niedrigen Stelle der Reifenkarkasse.
Darüber hinaus kann die Laufflächeninstallationsvorrichtung so gesteuert werden, dass die Lauffläche bei ihrem Aufbringen gedehnt wird, um die Dicke der Lauffläche als Reaktion auf die gemessene Rundlaufabweichung zu steuern. Somit ändert sich ähnlich wie bei dem für die Gummischicht beschriebenen Verfahren die Laufflächendicke umgekehrt mit der Rundlaufabweichung, um die Rundheit des gebauten Reifens zu verbessern. Vorrichtungen, die einen Laufflächenstreifen während der Installation auf einer Reifenkarkasse dehnen können, sind dem Fachmann bekannt, wie zum Beispiel aus dem US-Patent Nr. 5,427,636 von Chabin et al. Die Erfindung fügt solch einer Vorrichtung die Dehnungssteuerung als Reaktion auf die Rundlaufabweichung der Karkasse hinzu.
Das Verfahren kann variiert werden, zum Beispiel könnte bei Karkassen, die zwei niedrige Abschnitte mit einer im Verhältnis gleichen Größe aufweisen, die Gummischichtüberlappung auf einem und die Laufflächenverbindung am anderen niedrigen Abschnitt gebildet werden. Für Karkassen, die eine geringe Rundlaufabweichung aufweisen, können die Gummiüberlappung und die Laufflächenverbindung mit 180 Grad positioniert werden, wobei eine am niedrigsten Abschnitt positioniert wird.
Wenn die Rundlaufabweichungsmessung als Vektormengen analysiert wird, könnte die Position des Gummis und/oder der Laufflächenverbindung so bestimmt werden, dass ein resultierender Vektor den Rundlaufabweichungsvektor ausgleicht.
Die Erfinder haben festgestellt, dass durch Ausgleich von Rundlaufabweichung einer abgerauten Karkasse die Gleichförmigkeit der Karkasse sowohl statisch als auch dynamisch (während Drehung unter Last) verbessert wird. Somit stellte das erfindungsgemäße Verfahren einen einfachen Prozess zur Verbesserung der Gleichförmigkeit von runderneuerten Reifen bereit.
Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung können variiert und geändert werden, ohne von dem in den angehängten Ansprüchen definierten Schutzbereich abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Gleichförmigkeit eines Reifens bei Runderneuerung mit den folgenden Schritten: Messen der Rundlaufabweichung einer abgerauten Krone einer Reifenkarkasse (15) zum Bestimmen von im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitten der abgerauten Krone; Aufbringen einer Gummischicht auf die abgeraute Krone unter einer auf die bestimmten im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitte der abgerauten Krone reagierenden Steuerung; und Installieren eines Laufflächenstreifens (44) auf der Krone.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Installierens eines Laufflächenstreifens (44) auf der Krone das Beginnen bei einem niedrigen Abschnitt der abgerauten Krone umfasst, so dass eine Laufflächenverbindung in einer Position reagierend auf die bestimmten im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitte der abgerauten Krone gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Aufbringens der Gummischicht das Beginnen am niedrigen Abschnitt der Krone und derartiges Fortfahren, dass am niedrigen Abschnitt der abgerauten Krone eine Überlappung entsteht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Aufbringens der Gummischicht das Aufbringen der Gummischicht in einer Dicke proportional zu den bestimmten hohen und niedrigen Abschnitten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Dehnen des Laufflächenstreifens (44) während der Installation zur Steuerung der Dicke des Streifens auf der Krone proportional zu den bestimmten hohen und niedrigen Abschnitten der Krone umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin die Schritte des Berechnens von Vektormengen für die im Verhältnis hohen und niedrigen Abschnitte der Karkasse (15) und des Aufbringens der Gummischicht und Lauffläche (44) auf die Karkasse (15), so dass ein zu den Hoch- und Niedrigabschnittsvektoren addierter resultierender Rundlaufabweichungsvektor einen Gesamtrundlaufabweichungsvektor ausgleicht, umfasst.
Vorrichtung zum Auswuchten eines Reifens bei Runderneuerung, die Folgendes umfasst: eine drehbare Welle (22) zur Montage einer abgerauten Reifenkarkasse (15); eine Rundlaufabweichungsmessvorrichtung (50), die in der Nähe einer Krone des Reifens positioniert werden kann, wobei die Vorrichtung ein zur gemessenen Rundlaufabweichung proportionales und auf den Umfang der Reifenkarkasse (15) indiziertes Signal erzeugt; einen Gummiapplikator (30), der zum Aufbringen einer Gummischicht auf die Krone des Reifens positionierbar ist; eine Laufflächeninstallationsvorrichtung (40) zum Installieren eines Laufflächenstreifens (44) auf der Karkasse (15); und eine Steuerung zum Empfangen des Signals von der Rundlaufabweichungsmessvorrichtung und Verwenden des Signals zur Steuerung mindestens einer Startposition auf der Reifenkarkasse für den Gummiapplikator und die Laufflächeninstallationsvorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Steuerung ein Mittel zur Steuerung der Dicke einer durch den Gummiapplikator aufgebrachten Gummischicht als Reaktion auf das Signal von der Rundlaufabweichungsmessvorrichtung enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Gummiapplikator (30) ein Extruder ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Gummiapplikator (30) eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Gummistreifens auf einer Reifenkrone ist und ein Mittel zum Dehnen des Gummis während des Aufbringens enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Laufflächeninstallationsvorrichtung (40) ein Mittel zum Spannen des Laufflächenstreifens (44) während der Installation auf der Reifenkarkasse (15) zur Steuerung einer Dicke des Laufflächenstreifens enthält und die Steuerung ein Mittel zum Steuern des Mittels zum Spannen des Laufflächenstreifens (44) als Reaktion auf das Rundlaufabweichungssignal enthält.