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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen eines Reifens mittels eines interferometrischen, insbesondere shearographischen, Messverfahrens.
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Reifen werden zur Qualitätskontrolle und zur Reduzierung von Sicherheitsrisiken einer Werkstoffprüfung unterzogen, die es ermöglicht, fehlerhafte Stellen, so genannte Fehlstellen, zu erkennen. Vor allem dann, wenn es sich um benutzte Reifen handelt, die runderneuert werden sollen, wird in der Regel eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung durchgeführt, die eine vergleichsweise schnelle Reihenuntersuchung ermöglicht.
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Häufig anzutreffen in der industriellen Praxis sind optische Messverfahren, wie zum Beispiel die Holographie oder die auch als Speckle-Pattern-Shearing-Interferometrie bezeichnete Shearographie. Die Shearographie ist ein relatives interferometrisches Messverfahren, das ein Ergebnisbild liefert, welches den Unterschied zwischen zwei zeitlich versetzten Zuständen des Prüfobjekts darstellt. Um das auf Grund der zunehmenden Verbreitung von elektronischen Bildsensoren, wie zum Beispiel CCD- oder CMOS-Sensoren, heutzutage in der Regel digitale Ergebnisbild zu erzeugen, ist es demzufolge erforderlich, den Zustand des Prüfobjekts zwischen zwei Messungen durch Einwirkung einer mechanischen, thermischen oder pneumatischen Kraft zu verändern. Bekannte Vorrichtungen weisen aus diesem Grund eine Druckkammer auf, die entweder evakuiert oder mit Druck beaufschlagt wird, so dass sich das in der Druckkammer befindende Prüfobjekt infolge der Druckänderung verformt und damit von einem ersten Referenzzustand in einen zweiten Messzustand übergeht.
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Im Unterschied zu der Holographie ermittelt die Shearographie nicht die Verformung an der Oberfläche eines Prüfobjekts, sondern misst den Gradienten der Verformung. Dies ist darauf zurückzuführen, dass für die Shearographie ein so genanntes Shearingelement Anwendung findet, bei dem es sich um eine Shearoptik, wie zum Beispiel einen optischen Keil, ein optisches Biprisma oder ein Michelson-Interferometer, handelt, die eine Bildverdopplung erzeugt. Auf Grund des Shearingelements entstehen zwei geringfügig räumlich versetzte Bilder von dem Prüfobjekt, die überlagert werden, um auf Grund der sich auf diese Weise ergebenden Interferenz ein Interferogramm zu erzeugen. Das den Gradienten der Verformung kennzeichnende Shearogramm wird durch Subtraktion der Intensitäten der im Referenzzustand und im Messzustand gewonnenen Interferogramme erzeugt. Das Shearogramm gibt zu erkennen, ob sich die Lage eines Punktes zu einem benachbarten Punkt auf Grund der Verformung des Prüfobjekts geändert hat. Falls ja, dann führt dieser Wegunterschied zu einer lokalen Veränderung der Intensitätsverteilung, die Auskunft über eine Fehlstelle gibt. Interferometrische Messverfahren, die auf dieser Speckle-Interferomertrie beruhen, werden in
DE 42 31 578 A1 und
EP 1 014 036 B1 beschrieben.
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Die zum Prüfen eines Prüfobjekts mittels eines interferometrischen Messverfahrens eingesetzten Vorrichtungen sind in der Regel mit wenigstens einem Messkopf versehen, der eine Beleuchtungseinheit und eine Bildaufnahmeeinheit aufweist. Die Beleuchtungseinheit wird häufig durch einen kohärentes Licht emittierenden Laser oder Laserdioden gebildet. Die Bildaufnahmeeinheit ist üblicherweise eine Kamera, die mit einem Bildsensor, das heißt einem lichtempfindlichen Halbleitersensor, zum Beispiel einem CCD- oder CMOS-Sensor, versehen ist. Um ein aussagekräftiges Messergebnis zu erhalten, ist es erforderlich, das Gesichtsfeld der Kamera und den zu prüfenden Abschnitt des Prüfobjekts aufeinander abzustimmen. Gewöhnlich erfolgt eine solche Abstimmung dadurch, dass der Messkopf in einer Messposition positioniert und in einer Messrichtung ausgerichtet wird, die sicherstellen, dass einerseits der gewählte Messabschnitt des Prüfobjekts vollständig im Gesichtsfeld der Kamera liegt und andererseits aufeinander folgende Messabschnitte sich ausreichend überlappen, um eine lückenlose Prüfung zu ermöglichen. Die Messposition und die Messrichtung des Messkopfs hängen von den Abmessungen des Prüfobjekts ab. Demzufolge ist aus der
EP 1 284 409 A1 eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, das Prüfobjekt optisch, beispielsweise mittels sogenannter Lichtschnitte, zu vermessen, um in Abhängigkeit von den auf diese Weise gewonnenen Daten den Messkopf zu positionieren und auszurichten.
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Weiterhin wird in
EP 1 148 328 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Reifen beschrieben, bei denen Lichtschnitte auf die Oberfläche eines zu prüfenden Reifens projiziert und mittels einer Kamera bei vorbestimmten Darstellungen des Reifens aufgenommen werden. Die aufgenommenen Bilder werden einem Bildverarbeitungssystem zugeführt, das mittels einer Triangulation die Formgestalt der Lichtschnitte bestimmt und aus der Formgestalt der Lichtschnitte die Formgestalt der Oberfläche des Reifens ermittelt. Die Ermittlung der Formgestalt der Oberfläche wird bei unterschiedlichen Reifendrücken wiederholt. Die Formgestalten der Oberfläche bei unterschiedlichen Reifendrücken werden miteinander verglichen, um eine Formänderung und damit ein Strukturmerkmal oder eine Fehlstelle des Reifens zu erkennen.
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Eine Prüfvorrichtung, bei welcher ein stehend angeordneter Reifen nicht einer interferometrischen Prüfung, sondern einer Ultraschallprüfung unterzogen wird, ist aus
EP 0 060 469 A1 bekannt.
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Eine Vorrichtung, bei der das durch den zu prüfenden Reifen umgrenzte Volumen mittels eines Verschlusses verschlossen wird, um Druckunterschiede zwischen dem Volumen im Inneren des Reifens und der Umgebung des Reifens hervorrufen zu können, wird in
DE 10 2006 001 848 A1 beschrieben.
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Aus
EP 1 959 227 B1 ist eine Vorrichtung zum Prüfen von Reifen bekannt, die ein Untergestell aufweist, auf dem der Reifen derart liegend lagerbar ist, dass die obenliegende Seitenwand in einem ersten Prüfdurchlauf abgetastet wird und nach einem Wenden des Reifens in einem zweiten Prüfdurchlauf die im ersten Prüfdurchlauf untenliegende Seitenwand des Reifens abgetastet wird. Wenngleich eine solche Vorrichtung eine vergleichsweise schnelle Prüfung ermöglicht, ist ein Wenden des Reifens jedoch unerlässlich. Durch diesen zusätzlichen Schritt wird das Vorsehen einer Wendevorrichtung erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen eines Reifens vorzuschlagen, bei denen ein aufwändiges Wenden des Reifens entbehrlich ist und die eine zuverlässige Prüfung gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 14, 16 und 17 definiert.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, den Reifen zur Prüfung mittels einer Tragevorrichtung an einem Wulst des Reifens aufzunehmen und zu tragen. Die Tragevorrichtung ermöglicht es, den Reifen sowohl in liegender Position als auch in stehender Position zu prüfen. Im Unterschied zu beispielsweide der in
DE 10 2006 001 848 A1 beschriebenen Vorrichtung herrscht im Inneren und Äußeren des durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu prüfenden Reifens aufgrund der Prüfung in einer Druckkammer derselbe Druck vor, wodruch eine zuverlässige Prüfung möglich wird.
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Der Reifen umfasst eine Lauffläche, eine einen ersten Wulst aufweisende erste Seitenwand, die mit der Lauffläche verbunden ist, eine einen zweiten Wulst aufweisende zweiten Seitenwand, die mit der Lauffläche verbunden ist, und eine Rollachse.
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Ein durch die Tragevorrichtung getragener Reifen übt auf die Tragevorrichtung eine durch seine Schwerkraft bedingte Kraft auf, die eine durch die Tragevorrichtung auf den Reifen ausgeübte Gegenkraft zur Folge hat. Wird ein Reifen durch die Tragevorrichtung getragen, so bedeutet dies, wenn sich Tragevorrichtung und Reifen nicht oder mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, dass sich die durch den Reifen auf die Tragevorrichtung ausgeübte Kraft und die durch die Tragevorrichtung auf den Reifen ausgeübte Gegenkraft gegeneinander aufheben. Mittels der Aufnahme des Reifens an einem seiner Wülste wird ein gleichförmiger Kraftfluss durch den Reifen erzielt und die Krafteinleitung durch die Tragevorrichtung großflächig im Wulst des Reifens verteilt. Der Reifen wird auf diese Weise besonders schonend behandelt, was insbesondere bei Neureifen von Vorteil ist.
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Die Vorrichtung weist ein Gestell auf, an dem die Tragevorrichtung gelagert ist. Die Tragevorrichtung ist vorzugsweise derart in der Druckkammer positioniert, dass die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand des von der Tragevorrichtung getragenen Reifens frei im Raum schweben. Dies bedeutet, dass, wenn der Reifen in einer liegenden Position geprüft wird, insbesondere die untenliegende Seitenwand des Reifens frei im Raum schwebend positioniert ist und damit die so frei zugängliche Außenseite der untenliegenden Seitenwand ungehindert geprüft werden kann.
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Die Außenseite der untenliegenden Seitenwand des Reifens wird zur Prüfung des Reifens mittels eines berührungslosen optischen Messverfahrens, insbesondere eines interferometrischen oder shearographischen Messverfahrens, abgetastet. Vorzugsweise ist der Messkopf zum Abtasten und Prüfen der Außenseite der untenliegenden Seitenwand des Reifens unterhalb der Tragevorrichtung angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Messkopf zum Abtasten und Prüfen der Außenseite der ersten Seitenwand, vorzugsweise der untenliegenden Seitenwand, eine überdachte Parkposition auf. Dadurch wird der Messkopf vor herab fallendem Schmutz beim Beladen beziehungsweise Entladen der Druckkammer mit einem Reifen geschützt.
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Vorzugsweise weist die Tragevorrichtung wenigstens einen Absatz (Felgenschulter) zur Aufnahme des Wulstes auf. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Reifen auf der Tragevorrichtung zentriert und formschlüssig gehalten wird.
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Vorzugsweise wird der Reifen derart in der Druckkkamer angeordnet, dass sich der erste Wulst unterhalb des zweiten Wulstes befindet, also der Reifen eine „liegende“ Position hat, wobei die Tragevorrichtung zum Tragen des Reifens mit dem ersten Wulst in Berührung bringbar ist.
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Bevorzugterweise ist die Tragevorrichtung in der Gestalt einer Felgenplatte oder eines Felgenrings ausgebildet.
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Vorzugsweise weist die Tragevorrichtung wenigstens einen zweiten Absatz zur Aufnahme des Wulstes auf. Dadurch ist dieselbe Tragevorrichtung für Reifen mit unterschiedlichen Durchmessern verwendbar.
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Vorzugsweise weist die Tragevorrichtung wenigstens ein Segment auf, das zur Anpassung auf unterschiedliche Reifengrößen bezüglich der Rollachse radial verschiebbar ist. Die Position der radial verschiebbaren Segmente wird vorzugsweise über eine Messeinrichtung erkannt, um eine automatische Positionierung des Messkopfs passend zum Felgendurchmesser des Reifens zu ermöglichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Reifen derart in der Druckkkammer angeordnet, dass sich der erste Wulst unterhalb des zweiten Wulstes befindet, also der Reifen eine „liegende“ Position hat, wobeidie Tragevorrichtung zum Tragen des Reifens mit dem zweiten Wulst in Berührung bringbar ist. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der an dem Wulst der oberen Seitenwand aufgehängte Reifen durch die Schwerkraft bedingt gespreizt wird, so dass die erste Seitenwand von der zweiten Seitenwand beabstandet wird. Vorzugsweise ist die Tragevorrichtung mit der Innenseite des zweiten Wulstes in Berührung bringbar. Weiterhin vorzugsweise ist die Tragevorrichtung mit einem zu dem zweiten Wulst benachbarten Abschnitt der Innenseite der zweiten Seitenwand in Berührung bringbar. Durch diese Ausgestaltung wird die Außenseite des zweiten Wulstes nicht von der Tragevorrichtung verdeckt. Diese Ausgestaltung bietet damit den Vorteil, dass die Außenseite der zweiten Seitenwand einschließlich des Bereichs des zweiten Wulstes durch den Messkopf von Außen und somit die gesamte zu prüfende Oberfläche in einem Durchgang geprüft werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine eine Fehlstelle darstellende Materialtrennung insbesondere im Bereich des zweiten Wulstes sich nur in Richtung des Messkopfes ausdehnen kann, wodurch das Messsignal verstärkt wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Messköpfe relativ zur Tragevorrichtung insbesondere um die Rollachse des Reifens drehbar gelagert. Die Tragevorrichtung ist vorzugsweise drehbar in der Prüfvorrichtung gelagert. Alternativ oder zusätzlich sind die Messköpfe in der Prüfvorrichtung drehbar gelagert.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens einen Messkopf auf, der bezüglich der Tragevorrichtung derart positionierbar ist, dass der Messkopf die Außenseite der ersten Seitenwand prüft. Wird der Reifen in einer „liegenden“ Position geprüft, so weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Messkopf auf, der oberhalb der Tragevorrichtung positionierbar ist und die Außenseite der obenliegenden Seitenwand prüft.
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Weiterhin vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Messkopf auf, der bei einer Prüfung des Reifens in einer „liegenden“ Position oberhalb der Tragevorrichtung positionierbar ist und die Innenseite der Lauffläche des Reifens prüft.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung mehrere Messköpfe auf. Die Vorrichtung weist vorzugsweise drei beziehungsweise sechs beziehungsweise neun Messköpfe auf. Diese Ausgestaltung ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine sogenannte Wulstzu-Wulst-Prüfung, also eine vollständige Prüfung des Reifens von Wulst zu Wulst, durchgeführt wird. Dabei ist vorzugsweise ein Teil der Messköpfe, weiterhin vorzugsweise ein Drittel der Messköpfe, derart ausgestaltet, dass diese geeignet sind, die Außenseite der ersten Seitenwand vorzugsweise von außen zu prüfen. En weiterer Teil der Messköpfe, vorzugsweise ein Drittel der Messköpfe, ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass diese zur Prüfung der Außenseite der zweiten Seitenwand geeignet sind. Die übrigen Messköpfe, vorzugsweise ein Drittel der Messköpfe, sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass diese zur Prüfung der Lauffläche geeignet sind. Diese Messköpfe sind zweckmäßigerweise im Inneren des Reifens positioniert und prüfen die Innenseite der Lauffläche, die keine die Prüfung beeinträchtigende Profilierung aufweist und aufgrund der konkaven Fläche besser ausgeleuchtet werden kann. Vorzugsweise weist die Vorrichtung vier beziehungsweise acht beziehungsweise zwölf Messköpfe auf. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Reifen Wulst-zu-Wulst mittels einer Split Crown-Prüfung geprüft wird. Vorzugsweise sind ein Teil der Messköpfe, weiterhin vorzugsweise ein Viertel der Messköpfe, zur Prüfung der ersten Seitenwand geeignet, ein zweiter Teil der Messköpfe, vorzugsweise ein Viertel der Messköpfe, ist zum Prüfen der zweiten Seitenwand geeignet, ein dritter Teil der Messköpfe, vorzugsweise ein Viertel der Messköpfe, ist zum Abtasten eines Abschnitts der Lauffläche geeignet und ein Teil der Messköpfe, vorzugsweise ein Viertel der Messköpfe, ist geeignet, einen weiteren Abschnitt der Lauffläche zu prüfen, wobei sich die Abschnitte der Lauffläche, die geprüft werden, vorzugsweise in axialer Richtung, überlappen.
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Die Messköpfe weisen vorzugsweise jeweils mehrere Laserdioden, eine Kamera und insbesondere eine Shearoptik auf, um eine interferometrische, insbesondere shearographische, Prüfung durchzuführen.
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Bevorzugterweise sind die Messköpfe bezüglich des Reifens in radialer und axialer Richtung verstellbar. Weiterhin vorzugsweise sind die Messköpfe bezüglich des Reifens um eine zur radialen Achse und zur axialen Achse senkrecht stehenden Schwenkachse schwenkbar.
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Weiterhin bevorzugt ist die Vorrichtung durch eine Spreizvorrichtung gekennzeichnet, die zur Stabilisierung des Reifens und/oder zur Vergrößerung des Abstands zwischen dem ersten Wulst und dem zweiten Wulst an den Wulst anlegbar ist, der frei von der Tragevorrichtung ist. Die Spreizvorrichtung kann auch als Abstützvorrichtung bezeichnet werden. Ein weiterer Vorteil der Spreizvorrichtung liegt darin, dass eine Fehlstelle darstellende Materialtrennung insbesondere im Bereich des Wulstes, an dem die Spreizvorrichtung angreift, sich nur in Richtung des Messkopfes ausdehnen kann, wodurch das Messsignal verstärkt wird. Die Spreizvorrichtung ist vorzugsweise mit einem oder mehreren Auslegern ausgebildet, die den Reifen an dem Wulst führen, der frei von der Tragevorrichtung ist, um ein Schwingen des Reifens zu verhindern, beziehungsweise dieses schnell abklingen zu lassen.
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Vorzugsweise ist die Spreizvorrichtung an dem Gestell gelagert. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass innerhalb des Reifens keine Verstrebungen erforderlich sind, so dass die Prüfung der Innnenseite der Lauffläche des Reifens erleichtert wird.
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Weiterhin vorzugsweise umfasst die Spreizvorrichtung eine Messeinrichtung, die geeignet ist, zur Erleichterung der automatischen Positionierung des Messkopfs den Abstand zwischen dem ersten Wulst und dem zweiten Wulst zu bestimmen.
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Bevorzugterweise weist die Vorrichtung eine Fördereinrichtung zum Fördern des Reifens in die Druckkammer auf, wobei die Tragevorrichtung zum Heben und Senken des Reifens relativ zur Fördereinrichtung verstellbar ausgebildet ist.
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Die Tragevorrichtung weist einen abnehmbaren und auswechselbaren Stützring auf. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Tragevorrichtung durch Auswechseln des Stützrings an Reifen mit unterschiedlichen Durchmessern anpassbar ist.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens eine in Förderrichtung vor der Druckkammer angeordnete Fördereinrichtung auf. Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens eine in Förderrichtung nach der Druckkammer angeordnete Fördereinrichtung auf. Die Fördereinrichtung kann zum Beispiel ein Transportband oder ein Rollentisch sein.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine in der Druckkammer angeordnete Fördereinrichtung auf. Diese Fördereinrichtung weist vorzugsweise zwei Förderbänder auf, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Förderbänder bezüglich einer Achse, um welche die Tragevorrichtung drehbar gelagert ist, auf radial gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung ausgebildet, den Reifen von einer Seite der Druckkammer in die Druckkammer zu befördern und zur gegenüberliegenden Seite der Druckkammer aus der Druckkammer zu fördern.
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Vorzugsweise weist die Druckkammer wenigstens eine Öffnung zum Hineinfördern und/oder zum Hinausfördern eines Reifens auf. Weiterhin vorzugsweise ist die Öffnung durch eine Tür oder Klappe verschließbar.
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Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung in der Druckkammer eine Steuerung auf, die ausgebildet ist, die Fördereinrichtung gegenüber der Tragevorrichtung zu heben und zu senken.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Prüfvorrichtung mehrere Druckkammern auf, die jeweils von Fördereinrichtungen mit Reifen beschickt werden. Vorzugsweise ist die Steuerung der Fördereinrichtungen ausgebildet, die Reifengröße und/oder die Felgengröße des zu prüfenden Reifens zu ermitteln, und weiterhin vorzugsweise die Reifen in Abhängigkeit ihrer Felgengröße den verschiedenen Druckkammern zuzuführen. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zum Prüfen von Reifen wenigstens eine Vorrichtung zum automatischen Wechseln der Tragevorrichtung oder des Stützrings auf. Durch diese Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Prüfen von Reifen geeignet, sich selbständig an die Dimension des Reifens anzupassen.
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Vorzugsweise weist der Messkopf eine Ausblasvorrichtung auf, die zum Reinigen optischer Komponenten des Messkopfs dient. Durch diese Ausgestaltung wird ein manuelles Reinigen des Messkopfs entbehrlich und die Prüfung somit beschleunigt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Messkopf, bedingt durch seine relative Position gegenüber der Tragevorrichtung, besonders zum Verschmutzen neigt, beispielsweise dann, wenn der Messkopf unterhalb der Tragevorrichtung angeordnet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Prüfen von Reifen wird der Reifen mittels einer Tragevorrichtung an wenigstens einem seiner Wülste so aufgenommen und getragen, dass die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand frei im Raum schwebend positioniert werden. Der Reifen wird in der Druckkammer einem vorgegebenen Druck ausgesetzt und mittels eines berührungslosen optischen, insbesondere eines interferometrischen oder shearographischen, Messverfahrens abgetastet. Bei einer „liegenden“ Prüfung des Reifens wird dabei insbesondere die untenliegende Seitenwand des Reifens freischwebend im Raum positioniert.
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Vorzugsweise wird bei der Prüfung des Reifens der den Reifen umgebende Luftdruck verändert.
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Wird der Reifen „liegend“ geprüft, so liegt vorzugsweise die Außenseite der untenliegenden Reifenwand frei im Raum und wird zur Prüfung des Reifens mittels des Messkopfes lückenlos optisch abgetastet.
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Vorzugsweisewerden die Außenseite der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand simultan abgetastet. Weiterhin werden vorzugsweise die Innenseite und/oder die Außenseite der Lauffläche simultan mit den Außenseiten der Seitenwände abgetastet.
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Vorzugsweise berührt die Tragvorrichtung den Reifen lückenlos über den gesamten Wulstumfang. In einer alternativen Ausgestaltung berührt die Tragevorrichtung den Reifen abschnittsweise entlang des Wulstumfangs.
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Vorzugsweise wird der Reifen in Umfangrichtung betrachtet in mehreren Abschnitten (Sektoren) geprüft. Bevorzugterweise wird der Reifen abschnittsweise geprüft, wobei die Tragevorrichtung mit dem darauf aufgenommenen Reifen intermittierend gegenüber der Prüfvorrichtung gedreht wird.
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Vorzugsweise verharrt die Tragevorrichtung während des Abtastens des darauf aufgenommenen Reifens bewegungslos gegenüber der Prüfvorrichtung.
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Vorzugsweise werden die Abschnitte unter unterschiedlichen in der Druckkammer herrschenden Drücken geprüft.
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Vorzugsweise erfolgt die Prüfung eines Abschnitts des Reifens mittels eines interferometrischen Messverfahrens. Weiterhin vorzugsweise erfolgt die Prüfung eines Abschnitts des Reifens mittels eines shearographischen Messverfahrens.
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Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Reifen mittels einer Abstützvorrichtung oder einer Spreizvorrichtung auf der Tragevorrichtung stabilisiert.
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Vorzugsweise wird der Wulst des Reifens, der frei von der Tragevorrichtung ist, von dem Wulst, der in der Tragevorrichtung aufgenommen ist, mittels der Abstützvorrichtung oder der Spreizvorrichtung beabstandet.
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Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen. In den die Ausführungsbeispiele lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen im Einzelnen:
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1a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens in einer ersten Ausführungsform mit einer als Felgenplatte ausgestalteten Tragevorrichtung;
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1b eine Detailansicht der ersten Ausführungsform der Vorrichtung, welche die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen eines Reifens veranschaulicht;
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1c eine Detailansicht der ersten Ausführungsform der Vorrichtung, die die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen eines Reifens veranschaulicht;
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2a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer alternativen Ausgestaltung der Tragevorrichtung;
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2b eine Detailansicht der Tragevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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3a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer dritten Ausführungsform, die mit einer eine Spreizvorrichtung aufweisenden Tragevorrichtung und drei Messköpfen versehen ist;
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3b eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens gemäß einer vierten Ausführungsform, die sechs Messköpfe aufweist;
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3c eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer fünften Ausführungsform, die mit vier Messköpfen versehen ist;
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4a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer sechsten Ausführungsform, bei welcher der Reifen an seinem obenliegenden Wulst aufgenommen ist;
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4b eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer siebten Ausführungsform, die eine mit einer Spreizvorrichtung versehenen Tragevorrichtung aufweist;
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4c eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens entsprechend der siebten Ausführungsform, wobei der Reifen über den Wulst hinaus großflächig abgestützt wird;
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4d eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer achten Ausführungsform mit einer Spreizvorrichtung in einer alternativen Ausgestaltung;
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5a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer neunten Ausführungsform mit einer alternativen Ausgestaltung der Tragevorrichtung;
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5b eine Detailansicht einer Tragevorrichtung nach der neunten Ausführungsform;
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5c eine weitere Detailansicht der Tragevorrichtung nach der neunten Ausführungsform;
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6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer zehnten Ausführungsform, bei welcher der Reifen „stehend“ in der Tragevorrichtung aufgenommen ist;
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7a eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach einer elften Ausführungsform, umfassend eine Fördereinrichtung;
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7b eine Draufsicht eines auf einer Fördereinrichtung angeordneten Reifens gemäß der elften Ausführungsform;
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7c eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach der elften Ausführungsform;
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7d eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach der elften Ausführungsform;
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7e eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach der elften Ausführungsform und
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7f eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung zum Prüfen eines Reifens nach der elften Ausführungsform.
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Die in 1a dargestellte Vorrichtung 10 dient zum Prüfen eines Reifens 30 mittels eines berührungslosen, optischen, insbesondere eines interferometrischen oder shearographischen, Messverfahrens. Die Vorrichtung 10 zum Prüfen eines Reifens 30 wird im Folgenden Prüfvorrichtung 10 genannt.
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Der Reifen 30 weist eine erste Seitenwand 31, eine zweite Seitenwand 34 und eine Lauffläche 37 auf. Die erste Seitenwand 31 und die zweite Seitenwand 34 sind jeweils mit der Lauffläche 37 verbunden. Die erste Seitenwand 31 weist einen ersten Wulst 32 auf. Die zweite Seitenwand 34 weist einen zweiten Wulst 35 auf. Die erste Seitenwand 31 weist eine von der zweiten Seitenwand 34 wegweisende Außenseite 33 auf. Die zweite Seitenwand 34 weist eine von der ersten Seitenwand 31 wegweisende Außenseite 36 auf. Die Lauffläche 37 weist eine Innenseite 38 und eine Außenseite 39 auf. Wird der Reifen 30 „liegend“, also mit sich in horizontaler Richtung erstreckenden Reifenebene, einer Prüfung unterzogen, so kann die erste Seitenwand 31 auch als untenliegende Seitenwand und die zweite Seitenwand 34 als obenliegende Seitenwand bezeichnet werden.
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Die in 1a wiedergegebene Prüfvorrichtung nach der ersten Ausführungsform ist mit insgesamt drei Messköpfen 101, 102, 103 versehen. Der erste Messkopf 101 dient zum Abtasten der Außenseite 33 der ersten Seitenwand 31. Der zweite Messkopf 102 dient zum Abtasten der Außenseite 36 der zweiten Seitenwand 34. Der dritte Messkopf 103 dient zum Abtasten der Innenseite 38 der Lauffläche 37. Der dritte Messkopf 103 ist dabei im Inneren des Reifens 30 angeordnet, also oberhalb der ersten Seitenwand 31 und unterhalb der zweiten Seitenwand 34. Der dritte Messkopf 103 ist in etwa in axialer Richtung mittig zwischen der ersten Seitenwand 31 und der zweiten Seitenwand 34 angeordnet.
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Die Prüfvorrichtung 10 ist mit einem Gestell 50 versehen, das Stützen 53, 54 und Traversen 51, 52 umfasst. Das Gestell 50 dient zur Befestigung der Messköpfe 101, 102, 103 sowie zur Befestigung einer Tragevorrichtung 200 und ist im Inneren einer Druckkammer angeordnet. Der erste Messkopf 101 weist eine erste radiale Positioniervorrichtung 111 auf, mittels welcher der erste Messkopf 101 in radialer Richtung (in Bezug auf den Reifen 30) positionierbar ist. Der zweite Messkopf 102 ist mittels einer zweiten radialen Positioniervorrichtung 112 in radialer Richtung (in Bezug auf den Reifen 30) positionierbar. Der dritte Messkopf 103 ist mittels einer dritten radialen Positioniervorrichtung 113 (in Bezug auf den Reifen 30) radial positionierbar.
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Der erste Messkopf 101 ist mittels einer ersten axialen Positioniervorrichtung 121 in axialer Richtung (in Bezug auf den Reifen 30) positionierbar. Der zweite Messkopf 102 ist mittels einer zweiten axialen Positioniervorrichtung 122 in axialer Richtung (in Bezug auf den Reifen 30) positionierbar. Der dritte Messkopf 103 ist mittels einer dritten axialen Positioniervorrichtung 123 in axialer Richtung (in Bezug auf den Reifen 30) positionierbar.
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Der erste Messkopf 101 ist mittels einer ersten Schwenkvorrichtung 131 schwenkbar angeordnet. Der zweite Messkopf 102 ist mittels einer zweiten Schwenkvorrichtung 132 schwenkbar angeordnet. Der dritte Messkopf 103 ist mittels einer dritten Schwenkvorrichtung 133 schwenkbar gelagert. Die radialen Positioniervorrichtungen 111, 112, 113 sind an mit den Traversen 51, 52 verbundenen Führungsschienen 140, 141 gehalten. Die axialen Positioniervorrichtungen 121, 122, 123 sind jeweils mit den axialen Positioniervorrichtungen 111, 112, 113 verbunden. Mit den radialen Positioniervorrichtungen 121, 122, 123 sind jeweils die Schwenkvorrichtungen 131, 132, 133 verbunden.
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Gemäß der in 1a wiedergegebenen Prüfvorrichtung 10 wird die Prüfung eines „liegenden“ Reifens 30 ermöglicht. Dabei ist die erste Seitenwand 31 unterhalb der zweiten Seitenwand 34 in der Druckkammer angeordnet. Somit kann die erste Seitenwand 31 als untenliegend Seitenwand und die zweite Seitenwand 34 als obenliegende Seitenwand bezeichnet werden.
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Die Tragevorrichtung 200 ist gegenüber dem Gestell 50 drehbar gelagert. Die Tragevorrichtung 200 wird mittels eines Drehantriebs 210 angetrieben. Der durch den Drehantrieb 210 bewirkte Drehimpuls wird über einen Antriebsriemen 211 auf die Tragevorrichtung 200 übertragen. Die Tragevorrichtung 200 ist an einem Drehlager 212 drehbar gelagert. Durch eine Drehung der Tragevorrichtung 200 wird auch ein auf der Tragevorrichtung 200 angeordneter Reifen 30 gedreht.
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Innerhalb der Druckkammer 20, welche die Prüfvorrichtung 10 aufweist, sind der Reifen 30, das Gestell 50 und die Tragevorrichtung 200 angeordnet. In der Druckkammer 20 herrscht ein Druck P vor. Die Prüfvorrichtung 10 kann ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Druckregelungssystem umfassen, das über einen Flansch 21 mit der Druckkammer 20 verbunden ist.
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Die Tragevorrichtung 200 der Prüfvorrichtung 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist in der Form einer Felgenplatte ausgestaltet. Der in einer „liegenden“ Position zu prüfende Reifen 30 wird auf der Tragevorrichtung 200 an dem ersten Wulst 32 der ersten Seitenwand 31 gehalten. Der Wulst 32 wird auf einem zur Aufnahme des Wulstes 32 ausgebildeten Absatz 202 der Tragevorrichtung 200 gehalten. Der Wulst 32 ist formschlüssig in dem Absatz 202 aufgenommen. Der Absatz 202 dient auch zum Zentrieren des Reifens 30 auf der Tragevorrichtung 200.
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Dadurch, dass der Reifen 30 an dem Wulst 32 gehalten wird, ist es möglich, dass zugleich beide Seitenwände 31, 34 an ihrer jeweiligen Außenseite 33, 36 mittels zweier Messköpfe 101, 102 simultan und in einem Prüfdurchlauf abgetastet werden können. Die Prüfvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ermöglicht es, den Reifen 30 in einem Prüfdurchlauf abzutasten, ohne dass der Reifen 30 dabei gewendet werden müsste. Eine vollständige Prüfung des Reifens 30 erfolgt dabei unter der Durchführung einer Drehung des Reifens 30 auf der Tragevorrichtung 200. Insbesondere bei einem interferometrischen oder sherographischen Prüfverfahren erfolgt die Drehung intermittierend zwischen der Prüfung der einzelnen Sektoren oder Prüfabschnitte.
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Die 1b und 1c veranschaulichen die Funktionsweise der Prüfvorrichtung 10 unter Ausnutzung von unterschiedlichen, in der (nicht dargestellten) Druckkammer vorherrschenden Drücken P1 und P2. In diesen Figuren ist unter anderem ein Querschnitt des Reifens 30 wiedergegeben, in dem sich zwei Separationen 300, 301 befinden. Wie beispielsweise 1b veranschaulicht, sind die Separationen 300, 301 von außen nicht ohne Weiteres an dem Reifen 30 zu erkennen. In 1b ist der Reifen einem Umgebungsdruck P1 ausgesetzt und die Separationen 300, 301 nehmen die in 1b wiedergegebene Form an. Wird nun der Druck P1 in einen Druck P2 geändert, der, wie in 1c gezeigt, niedriger als der Druck P1 ist, so dehnen sich die Separationen 300, 301 aus. Dies führt, wie in 1c gezeigt, insbesondere zu einer Verformung der Außenseite 33 der ersten Seitenwand 31 und der Außenseite 39 und der Innenseite 38 der Lauffläche 37 des Reifens 30. Aufgrund der Anordnung der Messköpfe 101, 102 und 103 in dieser Ausführungsform der Erfindung (vgl. 1a) wird die Ausdehnung der Separation 301 an der Außenseite 33 der untenliegenden Seitenwand 31 vom Messkopf 101 erfasst. Die Ausdehnung der Separation 300 wird hingegen an der Innenseite 38 der Lauffläche 37 vom Messkopf 103 erfasst.
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In einer zweiten, in 2a wiedergegebenen Ausführungsform der Prüfvorrichtung 10 ist die Tragevorrichtung 200 mehrteilig ausgestaltet. Die Tragevorrichtung 200 umfasst eine Nabe 201. An dieser Nabe 201 sind bezüglich des Reifens 30 radial verschiebbare Segmente 231, 232, 233, 234, 235, 236 angeordnet. Die Segmente 231, 232, 233. 234, 235, 236 sind mittels Verstellvorrichtungen 241, 242, 243, 244, 245, 246 in radialer Richtung gegenüber der Nabe 201 verschiebbar. Durch diese verschiebbare Anordnung der Segmente 231, 232, 233, 234, 235, 236 ist die Tragevorrichtung 200 auf Reifen 30 mit unterschiedlichen (Felgen)-Durchmessern einstellbar.
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Wie insbesondere 2b veranschaulicht, können an der Tragevorrichtung 200 Reifen 30 mit unterschiedlichen Felgendurchmessern getragen werden, indem durch zuvor erfolgtes radiales Verschieben der mit den Verstellvorrichtungen 241, 242, 243, 244, 245, 246 verbundenen Segmente 231, 232, 233, 234, 235, 236 die Tragevorrichtung 200 entsprechend auf den Felgendurchmesser angepasst wird.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Prüfvorrichtung 10, das in 3a wiedergegeben ist, dient der erste Messkopf 101 zum Abtasten der Außenseite 33 der ersten Seitenwand 31, der zweite Messkopf 102 zum Abtasten der Außenseite 36 der zweiten Seitenwand 34 und der dritte Messkopf 103 zum Abtasten der Innenseite 38 der Lauffläche 37. Mittels einer solchen Prüfvorrichtung 10 kann insbesondere eine vollständige, sogenannte Wulst-zu-Wulst- oder Bead-to-Bead-Prüfung vorgenommen werden. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 2 weist die Tragevorrichtung 200 eine Spreizvorrrichtung 70 auf, die zur Stabilisierung des Reifens 30 und insbesondere auch zur Vergrößerung des Abstands zwischen dem ersten Wulst 32 und dem zweiten Wulst 35 dient. Die Spreizvorrichtung 70 weist zu diesem Zweck mehrere Spreizelemente auf, die vorliegend als pneumatische Spreizer 72a, 72b ausgebildet sind. Die Spreizer 72a, 72b sind in Umfangsrichtung des Reifens 30 vorzugsweise äquidistant verteilt angeordnet. Die Anordnung und die Anzahl der Spreizer 72a, 72b hängen vornehmlich von der Größe des Reifens 30 und der Größe der einzelnen Sektoren oder Prüfabschnitte, die der Messkopf 103 erfasst, ab. Die Spreizer 72a, 72b sind an den Segmenten 231, 232 der Tragevorrichtung 200 angeordnet und greifen an dem zweiten Wulst 35 an, der ansonsten frei von der Tragevorrichtung 200 ist.
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Die in 3b wiedergegebenen Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 3a zum einen darin, dass insgesamt sechs Messköpfe 101, 102, 103, 104, 105, 106 vorgesehen sind. Hierbei dienen die Messköpfe 101, 104 zum Prüfen der untenliegenden ersten Seitenwand 31, die Messköpfe 102, 105 zum Prüfen der obenliegenden zweiten Seitenwand 34 und die Messköpfe 103 und 106 zum Prüfen der Innenseite 38 der Lauffläche 37. Der vierte Messkopf 104, der fünfte Messkopf 105 und der sechste Messkopf 106 sind in analoger Weise zu dem ersten Messkopf 101, dem zweiten Messkopf 102 und dem dritten Messkopf 103 mittels radialer Positioniervorrichtungen 114, 115, 116, axialer Positioniervorrichtungen 124, 125, 126 sowie Schwenkvorrichtungen 134, 135, 136 positionierbar gelagert. Die Messköpfe 101, 102, 103, 104, 105, 106 sind mittels der Schwenkvorrichtungen 131, 132, 133, 134, 135, 136 drehbar gelagert.
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Um einen Reifen 30 mittels der Prüfvorrichtung 10 gemäß 3b zu prüfen, werden im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 3a nicht der Reifen 30, sondern die Messköpfe 101, 102, 103, 104, 105, 106 um die Rollachse R des Reifens 30 gedreht. Zu diesem Zweck sind die Führungsschienen 140, 141, 142, auf denen die Messköpfe 101, 102, 103, 104, 105, 106 in radialer Richtung r verschiebbar sind, mit einer Nabe 150, 153 verbunden, die drehbar gelagert ist und mittels eines Antriebsriemens, der beispielsweise als Zahnriemen 152, 156 ausgestaltet ist, von einem Drehantrieb 151, 154 angetrieben wird.
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In der in 3c wiedergegebenen Ausführungsform der Prüfvorrichtung 10 sind vier Messköpfe 101, 102, 103, 104 vorgesehen. Dabei dient der erste Messkopf 101 zum Abtasten der ersten Seitenwand 31, der zweite Messkopf 102 zum Abtasten der zweiten Seitenwand 34. Der dritte Messkopf 103 und der vierte Messkopf 104 dienen zum Abtasten der Innenseite 38 der Lauffläche 37. Diese Ausgestaltung wird insbesondere bei der sogenannten Split-Crown-Prüfung verwendet. Dabei prüfen der dritte Messkopf 103 und der vierte Messkopf 104 jeweils unterschiedliche Abschnitte der Innenseite 38 der Lauffläche 37, die in axialer Richtung a verschoben sind, wobei sich diese Abschnitte zweckmäßigerweise leicht überschneiden, so dass eine zuverlässige Prüfung der gesamten Lauffläche 37 sichergestellt ist. Auch in dieser Ausführungsform wird eine vollständige Reifenprüfung erzielt, ohne dass der Reifen 30 gewendet werden müsste. Die vollständige Prüfung erfolgt wie bei der Ausführungsform gemäß 3a unter einer Drehung des Reifens 30 um die Rollachse R, vorzugsweise intermittierend.
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4a zeigt eine Prüfvorrichtung 10, bei welcher der Reifen 30 an seinem zweiten Wulst 35 aufgehängt ist, wobei der zweite Wulst 35 oberhalb des ersten Wulstes 32 in der Druckkammer 20 angeordnet ist. Die Tragevorrichtung 200 und der den Reifen 30 während der Prüfung drehende Drehantrieb 210 sind oberhalb des Reifens 30 an der Traverse 51 befestigt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Reifen 30, der entlang der Innenseite 42 des obenliegenden zweiten Wulstes 35 aufgehängt ist, durch sein Eigengewicht bewirkt, dass die untenliegende erste Seitenwand 31 sich von der obenliegenden zweiten Seitenwand 34 räumlich entfernt. Auf diese Weise steht eine ausreichend große Maulweite des Reifens 30 zur Verfügung, die eine ungehinderte Prüfung der Innenseite 38 der Lauffläche 37 ermöglicht. Ferner ist eine ungehinderte Prüfung der Außenseite 43 der zweiten Seitenwand 34 im Bereich des zweiten Wulstes 35 möglich, da die Tragevorrichtung 200 an der Innenseite 42 des zweiten Wulstes 35 angreift.
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Die in 4b gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 4a vornehmlich durch das Vorhandensein der Spreizvorrichtung 70, deren an der Innenseite 40 des untenliegenden ersten Wulstes 32 angreifende Spreizer 72a, 72b eine stabile Ausrichtung und eine ausreichend große Maulweite des Reifens 30 sicherstellen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in 4c zu erkennen. Die Segmente 231, 232 sowie die Spreizer 72a, 72b der Tragevorrichtung 200 weisen einen Absatz auf, der sich über den Bereich der Wülste 32, 35 hinaus entlang der Seitenwände 31, 34 des Reifens 30 erstreckt. Die Seitenwände 31, 34 erfahren auf diese Weise eine besonders großflächige Abstützung. 4c gibt zudem zu erkennen, dass die Seitenwände 31, 34 durch die großflächige Abstützung etwas gebogen werden können, so dass die Außenseite 33, 36 der Seitenwände 31, 34 besonders zuverlässig mittels den Messköpfen 101, 102 abgetastet werden können. Die bei der Ausführungsform gemäß 4c dargestellte Ausgestaltung der Tragevorrichtung 200, die eine großflächige Abstützung der Seitenwände 31, 34 bewirkt, kann ohne weiteres bei sämtlichen übrigen Ausführungsformen vorgesehen werden.
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Die in 4d dargestellte Ausführungsform zeichnet sich durch eine Spreizvorrichtung 70 aus, die mit dem Gestell 50 verbunden und unabhängig von der Tragevorrichtung 200 gegenüber dem Gestell 50 drehbar gelagert ist. Die Spreizvorrichtung 70 weist Spreizelemente 73a, 73b, 73c auf, die an dem ersten Wulst 32, des Reifens 30 angreifen, der ansonsten frei von der Tragevorrichtung 200 ist. Diese Ausgestaltung der Spreizvorrichtung 70 hat den Vorteil, dass zwischen der Spreizvorrichtung 70 und der Tragevorrichtung 200 keine Streben angeordnet sind, die den die Innenseite 38 der Lauffläche 37 des Reifens 30 prüfenden Messkopf 103 bei der Prüfung behindern könnten. Die Spreizvorrichtung 70 ist mittels eines Drehlagers 71 drehbar gelagert und kann somit zusammen mit dem Reifen 30 gedreht werden. Die Spreizelemente 73a, 73b, 73c sind über eine radiale Schiebeeinrichtung 74a, 74b, 74c mit dem Drehlager 71 verbunden.
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Die 5a, 5b und 5c veranschaulichen eine alternative Ausgestaltung der Tragevorrichtung 200. Die Tragevorrichtung 200 setzt sich aus mehreren Segmenten 231, 232, 233, 234 zusammen, die radial verschiebbar sind, um für verschiedene Felgendurchmesser D1, D2, D3 anpassbar zu sein. Jedes der Segmente 231, 232, 233, 234 weist ein Auflageelement 251, 252, 253, 254 und ein Stützelement 261, 262, 263, 264 auf. Die Auflageelemente 251, 252, 253, 254 stützen den Wulst 35 an seiner Innenseite 42 großflächig ab. Die Auflageelemente 251, 252, 253, 254 stützen ebenfalls Teile der Innenseite der Seitenwand 34 ab.
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Wie insbesondere 5b wiedergibt, können Reifen 30 mit unterschiedlichen Durchmessern D1, D2, D3 aufgehängt werden, indem der Wulst 32, 35 auf dem Auflageelement 251, 252, 253, 254 angeordnet wird, wobei das Stützelement 261, 262, 263, 264 bis an den Wulst 32 des Reifens 30 herangefahren wird. Die Funktionsweise der radialen Verstellvorrichtungen 241, 242, 243, 244 der Tragevorrichtung 200 nach diesem Ausführungsbeispiel ist in 5c veranschaulicht. Die Segmente der Tragevorrichtung 231, 232, 233, 234 sind jeweils mit einer Schubstange 271, 272, 273, 274 verbunden. Die Schubstangen 271, 272, 273, 274 sind ebenfalls mit einer Verstellscheibe 280 verbunden. Beim Verdrehen der Verstellscheibe 280 gegenüber der Segmente der Tragevorrichtung 231, 232, 233, 234 um einen Winkel 281 werden die Segmente 231, 232, 233, 234 entlang ihrer Verstellvorrichtung 241, 242, 243, 244 radial verschoben, um für Reifen 30 mit unterschiedlichen Felgendurchmessern D1, D2, D3 anpassbar zu sein.
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In 6 ist eine Prüfvorrichtung 10 wiedergegeben, bei welcher der Reifen 30 „stehend“, also in einer vertikalen Anordnung durch die Messköpfe 101, 102, 103 abgetastet wird. Die Tragevorrichtung 200 gleicht dabei weitestgehend der Tragevorrichtung 200, wie sie in den 5a bis 5c wiedergegeben ist. In dieser Ausgestaltung sind ebenfalls die erste Seitenwand 31 und die zweite Seitenwand 34 des Reifens 30 frei im Raum positioniert. Dies ermöglicht es, dass beide Seitenwände 31, 34 zugleich durch die Messköpfe 101, 102 abgetastet werden können, wobei zugleich die Innenseite 38 der Lauffläche 37 des Reifens 30 durch den dritten Messkopf 103 geprüft wird. Diese Ausführungsform hat mit sämtlichen anderen Ausführungsformen gemeinsam, dass der Reifen 30, ohne gewendet zu werden, vollständig geprüft werden kann, indem die erste Seitenwand 31, die zweite Seitenwand 34 und die Lauffläche 37 simultan mit wenigstens drei Messköpfen 101, 102, 103 in einem Durchlauf geprüft werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Abstand zwischen den Segmenten 231, 232 und den in funktionaler Hinsicht ebenfalls tragenden Spreizelementen 73a, 73b, 73c der Tragevorrichtung 200 durch die axiale Verschiebeeinheit 75 variiert werden kann, so dass sich ein einfaches Spreizen der Seitenwände 31, 34 erzielen lässt. Die 6 gibt zudem zu erkennen, dass die Segmenten 231, 232 und die Spreizelemente 73a, 73b, 73c jeweils einen an der Innenseite der Wülste 32, 35 angreifenden Absatz aufweisen, der eine großflächige Abstützung des Reifens 30 sowohl in radialer Richtung r als auch in axialer Richtung a ermöglicht.
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Die 7a, 7b, 7c, 7d, 7e und 7f veranschaulichen einen möglichen Prüfungsablauf. Der zu prüfende Reifen 30 wird mittels einer Fördereinrichtung 80 in die Druckkammer 20 gefahren und unterhalb der Tragevorrichtung 200 positioniert. Die aus der 2b ersichtlichen Segmente der Tragevorrichtung 231, 232, 233, 234, 235, 236 sind mittels der radialen Verstellvorrichtungen 241, 242, 243, 244, 245, 246 radial nach innen verschoben, so dass die Tragevorrichtung 200 durch den Wulst 35 hindurch bewegt und im Inneren des Reifens 30 positioniert werden kann. Die Fördereinrichtung 80 weist dabei zwei parallel verlaufende Förderbänder 82a, 82b auf, zwischen denen hindurch die die Innenseite 38 der Lauffläche 37 und die Außenseite 33 der untenliegenden Seitenwand 31 prüfenden Messköpfe 101, 103 positioniert werden können. Wie insbesondere 7b veranschaulicht, sind die Förderbänder 82a, 82b auf Antriebsrollen 81a, 81b, 81c, 81d gelagert. Wie in 7c veranschaulicht, kann die Fördereinrichtung 80 mittels einer Hubvorrichtung 83 vertikal verschoben werden, so dass der obenliegende Wulst 35 in einem Absatz der Tragevorrichtung 200 liegt. Anschließend werden dann die Segmente 231, 232, 233, 234, 235, 236 mittels der radialen Verstellvorrichtungen 241, 242, 243, 244, 245, 246 radial nach außen gefahren, um mit dem zweiten Wulst 35 in Eingriff gebracht zu werden, wie insbesondere 7d veranschaulicht. Anschließend wird die Fördereinrichtung 80 mittels der Hubvorrichtung 83 in ihre ursprüngliche Position abgesenkt, und die Messköpfe 101, 102, 103 werden, wie in 7f wiedergegeben, in zur Durchführung der Prüfung des Reifens 30 geeignete Positionen verfahren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Prüfvorrichtung
- 20
- Druckkammer
- 21
- Flansch
- 30
- Reifen
- 31
- erste Seitenwand
- 32
- erster Wulst
- 33
- Außenseite
- 34
- zweite Seitenwand
- 35
- zweiter Wulst
- 36
- Außenseite
- 37
- Lauffläche
- 38
- Innenseite
- 39
- Außenseite
- 40
- Innenseite im Bereich des ersten Wulstes
- 41
- Außenseite im Bereich des ersten Wulstes
- 42
- Innenseite im Bereich des zweiten Wulstes
- 43
- Außenseite im Bereich des zweiten Wulstes
- 50
- Gestell
- 51
- Traverse
- 52
- Traverse
- 53
- Stütze
- 54
- Stütze
- 70
- Spreizvorrichtung
- 71
- Drehlager der Spreizvorrichtung
- 72a
- pneumatischer Spreizer
- 72b
- pneumatischer Spreizer
- 73a
- Spreizelement
- 73b
- Spreizelement
- 73c
- Spreizelement
- 74a
- radiale Verschiebeeinrichtung
- 74b
- radiale Verschiebeeinrichtung
- 74c
- radiale Verschiebeeinrichtung
- 75
- axiale Verschiebeeinrichtung
- 80
- Fördereinrichtung
- 81a
- Antriebsrollen
- 81b
- Antriebsrollen
- 81c
- Antriebsrollen
- 81d
- Antriebsrollen
- 82a
- Förderband
- 82b
- Förderband
- 83
- Hubvorrichtung
- 101
- erster Messkopf
- 102
- zweiter Messkopf
- 103
- dritter Messkopf
- 104
- vierter Messkopf
- 105
- fünfter Messkopf
- 106
- sechster Messkopf
- 111
- erster radiale Positioniervorrichtung
- 112
- zweite radiale Positioniervorrichtung
- 113
- dritte radiale Positioniervorrichtung
- 114
- vierte radiale Positioniervorrichtung
- 115
- fünfte radiale Positioniervorrichtung
- 116
- sechste radiale Positioniervorrichtung
- 121
- erste axiale Positioniervorrichtung
- 122
- zweite axiale Positioniervorrichtung
- 123
- dritte axiale Positioniervorrichtung
- 124
- vierte axiale Positioniervorrichtung
- 125
- fünfte axiale Positioniervorrichtung
- 126
- sechste axiale Positioniervorrichtung
- 131
- erste Schwenkvorrichtung
- 132
- zweite Schwenkvorrichtung
- 133
- dritte Schwenkvorrichtung
- 134
- vierte Schwenkvorrichtung
- 135
- fünfte Schwenkvorrichtung
- 136
- sechste Schwenkvorrichtung
- 140
- Führungsschiene
- 141
- Führungsschiene
- 142
- Führungsschiene
- 150
- Nabe
- 151
- Drehantrieb
- 152
- Zahnriemen
- 153
- Nabe
- 154
- Drehantrieb
- 156
- Zahnriemen
- 200
- Tragevorrichtung
- 201
- Nabel der Tragevorrichtung
- 202
- Absatz Tragevorrichtung
- 210
- Drehantrieb
- 211
- Antriebsriemen
- 212
- Drehlager“
- 220
- axiale Verschiebevorrichtung
- 231
- Segment der Tragevorrichtung
- 232
- Segment der Tragevorrichtung
- 233
- Segment der Tragevorrichtung
- 234
- Segment der Tragevorrichtung
- 235
- Segment der Tragevorrichtung
- 236
- Segment der Tragevorrichtung
- 241
- radiale Verstellvorrichtung
- 242
- radiale Verstellvorrichtung
- 243
- radiale Verstellvorrichtung
- 244
- radiale Verstellvorrichtung
- 245
- radiale Verstellvorrichtung
- 246
- radiale Verstellvorrichtung
- 251
- Auflageelement
- 252
- Auflageelement
- 253
- Auflageelement
- 254
- Auflageelement
- 261
- Stützelement
- 262
- Stützelement
- 263
- Stützelement
- 264
- Stützelement
- 271
- Schubstange
- 272
- Schubstange
- 273
- Schubstange
- 274
- Schubstange
- 280
- Verstellscheibe
- 281
- Winkel
- 300
- Separation
- 301
- Separation
- D1
- kleiner Felgendurchmesser
- D2
- mittlerer Felgendurchmesser
- D3
- großer Felgendurchmesser
- P
- Druck
- P1
- erster Umgebungsdruck
- P2
- zweiter Umgebungsdruck
- R
- Rollachse
- a
- axiale Richtung
- r
- radiale Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4231578 A1 [0004]
- EP 1014036 B1 [0004]
- EP 1284409 A1 [0005]
- EP 1148328 B1 [0006]
- EP 0060469 A1 [0007]
- DE 102006001848 A1 [0008, 0012]
- EP 1959227 B1 [0009]
