安装轮胎的方法和装置以及分析所述轮胎的方法

本发明涉及将带有通常称为“无内胎”的混用腔形式的轮胎安装 在轮缘上的产品和装置。根据本发明的安装可以控制在安装组件圆周 上的径向负荷的变化。本发明还提出了一种在安装前分析这种轮胎的 方法。

虽然不限于这种应用，本发明特别针对将轮胎安装在具有隆起部 分的轮缘上的情况进行说明。隆起部分为一些突出部分，其功用为在 压力降低的情况下，防止或至少延缓出现轮胎松开。

中心下降式的通常的轮缘由各种区域组成：首先是轮缘结合或固 定区域，其主要作用是将轮胎胎边保持在膨胀状态；其次为胎边座， 通常它是稍微带锥度的，胎边安放在其上，并被其夹紧，在所谓“无 内胎的”混用腔轮胎的情况下，该胎边座可保证气密性；最后为一条 槽，因其直径比法兰直径小，因此可安装轮胎。在隆起部分具有轮缘 的情况下，隆起部分位于胎边座和允许安装的槽之间。

利用半自动机械将轮胎安装在这种轮缘上的通常的方法由下列各 个步骤组成。第一步是将第一个胎边的一部分越过第一个轮缘法兰， 并将这个部分放在槽中。因为胎边线有微小的椭圆度和轮胎挠性侧壁 的变形，可以使胎边的其余部分越过第一个法兰。第二个胎边也同样 可在第一个轮缘法兰或其他法兰上越过。安装以最后充气至可保证胎 边防止在座的位置上、与二个轮缘法兰贴紧的压力的步骤结束。在最 后步骤使胎边在隆起部分上通过的过程中，隆起部分形成所述胎边及 其相应座通过的障碍。将这样形成的安装组件通上所需的运转压力。

轮胎在圆周上有些不均匀性：它们是由制造轮胎的橡胶带的厚度 不规则造成的缺陷或在焊接制造的轮胎的半成品区域中的突出部分、 或由于焊接和材料不均匀造成的轮子圆周的刚性变化造成的缺陷。可 以为不同形式的这些不均匀性形成对安装组件性能的各种形式的干 扰。这些干扰可以被检测，并用不同方法校正。这些不均匀性会造成 径向负荷变化、轴向力变化和切向力变化等。

已知的一些方法揭示了这些不均匀性，当必要时已知一些装置可 以修正这些不均匀性。在文件US3,724,137中说明了这样一种方法，它 可以检测径向负荷变化，如果需要时还可以校正径向负荷的变化。这 个文件说明的技术是这样构成的：将轮胎装在车轮轮缘上；将这样制 成的安装组件充气至运动压力；使该安装组件顶着在它上面产生负荷 的一负荷鼓轮运转，得到预先确定的变形。用这种方法测量安装组件 在负荷鼓轮上产生的径向力，并利用安装在负荷鼓轮轴上，并径向得 到的力传感器，测量力的变化。根据所检测的径向负荷的变化，可以 利用砂轮实施校正动作，去除在外胎面上的材料，使安装组件更均匀， 并将径向负荷的变化调整至可接受的公差范围内。

这些检测方法显示，由于制造方法问题，轮胎经常具有均匀性缺 陷。虽然这些缺陷可通过高质量的制造而抑制，但必定不会完全不存 在。这是因为的确不可能保证这种缺陷不存在。有时，当径向负荷的 变化就在确定的公差范围内时，仍出售轮胎，因此使用该轮胎不会对 最终使用者带来不可忍受的不方便。然而，这种径向负荷的变化对使 用者来说，特别是在舒适性方面，或多或少是一种干扰因素。

因此，本发明的任务是设计一种安装方法，它可以显著地减少轮 胎径向负荷的变化对安装组件的影响。

根据本发明，这个目的可通过下述方法达到，将轮胎装在车轮轮 缘上，所述具有表示参数极值的标记的轮胎圆周方向有变化。按照该 方法，至少在第一次充气阶段，夹持轮胎的至少一个胎边区域；根据 在轮胎上所作的所述标记，决定所述区域的方位。

根据本发明的一个优选实施例，该标记表示轮胎的径向负荷变化 的谐波H1的最大值的位置。

根据本发明的一个优选的变形，夹住与在轮胎上作出的标记一致 的区域上的胎边。

根据这个安装方法，当在相应的胎边在隆起部分上通过时，为了 在充气的作用下，能将胎边放置在与轮缘法兰接触的胎边座上，暂时 夹持与径向负荷变化的H1谐波的最大值相应的轮胎胎边的预先确定 的区域。这样，可确定胎边在隆起部分上通过的部分。

所得到的结果表明，不论使用的轮胎的形式的尺寸如何。根据本 发明的安装方法都可以有效地减小在安装组件上得到的径向负荷的变 化。

在将轮胎安装在车轮轮缘上的过程中，由于安装本身的关系，在 安装组件的径向负荷的变化构成中，还可能出现另外一种分量。另外 还显示，根据本发明所推荐的安装可改善在车轮圆周上的安装组件的 均匀性。还可以显示，胎面非轴对称地坐落在车轮圆周上可能是因为 在充气过程中通过隆起部分造成的。另外还可看出，虽然只是在与充 气过程中，在隆起部分上通过的胎边的最后区域相应的一个小部分上， 通过隆起部分有点问题，但它会造成一种分布在车轮圆周上的谐波H1 的干扰。这种由于轮胎安装在车轮上造成的径向负荷的变化，以向量 形式叠加在轮胎径向负荷变化的谐波H1上。

还可看出，在隆起部分上通过的胎边的最后区域中，由于安装造 成的径向负荷分量最小。

根据本发明的安装发法是相应于轮胎的径向负荷变化的谐波H1 和由安装引起的径向负荷变化的相位相反的综合。

根据本发明的一个优选实施例，轮胎的二个胎边区域相对于圆周 方向的中间平面对称夹持。根据本发明的这个实施例，在充气过程中， 在轮胎的二个侧面控制在隆起部分上的通过。

为了在完成安装时不会因安装或使夹持的轮胎侧壁(或多个侧壁) 的外表面损坏造成径向负荷变化增大，胎边的所述夹紧强度在随着充 气而减小。

用于安装轮胎的车轮，因为制造方法也会产生圆周缺陷。这些缺 陷在合金车轮上几乎不存在，而在钢车轮上也比以前的情况少得多。 经常可以忽略这种缺陷，其重要程度与在轮胎上可能存在的径向负荷 的变化值比较是次要的。然而，在本发明中，所提出的改善安装组件 的均匀性的方法可以考虑车轮的平均不圆度，这种不圆度可能造成由 于车轮原因引起的径向负荷的谐波H1的变化。分别与轮胎、安装和车 轮有关的这三个参数的和合成为向量和，它会造成安装组件的径向负 荷的变化。设计的一个意图是尽可能使三个参数的向量综合得出一个 圆周方向上均匀的安装组件，即得到零向量和。根据不同的方法不能 精确地知道和测量所述向量的绝对值或平均值，因此工业上要使用这 种方法很难。然而，根据本发明的上述原理，可以决定三个向量的指 向，使二个向量与最高的一个向量相对，即是使径向负荷变化的二个 参数相对于第三个参数相位相反。向量的指向的意思是，在本发明的 精神范围内，应使这些向量的位置位于在作标记过程中使用的测量工 具所确定的角度内，通过在安装过程中在隆起部分上通过的最后区域 的位置、以及在安装过程中使用的不同工具的精度一致，来确定该角 度。

根据本发明的第一个变形实施例，轮胎安装在标出平均不圆度的 谐波H1的最大值的车轮上，在轮胎上的标记与在安装过程中标在车轮 上的所述标记在直径方向上相对。

这种安装相应于轮胎的径向负荷的变化与其他参数亦即由安装引 起的径向负荷变化和车轮的平均不圆度比较而言占优势的情况。

根据本发明的第二个变形实施例，轮胎安装在标有平均不圆度引 起的谐波H1的最大值的车轮上。该在轮胎上的标记位于与在安装过程 中，车轮的所述标记所在半径相同的半径上。

这种第二种形式的安装相应于由安装引起的径向负荷的变化，相 对于轮胎的径向负荷变化和车轮的不圆度占优势的情况。

根据这些变形实施例中的一个或另一个，本发明可使安装组件的 径向负荷变化在圆周上的均匀性得到改善。

另外，还提出了实现上述方法的一种装置。

根据本发明，这种将轮胎安装在轮缘上的装置，具有表示参数极 值的标记的所述轮胎在圆周上具有变化，它包括除了通常的安装和充 气装置以外，还有至少在第一次充气过程中，在轮胎的至少一个侧壁 的区域上，产生支承力的工具；所述区域的方位可根据所述标记决定。

根据本发明的一个优选实施例，该标记表示轮胎的径向负荷变化 的谐波H1的最大值的位置。

根据本发明的一个优选变形，所述区域与所述标记一致。

根据本发明的适用于半自动机械的情况的第一个实施例，该工具 最好为夹子或钳子形式，以便能同时作在轮胎的二个侧壁上，以控制 在每一侧上在隆起部分上的通过。该夹子最好在第二个工作站使用， 以便使将它放置在轮胎上的操作简单，所述的第二个工作站为充气站， 根据其他实施例，该夹子可设在安装工作站；在充气开始之前，将安 装组件放置在适当位置。可以手动或半自动地放置夹子，使它与轮胎 接触。为了在轮胎上再现，该夹子上产生的力可利用一个作动筒式的 系统得到，以便得到足够强度和可再现的力。这种装置，当充气达到 需要的压力时，可以逐渐减小力的大小。为了不损坏轮胎，夹子和轮 胎之间的接触区域最好有一定的表面积；这些区域最好不要太扩大， 以便在尽可能小的一个区域上。最后通过隆起部分。

根据更具体地与自动安装线相适应的本发明的第二个实施例，该 工具为至少是一机械压力装置形式。为了产量的原因，自动安装线不 使用阀，而使安装组件快速充气。为了做到这点，将一个钟形物密封 地放在轮胎的一个侧壁上，该钟形物支承在所述侧壁的底部上，以便 使胎边离开轮缘法兰一段距离，并为在压力下通入的空气提供一条通 路。根据本发明机械压力装置可以为另一个零件，或可以与在充气过 程中保持胎边离开的装置综合。特别是，钟形物的周边轮廓可以改造， 例如作出一个局部的突出部分，使所述钟形物在侧壁底部的一个局部 预先确定的区域上产生较高的压力。

如同在上述情况中一样，机械压力装置最好在工具和具有一定表 面积的轮胎之间，有一个接触面积，以便不损坏轮胎。这些区域不太 扩大，以便能在尽可能最小的区域内，在隆起部分上最终通过。

根据第二个实施例的一种最优实现，第二个机械压力装置设在另 一个侧壁上，以便在彼此面对的每一侧上，控制在隆起部分上的最后 通过。

本发明还提出一种分析轮胎以预报其灵敏性或安装在轮缘上的适 应性的方法。该方法包括确定因轮胎安装在具有隆起部分的轮缘上造 成的径向负荷的变化。

根据本发明的分析方法有一个趋势，是使给定的轮胎族具有可与 已测量的其他轮胎族所获得的值相比较的值。

还可以预计，由于安装轮胎引起的径向负荷变化，以便知道是否 需要使用根据本发明的安装方法，或者还可以考虑车轮的平均不圆度， 指出应如何进行安装。这是因为这种预报方法可以忽略由安装造成的 径向负荷的变化，或如果这种变化大，则准备将这种变化与车轮的变 化综合；或另一方面，通过将车轮的变化与轮胎的变化综合，来补偿 这种径向负荷的变化。

根据本发明的优选实施例，这种对一族轮胎进行分析考虑的方法 包括：确定安装组件的径向负荷的变化，轮缘具有隆起部分；确定轮 胎的径向负荷的变化；确定所得到的二个值之间的向量差。

一族轮胎的径向负荷变化的测量，可通过在使用没有隆起部分的 轮缘的安装组件上的测量，和通过保证定位良好的高性能润滑装置得 到。

在二种情况下，径向负荷的变化是根据上述的方法和最好在相同 的测量装置上进行测量的。

本发明的其他细节和特征在参照图1-图4对本发明的一个实施例 和所进行的试验的说明中将会了解。其中：

图1为在半自动轮胎安装机械上实现本发明的装置的图；

图2为表示与安装有关的径向负荷变化的曲线；

图3为表示根据随机的正常安装得到的结果的图；

图4为表示根据本发明得到的结果的图。

图1未按比例绘示，以助于简化理解。

图1表示一个半自动轮胎安装机械1，该机包括一个框架2，图1 中未示出的一个回转板在该框架上围绕着垂直轴线而转动由车轮3和 轮胎4组成的组件。该机器包括一个与滚子6连接的工具5，该工具可 使轮胎4上的胎边在轮缘法兰7上通过。在图1中，工具5表示在升 高位置，轮胎4的第二个胎边已越过轮缘法兰7。

图1还表示根据本发明的装置可以在一个夹子或钳子8中转动。 这个夹子8与轮胎4接触，利用末端件或爪10，尽可能靠近车轮3地 紧贴在每一个侧壁9上。为了不损坏轮胎4的表面，爪10进行扩大的 贴紧。夹子8还带有一个夹紧系统，例如作动筒13，以保证夹紧强度， 和保证夹紧强度的再现性。夹子8在侧壁9上的贴紧区域与在轮胎4 上的所作的标记或标签11一致。事先作出的标记11表示轮胎4的径 向负荷的谐波H1的最大值。

轮胎4的径向负荷的最大值预先由在专利US3,724,137中所述的测 量事先确定。

图1还表示与没有示出的软管连接的阀12。给轮胎充气和结束其 安装的压缩空气通过该软管进入。

根据本发明的原理，在这个充气阶段以前，要放置和起动夹子8， 以便将胎边夹紧在带有标记11的轮胎4的每一个侧壁上。夹子8的放 置和夹紧可以手动或自动，并且可利用技术熟练的人已知的任何装置 生产该自动机构。放置轮胎4时，使标记11面向夹子8。夹子8的动 作逐渐减小，并使隆起部分通过胎边区域，直至夹紧在那里为止。根 据本发明，这些区域是当车轮转动时，最后在隆起部分上通过的。

图2表示与轮胎在具有带隆起部分上通过的车轮上安装有关的径 向负荷变化曲线。这条曲线是利用在车轮圆周上所作的二个测量的差 别得到的。这些测量相应地为轮胎径向负荷变化的测量和安装在车轮 圆周上的组件的径向负荷变化的测量。测量是根据上述的方法和特别 是美国专利US3,724,137中所述的方法进行的。

测量是在条件与轮胎尺寸相适应的同一个装置上进行的。

轮胎径向负荷的变化的测量是通过使用润滑力强的油脂，在使用 不带隆起部分的轮缘的安装组件上进行的测量得到的。使用油脂可使 轮胎胎边很好地安装在其座上，与轮缘法兰贴紧。

安装组件的径向负荷的变化的测量是在具有隆起部分的轮缘上进 行的，使它显示在ETRTO标准下在公差范围内通过的不利条件。

根据上述方法得出和在图2中给出的曲线14为由在车轮圆周上的 安装引起的径向负荷的变化(用daN表示)。它表示径向负荷的变化的 确分布在谐波H1中。

如上所述这些结果，使得可以知道使用根据本发明的安装方法是 否合适。

这些结果也可以是对负责开发新的轮胎结构的人的信息源。这是 因为，为了安装所述的轮胎，可以特别优化轮胎的底部区域。

图3和图4为分别表示由通常的所谓随机安装得到的结果，和根 据本发明得到的，涉及安装215/55 R 16轮胎得到的结果的图。所示结 果相应于在25个安装组件上，对每一个图得出的最大径向负荷的值。 这些图表示，本发明提出的安装可改善安装的质量，更具体地说，改 善在车轮圆周上径向负荷的变化。这是因为，在本发明的情况下，由 25个测量的平均值得出的最大径向负荷的值等与3.5daN，而在25个 随机安装中得到的平均值为8.1daN。

还应指出，可以进行根据本发明的安装，而不必参照要安装的轮 胎是什么。这是因为这种安装在事先没有在安装过程中径向负荷改变 的潜在危险的轮胎的情况下，这种安装只有可忽略的作用，但根据本 发明的安装方法绝不会对安装的组件质量在径向负荷改变方面不利。