DE1573748A1 - Vorrichtung zum Feststellen,Messen und Aufzeichnen von Unregelmaessigkeiten des Verhaltens bei belasteten Luftreifen - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Feststellen, Messen und Aufzeichnen von Unregelmäßigkeiten des Verhaltens bei belasteten ■ Luftreifen.

Bei Luftreifen werden häufig beim Aufbau, beim Formen und beim Vulkanisieren entstandene Fehler festgestellt. Diese Fehler haben ein unregelmäßiges Verhalten der Reifen beim Arbeiten zur Folge und führen zu einigen nachteiligen^: Erscheinungen, wie seitlichen Druckkräften, ungleichmäßiger Abnutzung, statischer und dynamischer Unwucht und vor allem zum Vibrationen des laufenden Fahrzeuges.

Das wichtigste Problem ist das hinsichtlich der Vibrationen, die sich aus unregelmäßigen Veränderungen im Radius der belasteten rotierenden Reifen ergeben.

Weiterhin erzeugen die beim Aufbau und beim Vulkani- ' sieren entstandenen Fehler seitliche Kräfte, welche das Bestreben haben, den Reifen aus seiner Laufrichtung abzulenken, und zwar selbst beim glatten und geradlinigen Fahren.

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Daher ist eine genaue Prüfung der Reifen erforderlich, um festzustellen, ob sich ihre Unregelmäßigkeiten innerhalb zulässiger Werte halten.

Die bisher verwendeten Apparate bzw. Vorrichtungen zum Durchführen solcher Prüfungen bzw. Auswertungen sind typische Laboratoriumsapparate; sie sind verhältnismäßig kompliziert und müssen von ausgebildetem Personal bedient werden.

Im allgemeinen basiert das Arbeiten dieser Vorrichtungen auf dem Messen von Kräften; daraus ergibt sich, daß es notwendig ist, Instrumente zu verwenden, welche eine genaue Anfangskaiibrieruig und eine fortlaufende.Kontrolle erfordern.

Weiterhin erfolgt das Aufzeichnen der Daten vermittels Apparate bzw. Vorrichtungen ähnlicher Art, welche vom Standpunkt einer industriellen Verwendung gesehen für diesen Zweck weniger geeignet sind als elektronische mit Digital-Werten arbeitende Vorrichtungen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, diegestattet; Unregelmäßigkeiten des Verhaltens bei belasteten rotierenden Reifen mit äußerster Genauigkeit und größter Zuverlässigkeit hinsichtlich der erhaltenen Daten festzustellen, zu messen und aufzuzeichnen.

Die Größen, die entweder einzeln oder in Kombination in Betracht zu ziehen sind, sind: die Veränderungen im Radius

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des. belasteten Reifens, d.h. des aufgeblasenen und auf einer Testtrommel rotierenden Reifens, die durch die Driftkraft erzeugte seitliche Verschiebung der Testtrommel, die Veränderung der Längskraft, gemessen als Winkelverschiebung des Ständers des Motors, der dem.Reifen eine Drehbewegung erteilt und der in schwingender Lage auf einen zweckentsprechenden Träger aufgesetzt ist. .

Die infrage stehende Vorrichtung basiert daher auf dem Messen von Verschiebungen. Sie ist bewußt für die industrielle Verwendung untersucht worden und ist zu diesem Zweck mit einer elektronischen Meß- und Aufzeichnungsvorrichtung der Digital-Art versehen worden, zu deren Bedienung kein ausgebildetes Personal erforderlich ist, da periodische Kalibrierungen nicht notwendig sind.

Die Vorrichtung wird im wesentlichen gebildet durch eine Testtrommel, welche lose an einem Arm angebracht ist, der mit zweckentsprechenden Trag- und Balanciereinrichtungen versehen ist, ein Gestell, auf welchem ein Schlitten sich in senkrechter Richtung verschieben kann und welches einen waagerechten Arm trägt, der mit einem Rad versehen ist, auf welchen der zu untersuchende Reifen angeordnet wird, ferner eine Einrichtung zum Steuern der Verschiebung des Schlittens sowie eine Einrichtung zum Drehen des zu testenden Rades und Einrichtungen zum Anzeigen und Aufzdehnen der Verschiebung des Tragarmes der Testtrommel.

Falls es gewünscht wird, nur die Veränderungen des

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Radius des belasteten sich drehenden Reifens zu ermitteln, ist die Vorrichtung mit einem aus einem Stück bestehenden Schwingarm versehen, und dem Arbeiten des Reifens auf der Testtrommel wird durch eine Gegenkraft entgegengewirkt, welche beispielsweise durch eine Luftfeder dargestellt wird, die am gegenüberliegenden Ende des Armes anliegt. Ein Digital-¹S¹UhIer" fühlt die Verschiebungen des Armes ab und überträgt sie auf die Aufzeichnungsvorrichtung.

Falls es stattdessen gewünscht wird, nur die Gesamtheit der durch die Driftkräfte erzeugten seitlichen Verschiebungen auszuwerten, wird die Testtrommel der Vorrichtung auf einen parallelogrammformigen Arm aufgesetzt, der mit angelenkten Verbindungen und Kugellagern versehen ist, damit die Testtrommel während ihrer seitlichen Verschiebungen, welchen durch das Arbeiten einer Feder entgegengewirkt wird, stets parallel zu sich selbst bleibt. Auch in diesem Fall ist das Abfühlelement ein Digital-Abnehmer.

Die zum Messen der drei typischen Größen (Veränderung des Radius des belasteten Reifens, seitliche Verschiebung und Veränderung der Längskräfte) verwendete Vorrichtung zeigt in Kombination die beschriebenen Eigenschaften, zu welchen das Merkmal des Motors hinzugefügt wird, der die Drehbewegung des zu prüfenden Reifens steuert und der mit dem Ständer verbunden ist, welcher um seine eigene Achse ©hwingt.

Das Prinzip, gemäß welchem es möglich ist, die Verän-

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derungen der zufolge der Fehler des Reifens auftretenden Längskräfte aufzuzeichnen, besteht darin> die Veränderungen des Drehmomentes zu bestimmen, welches für die Drehung des Reifens notwendig ist, indem mit einem Digital-Abnehmer oder -Fühler die Winkelverschiebungen des Ständers des Motors gemessen werden, der auf dem entsprechenden Träger drehbar angeordnet ist, wobei diesen Verschiebungen durch das Arbeiten einer Feder entgegengewirkt wird.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, welche eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Messen der typischen Eigenschaften im Verhalten von belasteten rotierenden Reifen wiedergibt. Es handelt sich hier nur um ein Ausführungsbeispiel, Jedoch bildet diese Ausführungsform einen Teil der Erfindung.

Fig. 1 zeigt, teilweise im Schnitt, eine Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche die Veränderungen des Radius und der Längskräfte bei belasteten rotierenden Reifen messen soll.
Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der in

Fig. 1 dargestellten: Vorrichtung.

Fig. ^ 1st eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Fig. 4 und 5 zeigen in Vorderansicht bzw. in Draufsicht einen Teil der Vorrichtung der Fig. 1,

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welche im Hinblick auf das Messen der Winkelverschiebungen zufolge Driftkräften geändert worden ist.

, Fig. 6 und 7 zeigen in Vorderansicht bzw. in Draufsicht eine Einzelheit der Gelenkverbindung des Tragarmes der Testtrommel.
Fig. 8 und 9 zeigen in Vorderansicht, teilweise im

Schnitt, bzw. in Draufsicht einen Teil der Vorrichtung der Fig. 1, welche im Hinblick auf

das kombinierte Messen der Veränderungen des Radius unter Belastung und der seitlichen Verschiebungen zufolge der Driftkräfte modifiziert ist.

Fig.10 zeigt ein Blockdiagramm der elektronischen Schaltung zum Messen und Aufzeichnen der sich aus den Versuchen ergebenden Daten, die mit der Vorrichtung zum kombinierten Messen der Verän-

k derungen des Radius, der seitlichen Verschie

bungen und der Veränderungen der Längskraft bei belasteten rotierenden Reifen verbunden ist.

Die in den Figuren 1, 2 und 2 dargestellte Vorrichtung, welche die Veränderungen im Radius und die Längsverschiebungen bei den belasteten rotierenden Reifen messen soll, weist einen Sockel 1, au^welchem zwei Ständer 2 und 2¹ befestigt sind sowie einen Träger auf _t welcher durch zwei

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weitere Ständer 5 und >' und durch eine Leiste 4 gebildet ist, und ein senkrechterRahmen 5 ist hinten mit dem Sockel 1 fest verbunden. Die beiden Ständer 2 und 2* tragen ein Traglager 6, auf welchem ein Arm 7 angeordnet ist, der durch Drehen um die Lagerung, schwingen kann.

Der Arm 7 ist an einer Seite mit einer Verlängerung 8 versehen, welche an ihrem Ende eine Platte 9 trägt, an welcher die Unterkante einer Luftfeder 10 befestigt ist, die mit ihrer oberen Kante an der Unterfläche der Leiste 4 befestigt ist. An der anderen Seite ist der Arm 7 in zwei symmetrische Verlängerungen 1-1 und II¹ gegabelt, welche eine Lagerung 12 tragen, auf welcher eine Testtrommel 13 lose aufgesetzt ist.

Ein Digital -^Abnehmer 14 ist an der Leiste 4 in solcher Weise befestigt, daß eine Stange 15* welche in axialer Richtung innerhalb des Aufnehmers verschiebbar ist, sich gegen eine Leiste 16 legt, welche an dem Arm 7 ausgebildet ist.

Der Rahmen 5 (Fig. 2) enthält den Aufbau der zum Tragen des zu prüfenden Luftreifens 17 vorgesehenen Elemente, er enthält weiterhin die Einrichtungen zum Steuern der sich bewegenden Teile der Vorrichtung.

Die Elemente zum Tragen des Luftreifens 17 umfassen die folgenden Teile: einen Schlitten 18, der in senkrechter Richtung längs zweier Führungen 19 und 19^f verschiebbar ist, eine Welle 20, welche in dem Schlitten 18 mittels Lagern 21 und 21 * drehbar gelagert ist, ein Rad 22,. welches

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an dem Ende der Welle 12 aufgekeilt ist, die von dem Schlitzten 18 nach außen vorsteht. Der Luftreifen 17 wird auf dem Rad 22 angeordnet. Durch die Welle 20 ist in axialer Rieh*- tung eine Leitung 2? hindurchgeführt, welche an einem Ende mit einer Leitung 24 in Verbindung steht, die an dem Rad 22 ausgebildet ist, um das Einlassen eines Aufbläsmediums in den Luftreifen 17 zu ermöglichen, und die an dem anderen Ende mit einer biegsamen Leitung 25 zum Zuführen und zum Ablassen dieses Mediums verbunden ist.

Der Schlitten 18 bewegt sich durch das Arbeiten einer Gewindewelle 26, welche eine senkrechte Achse aufweist, und die in eine Mütterschraube 27 eingeschraubt ist, welche in dem oberen Teil des Schlittens 18 ausgebildet ist. Die Welle 26 ist in einen Träger 28 gelagert, der oben an dem Rahmen 5 befestigt ist und zwei Radlallager 29 und 29* und ein Axiallager 30 aufweist, und wird durch einen Gleichstrommotor Jl mit umkehrbarer Drehrichtung vermittels einer Kupp- W . lung j52 in Rotation versetzt.

Der Schlitten 18 ist an seinem hinteren in dem Rahmen 5 angeordneten Teil mit einem Getriebekasten 33 versehen, durch welchen die Welle 20 hindurchgeht. Auf der Welle 20 ist ein ringförmiges Kegelrad J>k aufgekeilt, welches mit einem entsprechenden Ringkegelrad 35 kämmt, das auf dem oberen Ende einer Welle 36 mit senkrechter Achse befe- - stigt ist, die in Lagern 37 und 37^! gedreht werden kann, welche in einer unteren Verlängerung 38 des Schlittens 18

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enthalten sind.

Das untere Ende 39 der Welle 36 ist außen mit Längsnuten versehen und ist in eine Buchse 40 eingeführt, welche innen mit entsprechenden Längsnuten versehen ist.

Die Buchse 4o wird durch die Verlängerung einer Verbindung 4o^f gebildet, die auf der Welle eines Untersetzungsgetriebes 41 angeordnet ist, das vermittels einer Riemenscheibe 42, eines Antriebsriemens 43 und einer Riemenscheibe 44 mit einem Motor 45 mit umkehrbarer Drehrichtung verbunden ist.

Der Motor 45 wird durch einen Träger 46 gehalten und kann um eine Achse 47 schwingen, und diese Schwingungen, denen durch die Wirkung einer Feder 48 entgegengewirkt wird, werden durch einen Digital-Abnehmer 49 auf eine Aufzeichnungsvorrichtung übertragen.

Fig. 1 zeigjb weiterhin vier Mikroschalter: Mikroschalter 50 und 50*, welche die Bewegung des Schlittens 18 steuern und prüfen, sind auf einer Platte 51 befestigt, welche auf einer Führung 52 verschiebbar ist und vermittels einer Schraube 53 eingestelltwerden kann, und sie werden durch eine Leiste 54 betätigt, die an dem Schlitten l8 ausgebildet istj Mikroschalter 55 und 55 ^% » die an dem Rahmen 5 unmittelbar befestigt sind, arbeiten als Sicherheitsvorrichtungen, um die Maximalbewegung des Schlittens 18 zu begrenzen, und sie werden durch Leisten 56 bzw. 56^! betätigt, die an dem Schlitten l8 ausgebildet sind.

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Die in den Figuren 4 und 5 teilweise dargestellte Vorrichtung zeigt die Anordnung, die zum Messen der seitlichen Verschiebungen der Luftreifen zufolge der Driftkräfte vorgesehen ist und von der oben beschriebenen wegen der besonderen Lösung bezüglich des Armes abweicht, mit welchem die Test-oder Prüftrommel verbunden ist.

Ein Träger 61, ein Träger 62 und ein Gestell 65 hinten, welche den bereits mit Bezug auf Pig. I, 2 und 3 beschriebenen entsprechen und die gleichen Vorrichtungen enthalten, sind an einem Sockel 60 befestigt. Das Gestell 63 trägt weiterhin eine Blattfeder 64- (Fig. 5).

Der Träger 62 und die Feder 64 tragen eine Traglagerung 65, auf welcher eine Prüftrommel 66 lose angeordnet ist. . ;

An ihrem hinteren durch die Blattfeder 64 abgestützten Ende trägt die Lagerung 65 eine Verlängerung 67, in welche ein einstellbares Anschlagelement 68 eingeschraubt 1st.

Die Lagerung 65 der Testtrommel 66 ist mit dem Träger 61 vermittels zweier parallelogrammförmiger Arme 69 und 69^! verbunden, welche acht angelenkte Verbindungen, vier für Jeden Arm, und vier Kugellager, zwei für jeden Arm, aufweisen. Die \der oberen angelenkten Verbindungen, zwei für jeden Arm, werden (Fig. 6 und 7) durdieine Gabel 70 gebildet, an deren Enden ein Lagerstück 71 angelenkt ist, in dessen Ausnehmung©» eine Schneide 72 eingreift, die an den Enden einer Gabel 73 angelenkt ist, welche mit Bezug

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auf die Gabel 70 um 90° gedreht ist; die Achsen der Gabeln 70 und 73 liegen in Ausrichtung.

Die unteren angelenkten Verbindungen sind analog den oberen ausgebildet, und der einzige Unterschied besteht darin, daß die Schneide 72^f an der Gabel 70* angelenkt isti während die Schwenklagerung 71* ah der Gabel 73 ⁱ änge*. ■ lenkt ist.

Me oberen angelenkten Verbindungen und die unteren angelenkten Verbindungen arbeiten entgegengesetzt, so daßj wenn die erstereh betätigt werden, die letzteren freigegeben und entspannt werden, und umgekehrt.

Die Gabeln 70 der oberen angelenkten Verbindungen sind an den Armen 69 bzw. 69' befestigt, während die Gabeln 73 dieser Verbindungen mit dem Träger 6l bzw. mit den Armen 74 fest verbunden sind, die mit der Lagerung 65 der Test-*- trommel 66 fest verbunden sind.

Die Gabeln 70¹ der unteren angelenkten Verbindungen sind an den Armen 69 bzw. 69' befestigt, während die Gabel 73¹ ύϊeser Verbindungen an dem Träger 61 bzw. an den Armen 74' befestigt sind, welche mit der Lagerung 65 für die Testtrommel 66 fest verbunden sind*

Weiterhin sind zwei Kugellager für jeden der beiden Arme 69 und 69' vorgesehen. Der links in Fig. 4 dargestellt te Träger wird durch folgende Teile gebildet: einen Lagerarm 75* der mit dem Träger 61 fest verbunden ist und eine Platte 76 trägt, auf welche sich eine Kugel 77 legt, die in'

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einen zweckentsprechenden Sitz 78 eingeführt ist, der in einem Arm 79 ausgebildet ist, welcher mit dem Arm 69 fest verbunden ist. Auf ähnliche Weise wird der rechts in dieser Figur dargestellte Träger gebildet durch einen Lagerarm 75-¹ * der mit dem Arm 69 fest verbunden ist und eine Platte 76^f trägt, auf welche sich eine Kugel 77^r legt, welche in einen zweckentsprechenden Sitz 78¹ eingeführt ist, der in einem Arm 79* ausgebildet ist, welcher mit der Lagerung 65 der Testtrommel 66 fest verbunden ist.

Ein Digital-Abnehmer 80 ist an dem Träger 62 in solcher Weise angeordnet, daß eine Stange 8l, welche in dem Abnehmer 80 axial verschiebbar ist, sich gegen das Ende der Lagerung 65 der Testtrommel 66 legen kann.

Die in den Fig. 8 und 9 teilweise dargestellte Vorrichtung soll sowohl de Veränderungen des Radius unter Lastbedingungen als auch die seitlichen Verschiebungen zufolge Driftkräften in den Luftreifen messen.

Die Lösung, welche für den schwingenden Arm gewählt wurde, mit welchem die Testtrommel 66 verbunden ist, weist tatsächlich die Merkmale der beiden vorbeschriebenen Arme auf. '

Ein Träger 91 und ein durch zwei Pfosten 92 und 92' und eine Leiste 93 gebildeter Träger sind an einem Sockel 90 befestigt.

Der Träger 91 trägt ein Traglager 94, welches in zwei Verlängerungen 95 und 95^! eines Armes 96 eingeführt ist,

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der durch Drehen um die Lagerung schwingen kann.

Der Arm 96 ist an einer Seite mit einerVerlängerung 97 versehen, welche eine Platte 98 trägt, an welcher die Unterkante einer Luftfeder 99 fest angebracht ist, deren obere Kante an der Unterfläche der Leiste 93 fest angebracht ist. ·

Die Leiste trägt einen fest mit ihr verbundenen Digital-Abnehmer 100, in welchem eine Stange 101 axial verschiebbar ist, und das Ende der Stange 101 legt sich auf eine in dem Arm 96 ausgebildete Leiste 102.

Ein Traglager 1OJ, auf welches eine Testtrommel lose aufgesetzt ist, wird von dem Schwingarm 96 vermittels zweier weiterer Arme 105 und 105' getragen, welche die Form eines Parallelogramms haben. Diese Arme sind mit acht angelenkten Verbindungen und vier Kugeligem-der oben beschriebenen Art versehen.

Jede angelenkte Verbindung (Fig. 9) enthält eine Gabel 106, in welcher ein Lagerstück 107 angelenkt ist, und eine Gabel 108, in welcher eine Schneide I09 angelenkt ist, welche mit dem Lagerstück oder Schwenklager I07 zusammenarbeitet.

Jedes Kugellager (Fig. 8) weist einen Lagerarm 110 auf, der eine Platte 111 trägt, ferner eine Kugel 112, und einen Sitz 113 für die Kugel, welcher mit einem Arm 114 fest verbunden ist.

Diese Verbindungen und Lagerungen sind jeweils mit

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Verlängerungen 115 und H5' des Armes 96, mit den parallelogrammförmigen Armen IO5 und 105* und mit Armen II6 und llö¹ verbunden, welche mit der Lagerung 103 der Testtrommel 104 fest verbunden ist. An dem Arm 96 ist weiterhin das Ende einer Blattfeder II7 befestigt, deren anderes Ende an dem Lager I03 der Testtrommel 104 befestigt ist. Schließlich ist eine Verlängerung II8 an dem Arm 96

^ (Fig. 9) befestigt. Diese Verlängerung trägt an ihrem Ende 9

einen Digital-Abnehmer II9, in welchem eine Stange 120 axial verschiebbar ist, welche sich gegen das Ende der Lagerung 103 legt.

An dem gegenüberliegenden Ende der Lagerung der Blattfeder 117 ist die Lagerung 10J5 mit einer Verlängerung 121 versehen, in welche ein einstellbares Anschlagelement 122 angeschraubt ist.

Mit Ausnahme der Arbeitsvorgänge, welche das Anbringen und Abnehmen des Reifens betreffen, ist die Arbeitsweise der Vorrichtung vollständig selbsttätig.

Zu Beginn jedes PrüfVorganges befindet sich der Schlitten 118 in der höchsten Lage (Fig. 1 und 2) an dem Rahmen 5. Der Reifen I7 wird auf das Rad 12 aufgesetzt, und er wird durch auf Drücken eines zweckentsprechenden Druckknopfes hin erfolgendes Einlassen von Druckluft über die Leitungen 25, 23 und 24 aufgeblasen.

Wenn der Aufblasdruck den vorbestimmten Wert erreicht hat, steuert eine Druckhöhensteuerung die Betätigung des

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Motors 31 a welcher die Gewindeteile 26 in Drehbewegung versetzt, damit sie in die Mutterschraube 27 des Schlittens eingeschraubt wird.

Der Sehlitten 18 senkt sich anfangs mit einer gewissen Geschwindigkeit, bis der Anschlag 54 gegen den Mikroschalter 50* stösst, der die Verlangsamung des Motors 31 und infolgedessen die Verlangsamüng des Schlittens 18 steuert.

Der Reifen 17 kommt daher mit der Testtrommel 1J5 in Berührung, belastet sie und erzeugt die Drehung des Armes "7 um die Lagerung 6.

Der Arm 7 stößt bei seiner Drehbewegung gegen die Stange 15 des Abnehmers 14, welcher einen ^Mikroschalter betätigt; dieser Mikrosehalter steuert das Stillsetzen des Motors 3I und infolgedessen das Stillsetzen des Schlittens 18 in der für den Versuh gewünschten Stellung.

In diesem Zustand hat die Luftfeder 10 eine Länge, welche genau ihrer ursprünglichen konstruktiven Länge entspricht; von dieser Stellung ausgehend kann die Feder 10 entsprechend den Sehwingbewegungen des Armes 7 gespannt . oder zusammengedrückt werden.

In diesem Augenblick wird der Motor 45 (Fig. 2) anlaufen gelassen, der über die Riemenscheibe 44, den Antriebsriemen 43, die Riemenscheibe 42, das Untersetzungsgetriebe 41, die Kupplung 40¹, die Welle 39 und die Kegelräder 35 und 34 die Drehung der Welle 20 und dadurch die Drehung des Reifens 17 bewirkt.

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Der Reifen führt eine gewisse Anzahl von anfänglichen AnIaufUmdrehungen aus, welche von der elektronischen Aufzeichnungsvorrichtung (welche nachstehend beschrieben wird) vermerkt werden; dann führt er eine vorbestimmte Anzahl von Testumdrehungen aus, während welchen die erforderlichen Daten erhalten \erden.

Nach den Testumdrehungen wird der Motor 45 abgestellt und der Motor Jl wieder angelassen, und dieser Motor, der sich in einer Richtung entgegen der anfänglichen Drehrichtung dreht, bewirkt, daß der Schlitten 18 sich längs der Führungen 19 des Rahmens 5 wiederum aufwärts bewegt, bis er die höchste Stellung erreicht,- in welcher der A_nsCnlag 54 gegen den Mikroschalter 50 stößt.

Dann wird aus dem Reifen selbsttätig die Luft herausgelassen, und er wird von der Vorrichtung abgenommen.

In Verbindung mit der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Vorrichtung, welche zum Messen der seitlichen Verschiebungen zufolge Driftkräfte bestimmt ist, sei bemerkt, daß ihre Arbeitsweise hinsichtlich des Anlassens der Vorrichtung, des Aufblasens des Reifens, der Abwärtsbewegung des Schlittens, der Rotation des sich auf die Testtrommel unter einer vorher eingestellten Last aufsetzenden Reifens die gleiche wie die vorbeschriebene ist.

In diesem Fall wird die Testtrommel 66, welche auf der Lagerung 65 lose angeordnet ist, den Driftkräften unterworfen und wird daher gezwungen, sich in den beiden Rich-

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tungen längs der Achse dieser Lagerung zu verschieben. Diese seitlichen Verschiebungen werden vermittels des Digital-Abnehmers 80 abgefühlt und auf die Aufzeichnungseinrichtung übertragen.

Die angelenkten Verbindungen der parallelogrammförmigen Arme 69 und 69' gemäß den Figuren 6 und ¹J und die Blattfeder 64 gestatten, daß die Testtrommel 66 sich längs ihrer eigenen Achse verschiebt, wobei sie stets parallel zu sich selbst bleibt.

Nach den anfänglichen AnIaufUmdrehungen wird der Reifen veranlaßt, eine bestimmte Anzahl von Testumdrehungen auszuführen, zunächst in Uhrzeigerrichtung und dann entgegen der Uhrzeigerrichtung, wobei die Drehrichtung des Motors 45 umgekehrt wird, die erhaltenen Daten werden aufgezeichnet.

Dann wird der Reifen stillgesetzt, die Luft herausgelassen und der Reifen auf die bereits beschriebene Weise abgenommen. .

In Verbindung mit der in den Figuren 8 und 9 dargestellten Vorrichtung, welche für das kombinierte Messen der Veränderungen des Radius und der seitlichen Verschiebungen eines sich drehenden belasteten Reifens vorgesehen ist, sei bemerkt, daß ihre Arbeitsweise hinsichtlich des Anlassens der Vorrichtung, des Aufblasens des Reifens, der Abwärtsbewegung, des Schlittens und der Drehung des Reifens, der sich unter einer vorher eingestellten Last

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auf die Testtrommel aufsetzt, die gleiche wie die oben beschriebene ist.

In diesem Fall wird die Testtrommel 104 auf die Lagewrung 10j5 lose aufgesetzt und wird durch den Arm 96 getragen, der um die Lagerung 9^ schwingt.

Während der Prüfumdrehungen erzeugen die Veränderungen des Radius des Reifens eine Drehung des Armes 96 um die Lagerung 9^, und dieser Drehbewegung wird durch die Wirkung der Luftfeder 99 entgegengewirkt.

Der Digital-Abnehmer 100 fühlt die senkrechten Verschiebungen des Armes 96 ab und überträgt sie auf die A uf ζeichnungs-Vorrichtung.

Während der Prüf- oder Testumdrehungen werden Driftkräfte erzeugt, welche die Testtrommel 104 zwingen, sich längs ihrer eigenen Achse zu verschieben, wobei sie jedoch zufolge der oben beschriebenen angelenkten Verbindungen, wie sie an den parallelogrammförmigen Verlängerungen 105 * und 105' des Armes 96 vorgesehen sind, und der Blattfeder 117 parallel zu sich selbst bleibt.

Die seitlichen Verschiebungen der Testtrommel 104 - werden durch den Digit al-Aulfliehmer II9 aufgenommen, der mit der·Lagerung I03 der Testtrommel 104 in Verbindung steht, und werden auf die Aufzeichnungsvorrichtung übertragen.

Die Anlauf- und Testumdrehungen, das Stillsetzen des Reifens, das Herauslassen der Luft und das Abnehmen des Reifens werden wie oben beschrieben durchgeführt.

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. In Pig. 10 ist ein Bloekdiagramm der Schaltung zum Messen und Aufzeichnen der aus den Versuchen erhaltenen Daten aufgezeigt, und nachstehend erfolgt eine Beschreibung der elektronischen Einrichtung, welche mit der Vorrichtung zum kombinierten Messen der Veränderungen des Radius, der seitlichen Verschiebungen und der Veränderungen der Längskräfte bei belasteten rotierenden Reifen verbunden ist, sowie ihrer Arbeitsweise.

Die Bestimmung wird in der nachstehenden Folge durchgeführt: Veränderung des Radius des belasteten sich drehenden Reifens, seitliche Verschiebung, welche durch Driftkraft erzeugt wird, wenn der Reifen sich in Uhrzeigerrichtung dreht, seitliche Verschiebung, welche durch die Driftkraft erzeugt wird, wenn der Reifen sich entgegen der Uhrzeigerrichtung dreht, Längsverschiebung. '

Die Abnehmer 49, 100 und 119 "fühlen" die linearen Verschiebungen ab und wandeln sie vermittels eines zweckentsprechenden Ritzelsystems in Winkelbewegungen in der Uhrzeigerrichtung und entgegen der Uhrzeigerrichtung um.

Diese Winkelbewegungen werden in Impulszüge umgewandelt, und zwar eine bestimmte Winkelverschiebung entsprechend Jedem Impuls. Der Abnehmer kann die Impulse auf zwei getrennten Kanälen, einen für die Drehungen in Uhrzeigerrichtung und"-den anderen für Drehungen entgegen der Uhrzeigerrichtung, übertragen. .

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Die Frequenz der Impulse ist der Winkelgeschwindigkeit proportional und infolgedessen proportional zu der linearen Geschwindigkeit des Abfühlelementes Jedes Abnehmers.

Die Impulszüge werden einem Diskriminator A zugeleitet, in welchem sie durch sechs Tore (eines für Jeden Impulszug) hindurchgehen, welche paarweise (ein Paar für jeden Abnehmer) durch einen Meßabtaster B in solcher Weise gesteuert werden, daß sie abwechselnd den Durchgang des Impulszuges eines einzelnen Abnehmers gestatten.

Zwei Kanäle gehen von dem Diskriminator A aus. Jeder von ihnen leitet einen Zug von Impulsen zu einem Block C, der aus drei binären Zählern besteht. Der erste dieser Zähler zählt die Impulse eines Kanals, der zweite Zähler zählt die Impulse des anderen Kanals, der dritte Zähler zählt die Impulse eines Kanals entsprechend einer "Vorwärts" -Zählung und die Impulse des anderen Kanals gemäß einer "Rückwärts"-Zählung.

Der Inhalt des dritten Gesamtwertzählers wird mit demjenigen der beiden anderen Zähler kontinuierlich verglichen, er gestattet den Durchgang der durch letzteren gezählten Impulse zu der nächsten Phase erst, nachdem infolge der Gleichheit der Inhalte des "Augangs"-Tor sich geöffnet hat.

Mit anderen Worten, die durch den ersten Kanal gelieferte Information wird durch den ersten binären Zähler

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und durch den Gesamtwertzähler aufgezeichnet, da zu Beginn des Versuchs alle Vorrichtungen auf Null eingestellt sind und daher den gleichen Inhalt haben, was die notwendige Bedingung zum Erhalten der Aufzeichnung ist.

Einer der binären Zähler und der Gesamtwertzähler zeichnen die gleiche Information auf, und da ihr Inhalt gleich ist, öffnet sich das "Ausgangs"-Tor, und diese Information kann hindurchgehen.

Die nächste Information erreicht den Block C über den zweiten Kanal und geht sowohl zu dem zweiten binären Zähler als auch zu dem Gesamtwertzähler, und es können drei verschiedene Fälle erzeugt werden.

In dem ersten Fall hat die neue Information einen absoluten Wert, der kleiner als der vorhergehende ist, der Gesamtwertzähler führt eine "Rückwärts"-Zählung aus, und sein Inhalt wird teilweise abgegeben; der binäre Zähler und der Gesamtwertzähler haben verschiedene Inhalte, so daß das "Ausgangs"-Tor geschlossen bleibt.

Im zweiten Fall hat die neue Information einen absoluten Wert gleich dem der vorhergehenden: der Gesamtwertzähler nimmt eine "Rückwärts"-Zählung vor und wird vollständig entladen, da jedoch sein früherer Inhalt von dem des zweiten binären Zählers verschieden war, bleibt das "Ausgangs"-Tor noch geschlossen.

Im dritten Fall hat die neue Information einen absoluten Wort, der höher als der vorhergehende ist. Der Ge-

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samtwertzähler entlädt sich vollständig, so daß sein Inhalt gleich dem des zweiten binären Zählers wird, dann zeichnet er zusammen mit diesem Zähler die Differenz der beiden Informationen auf,' und zufolge der Gleichzeit des Inhalts öffnet sich das "Ausgangs"-Tor zum Übertragen einer Information entsprechend der Summe der absoluten Werte der in den beiden binären Zählern aufgezeichneten Information. -

Mit anderen Worten ausgedrückt, aus dem Block C kommt eine Serie von Informationen heraus, von denen jede einen neuen Maximum-Wert der Verschiebungen in den beiden Richtungen darstellt, die durch die Mangel des belasteten sich drehenden Reifens erzeugt worden sind.

Die Impulse erreichen einen tJbertragungskodierer D, welcher sie gemäß einem Dezimalkode kodiert und an eine Anzeigevorrichtung E überträgt, welche eine numerische Anzeige in hundertstel Millimetern gibt.

Das aus dem Übertragungskodierer D herauskommende Signal wird weiterhin an einen Toleranzdiskriminator F und gleichzeitig an eine einen Druck gestattende Vorrichtung G übertragen.

Die maximale Toleranzgreize wird vermittels eines Schalters H geliefert, der mit dem Diskriminator F verbunden ist.

Letzterer steuert überdies das abwechselnde Aufleuchten zweier Lampen I und L verschiedener Farbe, von denen die eine anzeigt, daß das durch den Versuch gelieferte Datum innerhalb der vorher festgelegten Toleranzgrenzen

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liegt und die andere anzeigt, daß diese Bedingung nicht erfüllt ist. ■

Die Daten werden weiterhin an eine Druckvorrichtung M übertragen, welche sie in verschiedenen Farben aufzeichnet. ■

Bei jeder Umdrehung des zu prüfenden Luftreifens überträgt ein Umdrehungszähler N einen Impuls an einen binären Zähler 0> welcher daher imstande ist, die durch den Reifen * ausgeführten Umdrehungen aufzuzeichnen. . . '

Der Zähler Ό kodiert das empfangene Signal in einen Dezimalkode und überträgt es dann über zwei Tore P und Q auf eine Rückstellvorrichtung R und auf einen Oszillator S.

Ein Schalter T stellt vorher die Zahl der Anlaufumdrehungen des Reifens ein und ist mit dem Tor P verbunden.

Auf ähnliche Weise stellt ein Schalter U vorher die Zahl der Testumdrehungen ein und ist mit dem Tor Q verbunden. ™

Das Tor Q ist während der Anlaufumdrehungen geschlos-

heraus

sen und wird an ihrem Ende durch das durch das Tor P/kommende Signal geöffnet, das weiterhin an die Rückstellvorrichtung R übertragen wird, welche die Nulleinstellung des Gesamtstromkreises steuert.

Die Testumdrehungen werden durch den Zähler N angezeigt und gehen durch das Tor Q hindurch und erreichen den Oszillator S, welcher eine den Beginn des Drückens bewir-

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kende Vorrichtung V steuert.

Letztere überträgt ein Signal an die ein Drucken gestattende Vorrichtung G, welche die Ansammlung der Daten in der Druckvorrichtung M steuert.

Das aus der ein Drucken gestattenden Vorrichtung G lerauskommende Signal wird weiterhin zu dem Meßabtaster B . gesandt, welcher nach einer bestimmten Ablesezeit die Rückstellvorrichtung R betätigt, wodurch der Stromkreis auf ™ Null eingestellt wird, und welcher den Diskriminator A in solcher Weise beeinflußt, daß dieser den Durchgang des iSLchsten Impulszuges in Übereinstimmung mit der einleitend genannten Folge steuern kann.

Am Ende des gesamten an einem Reifen durchgeführten Meßzyklus ermöglicht der Meßabtaster B, daß die Druckvorrichtung M arbeitet; die gesamten Daten betreffend einen Reifen werden dann auf einer einzigen Zeile gesammelt.

Abschließend sind die Vorteile der Vorrichtung gemäß £ der Erfindung insbesondere die folgenden:

Die Möglichkeit ihrer industriellen Verwendung zufolge der Tatsache, daß die Vorrichtung nicht mit Instrumenten ■versehen ist, welche eine fortlaufende Kalibrierung erfordern, und daß die erhaltenen numerischen und visuellen Anzeigen auch von nicht fachlich geschulten Bedienungspersonal ausgewertet bzw. gedeutet werden können.

Die Möglichkeit der Aufzeichnung der gesamten typischen Daten betreffend das Verhalten des Luftreifens, wobei

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weiterhin die Präzision und die Zuverlässigkeit der auf diese Weise erhaltenen Daten gewährleistet wird. --■■

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Claims (1)

1. -26- _k - 48

   Patentansprüche.

   1. Vorrichtung zum Feststellen, Messen und-Aufzeichnen von Unregelmäßigkeiten des Verhaltens bei belasteten sieh drehenden Reifen, gekennzeichnet durch eine an einem Tragteil (Tragarm) lose angeordnete Testtrommel, einen in senkrechter Richtung einstellbaren Träger, in welchem eine Welle drehbar angeordnet ist, die frelkragend ein Rad trägt, welches den zu prüfenden Reifen in solcher Weise tragen soll, daß er nach dem Aufblasen auf der Testtrommel auflasten kann, sowie eine Einrichtung zum Drehen der Welle, eine Einrichtung zum Einlassen eines Druckmittels in den auf dem Tragrad angeordneten Reifen, eine Einrichtung zum Ausbalancieren des die Testtrommel tragenden Armes und eine Einrichtung zum Feststellen der Verschiebungen dieses Armes in wenigstens einer Richtung und zum Anzeigen der Werte dieser Verschiebungen.

   2. Vorrichtung zum Feststellen, Messen und Aufzeichnen von Unregelmäßigkeiten des Verhaltens bei belasteten roüerenden Reifen, gekennzeichnet durch eine auf einem Träger lose angeordnete Testtrommel, einen Rahmen, auf welchem d.n Schlitten verschiebbar angeordnet ist, der eine drehbare Welle trägt, auf deren eines Ende ein Rad aufgekeilt ist, das den zu prüfenden Reifen in solcher Weise tragen soll, daß der Reifen näeh dem Aufblasen auf der Testtrommel auflasten kann, eine Einrichtung sum Verändern der senkrechten

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   Lage des ."Schlittens,», derart, daß seine Abwärtsbewegung mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten durchführbar ist,
   nämlich in der ersten Länge mit einer höheren Geschwindigkeit als in der folgenden Länge zur Annäherung des Reifens an die Testtrommel, ferner einen Drehantrieb für die Welle, wobei die Welle mit einer Axialleitung versehen ist, welche an
   einem Ende mit einer Druckmittelquelle und an dem anderen fide mit einer radialen in dem Tragrad ausgebildeten Leitung versehen ist, eine Einrichtung zum Ausbalancieren des " die Testtrommel tragenden Armes sowie eine Einrichtung zum Feststellen der Verschiebungen dieses Armes wenigstens in einer Richtung und zum Anzeigen der Werte dieser Verschiebungen.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Feststellen der Radiusversehiebungen eines belasteten rotierenden Reifens, dadurch gekennzeichnet,- daß der die Testtrommel tragende Arm durch Rotieren um eine Lagerung schwingen kann, daß die Einrichtung zum Ausbalancieren des Schwingarmes ä

   durch eine Luftfeder gebildet ist, welche seinen Winkelverschiebungen entgegenwirkt, und daß eine Einrichtung zum
   Feststellen dieser Verschiebungen vorgesehen ist,

   ..4»; Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Feststellen der seitlichen Verschiebungen der Testtrommel zufolge
   Driftkräften bei einem belasteten sich drehenden Reifen,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Testtrommel in solcher
   Weise gelagert ist, daß sie sich in beiden Richtungen, längs

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   ihrer eigenen Achse so verschieben kann, daß sie stets parallel zu sich selbst bleibt, und daß eine Einrichtung zum Feststellen dieser Verschiebungen vorgesehen ist.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, um eine Verschiebung der Testtrommel in beiden Richtungen längs ihrer eigenen Achse zu ermöglichen, wobei sie stets parallel zu sich selbst bleibt, der die Testtrommel tragende Arm durch zwei parallelogrammförmige Auf» bauteile gebildet ist, welche mit?angelenkten Verbindungen

   t?angelenkten md Ku^gellagern versehen sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattfeder vorgesehen ist, welche den seitlichen Kräften entsprechend der Richtung der Achse der Testtrommel entgegenwirkt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Peststellen sowohl von RadiusverSchiebungen als auch von seitlichen Verschiebungen der Testtrommel zufolge der Driftkräfte eines belasteten rotierenden Reifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Testtrommel auf einem schwingenden Arm lose angeordnet ist, dessen Winkelverschiebungen eine Luftfeder entgegenwirkt, daß diese Winkelverschiebungen durch zweckentsprechende Einrichtungen aufgezeichnet werden und die Testtrommel sich weiterhin in zwei Richtungen längs ihrer Achse verschieben kann, wobei sie stets parallel zu sich selbst bleibt, da der Tragarm durch zwei parallelogrammförmige Aufbauteile gebildet ist, welche mit angelenkten

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   Verbindungen und Kugellagern versehen sind, daß zum Verbinden des schwingenden Armes mit der Achse der Testtrommel eine Blattfeder vorgesehen ist und ferner eine Einrichtung zum Feststellen der seitlichen Verschiebungen vorgesehen ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Peststellen der Veränderungen von Längsverschiebungen eines belasteten sich drehenden Luftreifens, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer des Motors, der die Drehung des Reifens steuert,

   um seine Achse schwingen kann, daß eine Feder vorgesehen I ist, welche solchen Schwingungen entgegenwirkt, und daß eine Einrichtung zum Feststellen der Winkelverschiebungen des Ständers vorgesehen ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Feststellen der Radiusveränderungen und der Längsverschiebungen eines belasteten sich drehenden Reifens und außerdem der seitlichen Verschiebungen der Testtrommel zufolge Driftkräften des Reifens in belastetem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß die Testtrommel auf einem Schwingarm lose angeordnet ä ist, dessen Winkelverschiebungen eine Luftfeder entgegenwirkt, daß diese WinkelverSchiebungen mit eineipweckentspreehenden Einrichtung festgestellt werden, daß die Testtrommel in beiden Richtungen längs ihrer eigenen Achse verschiebbar ist, wobei sie stets parallel zu sich selbst bleibt, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche diese Verschiebungen feststellt, und der Schwingarm durch zwei parallelogrammförmige Teile gebildet ist,. welehe mit angelenkten

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   ,Verbindungen und Kugellagern versehen sind, daß ferner eine Blattfeder den Schwingarm mit der Achse der Testtrommel verbindet und der Ständer des die Drehung des Reifens steuernden Motors um seine eigene Achse schwingen kann, daß den Winkelverschiebungen des Ständers eine Feder entgegenwirkt und diese Winkelverschiebungen durch eine zweckentsprechende Einrichtung festgestellt werden.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, J, 4, 7, 8 und 9s dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Feststellen der Verschiebungen durch Digital-Äbnehmer gebildet sind.

   11. Vorrichtung nach einem der voitergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufzeichnen der aus den Versuchen an einem Reifen erhaltenen Daten durch eine elektronische Digitalvorrichtung gebildet sind, welche die Meßwerte in einem Zähler aufzeigt, sie schriftlich aufzeichnet und sie durch ein Lichtsignal verschiedener Farbe anzeigt, Je nachdem, ob der erhaltene Wert innerhalb der vorher festgelegten Toleranzgjßnzen liegt oder nicht.

   Leerse 11e