DE102022208550A1 - Method for measuring at least one material layer of a vehicle tire using terahertz radiation - Google Patents

Method for measuring at least one material layer of a vehicle tire using terahertz radiation Download PDF

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Marco Rudolph
Kevin Gerkens
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung von mindestens einer Materiallage (1) eines Fahrzeugreifens (2) unter Verwendung von Terahertzstrahlung, wobei der Fahrzeugreifen (2) in einer radialen Richtung mit Terahertzstrahlung aus einer Terahertz-Strahlungsquelle (3) bestrahlt wird und die von dem Fahrzeugreifen (2) reflektierte Terahertzstrahlung von einem Terahertz-Empfänger (4) empfangen wird, wobei zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und dem Fahrzeugreifen (2) eine Blende (5) angeordnet ist, durch welche die einfallende Terahertzstrahlung in Form einer Linie (6) auf den Fahrzeugreifen (2) projiziert wird, wobei die an der mindestens einen Materiallage (1) erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung von dem Terahertz-Empfänger (4) erfasst werden und wobei aus der Auswertung dieser Reflexionssignale unter Berücksichtigung der Lagebeziehung zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und dem Terahertzempfänger (4) der Abstand der mindestens einen Materiallage (1) von der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und/oder von dem Terahertzempfänger (4) bestimmt wird.The invention relates to a method for measuring at least one material layer (1) of a vehicle tire (2) using terahertz radiation, wherein the vehicle tire (2) is irradiated in a radial direction with terahertz radiation from a terahertz radiation source (3) and from which Vehicle tire (2) reflected terahertz radiation is received by a terahertz receiver (4), a diaphragm (5) being arranged between the terahertz radiation source (3) and the vehicle tire (2), through which the incident terahertz radiation is in the form of a line ( 6) is projected onto the vehicle tire (2), the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer (1) being detected by the terahertz receiver (4) and from the evaluation of these reflection signals taking into account the positional relationship between the terahertz Radiation source (3) and the terahertz receiver (4), the distance of the at least one material layer (1) from the terahertz radiation source (3) and / or from the terahertz receiver (4) is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung von mindestens einer Materiallage eines Fahrzeugreifens unter Verwendung von Terahertzstrahlung, wobei der Fahrzeugreifen in einer radialen Richtung mit Terahertzstrahlung aus einer Terahertz-Strahlungsquelle bestrahlt wird und die von dem Fahrzeugreifen reflektierte Terahertzstrahlung von einem Terahertz-Empfänger empfangen wird.The invention relates to a method for measuring at least one material layer of a vehicle tire using terahertz radiation, wherein the vehicle tire is irradiated in a radial direction with terahertz radiation from a terahertz radiation source and the terahertz radiation reflected by the vehicle tire is received by a terahertz receiver.

Fahrzeugreifen bestehen in der Regel aus mehreren unterschiedlichen Materiallagen, die im Zuge der Reifenfertigung sukzessive aufeinander aufgebracht werden. Zwar existieren Messverfahren, mit Hilfe derer die Abmessungen und die Positionierung einer einzelnen Lage bei deren Aufbringung ermittelt werden können, durch das Aufbringen weiterer Lagen sowie durch den abschließenden Vulkanisationsschritt und die dabei herrschenden Drücke und Temperaturen kann es jedoch zu Verschiebungen und/oder Verformungen einzelner Lagen kommen, wodurch die Qualität des fertigen Fahrzeugreifens beeinträchtigt werden kann.Vehicle tires usually consist of several different layers of material, which are successively applied to one another during tire production. Although there are measuring methods that can be used to determine the dimensions and positioning of an individual layer when it is applied, the application of additional layers as well as the final vulcanization step and the pressures and temperatures that occur can lead to shifts and/or deformation of individual layers which can affect the quality of the finished vehicle tire.

Im Rahmen von Qualitätskontrollen ist es daher erforderlich, den fertigen Fahrzeugreifen bzw. auch den noch nicht vulkanisierten Reifen oder auch andere Vorstufen des Reifens während des Fertigungsprozesses im Hinblick auf die korrekte Positionierung und Ausrichtung der einzelnen Materiallagen hin zu untersuchen, um so gegebenenfalls frühzeitig Fahrzeugreifen aus der Fertigungslinie ausschleusen zu können, die den Qualitätsstandards nicht genügen. Derartige Untersuchungen erfolgen heute vorzugsweise zerstörungsfrei.As part of quality controls, it is therefore necessary to examine the finished vehicle tire or the tire that has not yet been vulcanized or other preliminary stages of the tire during the manufacturing process with regard to the correct positioning and alignment of the individual material layers in order to, if necessary, select vehicle tires at an early stage to be able to reject items from the production line that do not meet the quality standards. Today, such investigations are preferably carried out non-destructively.

Hierzu sind bereits unterschiedliche Verfahren bekannt. So kann die Oberfläche und hier insbesondere der Laufstreifen des Fahrzeugreifens mit Hilfe von optischen Oberflächenkonturvermessungen, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Infrarotstrahlung oder sichtbarem Licht, untersucht werden. Derartige Verfahren sind jedoch nicht dazu geeignet, innenliegende Materiallagen wie beispielsweise das Gürtelpaket eines Fahrzeugreifens zu vermessen. Als Gürtelpaket bezeichnet man eine oder mehrere innenliegende Lagen aus Stahlcordgewebe, die dem Fahrzeugreifen seine Festigkeit und Formstabilität geben und das Eindringen von Fremdkörpern verhindern. Eine Abweichung im Rundlauf des Gürtelpakets hat wesentlichen Einfluss auf die Qualität des Fahrzeugreifens. Die Vermessung des Gürtelpakets im fertigen oder im grünen Reifen erfolgt heute vielfach mittels Röntgenstrahlung, deren Einsatz jedoch aufgrund ihrer ionisierenden und damit schädlichen Wirkung auf den menschlichen Organismus aufwändige Sicherheitsvorkehrungen, beispielsweise in Form von abschirmenden Kabinen, erfordert.Different methods are already known for this. The surface, and here in particular the tread of the vehicle tire, can be examined using optical surface contour measurements, for example with the aid of infrared radiation or visible light. However, such methods are not suitable for measuring internal material layers such as the belt pack of a vehicle tire. A belt package is one or more internal layers of steel cord fabric that give the vehicle tire its strength and dimensional stability and prevent the penetration of foreign bodies. A deviation in the concentricity of the belt package has a significant impact on the quality of the vehicle tire. The measurement of the belt package in the finished or green tire is now often carried out using X-rays, the use of which, however, requires complex safety precautions, for example in the form of shielding cabins, due to their ionizing and therefore harmful effects on the human organism.

Ein alternatives Verfahren, bei dem Terahertzstrahlung zur Prüfung von Reifen eingesetzt wird, ist aus der EP 2 985 585 B1 bereits grundsätzlich bekannt. Unter Terahertzstrahlung wird elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von etwa 100µm bis 6mm verstanden. Sie liegt damit im elektromagnetischen Spektrum zwischen der Infrarot- und der Mikrowellenstrahlung. Die Frequenzen dieser Strahlung liegen entsprechend in einem Bereich von etwa 50 GHz bis 3000 GHz bzw. 0,05 THz bis 3 THz. Terahertzstrahlung zeichnet sich dadurch aus, dass sie für bestimmte Materialien wie beispielsweise Gummi eine hohe Durchdringungsfähigkeit besitzt, gleichzeitig aber nichtionisierend und damit im Wesentlichen ungefährlich für den menschlichen Organismus ist. Sie ist damit in besonderer Weise geeignet zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken. Dabei kann sowohl das Transmissionsverhalten als auch das Reflexionsverhalten der Strahlung in Abhängigkeit von den bestrahlten Materialien untersucht und ausgewertet werden.An alternative method in which terahertz radiation is used to test tires is from the EP 2 985 585 B1 already basically known. Terahertz radiation refers to electromagnetic radiation in a wavelength range of approximately 100µm to 6mm. It lies in the electromagnetic spectrum between infrared and microwave radiation. The frequencies of this radiation are in a range from approximately 50 GHz to 3000 GHz or 0.05 THz to 3 THz. Terahertz radiation is characterized by the fact that it has a high penetrating ability for certain materials such as rubber, but at the same time is non-ionizing and therefore essentially harmless to the human organism. It is therefore particularly suitable for the non-destructive testing of workpieces. Both the transmission behavior and the reflection behavior of the radiation can be examined and evaluated depending on the irradiated materials.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Vermessung von mindestens einer Materiallage, insbesondere einer innenliegenden Materiallage, eines Fahrzeugreifens unter Verwendung von Terahertzstrahlung bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved method for measuring at least one material layer, in particular an inner material layer, of a vehicle tire using terahertz radiation.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.To solve the problem, a method with the features of patent claim 1 is proposed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous refinements and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß Patentanspruch 1 handelt es sich bei der Erfindung um ein Verfahren zur Vermessung von mindestens einer Materiallage eines Fahrzeugreifens unter Verwendung von Terahertzstrahlung, wobei der Fahrzeugreifen in einer radialen Richtung mit Terahertzstrahlung aus einer Terahertz-Strahlungsquelle bestrahlt wird und die von dem Fahrzeugreifen reflektierte Terahertzstrahlung von einem Terahertz-Empfänger empfangen wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle und dem Fahrzeugreifen eine Blende angeordnet ist, durch welche die einfallende Terahertzstrahlung in Form einer Linie auf den Fahrzeugreifen projiziert wird, wobei die an der mindestens einen Materiallage erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung von dem Terahertz-Empfänger erfasst werden und wobei aus der Auswertung dieser Reflexionssignale unter Berücksichtigung der Lagebeziehung zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle und dem Terahertzempfänger der Abstand der mindestens einen Materiallage von der Terahertz-Strahlungsquelle und/oder von dem Terahertzempfänger bestimmt wird.According to claim 1, the invention is a method for measuring at least one material layer of a vehicle tire using terahertz radiation, the vehicle tire being irradiated in a radial direction with terahertz radiation from a terahertz radiation source and the terahertz radiation reflected by the vehicle tire from a Terahertz receiver is received. The invention is characterized in that a diaphragm is arranged between the terahertz radiation source and the vehicle tire, through which the incident terahertz radiation is projected onto the vehicle tire in the form of a line, with the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer from the terahertz -Receiver are detected and the distance of the at least one material layer from the terahertz is determined from the evaluation of these reflection signals, taking into account the positional relationship between the terahertz radiation source and the terahertz receiver hertz radiation source and/or is determined by the terahertz receiver.

Mit anderen Worten sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass eine Blende so in den Strahlengang der von einer Terahertz-Strahlungsquelle emittierten Terahertzstrahlung eingebracht wird, dass der durch die Blende hindurchtretende Strahlungsanteil unter einem definierten Einfallswinkel und in Form einer Linie auf den Fahrzeugreifen trifft. Hierdurch kann die Terahertzstrahlung sehr präzise und mit hoher Ortsauflösung auf den zu vermessenden Fahrzeugreifen gelenkt werden. Die einfallende Terahertzstrahlung wird an Materialgrenzflächen des Fahrzeugreifens reflektiert. Je nach Aufbau des Fahrzeugreifens können Reflexionen an verschiedenen Materialgrenzflächen auftreten. Eine erste Reflexion findet an der Oberfläche des Fahrzeugreifens und damit in der Regel an einem Luft-Gummi-Übergang statt. Bei einem aus mehreren Materiallagen aufgebauten Fahrzeugreifen tritt ein Teil der Terahertzstrahlung aufgrund ihres hohen Durchdringungsvermögens durch die äußere Gummischicht des Fahrzeugreifens hindurch und trifft beispielsweise auf die innenliegende Schicht des Gürtelpakets aus Stahlcordgewebe. An diesem Übergang zwischen Gummi und Stahlgürtel kommt es zu einer zweiten Reflexion. Je nach Aufbau des konkreten Reifens können weitere Reflexionen an weiteren Materialgrenzflächen auftreten.In other words, the method according to the invention provides that a diaphragm is introduced into the beam path of the terahertz radiation emitted by a terahertz radiation source in such a way that the portion of radiation passing through the diaphragm strikes the vehicle tire at a defined angle of incidence and in the form of a line. This allows the terahertz radiation to be directed very precisely and with high spatial resolution onto the vehicle tire to be measured. The incident terahertz radiation is reflected on material interfaces of the vehicle tire. Depending on the structure of the vehicle tire, reflections can occur at different material interfaces. A first reflection takes place on the surface of the vehicle tire and therefore usually at an air-rubber transition. In a vehicle tire made up of several layers of material, part of the terahertz radiation passes through the outer rubber layer of the vehicle tire due to its high penetrating ability and hits, for example, the inner layer of the belt package made of steel cord fabric. A second reflection occurs at this transition between the rubber and the steel belt. Depending on the structure of the specific tire, further reflections can occur at other material interfaces.

Die Reflexionssignale der einzelnen Reflexionen werden von einem Terahertz-Empfänger detektiert und nachfolgend ausgewertet. Aus den detektierten Reflexionssignalen kann unter Berücksichtigung der Lagebeziehung zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle und dem Terahertzempfänger, d.h. des Abstands und des Winkels zueinander, auf den Abstand der mindestens einen Materiallage von der Terahertz-Strahlungsquelle und/oder von dem Terahertzempfänger geschlossen werden. Bei Vorhandensein mehrerer Materiallagen kann überdies auf den relativen Abstand der einzelnen Materiallagen voneinander geschlossen werden, insbesondere beispielsweise auf den Abstand einer innenliegenden Materiallage von der Oberfläche des Fahrzeugreifens. Entsprechend kann aus der Kenntnis des Abstandes zwischen Fahrzeugreifenmittelpunkt und Terahertz-Strahlungsquelle und/oder Terahertzempfänger auch auf den Radius einzelner Materiallagen geschlossen werden. Etwaige Verschiebungen und/oder Verformungen, wie z.B. ein Höhenschlag, ein Planschlag oder Spleiße einzelner Materiallagen, insbesondere innenliegender Materiallagen wie des Gürtelpakets, können auf diese Weise ausfindig gemacht werden und im Rahmen von Qualitätskontrollen können Fahrzeugreifen, bei denen die Eigenschaften einer oder mehrerer Materiallage aus einem vorgegebenen Toleranzbereich herausfallen, frühzeitig aus der Fertigungslinie ausgeschleust werden.The reflection signals of the individual reflections are detected by a terahertz receiver and subsequently evaluated. From the detected reflection signals, the distance of the at least one material layer from the terahertz radiation source and/or from the terahertz receiver can be deduced, taking into account the positional relationship between the terahertz radiation source and the terahertz receiver, i.e. the distance and the angle to one another. If several layers of material are present, the relative distance between the individual layers of material can also be deduced from one another, in particular, for example, the distance of an internal layer of material from the surface of the vehicle tire. Accordingly, the radius of individual material layers can also be deduced from knowledge of the distance between the center of the vehicle tire and the terahertz radiation source and/or terahertz receiver. Any displacements and/or deformations, such as a vertical run-out, a flat run-out or splices of individual material layers, in particular internal material layers such as the belt package, can be identified in this way and, as part of quality controls, vehicle tires in which the properties of one or more material layers differ If the components fall out of a specified tolerance range, they can be removed from the production line at an early stage.

Die Frequenz der eingestrahlten Terahertz-Strahlung liegt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Bereich von etwa 0,05 THz bis 3,0 THz. Die Frequenz der Terahertz-Strahlung liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,05 THz bis 1,0 THz, sie kann beispielsweise 0,1 THz betragen.The frequency of the irradiated terahertz radiation is in a range from approximately 0.05 THz to 3.0 THz in the method according to the invention. The frequency of the terahertz radiation is preferably in a range from approximately 0.05 THz to 1.0 THz, for example it can be 0.1 THz.

Unter dem Begriff „Fahrzeugreifen“ werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl fertige, vulkanisierte Reifen als auch fertig zusammengebaute, aber noch nicht vulkanisierte Reifen als auch diverse Vorstufen dieser Reifen während des Fertigungsprozesses verstanden. Insbesondere können solche Vorstufen eines Reifens vermessen werden, bei denen bereits im Wesentlichen alle Materiallagen des Reifens übereinander angeordnet sind, wobei aber noch nicht alle Materiallagen vollständig miteinander verbunden sein müssen.In the context of the present invention, the term “vehicle tires” means both finished, vulcanized tires and fully assembled but not yet vulcanized tires as well as various preliminary stages of these tires during the manufacturing process. In particular, such preliminary stages of a tire can be measured in which essentially all material layers of the tire are already arranged one above the other, but not all material layers have to be completely connected to one another.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die einfallende Terahertzstrahlung durch die Blende in Form einer senkrecht zur Laufrichtung des Fahrzeugreifens verlaufenden Linie auf den Fahrzeugreifen projiziert.According to one embodiment of the invention, the incident terahertz radiation is projected onto the vehicle tire through the aperture in the form of a line running perpendicular to the direction of travel of the vehicle tire.

Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Blende kann es sich um eine schlitzförmige Blende handeln. In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Öffnung der schlitzförmigen Blende eine Länge von etwa 20 mm bis 400 mm und eine Breite von etwa 0,01 mm bis 1 mm auf.The aperture provided according to the invention can be a slot-shaped aperture. In one embodiment of the invention, the opening of the slot-shaped panel has a length of approximately 20 mm to 400 mm and a width of approximately 0.01 mm to 1 mm.

Alternativ kann es sich bei der Blende um eine phasenmodulierende Blende aus Kunststoff handeln, bei der ein gewünschtes Muster, hier eine Linie, durch Phasenmodulation der Terahertzstrahlung in Abhängigkeit von der Dicke der Blende am jeweiligen Punkt erzeugt wird. Derartige Blenden können entweder abtragend, z.B. durch Ätzen oder Fräsen, oder additiv, z.B. durch 3D-Druck oder in einem Sinterprozess, hergestellt werden.Alternatively, the aperture can be a phase-modulating aperture made of plastic, in which a desired pattern, here a line, is generated by phase modulation of the terahertz radiation depending on the thickness of the aperture at the respective point. Such panels can be produced either ablatively, for example by etching or milling, or additively, for example by 3D printing or in a sintering process.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung ist der zu vermessende Fahrzeugreifen auf einer Rotationseinrichtung gelagert. Insbesondere wenn Vorstufen des fertigen Reifens untersucht werden, kann es sich hierbei beispielsweise um die Reifenbautrommel handeln, auf der der Fahrzeugreifen zusammengebaut wird. So kann eine Vermessung insbesondere auch von innenliegenden Materiallagen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einfache Weise unmittelbar im Rahmen des Fertigungsprozesses erfolgen. Bei der Rotationseinrichtung kann es sich beispielsweise auch um einen Nutenspannkopf oder eine Felge handeln, auf der vorzugsweise ein fertiger Fahrzeugreifen vermessen wird.According to a proposal of the invention, the vehicle tire to be measured is mounted on a rotation device. In particular, when preliminary stages of the finished tire are examined, this can be, for example, the tire building drum on which the vehicle tire is assembled. In particular, a measurement of internal material layers can be carried out in a simple manner directly as part of the manufacturing process using the method according to the invention. The rotation device can also be, for example, a groove clamping head or a rim on which a finished vehicle tire is preferably measured.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird der zu vermessende Fahrzeugreifen während der Messung gedreht. Auf diese Weise kann der Reifen über seinen gesamten Umfang oder über Teile seines Umfangs vermessen werden, ohne dass die Terahertz-Strahlungsquelle und der Terahertz-Empfänger bewegt werden müssten. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, den Reifen festzuhalten und die Terahertz-Strahlungsquelle und/oder den Terahertz-Empfänger zu bewegen.According to a further proposal of the invention, the vehicle tire to be measured is rotated during the measurement. In this way, the tire can be measured over its entire circumference or over parts of its circumference without having to move the terahertz radiation source and the terahertz receiver. Alternatively, it is of course also possible to hold the tire and move the terahertz radiation source and/or the terahertz receiver.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass ein Drehgeber verwendet wird, durch welchen der Fahrzeugreifen in definierten Winkelschritten Δα gedreht wird, wobei für jeden auf diese Weise eingestellten Drehwinkel α die Reflexionssignale der Terahertzstrahlung erfasst werden. Der Drehgeber kann an der Rotationseinrichtung angeordnet sein und als Inkrementalgeber oder als Absolutwertgeber ausgebildet sein.It can be provided that a rotary encoder is used, through which the vehicle tire is rotated in defined angular steps Δα, the reflection signals of the terahertz radiation being detected for each rotation angle α set in this way. The rotary encoder can be arranged on the rotation device and can be designed as an incremental encoder or as an absolute encoder.

Nach einem Vorschlag der Erfindung wird der Fahrzeugreifen in Winkelschritten Δα von 1° gedreht, wobei für jede Drehwinkeleinstellung die Reflexionssignale von dem Terahertz-Empfänger erfasst werden. Auf diese Weise werden über den gesamten Umfang des Fahrzeugreifens 360 Messsignale erhalten, die nachfolgend ausgewertet werden können.According to a proposal of the invention, the vehicle tire is rotated in angular steps Δα of 1°, with the reflection signals being recorded by the terahertz receiver for each rotation angle setting. In this way, 360 measurement signals are obtained over the entire circumference of the vehicle tire, which can subsequently be evaluated.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die an Materialgrenzflächen des Fahrzeugreifens erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α ausgewertet. Auf diese Weise ist es möglich, die Lage einzelner Materiallagen und/oder den relativen Abstand zweier oder mehrerer Materiallagen voneinander über den gesamten Umfang des Fahrzeugreifens zu ermitteln. Änderungen in den ermittelten Werten entlang des Umfangs des Fahrzeugreifens können so schnell erfasst werden, wodurch eine Verformung einer oder mehrerer Materiallagen, beispielsweise ein Höhenschlag des Gürtelpakets, zuverlässig erkannt werden können.According to one embodiment of the method according to the invention, the reflection signals of the terahertz radiation generated at material interfaces of the vehicle tire are evaluated as a function of the rotation angle α. In this way, it is possible to determine the position of individual material layers and/or the relative distance between two or more material layers from one another over the entire circumference of the vehicle tire. Changes in the determined values along the circumference of the vehicle tire can be recorded quickly, whereby a deformation of one or more material layers, for example a vertical runout of the belt package, can be reliably detected.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist der Terahertz-Empfänger als Sensorarray ausgebildet. Ein Sensorarray umfasst mehrere geometrisch angeordnete Sensorzellen, so dass die Reflexionssignale der Terahertzstrahlung mit einem derartigen Sensorarray ortsaufgelöst empfangen werden können. Dabei kann das Sensorarray mindestens so groß sein, dass es den gesamten relevanten Messbereich sowohl in einer vertikalen als auch in einer horizontalen Richtung abdeckt. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Sensorarray zwischen verschiedenen Positionen in einer vertikalen und/oder in einer horizontalen Richtung verfahrbar ist. Auf diese Weise kann das Sensorarray kleiner und damit kostengünstiger ausgebildet sein. Der Terahertz-Empfänger kann beispielsweise als sogenannte Terahertz-Kamera ausgebildet sein und die Reflexionssignale der Terahertzstrahlung ortsaufgelöst und damit beispielsweise über die gesamte Breite des Fahrzeugreifens senkrecht zu seiner Laufrichtung empfangen.According to a proposal of the invention, the terahertz receiver is designed as a sensor array. A sensor array includes several geometrically arranged sensor cells so that the reflection signals of the terahertz radiation can be received with spatial resolution using such a sensor array. The sensor array can be at least so large that it covers the entire relevant measuring range in both a vertical and a horizontal direction. Alternatively, it can be provided that the sensor array can be moved between different positions in a vertical and/or in a horizontal direction. In this way, the sensor array can be made smaller and therefore more cost-effective. The terahertz receiver can, for example, be designed as a so-called terahertz camera and receive the reflection signals of the terahertz radiation in a spatially resolved manner and thus, for example, over the entire width of the vehicle tire perpendicular to its running direction.

Alternativ kann als Terahertz-Empfänger beispielsweise auch ein Sensor mit nur einer einzelnen Sensorzelle zum Einsatz kommen. Um hier eine entsprechende Ortsauflösung zu erhalten, kann ein solcher Sensor in einer vertikalen und/oder in einer horizontalen Richtung vorzugsweise linear verfahren werden, um die unterschiedlichen Reflexionssignale in den einzelnen Positionen zu erfassen. Anhand der Winkelbeziehungen zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle und dem Terahertz-Empfänger lassen sich Rückschlüsse auf die untersuchten Materialübergänge ziehen. Auf diese Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren deutlich kostengünstiger durchzuführen als mit einem als Sensorarray ausgebildeten Terahertz-Empfänger.Alternatively, a sensor with just a single sensor cell can be used as a terahertz receiver. In order to obtain a corresponding spatial resolution here, such a sensor can be moved preferably linearly in a vertical and/or horizontal direction in order to detect the different reflection signals in the individual positions. Based on the angular relationships between the terahertz radiation source and the terahertz receiver, conclusions can be drawn about the material transitions examined. In this way, the method according to the invention can be carried out significantly more cost-effectively than with a terahertz receiver designed as a sensor array.

Dem Terahertz-Empfänger kann darüber hinaus eine Auswerteeinheit zugeordnet sein, welche für einen gegebenen Drehwinkel α eine graphische Darstellung der an der mindestens einen Materiallage erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung liefert.The terahertz receiver can also be assigned an evaluation unit which, for a given angle of rotation α, provides a graphical representation of the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer.

Ein für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeigneter Terahertz-Empfänger ist beispielsweise die von der Firma TeraSense vertriebene Terahertz-Kamera Tera-4096.A terahertz receiver suitable for the purposes of the present invention is, for example, the Tera-4096 terahertz camera sold by TeraSense.

Der Abstand zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle und der Blende kann etwa 0 mm bis 100 mm betragen. Mit anderen Worten kann die Blende auch unmittelbar an der Strahlungsquelle angeordnet sein. Der Abstand zwischen der Blende und der Oberfläche des Fahrzeugreifens kann etwa 40 mm bis 200 mm betragen.The distance between the terahertz radiation source and the aperture can be approximately 0 mm to 100 mm. In other words, the aperture can also be arranged directly on the radiation source. The distance between the bezel and the surface of the vehicle tire can be about 40mm to 200mm.

Neben der Vermessung von Materiallagen eines Fahrzeugreifens ist es mit dem vorgeschlagenen Verfahren grundsätzlich auch möglich, einzelne Komponenten im Fahrzeugreifenbau vor ihrer Zusammensetzung zum fertigen Fahrzeugreifen zu vermessen, beispielsweise um Überlappungsbereiche einzelner Materiallagen hinsichtlich ihrer Charakteristika wie Breite, Dicke und Größe zu bestimmen.In addition to measuring the material layers of a vehicle tire, the proposed method also makes it possible in principle to measure individual components in vehicle tire construction before they are assembled into the finished vehicle tire, for example in order to determine overlap areas of individual material layers with regard to their characteristics such as width, thickness and size.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: eine schematische Skizze einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2: Strahlengang der einfallenden und reflektierten Terahertz-Strahlung in schematischer Darstellung;
  • 3: schematische Darstellung der von dem Terahertz-Empfänger empfangenen und verarbeiteten Reflexionssignale für einen gegebenen Drehwinkel α.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and with reference to the attached figures. Show it:
  • 1 : a schematic sketch of an arrangement for carrying out the method according to the invention;
  • 2 : Ray path of the incident and reflected terahertz radiation in a schematic representation;
  • 3 : Schematic representation of the reflection signals received and processed by the terahertz receiver for a given angle of rotation α.

1 zeigt eine im Ganzen mit 100 bezeichnete Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vermessung von mindestens einer Materiallage eines Fahrzeugreifens 2 unter Verwendung von Terahertzstrahlung. Der Fahrzeugreifen 2 ist auf einer hier nicht näher dargestellten Bautrommel drehbar gelagert. An der Bautrommel ist ein ebenfalls nicht dargestellter Drehgeber angeordnet, durch welchen der Fahrzeugreifen 2 in definierten Winkelschritten Δα gedreht werden kann. 1 shows an arrangement, designated overall as 100, for carrying out the method according to the invention for measuring at least one material layer of a vehicle tire 2 using terahertz radiation. The vehicle tire 2 is rotatably mounted on a construction drum, not shown here. A rotary encoder, also not shown, is arranged on the construction drum, through which the vehicle tire 2 can be rotated in defined angular steps Δα.

Die Anordnung 100 umfasst eine Terahertz-Strahlungsquelle 3, welche Terahertzstrahlung 8 mit einer Frequenz von etwa 0,1 THz emittiert. Der Fahrzeugreifen 2 wird in einer radialen Richtung mit der Terahertzstrahlung 8 bestrahlt. Zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle 3 und der Oberfläche 7 des Fahrzugreifens 2 ist eine schlitzförmige Blende 5 angeordnet. Die Blende 5 umfasst eine schlitzförmige Öffnung 9, welche eine Breite von etwa 0,5 mm und eine Länge von etwa 400 mm aufweist. Die Blende 5 ist in einem Abstand von etwa 60 mm von der Terahertz-Strahlungsquelle 3 und in einem Abstand von etwa 40 mm von der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 angeordnet.The arrangement 100 includes a terahertz radiation source 3, which emits terahertz radiation 8 with a frequency of approximately 0.1 THz. The vehicle tire 2 is irradiated with the terahertz radiation 8 in a radial direction. A slot-shaped aperture 5 is arranged between the terahertz radiation source 3 and the surface 7 of the driving access 2. The aperture 5 includes a slot-shaped opening 9, which has a width of approximately 0.5 mm and a length of approximately 400 mm. The aperture 5 is arranged at a distance of approximately 60 mm from the terahertz radiation source 3 and at a distance of approximately 40 mm from the surface 7 of the vehicle tire 2.

Die Blende 5 lässt die einfallende Terahertzstrahlung 8 nur in einem definierten Winkelbereich passieren, so dass die durch die Blende 5 hindurchgetretene Terahertzstrahlung 10 unter einem definierten Einfallswinkel und in Form einer senkrecht zur Laufrichtung L des Fahrzeugreifens 2 verlaufenden Linie 6 auf den Fahrzeugreifen 2 trifft. Die Größe der Öffnung der Blende 5 sowie die Abstände zwischen Blende 5, Terahertz-Strahlungsquelle 3 und Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 sind so gewählt, dass sich die Linie 6 mindestens über die gesamte Breite des Fahrzeugreifens 2 senkrecht zu seiner Laufrichtung L erstreckt. An dem Fahrzeugreifen 2 wird die Terahertzstrahlung 10 reflektiert, was im Folgenden und unter Bezugnahme auf die 2 noch genauer erläutert wird, und die reflektierte Terahertzstrahlung 11 wird von einem Terahertz-Empfänger 4 empfangen. Bei dem Terahertz-Empfänger 4 handelt es sich um eine Terahertz-Kamera der Firma TeraSense. Aus der Auswertung der von dem Terahertz-Empfänger 4 empfangenen Reflexionssignale kann, wie nachfolgend noch erläutert wird, auf die Lage einzelner Materiallagen des Fahrzeugreifens 2 sowie insbesondere auf den relativen Abstand einer innenliegenden Materiallage 1 von der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 geschlossen werden.The aperture 5 allows the incident terahertz radiation 8 to pass through only in a defined angular range, so that the terahertz radiation 10 that has passed through the aperture 5 hits the vehicle tire 2 at a defined angle of incidence and in the form of a line 6 running perpendicular to the running direction L of the vehicle tire 2. The size of the opening of the aperture 5 and the distances between the aperture 5, terahertz radiation source 3 and surface 7 of the vehicle tire 2 are selected so that the line 6 extends at least over the entire width of the vehicle tire 2 perpendicular to its running direction L. The terahertz radiation 10 is reflected on the vehicle tire 2, which is explained below and with reference to 2 will be explained in more detail, and the reflected terahertz radiation 11 is received by a terahertz receiver 4. The terahertz receiver 4 is a terahertz camera from TeraSense. From the evaluation of the reflection signals received by the terahertz receiver 4, as will be explained below, conclusions can be drawn about the position of individual material layers of the vehicle tire 2 and in particular about the relative distance of an internal material layer 1 from the surface 7 of the vehicle tire 2.

Die 2 zeigt in schematischer Darstellung den Strahlengang der durch die Blende 5 hindurchgetretenen und auf den Fahrzeugreifen 2 auftreffenden Terahertzstrahlung 10 und der reflektierten Terahertzstrahlung 11. Der Fahrzeugreifen 2 umfasst zwei äußere Gummischichten 12, 13 und eine zwischen den beiden Gummischichten 12, 13 liegende innenliegende Materiallage 1 aus Stahlcord. Die auf den Fahrzeugreifen 2 auftreffende Terahertzstrahlung 10 wird zum Teil bereits an der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 und damit an der Grenzschicht Luft-Gummi reflektiert. Hieraus ergibt sich der mit 11a bezeichnete Anteil der reflektierten Terahertzstrahlung 11. Ein Teil der einfallenden Terahertzstrahlung 10 hingegen tritt durch die äußere Gummischicht 12 hindurch und trifft auf die innenliegende Materiallage 1 aus Stahlcord, wo eine weitere Reflexion stattfindet. Hieraus ergibt sich der mit 11b bezeichnete Anteil der reflektierten Terahertzstrahlung 11. Sowohl der Anteil 11a als auch der Anteil 11b der reflektierten Terahertzstrahlung 11 trifft auf den Terahertz-Empfänger 4.The 2 shows a schematic representation of the beam path of the terahertz radiation 10 and the reflected terahertz radiation 11 that passed through the aperture 5 and impinges on the vehicle tire 2. The vehicle tire 2 comprises two outer rubber layers 12, 13 and an inner material layer 1 lying between the two rubber layers 12, 13 Steel cord. The terahertz radiation 10 striking the vehicle tire 2 is already partially reflected on the surface 7 of the vehicle tire 2 and thus on the air-rubber boundary layer. This results in the portion of the reflected terahertz radiation 11, designated 11a. A portion of the incident terahertz radiation 10, on the other hand, passes through the outer rubber layer 12 and hits the inner material layer 1 made of steel cord, where further reflection takes place. This results in the portion of the reflected terahertz radiation 11, designated 11b. Both the portion 11a and the portion 11b of the reflected terahertz radiation 11 impinge on the terahertz receiver 4.

3 zeigt in schematischer Darstellung die von dem Terahertz-Empfänger 4 empfangenen und zu einem Bild 14 verarbeiteten Reflexionssignale, und zwar für eine feste Winkeleinstellung des Fahrzeugreifens 2. Das Bild 14 umfasst eine obere Linie 15, welche der Reflexion der Terahertzstrahlung 10 an der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 und damit an der äußeren Gummischicht 12 zuzuordnen ist. Beabstandet von der Linie 15 umfasst das Bild 14 eine weitere Linie 16, welche der Reflexion des durch die äußere Gummischicht 12 hindurchgetretenen Anteils der Terahertzstrahlung 10 an der innenliegenden Materiallage 1 aus Stahlcord zuzuordnen ist. Der Terahertz-Empfänger 4 ist ortsauflösend ausgebildet, so dass er die Reflexionssignale über die gesamte Breite des Fahrzeugreifens 2 senkrecht zu seiner Laufrichtung L empfängt. Die Länge der Linie 15 in der 3 entspricht dieser Breite des Fahrzeugreifens 2. Man erkennt an der Länge der Linie 16 in der 3, dass sich die innenliegende Materiallage 1 nicht über die gesamte Breite des Fahrzeugreifens 2 erstreckt. Schließlich enthält das Bild 14 zwei weitere Linienabschnitte 17, welche von Reflexionen an der Bautrommel herrühren. Hier wird sowohl Terahertzstrahlung 10 reflektiert, die randseitig durch die Gummischichten 12, 13 hindurchtritt, als auch Terahertzstrahlung 10, die außen an dem Fahrzeugreifen 2 vorbeitritt und unmittelbar auf die Bautrommel trifft. Man erkennt, dass die innenliegende Materiallage 1 aus Stahlcord wie ein Spiegel für die Terahertzstrahlung 10 wirkt und für diese im Wesentlichen nicht durchlässig ist. 3 shows a schematic representation of the reflection signals received by the terahertz receiver 4 and processed into an image 14, namely for a fixed angle adjustment of the vehicle tire 2. The image 14 includes an upper line 15, which corresponds to the reflection of the terahertz radiation 10 on the surface 7 of the Vehicle tire 2 and thus on the outer rubber layer 12 can be assigned. Spaced from the line 15, the image 14 includes a further line 16, which is assigned to the reflection of the portion of the terahertz radiation 10 that has passed through the outer rubber layer 12 on the inner material layer 1 made of steel cord. The terahertz receiver 4 is designed to have spatial resolution, so that it receives the reflection signals over the entire width of the vehicle tire 2 perpendicular to its running direction L. The length of line 15 in the 3 corresponds to this width of the vehicle tire 2. This can be seen from the length of line 16 in the 3 that the internal material layer 1 does not extend over the entire width of the vehicle tire 2. Finally, the image 14 contains two further line sections 17, which result from reflections on the building drum. Here, both terahertz radiation 10 is reflected, which passes through the edge of the rubber layers 12, 13, as well as terahertz radiation 10, which passes the outside of the vehicle tire 2 and directly hits the construction drum. It can be seen that the inner material layer 1 made of steel cord acts like a mirror for the terahertz radiation 10 and is essentially not transparent to it.

Aus dem Abstand der beiden Linien 15 und 16 kann auf den relativen Abstand der innenliegenden Materiallage 1 von der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 geschlossen werden. Um diesen Abstand über den gesamten Umfang oder Teile des Umfangs des Fahrzeugreifens 2 zu vermessen, kann der Fahrzeugreifen 2 in definierten Winkelschritten Δα, beispielsweise in Winkelschritten von 1°, gedreht werden und für jede Winkeleinstellung können die erfassten Reflexionssignale verarbeitet und in einem Bild 14 analog zu der Darstellung in 3 dargestellt werden. Hieraus lassen sich Rückschlüsse ziehen auf eine winkelabhängige Änderung des relativen Abstands der innenliegenden Materiallage 1 von der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 und damit auf mögliche Abweichungen der Positionierung der innenliegenden Materiallage 1 sowie der den Laufstreifen umfassenden Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 von vorgegebenen Toleranzwerten. Insbesondere kann auf diese Weise der Höhenschlag der innenliegenden Materiallage 1, beispielsweise des Gürtelpakets des Fahrzeugreifens 2, vermessen werden.From the distance between the two lines 15 and 16, the relative distance of the inner material layer 1 from the surface 7 of the vehicle tire 2 can be deduced. About this one To measure the distance over the entire circumference or parts of the circumference of the vehicle tire 2, the vehicle tire 2 can be rotated in defined angular increments Δα, for example in angular increments of 1°, and for each angular setting the recorded reflection signals can be processed and in an image 14 analogous to that Presentation in 3 being represented. From this, conclusions can be drawn about an angle-dependent change in the relative distance of the inner material layer 1 from the surface 7 of the vehicle tire 2 and thus about possible deviations in the positioning of the inner material layer 1 and the surface 7 of the vehicle tire 2 comprising the tread from predetermined tolerance values. In particular, the height runout of the inner material layer 1, for example the belt package of the vehicle tire 2, can be measured in this way.

Unter Berücksichtigung der Lagebeziehung zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle 3 und dem Terahertzempfänger 4 kann darüber hinaus auch der absolute Abstand der innenliegenden Materiallage 1 und der Oberfläche 7 des Fahrzeugreifens 2 von der Terahertz-Strahlungsquelle 3 und/oder von dem Terahertzempfänger 4 bestimmt werden. Sofern auch der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Fahrzeugreifens 2 und der Terahertz-Strahlungsquelle 3 und/oder dem Terahertz-Empfänger 4 bekannt ist, lässt sich überdies der Radius der einzelnen Materiallagen bestimmen. Abweichungen dieser Werte entlang des Umfangs des Fahrzeugreifens 2, die auf eine Verformung einer oder mehrerer Materiallagen hindeuten, können auf diese Weise zuverlässig erkannt werden.Taking into account the positional relationship between the terahertz radiation source 3 and the terahertz receiver 4, the absolute distance of the inner material layer 1 and the surface 7 of the vehicle tire 2 from the terahertz radiation source 3 and/or from the terahertz receiver 4 can also be determined. If the distance between the center of the vehicle tire 2 and the terahertz radiation source 3 and/or the terahertz receiver 4 is also known, the radius of the individual material layers can also be determined. Deviations from these values along the circumference of the vehicle tire 2, which indicate a deformation of one or more material layers, can be reliably detected in this way.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
Materiallagematerial location
22
FahrzeugreifenVehicle tires
33
Terahertz-StrahlungsquelleTerahertz radiation source
44
Terahertz-EmpfängerTerahertz receiver
55
Blendecover
66
Linieline
77
Oberfläche des FahrzeugreifensSurface of the vehicle tire
88th
TerahertzstrahlungTerahertz radiation
99
Öffnungopening
1010
TerahertzstrahlungTerahertz radiation
1111
reflektierte Terahertzstrahlungreflected terahertz radiation
11a11a
Anteil der reflektierten TerahertzstrahlungProportion of reflected terahertz radiation
11b11b
Anteil der reflektierten TerahertzstrahlungProportion of reflected terahertz radiation
1212
äußere Gummischichtouter rubber layer
1313
äußere Gummischichtouter rubber layer
1414
BildPicture
1515
Linieline
1616
Linieline
1717
Linienabschnitte Line sections
100100
Anordnung arrangement
LL
LaufrichtungRunning direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2985585 B1 [0005]EP 2985585 B1 [0005]

Claims (13)

Verfahren zur Vermessung von mindestens einer Materiallage (1) eines Fahrzeugreifens (2) unter Verwendung von Terahertzstrahlung, wobei der Fahrzeugreifen (2) in einer radialen Richtung mit Terahertzstrahlung aus einer Terahertz-Strahlungsquelle (3) bestrahlt wird und die von dem Fahrzeugreifen (2) reflektierte Terahertzstrahlung von einem Terahertz-Empfänger (4) empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und dem Fahrzeugreifen (2) eine Blende (5) angeordnet ist, durch welche die einfallende Terahertzstrahlung in Form einer Linie (6) auf den Fahrzeugreifen (2) projiziert wird, wobei die an der mindestens einen Materiallage (1) erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung von dem Terahertz-Empfänger (4) erfasst werden und wobei aus der Auswertung dieser Reflexionssignale unter Berücksichtigung der Lagebeziehung zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und dem Terahertzempfänger (4) der Abstand der mindestens einen Materiallage (1) von der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und/oder von dem Terahertzempfänger (4) bestimmt wird.Method for measuring at least one material layer (1) of a vehicle tire (2) using terahertz radiation, wherein the vehicle tire (2) is irradiated in a radial direction with terahertz radiation from a terahertz radiation source (3) and which is emitted by the vehicle tire (2) reflected terahertz radiation is received by a terahertz receiver (4), characterized in that a diaphragm (5) is arranged between the terahertz radiation source (3) and the vehicle tire (2), through which the incident terahertz radiation is in the form of a line (6 ) is projected onto the vehicle tire (2), the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer (1) being detected by the terahertz receiver (4) and from the evaluation of these reflection signals taking into account the positional relationship between the terahertz radiation source (3) and the terahertz receiver (4) the distance of the at least one material layer (1) from the terahertz radiation source (3) and / or from the terahertz receiver (4) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einfallende Terahertzstrahlung durch die Blende (5) in Form einer senkrecht zur Laufrichtung des Fahrzeugreifens (2) verlaufenden Linie (6) auf den Fahrzeugreifen (2) projiziert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the incident terahertz radiation is projected onto the vehicle tire (2) through the aperture (5) in the form of a line (6) running perpendicular to the direction of travel of the vehicle tire (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu vermessende Fahrzeugreifen (2) auf einer Rotationseinrichtung gelagert ist.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the vehicle tire (2) to be measured is mounted on a rotation device. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zu vermessende Fahrzeugreifen (2) während der Messung gedreht wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the vehicle tire (2) to be measured is rotated during the measurement. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehgeber verwendet wird, durch welchen der Fahrzeugreifen (2) in definierten Winkelschritten Δα gedreht wird, wobei für jeden auf diese Weise eingestellten Drehwinkel α die Reflexionssignale der Terahertzstrahlung erfasst werden.Procedure according to Claim 4 , characterized in that a rotary encoder is used, through which the vehicle tire (2) is rotated in defined angular steps Δα, the reflection signals of the terahertz radiation being detected for each rotation angle α set in this way. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugreifen (2) in Winkelschritten Δα von 1° gedreht wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the vehicle tire (2) is rotated in angular steps Δα of 1°. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an der mindestens einen Materiallage (1) erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α ausgewertet werden.Procedure according to Claim 5 or 6 , characterized in that the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer (1) are evaluated as a function of the rotation angle α. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Terahertz-Empfänger (4) ortsauflösend ausgebildet ist und eine Auswerteeinheit umfasst, welche für einen gegebenen Drehwinkel α eine graphische Darstellung der an der mindestens einen Materiallage (1) erzeugten Reflexionssignale der Terahertzstrahlung liefert.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the terahertz receiver (4) is designed to have spatial resolution and comprises an evaluation unit which, for a given angle of rotation α, provides a graphical representation of the reflection signals of the terahertz radiation generated on the at least one material layer (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (5) als schlitzförmige Blende (5) ausgebildet ist, wobei die Länge der Öffnung der schlitzförmigen Blende (5) 20mm bis 400 mm und die Breite der Öffnung der schlitzförmigen Blende (5) 0,01 mm bis 1 mm beträgt.Procedure according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the panel (5) is designed as a slot-shaped panel (5), the length of the opening of the slot-shaped panel (5) being 20 mm to 400 mm and the width of the opening of the slot-shaped panel (5) being 0.01 mm to is 1 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Terahertz-Strahlungsquelle (3) und der Blende (5) 0 mm bis 100 mm beträgt und dass der Abstand zwischen der Blende (5) und der Oberfläche (7) des Fahrzeugreifens (2) 40 mm bis 200 mm beträgt.Procedure according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the distance between the terahertz radiation source (3) and the aperture (5) is 0 mm to 100 mm and that the distance between the aperture (5) and the surface (7) of the vehicle tire (2) is 40 mm up to 200 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Terahertz-Empfänger (4) als ein mehrere Sensorzellen umfassendes Sensorarray ausgebildet ist.Procedure according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the terahertz receiver (4) is designed as a sensor array comprising several sensor cells. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Terahertz-Empfänger (4) als einzelne Sensorzelle ausgebildet ist, welche in einer vertikalen und/oder in einer horizontalen Richtung verfahrbar ist.Procedure according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the terahertz receiver (4) is designed as a single sensor cell, which can be moved in a vertical and/or horizontal direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Gürtelpakets innerhalb des Fahrzeugreifens (2) vermessen wird.Procedure according to one of the Claims 1 until 12 , characterized in that the position of the belt package within the vehicle tire (2) is measured.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985585B1 (en) 2014-08-13 2017-06-21 Carl Zeiss Optotechnik GmbH Method and device for testing a tyre

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2985585B1 (en) 2014-08-13 2017-06-21 Carl Zeiss Optotechnik GmbH Method and device for testing a tyre

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