DE19643762A1 - Vorrichtung zur Prüfung der Wulstkennung eines Fahrzeugreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 auf eine Vorrichtung zur Prüfung der Wulstkennung eines Fahrzeugreifens durch Messung der radial wirkenden Widerstandskraft, die vom Reifenwulst auf die mindestens 3, vorzugsweise 6 bis 9, kranzförmig angeordneten spreizbaren Segmente der Vorrichtung ausgeübt wird in Abhängigkeit vom - verstellbaren - Durchmesser des Kranzes von Segmenten und damit der Wulstdehnung, wobei die Segmente eine axial verlaufende Fläche aufweisen, die zum Kontakt mit der eben­ falls etwa axial verlaufenden Sitzfläche des Reifenwulstes vorgesehen ist. Das Verfahren der Segmente nach radial außen, also die Spreizung des Segmentkranzes, zwingt den Reifenwulst auf einen größeren Innendurchmesser; diesen Zwang beantwortet er mit einer Preßwirkung nach radial innen.

Das wie auch immer im Detail ausgeführte Kraft/Verformungs-Dia­ gramm - in der Regel wird die Summe aller aufgebrachten Radialkräfte über dem jeweils eingestellten Wulst­ innendurchmesser aufgetragen - wird als Wulstkennung bezeichnet. Der Fachmann erkennt nach einem Blick auf die Wulstkennung eines Reifens die Plazierung desselben in dem Feld der konkurrierenden Anforderungen "Abwerfsicherheit" und "Platzdruck" einerseits und "Montierfreudigkeit" andererseits. Weiterhin ermöglicht die Wulstkennung die Abschätzung der Veränderung dieser konkurrierenden Eigenschaften über Veränderungen des Felgendurchmessers und beeinflußt damit die Toleranzforderungen an die Felgenhersteller.

Ist der Wulstsitz "zu stramm", das heißt, ist seine Pressung zur Felge zu groß, so ist der Reifen nur noch schlecht oder sogar gar nicht mehr montierbar; der in dieser Richtung schlechteste Fall ist der, daß ein Monteur den Reifen mit solcher Gewalt über das Felgenhorn oder den Hump zwingt, daß die unter dem Wulstkern durchgeführten Karkasslagen verletzt werden.

Ist der Wulstsitz "zu locker", so kann es bei Gewaltbremsungen zum Durchdrehen des Reifens gegenüber der Felge kommen, wodurch die Auswuchtung dann nicht mehr stimmt, oder insbesondere in Verbindung mit Anscheuerungen an Bordsteinkanten oder falschem Luftdruck zum Abwerfen des Reifens von der Felge.

Generell kann mehr Felgentoleranz verkraftet werden, wenn der Kraftanstieg flacher über der Verformung verläuft, also das Dehnverhalten des Wulstes und damit insbesondere des Wulst­ kernes weicher ist. Allerdings muß dann auch der lichte Innendurchmesser des Wulstes kleiner gewählt werden, damit unter allen Umständen im tolerierten Band des Felgen­ durchmessers ausreichende Pressung zur Felge hin erhalten bleibt.

Häufig wird beim Einfahren einer anderen oder gar neuen Reifenserie in einer bestehenden Linie von Herstellungs­ vorrichtungen oder nach Einführung neuer Herstellungs­ vorrichtungen für Reifen die Kennung eines jeden Wulstes geprüft, bis die Maße in der Kernwickelei, dem Karkassaufbau, der Wulstgummibelegung und Gummihärteauswahl und -einstellung so aufeinander abgestimmt sind, daß die Kennung korrekt ist und sowohl den Sicherheits- als auch den Montieranforderungen entspricht.

Bedauerlicherweise zeigen sich bei der bisherigen Prüftechnik bei wiederholter Messung des gleichen Wulstes immer wieder etwas unterschiedliche Kennungen, also eine nur eingeschränkte Reproduzierbarkeit. Dieses Phänomen ist noch deutlicher bei LKW-Reifen.

Die Erfinder haben sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Reproduzierbarkeit von Messungen der Wulstkennung zu verbessern. Nebenbei verfolgen sie das Ziel, diese Messungen zu verbilligen und/oder zu beschleunigen.

Um diese Aufgabe zu lösen, mußte zunächst vielen verschiedenen denkbaren Fehlerquellen nachgegangen werden; insbesondere wurde zunächst geglaubt, daß beim Ein- und Ausführen in die Prüfvorrichtungen oder dem sonstigen Handling der Prüflinge die Wülste deformiert würden und dies zur schlechten Reproduzierbarkeit führe. Hierfür sprach, daß von Messung zu Messung im statistischen Durchschnitt die Pressung bei einem bestimmten Durchmesser immer geringer wurde; dies wäre typisch für eine Dehnung des Wulstkernes.

Die Erfinder haben aber in Konfrontation zur gängigen Meinung sich diesem Glauben hartnäckig verschlossen, eine andere erklärende Theorie aufgestellt, diese in langwierigen Messungen schließlich bewiesen und zuletzt - ihrer Theorie folgend - eine neue und inzwischen im Versuch bestätigte Lösung vorgeschlagen.

Diese Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kontakt mit der Sitzfläche des Reifenwulstes vorgesehene Fläche nicht exakt axial verläuft wie bei den vorbekannten Vorrichtungen, sondern in einer Neigung zur Axialen. Diese Neigung entspricht vorzugsweise der Neigung der Sitzfläche des Reifens, ggf. ohne Zehe, am nicht-eingespannten Reifen und/oder der Neigung der Kontaktfläche der Felge, auf der der Reifen später montiert werden soll.

Hinter diese Lösung steckt die - bestätigte - Theorie, daß die bislang verwendeten zylindrischen Auflageflächen im Kontakt zu den im entspannten Zustand konischen Sitzflächen der Wülste zu einer über der Axialen so ungleichmäßigen Pressungsverteilung führen mit einem Pressungsmaximum dicht bei der Wulstzehe, daß das Gummi von dort unter plastischem Fließen teilweise ausweicht. An der älteren Theorie stimmte also zwar, daß sich der Prüfling verändert und nicht die Prüfvorrichtung, aber es stimmte nicht, daß sich der Wulstkern dehnte und es stimmte auch nicht, daß das Bedienungspersonal irgendeine Verantwortung träfe.

Um auf diese Theorie zu kommen mußte zunächst einmal die einem technischen Vorurteil gleichkommende Unterscheidung zwischen Elastomer und (Thermo-)Plastomer überwunden werden. Das bislang zu den Elastomeren gezählte Gummi verhält sich nämlich, wie die Erfinder herausfanden, bei den hohen auftretenden Pressungen im axial inneren Wulstbereich bei Verwendung zylindrischer Kontaktflächen zum Wulst teilweise plastisch.

Im nachhinein stellt die Frage, warum ist man nicht gleich darauf gekommen, die Prüffläche, also die Kontaktfläche an den Segmenten der Prüfvorrichtung, ähnlich oder gar genauso auszubilden wie die spätere Betriebsfläche, also die Sitzfläche an der Felge zur Aufnahme des Wulstes? Dem standen mehrere Aspekte entgegen:

Erstens - noch befangen in der Vorstellung, daß Gummi ein Elastomer sei - hielt man diesen zusätzlichen Herstellung­ aufwand für unnötig, zweitens hat die weitgehende Kongruenz zwischen Wulstaußenkontur und Felgeninnenkontur nicht den Grund einer Verformungsvermeidung sondern den, eine möglichst hohe Haftreibung zu erzielen, drittens war zu befürchten, daß der zu prüfende Wulst von einer konischen Aufnahme erst recht unreproduzierbar in Richtung der Verjüngung gedrückt würde und viertens wäre eine genaue axiale Positionierung der zu prüfenden Wülste auf der Meßvorrichtung erforderlich, weil sich ja deren Durchmesser über der Axialen ändern würde; irgendwelche Anschläge aber stehen in Konflikt zur bewährten axialen Zu- und Abfuhr der Prüflinge auf die Prüfvorrichtung.

Erfindungsgemäße Vorrichtungen sind tatsächlich aufwendiger in der Herstellung, jedoch konnte dieser Widerstand gegen diese Erfindung erheblich durch eine Weiterbildung nach Anspruch 11 gemildert werden, wonach die Segmente in an sich bekannter Weise axial verlaufende Aufnahmeflächen aufweisen, an oder auf diese Aufnahmeflächen jedoch im Querschnitt keilförmige Adapter angeschlossen bzw. aufgezogen sind, deren radial äußere Flächen als Kontaktfläche mit erfindungsgemäßer Neigung gegenüber der Axialen ausgebildet sind. Demgemäß brauchen also nicht komplett neue Prüfvorrichtungen angeschafft zu werden, sondern es brauchen nur - vorzugsweise in axialer Schichtung - an den alten Segmenten neue Segmente mit erfindungsgemäßer Kontaktfläche angeschlossen zu werden.

Etwas aufwendiger wird der Umbau bei radialer Schichtung der Adapter, also bei deren Anordnung radial außerhalb der alten Segmente, weil dann entweder der ansonsten eintretenden Durchmesservergrößerung durch vorheriges Abdrehen der alten Segmente um die mittlere Adapterdicke entgegengewirkt werden muß (die Segmente sind gehärtet) oder hingenommen werden muß, daß eine erfindungsgemäß nachgerüstete Prüfvorrichtung nicht mehr für die ursprünglich vorgesehene Reifengröße geeignet ist, sondern für eine größere (so daß für die kleinste eben doch eine neue Vorrichtung zu beschaffen wäre). Dafür ist bei dieser Art des Umbaus die auskragende Hebellänge der Segmente gegenüber ihren Führungen unverändert, so daß keine erhöhte Belastung der Gleitführungen dieser Segmente eintritt.

Das befürchtete Problem des Abrutschens scheint nach den bisherigen Versuchsergebnissen für PKW-Reifen mit ihrer um nur etwa 5 geneigten Sitzfläche am Wulst nicht zu bestehen. Gemäß Anspruch 2 sollte zur Prüfung von PKW-Reifen und LKW-Reifen bis 16 Zoll Wulstdurchmesser einschließlich, also Reifen, die auf Felgen mit einer Sitzflächenneigung von 5° eingesetzt werden, die Neigung der Kontaktfläche ihrer Segmente zur Axialen ebenfalls 5° betragen; aber auch mit einer nur in der Nähe befindlichen Neigung, zum Beispiel 4° oder 6°, wird noch praktisch die gleich gute Reproduzierbarkeit der Meß­ ergebnisse erreicht, erst ab Winkelabweichungen zwischen Wulstsitzfläche und Segmentkontaktfläche von mehr als 2° kommt es zu spürbarer Verschlechterung der Reproduzierbarkeit.

Häufig weisen die Sitzflächen von Reifenwülsten im Bereich der Wulstzehe eine etwas größere Neigung auf; es ist möglich, dementsprechend auch die erfindungsgemäß geneigten Kontakt­ flächen der Segmente der Prüfvorrichtung im entsprechenden axialen Bereich stärker zu neigen.

Vorzugsweise wird aber darauf verzichtet, also eine konstante Neigung angewandt. Diese einfachere Ausführung scheint keine Nachteile in der Reproduzierbarkeit zu bringen, wahrscheinlich deshalb, weil sich besagter stärkergeneigte Bereich an der Wulstzehe nicht mehr unterhalb des Wulstkernes befindet sondern axial innen davon, von woher er leichter ausweichen kann ohne eine so hohe Pressung zu erfahren, daß plastische Vorgänge eintreten.

Entsprechend dem vorher Gesagten und mit der gleichen Toleranzangabe von +/- 2° sollte gemäß Anspruch 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung von LKW-Reifen und LLKW-Reifen größeren Wulstdurchmessers als 16 Zoll, also von Reifen, die auf Felgen mit einer Sitzflächenneigung von 15° eingesetzt werden, die Neigung der Kontaktfläche ihrer Segmente zur Axialen 15° betragen.

Mit den bislang verfügbaren Reibpaarungen kommt es dann aber tatsächlich zum befürchteten Abrutschen der Reifenwülste nach axial innen. Zur Abhilfe lehrt Anspruch 4, am radial inneren Ende der geneigten Kontaktfläche mindestens zweier - vorzugsweise aller - Segmente einen Anschlag mit einer etwa radial verlaufenden Anschlagfläche anzuordnen. Dies dient zum einen der Erleichterung der exakten axialen Lagedefinition des Prüflings gegenüber den Segmenten der Prüfvorrichtung und zum anderen der Sicherung dieser Lage gegen Abgleiten.

Die Anordnung eines solchen Anschlages macht auch bei nur um 5° geneigter Kontaktfläche Sinn zur Definition der Prüflage; die so erhöhte Reproduzierbarkeit der Prüflage erhöht entscheidend die bislang nur eingeschränkte Reproduzierbarkeit der aufgenommenen Wulstkennungen im PKW- und LLKW-Bereich.

Während man sich bislang um einen möglichst hohen Reibschluß zwischen spreizbarer Kontaktfläche und Reifenwulst bemühte, ist bei einer Ausführung nach Anspruch 4, also mit einem Anschlag, kein hoher Reibschluß mehr erforderlich; im Gegenteil wurde erkannt, daß dann sogar die Einstellung eines möglichst geringen Reibschlusses vorteilhaft ist. Eine solche bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß ihre geneigten Kontaktflächen reibungsvermindernd beschichtet sind, vorzugsweise mit Polyethylenterephtalat (PTFE, Teflon) oder mit Polyurethan (PU).

Wo jedoch die eingeschränkte Reproduzierbarkeit ausreicht, die ohne Anschlag erreichbar ist, und wo wegen nur geringer Neigung, insbesondere bei PKW- und LLKW-Reifen bis 16 Zoll, der Kontaktflächen kein Abrutschen zu befürchten ist, dort sollten gemäß Anspruch 6 die geneigten Kontaktflächen einen hohen Reibungsbeiwert gegenüber dem Gummi des Reifenwulstes bereit stellen, vorzugsweise Kupfer enthalten. Die damit erreichbare Reproduzierbarkeit ist immer noch besser als bei Verwendung zylindrischer Kontaktflächen.

Grundsätzlich muß jede erfindungsgemäße Vorrichtung so gestaltet sein, daß der jeweilige Prüfling auch auf die Prüfvorrichtung aufgezogen werden kann. Dies erfolgt zweck­ mäßigerweise - wie an sich bekannt und üblich - in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung der durch eine radiale Bewegung spreizbaren Segmente. In dieser Stellung kann die Aufziehbarkeit auf unterschiedliche Weise sichergestellt werden:
Die größte Freiheit in der Dimensionierung und Plazierung der Anschläge wird erreicht, wenn gemäß der besonders bevorzugten Ausführung nach Anspruch 7 die Anschlagflächen aller Segmente zum Auf- und Abziehen des Prüflinges abnehmbar oder wegklapp­ bar sind. Sofern der am radial inneren Ende der Kontaktfläche zu messende Au™ßendurchmesser kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser der zu prüfenden Reifen­ wülste - eine Bedingung, die sinngemäß auch für die vorbekannten Prüfvorrichtungen mit zylindrischer Kontaktfläche zu fordern war -, sind die Prüflinge zumindest mit der axial äußeren Seite des jeweils zu prüfenden Wulstes vorneweg auf- und umgekehrt herum wieder abziehbar. Der Vorteil dieser Gestaltung liegt darin, daß zum einen große Anschlagflächen möglich sind und zum anderen darin, daß die Segmente nicht sehr weit zusammenfahrbar zu sein brauchen, so daß im gespreizten Zustande die sich zwischen den Segmenten auftuenden Spalten klein bleiben. Letzteres ist insofern angenehm, als hierdurch die Pressungsmaxima an den Segmentkanten besonders klein bleiben.

Der Nachteil einer solchen Konstruktion liegt naturgemäß in der hohen Anzahl beweglicher Teile, was die Vorrichtung teurer und anfälliger macht und überdies infolge zunehmenden Spieles in einer Abfolge mehrerer tausend Prüfungen die Genauigkeit allmählich beeinträchtigen könnte.

Diese Nachteile können vermindert werden - allerdings unter Hinnahme auch einer Einschränkung der spezifischen Vorteile - wenn nicht alle sondern nur einige der Anschläge wegklappbar sind, zum Beispiel über zwei Dritteln des Umfanges und die Prüflinge exzentrisch und/oder taumelnd über die stehen bleibenden Anschläge hinweg gehoben werden. Allerdings scheint nach den bisherigen Untersuchungen die Einschränkung der Vorteile wegklappbarer Anschläge heftiger auszufallen als die Einschränkung der zugehörigen Nachteile.

Bei der zuletzt diskutierten Montierrichtung verbleibend haben die Erfinder herausgefunden, daß zumindest für die meisten Reifen, insbesondere auch für die Reifen schwerer LKW mit ihren 15°-Sitzflächen, eine sehr kleine radiale Höhe h der Anschläge ausreicht, um ohne zu große Pressung gegen diesen Anschlag den zu prüfenden Wulst sicher axial zu fixieren. Für 20''-Reifen hat sich zum Beispiel eine Anschlaghöhe von nur 3,5 mm bewährt. Der radiale Mindestverfahrweg nach innen wird also gegenüber zuvor diskutierter Ausführung nur um diesen Betrag vergrößert; tatsächlich muß am Verfahrweg der gängigen Prüfvorrichtungen gar nichts geändert werden, weil sie ohnehin nach innen hin einen noch ausreichenden Verfahrweg bereit stellen.

Diese Erkenntnis haben die Erfinder für die besonders bevorzugte Vorrichtung gemäß Anspruch 8 ausgenutzt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die größte radiale Höhe h der Anschläge so bemessen ist, daß der dort in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung der Segmente zu messende Außen­ durchmesser D kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes. So kann jeder zu prüfende Wulst über die Anschläge auf- und/oder abgezogen werden, also mit seiner axial äußeren Seite vorneweg aufgezogen und umgekehrt wieder abgezogen.

Zusätzlich oder statt dessen kann aber auch die Aufziehbarkeit mit der axial inneren Seite des zu prüfenden Wulstes vorneweg ermöglicht werden; hierzu dient eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der am radial äußeren Ende der Kontaktfläche in der weitestmöglich zusammen­ gefahrenen Stellung der Segmente zu messende Außendurchmesser d kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes. So kann der Prüfling über das Vorrichtungsende, wo das radial äußere Ende der Segmente liegt, auf- und/oder abgezogen werden.

Eine Vorrichtung, die zumindest für einen der beiden Wülste beide Montagerichtungen ermöglicht, kann mittels zweier Ringe von Segmenten mit Kontaktflächen beide Wülste eines Reifens gleichzeitig prüfen, wie in den Ansprüchen 16 bis 18 in verschiedenen Varianten näher ausgeführt.

Wie von den Vorrichtungen mit zylindrischer Kontaktfläche her bekannt sollte gemäß Anspruch 10 auch bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen die Rotationssymmetrieachse senkrecht liegen. Auf diese Weise sind die möglichen Verkantungseffekte beim Auf- und Abziehen kleinstmöglich, weil so die Schwerkraft und die dadurch ausgelöste Reibkraft nicht systematisch einseitig angreifen.

Bei einer Wulstprüfung wird üblicherweise die eingangs erläuterte Kennung aufgenommen; dabei ist für die Wegmessung nahezu jedes beliebige Meßverfahren möglich und es sind auch unterschiedliche im Einsatz. Völlig einheitlich scheint hingegen das Bild auf der Seite der Kraftmessung zu sein: Die radial wirkende Widerstandkraft des Wulstes gegen seine Spreizung wird durch Messung des Flüssigkeitsdruckes in den die Spreizung der Segmente bewirkenden Hydraulikzylindern bestimmt. Gemäß Anspruch 12 kann es auch bei der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung dabei bleiben, was zu einer sehr genauen und kostengünstigen Messung der über der gesamten Wulstfläche gemittelten Pressung führt bei hoher Zuverlässigkeit und geringem Wartungsaufwand.

Eine differenziertere - allerdings teurere - Information über die Beschaffenheit des Wulstes erhält man mit der Variante gemäß Anspruch 13, wonach die radial wirkende Widerstandkraft des Wulstes gegen seine Spreizung durch Messung des Druckes auf einen oder mehrere Flächenausschnitt(e) der Kontaktfläche oder die Gesamtheit der Kontaktfläche bestimmt wird mittels eines oder mehrerer Piezo-Kristalle. So können eventuelle Fehler nicht nur festgestellt sondern auch lokalisiert werden.

Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung für die Wülste der Prüflinge eignet sich zur Integration in eine größere Prüf­ anlage. Insbesondere in einer Ausführung mit Anschlägen gemäß Anspruch 4 läßt sich die Prüfung auch gut automatisieren. Die Integration einer oder zweier erfindungsgemäßer Aufnahme­ vorrichtungen in Prüfanlagen und deren zweckmäßige Ausgestaltung ist Gegenstand der weiteren und im folgenden näher beschriebenen Ansprüche 14 bis 20. Auch eine solche Prüfanlage mit erfindungsgemäßer Aufnahmevorrichtung wird im folgenden schlicht als Vorrichtung oder Prüfvorrichtung bezeichnet.

Eine solche Prüfvorrichtung sollte eine Vorrichtung zur Führung des Prüflinges umfassen, nachfolgend kurz Prüflings­ führung genannt. Das wichtigste mechanische Teil einer solchen Prüflingsführung ist ein axial verfahrbarer, einstückiger oder segmentierter Teller. Die Prüflingsführung sollte außerdem das Erreichen der Prüflage des Prüflings erkennen und dann das Spreizen der Segmente auslösen. Ferner sollte ein Element vorhanden sein, welches die Spreizendstellung oder die maximale Spreizkraft erkennt, also den Abschluß der eigentlichen Prüfung, und dann die Segmente wieder zusammen­ fährt, um den Prüfling freizugeben; dieses Element wird im folgenden der Einfachheit halber als zur Prüflingsführung gehörig betrachtet, ohne daß dieses eine Anordnung in einem gemeinsamen Gestell oder Gehäuse erfordern würde.

Von besonderer Wichtigkeit ist das gleichermaßen präzise wie zuverlässige Auffinden der Prüflage. Bei zylindrischen Aufnahmeflächen spielte dies noch nahezu keine Rolle, weil der Zylinder ohnehin überall den gleichen Durchmesser hatte, es also lediglich Schrägstellungen zu vermeiden galt, damit der Wulst nicht elliptisch gedehnt würde; bei den erfindungsgemäß konischen Aufnahmeflächen spielt die richtige axiale Zuordnung indessen eine entscheidende Rolle.

Dabei wird bevorzugt so verfahren, daß der zu prüfende Wulst zunächst geringfügig axial außerhalb der vorgesehenen Prüflage positioniert wird, in dieser Lage die Segmente mitsamt ihren Anschlägen so weit gespreizt werden, daß sie dem Wulst eine Bewegung über sie hinaus nach axial innen verwehren würde, dann wird der zu prüfende Wulst genau bis an die in einer Flucht liegenden Anschläge gefahren, wodurch die axiale Position definiert ist, und dann erst werden die Segmente zwecks Aufnahme der Wulstkennung so weit gespreizt, daß sie den Wulst allmählich dehnen.

Im einzelnen kann eine solche Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 14 so gestaltet sein, daß sie eine Prüflingsführung umfaßt,

• - die den Prüfling zunächst - bei ausreichend weit eingefahrener Stellung der Segmente - mit dem zu prüfenden Wulst vorneweg über die Anschläge an den Segmenten hinweg führt,
• - die dann die Segmente so weit spreizt, daß einerseits die Anschläge dem zu prüfenden Wulst eine Bewegung zurück über die Anschläge hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen noch nicht die Sitzflächen des Prüflinges berühren,
• - die dann den Prüfling so weit zurückführt, daß die axial innere Begrenzungsfläche des Wulstes zur Anlage an die radial verlaufende Anschlagfläche gelangt, womit die axiale Position des Prüflinges gegenüber den Segmenten definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung abwartet, während der die Segmente weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung die Segmente wieder so weit zusammenfährt, daß ihr Außendurchmesser über den Anschlägen wieder kleiner ist als der lichte Innen­ durchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes,
• - und die danach den Prüfling zurückfährt.

Damit ist nun erst einer der beiden Wülste des Reifens geprüft. In der Regel ist der zweite Wulst spiegelverkehrt genauso gestaltet wie der erste; in diesem Falle kann der zweite Wulst mit der gleichen Vorrichtung geprüft werden, indem gemäß Anspruch 15 die Prüflingsführung nach Abschluß der Prüfung des einen Wulstes und dessen Rückführung veranlaßt und dessen Wendung, so daß - die bevorzugte senkrechte Prüflingszuführung vorausgesetzt - der vormals obere Wulst nun zum unteren wird, wonach in gleicher Weise auch der andere Reifenwulst geprüft wird. Das Wenden des Reifens ist zwar schwer automatisierbar und erfordert beim bisherigen Proto­ typen noch einiges an Handarbeit, der Investitionsaufwand ist aber so kleinstmöglich und gerade beim Einfahren einer Reifen­ serie hat ein hoher Handarbeitsanteil erfahrener Leute auch einen Qualitätssicherungsaspekt; die so involvierten zwei menschlichen Augen und tastenden Hände können auch manch andere eventuell noch bestehende Verbesserungsmöglichkeit erkennen. Sind hingegen beide Wülste voneinander verschieden gestaltet, so ist der Prüfling nach Prüfung des ersten Wulstes entweder zu einer anderen, entsprechend dimensionierten Prüfvorrichtung zu bringen oder aber nach Herausführung des Prüflinges aus der Prüfvorrichtung nach dem Prüfen des ersten Wulstes ist die besagte Prüfvorrichtung umzurüsten und danach der Prüfling neu einzuführen, nun zum Test des zweiten Wulstes. Eine Umrüstung ist besonders leicht vorstellbar mit einer Ausführung nach Anspruch 11.

Für eine stärkere, womöglich 100%ige, Überwachung einer Großserienfertigung kommt aber wohl eher ein Verfahren in Frage, wo der Prüfling nicht gewendet oder woanders hin gebracht zu werden braucht und wo die Prüfvorrichtung auch nicht umgerüstet zu werden braucht. Da die Wülste nicht kongruent sondern allenfalls spiegelverkehrt gestaltet sein können, ist dies nur erreichbar mit zwei Kränzen von Segmenten, nämlich einem Kranz für den einen Wulst und einen anderen Kranz für den anderen Wulst.

Mit der bevorzugten Verwendung zweier Segmentkränze ist nicht nur der Handlingsbedarf am Prüfling zu reduzieren, sondern darüberhinaus können auch beide Wülste gleichzeitig geprüft werden, was den Zeitaufwand weiter reduziert.

Die Ansprüche 16 bis 18 beinhalten im einzelnen Ausführungs­ formen mit zwei Kränzen von zu spreizenden Segmenten. Diese Ausführungen (wie überhaupt die ganze Erfindung) sind nicht darauf beschränkt, daß die Prüflingszu- und -abfuhr in der Senkrechten erfolgt und auch nicht darauf, daß die beiden Wülste spiegelverkehrt sind; vielmehr sind auch alle anderen Zu- und Abführrichtungen möglich und es ist auch eine größere Verschiedenartigkeit beider Wülste möglich, insbesondere auch unterschiedliche Durchmesser. Sind Reifen zu prüfen, deren beide Wülste im Durchmesser voneinander abweichen, so sollte der Segmentkranz zur Prüfung des kleineren Wulstes zuerst in den Prüfling "eintauchen" oder von diesem "geschluckt" werden.

Indessen ist aber nicht zu übersehen, daß bislang alle Serienreifen gleichgroße Wülste haben und von der Senkrechten abweichende Beschickungswege keine entscheidenden Vorteile zeigen; dies sind also - zumindest bislang - allenfalls Sonderfälle. Nicht um den Schutzumfang der Ansprüche 16 bis 18 einzuschränken, sondern nur um die Verständlichkeit zu erleichtern, werden diese drei Ausführungen nachfolgend ohne Berücksichtigung dieser Sonderfälle dargestellt; der Prüfling wird also in dieser Vereinfachung von oben nach unten in die unten stehende Prüfvorrichtung befördert und die Wülste der Prüflinge sind abgesehen von ihrer Spiegelverkehrtheit gleichartig.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 16 verfügt gemäß Anspruch 4 über Anschläge an den Segmenten zur Definition der axialen Lage der Prüflinge gegenüber den zu spreizenden Segmenten mit erfindungsgemäß konischer Auflagefläche.

Für ihre beiden Kränze von Segmenten gilt ferner gemäß Anspruch 8, daß die Wülste über besagte Anschläge im zusammengefahrenen Zustande des gerade zu überwindenden Segmentkranzes hinweg geführt werden können.

Ferner ist zumindest für den zuerst erreichten Segmentkranz zu fordern, daß er gemäß Anspruch 9 auch an der dem Anschlag abgewandten Seite vom Reifenwulst in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung der Segmente überwunden werden kann.

Von diesen Voraussetzungen ausgehend ist die Vorrichtung nach Anspruch 16 mit den besagten Vereinfachungen dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oberen und einen unteren Kranz von Segmenten aufweist, von denen der untere der Prüfung des unteren Wulstes und der obere der Prüfung des oberen Wulstes des Prüflinges dient, und daß sie eine Prüflingsführung - ggf. mit elektronischer Steuereinheit - umfaßt,

• - die den Prüfling zunächst - bei so weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) des oberen Kranzes, daß sowohl ihr Außendurchmesser d an ihrem radial äußeren Ende als auch ihr Außendurchmesser D gemessen über den Anschlägen kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innen­ durchmesser beider Reifenwülste, und bei ausreichend weit eingefahrener Stellung der Segmente des unteren Kranzes - mit dem unteren Wulst vorneweg über den gesamten oberen Kranz von Segmenten und über die Anschläge an diesen unteren Segmenten hinweg führt,
• - die dann diese unteren Segmente so weit spreizt, daß einerseits die Anschläge dem zuerst zu prüfenden Wulst eine Bewegung zurück über die Anschläge hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen noch nicht die Sitzflächen des Prüflinges berühren,
• - die dann den Prüfling so weit zurückführt, daß die axial innere Begrenzungsfläche des unteren Wulstes zur Anlage an die radiale Anschlagfläche der unteren Segmente gelangt, womit die axiale Position des unteren Wulstes gegenüber den unteren Segmenten (4) definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung des unteren Wulstes abwartet, während der die Segmente des unteren Segment­ kranzes weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung die Segmente des unteren Kranzes so weit zusammenfährt, daß ihr Außendurchmesser d am radial äußeren Ende der Kontaktfläche kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innendurchmesser der Reifenwülste,
• - die sodann den Prüfling (2) weiter nach unten führt, derweil die Segmente des zweiten oberen Kranzes so weit zusammengefahren sind, daß deren Außendurchmesser d am radial äußeren Ende deren Kontaktfläche kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innendurchmesser der Reifen­ wülste,
• - die nach Überschreiten der Ferse dieses oberen Wulstes dann diese oberen Segmente so weit spreizt, daß einerseits deren Anschläge dem oberen Wulst eine Bewegung nach unten über die Anschläge hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen noch nicht die Sitzflächen des Prüflinges berühren, wobei sie den Prüfling so weit führt, daß die axial innere Begrenzungsfläche (11) dieses oberen Wulstes zur Anlage an die radiale Anschlagfläche der oberen Segmente gelangt, womit die axiale Position des oberen Wulstes gegenüber den oberen Segmenten definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung des oberen Wulstes abwartet, während der die Segmente des oberen Segment­ kranzes weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung des oberen Wulstes die Segmente des oberen Kranzes so weit zusammenfährt, daß ihr Außendurchmesser d am radial äußeren Ende der Kontaktfläche kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innen­ durchmesser der Reifenwülste und sowohl ihr Außen­ durchmesser d an ihrem radial äußeren Ende als auch ihr Außendurchmesser D gemessen über den Anschlägen kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser der Reifenwülste,
• - und die Segmente des unteren Kranzes so weit zusammenführt, daß sowohl ihr Außendurchmesser d an ihrem radial äußeren Ende als auch ihr Außendurchmesser D gemessen über den Anschlägen kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser der Reifenwülste,
• - und die danach den Prüfling nach oben zurückfährt.

Gemäß Anspruch 17 kann die vorgenannte Vorrichtung auch dahingehend weiter entwickelt sein, daß die beiden Kränze spreizbarer Segmente einen solchen axialen Abstand von Anschlagfläche zu Anschlagfläche aufweisen, daß dieser mit der Maulweite der Felge zumindest annähernd übereinstimmt, für die der Prüfling vorgesehen ist. Die Steuerung dieser Vorrichtung kann dann dahingehend geändert sein, daß beide Reifenwülste gleichzeitig statt nacheinander geprüft werden. Hierdurch beträgt die Prüfdauer nur noch knapp die Hälfte.

Hierdurch gelangt man zu einer Vorrichtung gemäß Anspruch 18, deren Gestaltung und Funktionsweise in der Figurenfolge 4 bis 9 näher beschrieben ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Figuren näher ™™beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 im Querschnitt einen üblichen LKW-Reifen als Prüfling,

Fig. 2 in kleinerem Maßstabe im Querschnitt eine erfindungs­ gemäße Prüfvorrichtung mit zur Zuführung in die Prüfvorrichtung bereithängendem Prüfling,

Fig. 3 in gleichem Maßstabe wie Fig. 2 in Draufsicht die wichtigsten Teile der Prüfvorrichtung in der gleichen, zur Prüflingseinführung bereiten Stellung,

Fig. 4 in gleichem Maßstabe wie Fig. 2 im Querschnitt eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung während einer ersten Phase des Einführens des Prüflinges in die Prüf­ vorrichtung,

Fig. 5 analog Fig. 4 eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung während einer zweiten Phase des Einführens des Prüflinges in die Prüfvorrichtung,

Fig. 6 analog Fig. 4 eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung während einer dritten Phase des Einführens des Prüflinges in die Prüfvorrichtung,

Fig. 7 analog Fig. 4 eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung während einer vierten Phase des Einführens des Prüflinges in die Prüfvorrichtung,

Fig. 8 analog Fig. 4 eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung nach Vollendung des Einführens des Prüflinges in die Prüfvorrichtung und während der Prüfung der Wulstkennung und

Fig. 9 in gleichem Maßstabe wie die vorstehenden Fig. 2 bis 8 in mit Fig. 3 zu vergleichender Draufsicht die wichtigsten Teile der Prüfvorrichtung in der gleichen, prüfbereiten oder prüfenden Stellung wie Fig. 8.

Das Ausführen des Prüflinges aus der Prüfvorrichtung ist filmartig ablesbar bei einer Rückwärtsverfolgung der Fig. 7 bis 2 und ist zur Vermeidung von Wiederholungen nicht eigens dargestellt.

Fig. 10 zeigt in einem Querschnitt größeren Maßstabes den Umbau eines vorbekannten Segmentes zu einem mit erfindungsgemäß konischer Prüflingsaufnahme.

Weiterhin zeigt die Figurenfolge 11 bis 21 die Funktion einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich mit zwei Kränzen spreizbarer Segmente und mit einem einstückigen Teller zur Prüflingspositionierung; dabei zeigt im gleichen Maßstabe wie die Fig. 2 bis 9 die

Fig. 11 den Prüfling konzentrisch über der Prüfvorrichtung hängend,

Fig. 12 die erste Phase des Einführens in die Prüf­ vorrichtung und die Lösung des Prüflings von der kranartigen Tragvorrichtung,

Fig. 13 das Wegfahren der Tragvorrichtung,

Fig. 14 die beginnende Ausrichtung des unteren Wulstes auf den unteren Kranz von Segmenten,

Fig. 15 eine anschließende Phase der Ausrichtung des unteren Wulstes auf den unteren Kranz von Segmenten,

Fig. 16 die nächste Phase der Ausrichtung des unteren Wulstes auf den unteren Kranz von Segmenten mit Abschluß der Axialausrichtung,

Fig. 17 die Schlußphase der Ausrichtung des unteren Wulstes auf den unteren Kranz von Segmenten mit Abschluß der Radialausrichtung,

Fig. 18 eine erste Phase der Ausrichtung des oberen Segmentkranzes auf den oberen Wulstkern,

Fig. 19 eine zweite Phase der Ausrichtung des oberen Segmentkranzes auf den oberen Wulstkern,

Fig. 20 eine dritte Phase der Ausrichtung des oberen Segmentkranzes auf den oberen Wulstkern mit Abschluß der Axialausrichtung und

Fig. 21 die letzte Phase der Ausrichtung des oberen Segmentkranzes auf den oberen Wulstkern mit Abschluß der Radialausrichtung.

Abschließend zeigt

Fig. 22 einen beispielhaften Meßschrieb aus einer Wulstkennungsprüfung.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen bekannten LKW-Reifen 2 mit Wülsten 3, innerhalb derer je ein Wulstkern 3.1 aus Stahl­ draht angeordnet ist. Die Querschnittsfläche des Wulstkernes 3.1 hat in geläufiger Weise einen hexagonalen Umriß. Der Wulst 3 weist auf seiner radial inneren Seite eine etwa axial verlaufende Sitzfläche 6 auf. "Etwa axial" heißt in diesem Falle um 15° gegenüber der Axialen geneigt und zwar in der Orientierung, daß man beim Gehen nach axial innen nach radial innen gelangt, so wie dies üblich ist. Bei PKW-Reifen beträgt diese Neigung üblicherweise 5°. Bei einigen Reifen ist die Neigung an der Zehe um bis zu 3° erhöht zur Pressungserhöhung.

Das axial innere Ende der Sitzfläche 6 heißt Wulstzehe 12. Das axial äußere Ende der Sitzfläche 6 heißt Wulstferse 13. Die übliche - einlagige Karkasse aus Stahldrahtseilen in Cord­ lage deutet eine durchgezogener Linie an. Auf die Darstellung der Gürtellagen, Kernreiter und verschiedenen Gummischichten wurde verzichtet, um von dem für diese Erfindung Wesentlichen nicht abzulenken.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt in kleinerem Maßstabe den gleichen Reifen 2 als Prüfling waagerecht liegend oberhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Jedoch wurde hier zur noch weiteren Konzentration auf das Wesentliche von der Darstellung der Karkasse abgesehen. Die hier gezeigte Vorrichtung 1 weist einen Kranz spreizbarer Segmente 4 auf. Die Rotationssymmetrieachse A ist als Strich-Punkt-Linie eingezeichnet. In dieser Figur befinden sich die Segmente 4 in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung.

Der kleinste Innendurchmesser (= lichter Durchmesser), der Reifenwülste 3 ist hier mit dem Bezugszeichen Di angesprochen. Er ist zu messen an der Wulstzehe 12, dem axial inneren Ende der Sitzfläche 6. Wesentlich ist, daß die größte radiale Höhe h der Anschläge 9 so klein gewählt ist, daß der Außen­ durchmesser D gemessen über den Anschlägen 9 der Segmente 4 kleiner ist als der lichte Durchmesser Di der Reifenwülste 3.

Die spreizbaren Segmente 4 sind so herum orientiert, daß sich die radial inneren Enden 7 und die daselbst angeordneten Anschläge 9 oben befinden. Die Anschlagflächen 9a vermeiden also ein Abrutschen des Reifenwulstes nach oben beim Spreizen der Segmente 4. Wie nachfolgend gezeigt dienen die Anschlag­ flächen 9a darüberhinaus als Einführ- und Positionierhilfe, damit die Wulstzehe 12 und damit der ganze Wulst 3 auf den spreizbaren Segmenten 4 richtig zu liegen kommen. Zu diesem Zwecke haben die Anschläge 9 vorzugsweise eine radiale Erstreckung h von 2 bis 5 Millimeter.

Wenn man mit nur einem Kranz von Segmenten 4 arbeitet, wie in diesem Beispiel gezeigt, ist die hier gezeigte Orientierung der erfindungsgemäßen Neigung der Kontaktfläche 5 am besten, weil so die Schwerkraft - wenn auch für sich alleine nicht stark genug - dem Abrutschen des Wulstes während der eigentlichen Prüfung, also während der elastischen Dehnung, entgegenwirkt; bei der inversen Anordnung hingegen würde die Schwerkraft das Abrutschen noch unterstützen, was eine größere Mindestbemessung der Anschläge 9 erfordern würde (siehe auch oberer Kranz von Fig. 11 bis 21).

Für diese Orientierung spricht weiterhin, daß so - bei Abstützung der Prüfvorrichtung auf dem Boden und Zufuhr und Abfuhr der Prüflinge von bzw. nach oben - die Eintauchbewegung des Prüflinges 2 über die dornartig emporragende Prüf­ vorrichtung 1 kleiner ist als bei der umgekehrten Neigungs­ orientierung der Kontaktflächen 5 und Anordnung der Anschläge 9 an der Unterseite. Also braucht so die Prüfvorrichtung 1 auch nicht so weit emporzuragen.

Noch aufwendiger - wenngleich auch möglich - wäre die hängende Befestigung der Prüfvorrichtung an der Decke des Prüfraumes und Zu- und Abfuhr der Prüflinge 2 von bzw. nach unten. Die hängende Befestigung selbst ist schon weitaus schwieriger zu erstellen, die Deckenhöhe beträgt meistens um die 4 Meter, so daß die Vorrichtung sehr lang bauen müßte, um den Mitarbeitern noch erreichbar zu sein, und die Positionierung der Prüflinge während der Phase, wo die Reifenwülste 3 noch nicht auf den Segmenten 4 klemmen, gestaltet sich schwieriger. Allerdings würde diese Anordnung die Reinhaltung des Labors erleichtern.

In der bevorzugten und in Fig. 2 gezeigten Anordnung erfolgt die Wulstpositionierung vor dem Spreizen und Klemmen durch einen unterhalb des Kranzes von Segmenten 4 angeordneten Teller 14. Dieser Teller 14 kann einstückig ausgeführt sein - wie in der später noch gezeigten Figurenfolge 11 bis 21 - oder ebenfalls in Segmente 14.1 aufgeteilt sein, wie in dieser Figur und in den zur gleichen Figuren folge gehörenden Figuren bis Fig. 9 gezeigt. Es kommt darauf an, daß der Teller 14 bzw. die Tellersegmente 14.1 in solchem Umfange höhen­ verschieblich sind, daß der Prüfling 2 in die jeweils richtige axiale Position gebracht werden kann. Hierzu ist es möglich, den Teller 14 gegenüber dem Fundament axial­ verstellbar zu lagern, was eine einstückige Ausbildung desselben erlaubt (siehe die spätere Figurenfolge 11 bis 21) oder gegenüber den Segmenten 4 axial verstellbar (also höhen­ verschieblich) zu lagern, wie hier gezeigt. Bei der hier gezeigten Variante müssen die Tellersegmente 14.1 die radialen Bewegungen der Segmente 4 mitmachen, weshalb sie nicht miteinander zum ununterbrochenen Ring verbunden sein können.

Die in der Figurenfolge 11 bis 21 gezeigte einteilige Teller­ ausführung scheint insbesondere für die Prüfung der kleineren PKW- und LLKW-Reifen von Vorteil zu sein, weil so die Anzahl beweglicher Teile kleiner ist, die hier in Fig. 2 gezeigte scheint für die großen LKW-Reifen günstiger zu sein, weil sich hier zur Vermeidung des Verkantens - man kann Führungslängen mit Rücksicht auf die zu bewegenden Massen nicht beliebig lang machen - ohnehin eine Segmentierung anbietet zur Verkleinerung der Hebelarme, die bei zufälliger einseitiger Reibungserhöhung zur Selbsthemmung der Führung, also zum Verkanten, führen könnten. Ansonsten müßten möglicherweise Zwischengelenke zwischen den die Hubbewegung antreibenden Mitteln und dem einteiligen Teller vorgesehen werden.

Die hier gezeigte Segmentierung erlaubt die Führung und Abstützung der Tellersegmente 14.1 direkt an den Segmenten 4 der Prüfvorrichtung. Dadurch erfolgt die Ansteuerung der Sollposition des Prüflings 2 besonders direkt und steif.

In dieser Phase ist der Reifen 2 noch durch ein von innen her in den oberen Wulst 3 eingreifendes Tragzeug 15 gehalten. Nach kleiner weiterer Absenkung des Prüflings 2 liegt dieser auf besagtem Teller 14 auf, der sodann die weitere Axial­ positionierung übernimmt; das Tragzeug 15 wird ein kleines Stück nach oben zurückgefahren.

Fig. 3 zeigt im gleichen Maßstab wie Fig. 2 die gleiche Vorrichtung wie Fig. 2 - aber ohne Reifen und ohne Tragzeug - in der Draufsicht von oben in der weitestmöglich zusammen­ gefahrenen Stellung.

Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellungstechnik wie Fig. 2 den Reifen 2 so weit abgesenkt, daß die Wulstzehe 12, die engste Stelle des Prüflings 2 mit dem lichten Durchmesser Di, gerade den Anschlag 9 mit dem Durchmesser D passiert im zusammen­ gefahrenen Zustande des Kranzes von Segmenten 4. Auch in dieser Figur befinden sich die Segmente 4 in der weitest­ möglich zusammengefahrenen Stellung. Man erkennt, daß die in der Beschreibung der Fig. 2 bereits genannte Beziehung D < Di die Voraussetzung für das Gelingen des hier dargestellten Passierens ist.

Während des Passierens liegt bei diesem Ausführungsbeispiel der Prüfling 2 bereits auf dem axial verschieblichen Teller 14. Dieser wird sodann - mitsamt dem Prüfling 2 - weiter abgesenkt:

Fig. 5 in gleicher Darstellungstechnik wie vorstehende Figur den Prüfling 2 so weit abgesenkt, daß sich seine Zehe 12 geringfügig unterhalb der Anschlagfläche 9a befindet. Ansonsten stimmt diese Figur mit der vorstehenden überein.

Nach Erreichen dieser Axialposition werden die Segmente 4 so weit gespreizt, daß die radial äußeren Enden der Absätze 9 weiter radial außen liegen als die Wulstzehe 12, andererseits aber auch so wenig gespreizt, daß die Sitzfläche 6 des Wulstes 3 noch nicht auf der erfindungsgemäß konischen Kontaktfläche 5 der Segmente 4 zu liegen kommt. Diese Teilspreizung ist in Fig. 6 dargestellt, die ansonsten mit der vorherigen Figur übereinstimmt.

Wie Fig. 7 zeigt, wird danach der Prüfling 2 vermittels eines geringfügigen Anhebens des Tellers 14 so weit nach oben verschoben, daß die Wulstzehe 12 geringfügig - vorzugsweise mit etwa einem halben Promille der Tragfähigkeit des jeweiligen Prüflings - gegen die Anschlagfläche 9a drückt.

Wie Fig. 8 zeigt, wird danach der Kranz von Segmenten 4 so weit gespreizt, daß Kontaktfläche 5 und Sitzfläche 6 aufeinander spielfrei zu liegen kommen.

Fig. 9 zeigt in analoger Darstellungstechnik wie Fig. 3, also im gleichen Maßstabe wie vorstehende Figuren und in der Draufsicht von oben, diese Stellung der Vorrichtung 1. Die unvermeidlichen Spalte zwischen den gespreizten Segmenten 4 sind klein genug, um eine Verletzung der radial inneren Seite des in den Figuren zuvor gezeigten Prüflinges 2, also der Sitzfläche 6 dessen Wulstes 3, zu vermeiden bei der nachfolgenden Dehnung.

Durch weitere Spreizung der Segmente 4 wird bzw. werden in an sich bekannter Weise mindestens ein - in der Regel zwei, manchmal auch drei - bestimmte(r) Durchmesser Di für den Reifenwulst eingestellt und es werden die erforderlichen Spreizkräfte dabei gemessen. Die Durchmesseränderungen bei der eigentlichen Prüfung, also der Segmentspreizung unter Last, sind bei maßstabsgerechter Darstellung so gering, daß sie gegenüber der Strichstärke untergehen; deshalb wurde von einer separaten Darstellung dieser Spreizphasen unter Last abgesehen.

Ausgehend von der in Fig. 9 gezeigten Endstellung und Prüfung läßt sich das Ausführen des Prüflings durch eine Rückwärts­ verfolgung der Fig. 8 bis 2 beobachten. Nach seiner Ausführung ist der Prüfling so zu wenden, daß der zuvor untere Wulst nun der obere ist. In dieser gewendeten Stellung durchläuft der Prüfling erneut die Figurenfolge von 2 bis 9 und zurück, um auch die Kennung des zweiten Wulstes aufzunehmen und zu prüfen. Danach steht die Vorrichtung für den nächsten Prüfling bereit.

Fig. 10 zeigt - ebenfalls maßstabsgerecht, jedoch in viel größerem Maßstabe - en détail ein einzelnes erfindungsgemäßes Segment 4, welches im wesentlichen aus einem an sich bekannten Segment 4a mit der vorbekannten zylinderausschnittsartigen Aufnahmefläche 5a und einem Adapter 10 besteht, der sich mit seiner Fläche 10.1 auf der ehemaligen Prüflingsaufnahmefläche 5a abstützt. Dieser Adapter 10 erst bringt die erfindungs­ gemäße leicht konisch verlaufende Kontaktfläche 5, die nun der Prüflingsaufnahme dient. Der Adapter 10 ist durch einen Bolzen 10.2 mit leichter Presspassung sowohl gegenüber einer entsprechenden Bohrung 10.3 im Adapter 10 als auch gegenüber einer Bohrung 4a.1 im vorbekannten Segment 4a gehalten.

In der Kehle 21, die gebildet wird von der Anschlagfläche 9a einerseits und der konischen Kontaktfläche 5 andererseits ist zur Sicherstellung definierter Flächenenden ein kleiner Einstich 21 eingedreht. Als Kehlendurchmesser D_k sei der Durchmesser definiert, der an der gedachten scharfen Schnitt­ kante der Flächen 9a und 5 abzulesen ist. Zur logistischen Vereinfachung ist der Adapter 10 so gestaltet, daß der Durchmesser D_k in der Kehle 21 übereinstimmt mit dem Durchmesser D_z des vorbekannten Segmentes 4a. So bleibt jede der alten Wulstkennungs-Prüfvorrichtungen genau für die Reifengrößen weiter verwertbar, für die sie ursprünglich gebaut war.

Vorzugsweise ist - was aber erst in diesem großen Maßstabe darstellbar ist - entweder die gesamte Anschlagfläche 9a oder noch besser - wie hier gezeigt - nur ein radial äußerer Bereich 9b der Anschlagfläche 9a leicht gegenüber der Radialen geneigt, besonders bevorzugt - wie hier gezeigt - um 15°. Diese leicht konische Ausbildung gemäß Anspruch 20 erleichtert die axiale Positionierung der Wulstzehe gegenüber der Kehle 21. In günstigen Fällen kann dies die Einsparung der separaten Axialpositionierung ermöglichen; die Radialpositionierung durch Spreizen der Segmente vermag dann nämlich in gewissem Maße den jeweils zu prüfenden Wulst in die richtige Axialposition zu drücken.

Dieses gewisse Maß ist natürlich umso größer, desto größer der Neigungswinkel ist und desto größer der Höhenanteil des geneigten Bereiches 9b der Anschlagfläche 9a ist; die Neigung muß aber andererseits so klein sein, daß die Reibung nicht zur Selbsthemmung oder zu einem undefinierten Stolpern der Wulstzehe auf der Fläche 9b führt.

Bei der eigentlichen Vermessung der Wulstkennung werden in der Regel zwei verschiedene Kranzradien entsprechend dem Toleranz­ feld der zugeordneten Felge angefahren und die dabei auf die Segmente rückwirkende Kräfte gemessen. Bei dem üblichen hydraulischen Antrieb kann dies durch Öldruckmessung erfolgen. Die hier gezeigte Ausführung zeigt die Möglichkeit, die Presskraft am Segment selber zu messen durch Anordnung eines oder mehrerer Piezokristalle 22 in jedem Segment. Dahinter steckt die Erkenntnis, daß für manche Aufbaufehler bestimmte Schwankungen der örtlichen Wulstpressung über der Umfangs­ richtung charakteristisch sind. Solche Schwankungen werden auf diese Weise erkennbar.

Ähnlich filmartig wie die Figurenfolge 2 bis 9 zeigt die Figurenfolge 11 bis 21 die Arbeitsweise einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Übersichtlichkeit halber ist der gleiche Abbildungsmaßstab gewählt wie in der vorherigen Figurenfolge und es ist der gleiche Reifen als Prüfling dargestellt.

Fig. 11 zeigt zeigt im Querschnitt analog Fig. 2 den Prüfling 2 waagerecht liegend oberhalb dieser zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die hier gezeigte zweite Vorrichtung 1 weist zwei Kränze spreizbarer Segmente 4 auf, einen unteren, welcher dem einzigen Kranz der zuvor erläuterten ersten Vorrichtung entspricht und der der Prüfung des unteren Reifenwulstes 3 dient, und einen oberen mit spiegelverkehrt zum unteren angeordnetem Anschlägen 9 und Kontaktflächen 5 an seinen Segmenten 4. Die Rotations­ symmetrieachse A ist als Strich-Punkt-Linie eingezeichnet. In dieser Figur befinden sich die Segmente 4 beider Kränze in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung.

Wie bereits bei Fig. 2 erläutert, ist es wesentlich, daß die größte radiale Höhe h der Anschläge 9 so klein gewählt ist, daß der Außendurchmesser D gemessen über den Anschlägen 9 der Segmente 4 in beiden Kränzen kleiner ist als der lichte Durchmesser Di der Reifenwülste 3.

Die Erfüllung dieser Bedingung ist notwendig, aber bei dieser zweiten Vorrichtung noch nicht hinreichend: Für die Ein- und Ausführbarkeit des Prüflinges 2 muß die Erfüllung der weiteren Bedingung hinzutreten, daß nämlich auch der Außen­ durchmesser d des oberen Segmentkranzes, der am radial äußeren Ende 8 zu messen ist, im weitestmöglich zusammengefahrenen Zustande kleiner als der lichte Wulstinnendurchmesser Di ist.

Für den unteren Kranz braucht man dergleichen nicht zu fordern, solange - wie bevorzugt und hier dargestellt - sowohl das Zuführen als auch das Abführen des Prüflinges 2 von oben her bzw. nach oben hin erfolgen. Allerdings bringt es auch keinen erkennbaren Vorteil, die Kontaktfläche 5 der unteren Segmente zu vergrößern, jedenfalls solange nicht, wie beide Reifenwülste 3 zueinander achsensymmetrisch sind. Dem entsprechend sind hier beide Kränze von Segmenten 4 zueinander symmetrisch gestaltet. Um die weitestmöglich zusammengefahrene Stellung so groß wie möglich zulassen zu können und dadurch die erforderlichen radialen Verfahrwege der Segmente 4 möglichst klein zu halten, also zwecks größtmöglicher Einfachheit, ist ferner der Außendurchmesser D über den Anschlägen 9 gleich dem Außendurchmesser d über dem jeweiligen radial äußeren Ende 8 beider Kränze von Segmenten 4 in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung.

Sollten sich indessen mal die, an sich längst bekannten, Reifen mit unterschiedlichen Wülsten auf fahrzeuginnerer und fahrzeugäußerer Seite durchsetzen, ein Vorschlag der bislang von der Automobilindustrie zwecks logistischer Vereinfachung abgelehnt wurde, so wäre davon Gebrauch zu machen, daß die besagte zweite Forderung nur an den oberen Segmentkranz gerichtet zu werden braucht. In solchem Falle ist also (bei Beibehaltung der Prüflingszu- und abfuhr von bzw. nach oben) der im Durchmesser größere Segmentkranz unten und der kleinere oben anzuordnen.

Die spreizbaren Segmente 4 des unteren Kranzes sind so herum orientiert, daß sich die Anschläge 9 oben befinden. Die Anschlagflächen 9a vermeiden also ein Abrutschen des Reifen­ wulstes nach oben beim Spreizen der Segmente 4.

Umgekehrt sind die spreizbaren Segmente 4 des oberen Kranzes so orientiert, daß sich die Anschläge 9 unten befinden. Die Anschlagflächen 9a vermeiden also ein Abrutschen des Reifen­ wulstes nach unten beim Spreizen der Segmente 4. Hierbei muß hingenommen werden, daß die Schwerkraft das zu vermeidende Abrutschen vom oberen Kranz unterstützt, was - zumindest am oberen Kranz - eine leicht vergrößerte Mindestbemessung der Anschläge 9 erfordert.

Fig. 11 zeigt die erste Phase des Prüfverfahrens: Der Prüfling 2 ist gerade durch ein kranähnliches Tragzeug 15, welches von innen her in den oberen Wulst 3 eingreift, koaxial zur Rotationssymmetrieachse der Vorrichtung 1 positioniert. Die Vorrichtung 1 hat ein Fundament 16 und gegenüber diesem ist höhenverstellbar ein einstückiger Teller 14 gelagert.

Nach der in Fig. 11 gezeigten Phase wird die kranartige Trag­ vorrichtung 15 mitsamt des in ihr hängenden Prüflinges 2 so weit abgesenkt, daß der Reifen 2 mit seiner unteren Seiten­ wand auf dem Teller 14 zu liegen kommt. Beim Absenken über­ windet der untere Wulst 3 zunächst den radial äußeren Rand der Segmente 4 des oberen Kranzes, dann die Anschläge 9 dieser oberen Segmente 4 und schließlich die Anschläge 9 der Segmente 4 des unteren Kranzes.

Der axiale Abstand W zwischen den Anschlagflächen 9a der beiden Kränze ist während dieser ersten Phasen der Prüflings­ einführung vorzugsweise deutlich kleiner als das lichte Axial­ maß w zwischen den beiden Wulstzehen 12, um so den Greifarmen 15.1 der Tragvorrichtung 15 genügend Raum zum Schwenken nach radial innen zu lassen.

Nach dem Ablegen des Prüflinges 2 auf dem Teller 14 fahren die Greifarme 15.1 nach radial innen ein und geben dabei den Prüfling 2 frei. Diese Phase zeigt Fig. 12.

Der höhenverstellbare Teller 14 besorgt solange die Prüflings­ führung, bis am Ende des Prüfvorganges wieder die Greifarme 15.1 durch Spreizung hinter den oberen Wulst des geprüften Reifens 2 greifen und ihn abführen.

Fig. 13 zeigt das Wegfahren der Tragvorrichtung 15 nach oben. Da sie sich in der weiteren Figurenabfolge nicht bewegt, ist sie in den folgenden Figuren nicht mehr dargestellt.

Während Fig. 13 die Phase zeigt, wo die untere Zehe 12 gerade den unteren Anschlag 9 überwindet, zeigt Fig. 14 die weitere Absenkung des Prüflinges, so daß die untere Wulstzehe 12 knapp unterhalb der Anschlagfläche 9a zu liegen kommt. Für den unteren Wulst entspricht diese Phase der in Fig. 5 der vorherigen Figurenfolge gezeigten.

Als Alternative zur Absenkung des Tellers 14 wäre es natürlich auch möglich gewesen, (auch) den unteren Kranz von Segmenten 4 höhenverschieblich zu gestalten und zur Erreichung der allein interessierenden Relativlage zwischen unterem Segmentkranz und unterem Wulst 3 diesen unteren Kranz von Segmenten 4 entsprechend anzuheben. Da aber die Möglichkeit einer solchen kinematischen Umkehrung dem Durchschnittsfachmann geläufig ist, wird es für unnötig erachtet, sie in einer eigenen Figur darzustellen; natürlich soll auch diese Variante zum Schutzumfang gehören.

Die hier gezeigte Aufteilung der Axialbewegungen so, daß nur der obere Segmentkranz höhenverschieblich ist und nicht der untere, dafür aber auch der Teller 14, vermeidet Bauzonen überhöhter Funktionsdichte und ist damit in der Anschaffung, Wartung und Instandhaltung kostengünstiger.

Fig. 15 zeigt in Analogie zur früheren Fig. 6 die so weit gehende Spreizung der Segmente 4 des unteren Kranzes, daß nunmehr der Durchmesser D über die unteren Anschläge 9 größer als der lichte Durchmesser D_i des unteren Wulstes 3 ist. Diese Spreizung ist so klein, daß die Sitzfläche 6 des unteren Wulstes 3 noch nicht auf der erfindungsgemäß konischen Kontaktfläche 5 der unteren Segmente 4 zu liegen kommt. Abgesehen von dieser Teilspreizung der unteren Segmente 4 stimmt Fig. 15 mit Fig. 14 überein.

Die als Hydraulikzylinder angedeuteten Antriebsmittel 17, deren jeweilige Längsachse radial zur Rotationssymmetrieachse A liegt, dienen zum Spreizen der Segmente 4. Analoge Antriebs­ mittel müssen natürlich auch in der einfacheren Vorrichtung gemäß der Figurenfolge 2 bis 9 vorhanden sein; sie sind dort allerdings nicht dargestellt, um dort erst mal das Auge des Betrachters auf die prinzipielle Funktionsweise zu lenken. Natürlich sind auch andere Antriebsmechanismen möglich, zum Beispiel Gewindespindeln statt der Hydraulikzylinder.

Ferner ist es möglich, den Segmenten 4 eines Kranzes durch einen koaxial zur Rotationssymmetrieachse A angeordneten Konus eine allseits gleichmäßige Spreizung aufzuzwingen; hierzu wird dem jeweiligen Zentralkonus durch ein zentral angreifendes Antriebsmittel eine axiale Bewegung vermittelt, die durch Abgleitung auf seiner Mantelfläche in einer axiale Bewegung der Segmente übersetzt wird. Als ein solches zentrales Antriebsmittel kommt wiederum bevorzugt ein Hydraulikzylinder oder eine Gewindespindel in Betracht.

Fig. 16 zeigt in Analogie zur Fig. 7 die Anhebung des Prüflinges 2 bis zum Anschlagen der unteren Wulstzehe 12 an der unteren Anschlagfläche 9a. In dieser Phase ist bereits die richtige relative Axialposition des unteren Wulstes 3 gegen­ über dem unteren Kranz von Segmenten 4 erreicht. Die Kontaktfläche 5 der Segmente 4 hat aber noch nicht die Sitzfläche 6 des unteren Wulstes 3 erreicht.

Wie bereits bei Fig. 14 erläutert, wäre natürlich anstelle der Prüflingsanhebung auch eine Absenkung des unteren Kranzes von Segmenten 4 realisierbar um die gleiche Relativlage zwischen unterem Wulst 3 und unterem Segmentkranz zu erreichen; die dafür erforderliche Absenkbarkeit des unteren Kranzes von Segmenten 4 erscheint aber teurer als die Anhebbarkeit des Tellers 14 angesichts dessen, daß der obere Kranz von Segmenten 4 höhenverstellbar sein muß, wie in den Fig. 18 und 20 erkennbar.

Danach werden die Segmente 4 des unteren Kranzes so weit gespreizt, bis die Kontaktfläche 5 der Segmente 4 die Sitzfläche 6 des unteren Wulstes 3 erreicht. Fig. 17 zeigt die so erreichte Stellung.

Aus dieser Stellung heraus könnte nun bereits die Kennung des unteren Wulstes durch weitere Spreizung des unteren Kranzes von Segmenten aufgenommen werden. Wegen der großen Steifigkeit der Reifenwülste sind die dabei erreichten Spreizwege aber so klein, daß sie nicht maßstabsgerecht darstellbar sind. Zumal diese weitere Spreizung aber dem Fachmann von den zylindrischen Prüfvorrichtungen her bekannt ist, wurde von einer separaten Darstellung der Segmentspreizung unter Last abgesehen.

Vorzugsweise wird zunächst der untere Wulst 3 nur so leicht gespannt, daß er sich bei der nachfolgenden Einführung des oberen Wulstes in den oberen Kranz von Segmenten 4 nicht wieder verrutscht.

Während der obere Kranz von Segmenten 4 bis hierher unverändert in seiner weitestmöglich zusammengefahrenen und in seiner weitestmöglich unteren Stellung verharrte, wird er nun - wie Fig. 18 zeigt - in eine solche Stellung hochgefahren, daß die obere Anschlagfläche 9a knapp unterhalb der Wulstzehe 12 des oberen Wulstes zu liegen kommt. Die Sensoren zur Erfassung der Lage der oberen Wulstzehe 12 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Fig. 19 zeigt, daß danach der obere Kranz von Segmenten 4 so weit gespreizt wird, daß danach der Durchmesser D, gemessen über die oberen Anschläge 9, größer als der lichte Durchmesser Di des oberen Wulstes ist, ohne, daß die Sitzfläche 6 des oberen Wulstes 3 die erfindungsgemäß konische Kontaktfläche 5 der oberen Segmente 4 berühren würde.

Diese Spreizung - genauso wie die in Fig. 21 gezeigte - wird vorzugsweise durch gleichartige Antriebsmittel 17 bewirkt, wie sie für den unteren Kranz von Segmenten im zweiten und dritten Absatz der Beschreibung der Fig. 15 bereits diskutiert sind.

Diese Antriebsmittel 17 stützen sich - zur Vermeidung mechanischer Kraftübertragungselemente bis hin zum Fundament 16 - vorzugsweise nicht gegenüber dem Fundament 16 ab sondern direkt gegenüber der in der Höhe ausfahrbaren Säule 18, dergegenüber die oberen Segmente 4 auch geführt sind. Vorzugsweise verläuft die Versorgungsleitung 20 (vorzugsweise zwei Rohre zur Öldruckzu- und abfuhr, aber es käme - bei Verwendung einer elektrisch angetriebenen Gewindespindel - auch eine E-Leitung in Frage) innerhalb der Säule 18, wo sie nicht stört und gut geschützt ist. Durch ein flexibles Zwischenstück (bei hydraulischem Antrieb also zwei Schläuche) 20a ist die nötige Höhenverfahrbarkeit der Säule 18 gewähr­ leistet.

Damit in einer Figur alle Versorgungsleitungen zusammenfassend angedeutet sind, ist in Fig. 19 überdies die im wesentlichen starre Versorgungsleitung 19 zu einem Antriebsmittel 17 eines Segmentes 4 des unteren Kranzes dargestellt; hiervon sollten ringförmig weitere Versorgungsleitungen zu den Antriebsmitteln für die übrigen Segmente 4 des unteren Kranzes abzweigen. - In den übrigen Figuren sind der Übersichtlichkeit halber die Versorgungsleitungen nicht dargestellt.

Fig. 20 zeigt, daß danach der obere Kranz von Segmenten 4 um den kleinen Betrag höher gefahren wird, daß die obere Wulst­ zehe 12 geringfügig gegen die obere Anschlagfläche 9a drückt. Diese Anschlagfläche dient bei der anschließenden Spreizung als Führung des oberen Reifenwulstes.

Fig. 21 zeigt die Phase, in der auch der obere Kranz von Segmenten 4 voll zur Anlage an dem ihm zugeordneten Reifenwulst 3 gekommen ist. Aus dieser Stellung heraus kann nun die eigentliche Prüfung des oberen Wulstes beginnen.

Vorzugsweise wird die Kennung des oberen und des unteren Wulstes gleichzeitig aufgenommen.

Fig. 22 zeigt beispielhaft ein so aufgenommenes Diagramm. Der Fachmann guckt zunächst auf die Steigung;
ist sie zu steil, reagiert der Prüfling zu empfindlich auf Abweichungen der Ist-Felgenmaße von den Soll-Felgenmaßen, das heißt, daß schon bei kleiner Plustoleranz des Felgendurchmessers der Reifen nicht mehr montierbar ist und schon bei kleiner Minustoleranz die Sitz­ festigkeit nicht mehr ausreicht,
ist sie zu flach, so kann dies ein Indiz für zuwenige Draht­ wicklungen im Wulstkern sein oder gar- insbesondere, wenn beim Zurückfahren auf den weniger gedehnten Durchmesser die Spreizkraft kleiner ist als beim ersten Anfahren dieses Durchmessers - für einen Drahtbruch.

Weiterhin achtet der Fachmann auf die richtige absolute Höhe der Meßkurve, also darauf, daß bei kleinstzulässigem Felgen­ durchmesser die Pressung noch den Sicherheitsanforderungen genügt und bei größtzulässigem Felgendurchmesser die Pressung noch klein genug zur Montage ist. Bekanntlich kann in engen Grenzen eine falsche Höhe der Meßkurve durch Korrektur des Nulldurchganges behoben werden, was durch Gummiauftrag oder Gummiabtrag radial innerhalb der Wulstkerne möglich ist.

Die Erfindung lehrt zusammengefaßt eine kleine Neigung der Kontaktflächen 5 von Wulstkennungsprüfvorrichtungen 1. Diese Neigung sollte möglichst genau mit der Neigung der Sitzfläche an der Felge übereinstimmen, auf die der Prüfling später montiert werden soll; vorzugsweise beträgt die Neigungs­ abweichung höchstens 3°. Zur Vermeidung des Abrutschens auch bei Neigungen größer 5°, insbesondere bei 15°, werden Anschläge 9 vorgeschlagen. Die Erfindung ergibt große Fortschritte in der Reproduziergenauigkeit von Wulstkennungs- Prüfungen und ermöglicht überdies eine weitgehende Automatisierung dieser Prüfung.

Eine Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Beschreibung.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung (insgesamt) zur Prüfung der Wulstkennung

2

Fahrzeugreifen = Prüfling

3

Wulst von

2

4

Segmente von

1

4

a vorbekanntes Segment mit zylinderausschnittsartiger Aufnahmefläche

5

a

4

a.1 Bohrung in

4

a zur Aufnahme von

10.2

5

etwa axial verlaufende Kontaktfläche von

4

5

a Aufnahmefläche an den an sich bekannten Segmenten

4

a

6

etwa axial verlaufende Sitzfläche von

3

7

radial inneres Ende von

5

8

radial äußeres Ende von

5

9

Anschlag

9

a zumindest in etwa radial verlaufende Anschlagfläche an

9

bei

7

9

b um 15° geneigter, radial äußerer Bereich der Anschlagfläche

10

Adapter mit Kontaktfläche

10.1

außen passend zur Aufnahmefläche

5

a

10.2

Befestigungsbolzen

10.3

Bohrung zur Aufnahme von

10.2

11

axial innere Begrenzungsfläche von

3

12

Wulstzehe = Zehe von

3

13

Wulstferse = Ferse von

3

14

Teller zur Positionierung von

2

14.1

Segmente von

14

15

Tragzeug zur Zu- und Abfuhr des Prüflings

15.1

Greifarme von

15

16

Fundament von

1

17

Antriebsmittel von

1

zur Spreizung von

4

18

ausfahrbare Säule, konzentrisch zur Rotationsachse von

1

19

Versorgungsleitung zum unteren Kranz von Segmenten

4

20

Versorgungsleitung zum oberen Kranz von Segmenten

4

20

a flexibles Zwischenstück von

20

21

Kehle, die gebildet wird von der Anschlagfläche

9

a und der konischen Kontaktfläche

5

22

Piezokristalle in Segment

4

d Außendurchmesser der Segmente

4

an ihrem radial äußeren Ende

8

h größte radiale Höhe der Anschläge

9

w Axialmaß zwischen den Wulstzehen

12

A Rotationssymmetrieachse von

1

, Axiale
D Außendurchmesser gemessen über den Anschlägen

9

von

4

F radial wirkende Widerstandskraft, die

3

auf die Segmente

4

von

1

ausübt
W Weite zwischen den Anschlagflächen

9

a von oberem und unterem Kranz der Segmente

4

in der Vorrichtung nach der Figurenfolge 11 bis 21
β Winkel zwischen

5

und A

Claims (20)

1. Vorrichtung (1) zur Prüfung der Wulstkennung eines Fahrzeugreifens (2) durch Messung der radial wirkenden Widerstandskraft (F), die vom Reifenwulst (3) auf die mindestens 3, vorzugsweise 6 bis 9, kranzförmig angeordneten spreizbaren Segmente (4) der Vorrichtung (1) ausgeübt wird in Abhängigkeit vom - verstellbaren - Durchmesser des Kranzes von Segmenten (4) und damit der Wulstdehnung, wobei die Segmente (4) eine axial verlaufende Fläche (5) aufweisen, die zum Kontakt mit der ebenfalls etwa axial verlaufenden Sitzfläche (6) des Reifenwulstes (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kontakt mit der Sitzfläche (6) des Reifenwulstes (3) vorgesehene Fläche (5) nicht exakt axial verläuft, sondern in einer Neigung (β) zur Axialen (A).

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 zur Prüfung von PKW-Reifen und LLKW-Reifen bis 16 Zoll Wulstdurchmesser einschließlich, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (β) der Kontaktfläche (5) ihrer Segmente (4) zur Axialen (A) 5° beträgt.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 zur Prüfung von LKW-Reifen und LLKW-Reifen größeren Wulstdurchmessers als 16 Zoll, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (β) der Kontaktfläche (5) ihrer Segmente (4) zur Axialen (A) 15° beträgt.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Kontaktfläche (5) mindestens zweier - vorzugsweise aller - Segmente (4) an ihrem radial inneren Ende (7) eine etwa radial verlaufende Anschlagfläche (9a) aufweist zur Erleichterung der exakten axialen Lagedefinition des Prüflings (2) gegenüber (1).

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre geneigten Kontaktflächen (5) reibungsvermindernd beschichtet sind, vorzugsweise mit Polyethylenterephtalat (PTFE, Teflon) oder mit Polyurethan (PU).

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, vorzugsweise nach Anspruch 2 und nicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre geneigten Kontaktflächen (5) einen hohen Reibungs­ beiwert gegenüber dem Gummi des Reifenwulstes (3) bereit stellen, vorzugsweise Kupfer enthalten.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (9a) zumindest einiger - vorzugsweise aller - Segmente (4) zum Auf- und Abziehen des Prüflinges (2) abnehmbar oder wegklappbar sind.

8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, vorzugsweise nicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die größte radiale Höhe (h) der Anschlagfläche (9a) so bemessen ist, daß der dort in der weitestmöglich zusammengefahrenen Stellung der Segmente (4) zu messende Außendurchmesser (D) kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes (3), so daß der Prüfling (2) über den Anschlag (9) auf- und/oder abgezogen werden kann.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, vorzugsweise nicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am radial äußeren Ende (8) der Kontaktfläche (5) in der weitest­ möglich zusammengefahrenen Stellung der Segmente (4) zu messende Außendurchmesser (d) kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes (3), so daß der Prüfling (2) über das Vorrichtungsende, wo das radial äußere Ende (8) der Segmente (4) liegt, auf- und/oder abgezogen werden kann.

10. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ihre Rotationssymmetrieachse (A) senkrecht liegt.

11. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Segmente (4) in an sich bekannter Weise axial verlaufende Aufnahmeflächen (5a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an oder auf diesen Aufnahmeflächen (5a) im Querschnitt keilförmige Adapter (10) angeschlossen bzw. aufgezogen sind, deren radial äußere Flächen als Kontaktfläche (5) mit erfindungsgemäßer Neigung (β) gegenüber der Axialen (A) ausgebildet sind.

12. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die radial wirkende Widerstandkraft (F) des Wulstes (3) gegen seine Spreizung durch Messung des Flüssigkeitsdruckes in den die Spreizung der Segmente (4) bewirkenden Hydraulik­ zylindern bestimmt wird.

13. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die radial wirkende Widerstandkraft (F) des Wulstes (3) gegen seine Spreizung durch Messung des Druckes auf einen oder mehrere Flächenausschnitt(e) der Kontaktfläche (5) oder die Gesamtheit der Kontaktfläche (5) bestimmt wird mittels eines oder mehrerer Piezo-Kristalle.

14. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 4 und 8, vorzugsweise auch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) eine Prüflingsführung umfaßt,

• - die den Prüfling (2) zunächst - bei ausreichend weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) - mit dem zu prüfenden Wulst (3) vorneweg über die Anschläge (9) an den Segmenten (4) hinweg führt,
• - die dann die Segmente (4) so weit spreizt, daß einerseits die Anschläge (9) dem zu prüfenden Wulst (3) eine Bewegung zurück über die Anschläge (9) hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen (5) noch nicht die Sitzflächen (6) des Prüflinges (2) berühren,
• - die dann den Prüfling (2) so weit zurückführt, daß die axial innere Begrenzungsfläche (11) des Wulstes (3) zur Anlage an die radial verlaufende Anschlagfläche (9a) gelangt, womit die axiale Position des Prüflinges (2) gegenüber den Segmenten (4) definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung abwartet, während der die Segmente (4) weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung die Segmente (4) wieder so weit zusammenfährt, daß ihr Außendurchmesser (D) über den Anschlägen (9) wieder kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des kleinsten tolerierten Reifenwulstes (3),
• - und die danach den Prüfling (2) zurückfährt.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüflingsführung nach Abschluß der Prüfung des einen Wulstes (3) und dessen Rückführung den Prüfling wendet und sodann in gleicher Weise auch den anderen Reifenwulst (3) prüft.

16. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 4, 8 und 9, vorzugsweise auch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) axial geschichtet (also vorzugsweise übereinander angeordnet) zwei Kränze von Segmenten (4) aufweist, von denen der erste (vorzugsweise der untere) zur Prüfung des ersten (vorzugsweise unteren) Wulstes (3) eingerichtet ist und der zweite (vorzugsweise obere) zur Prüfung des zweiten (vorzugsweise oberen) Wulstes (3) des gleichen Prüflinges (2) eingerichtet ist und die (1) eine Prüflingsführung umfaßt,

• - die den Prüfling (2) zunächst - bei so weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Kranzes, daß sowohl ihr Außendurchmesser (d) an ihrem radial äußeren Ende (8) als auch ihr Außen­ durchmesser (D) gemessen über den Anschlägen (9) kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser des ersten (unteren) Reifenwulstes (3), und bei ausreichend weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) des ersten (vorzugsweise unteren) Kranzes - mit dem zuerst zu prüfenden (vorzugsweise unteren) Wulst (3) vorneweg über den gesamten zweiten (vorzugsweise oberen) Kranz von Segmenten (4) und über die Anschläge (9) an diesen ersten Segmenten (4) hinweg (vorzugsweise von oben nach unten) führt,
• - die dann diese ersten (vorzugsweise unteren) Segmente (4) so weit spreizt, daß einerseits die Anschläge (9) dem zuerst zu prüfenden Wulst (3) eine Bewegung zurück über die Anschläge (9) hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen (5) noch nicht die Sitzflächen (6) des Prüflinges (2) berühren,
• - die dann den Prüfling (2) so weit zurückführt, daß die axial innere Begrenzungsfläche (11) des zuerst zu prüfenden Wulstes (3) zur Anlage an die radiale Anschlag­ fläche (9a) der ersten Segmente (4) gelangt, womit die axiale Position des zuerst zu prüfenden Wulstes (3) gegenüber den Segmenten (4) definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung des ersten (vorzugsweise unteren) Wulstes (3) abwartet, während der die Segmente (4) des ersten (vorzugsweise unteren) Segmentkranzes weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung die Segmente (4) des ersten (vorzugsweise unteren) Kranzes so weit zusammen­ fährt, daß ihr Außendurchmesser (d) am radial äußeren Ende (8) der Kontaktfläche (5) kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innendurchmesser dieses ersten Reifenwulstes (3),
• - die sodann den Prüfling (2) weiter (vorzugsweise nach unten) führt, derweil die Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Kranzes so weit zusammengefahren sind, daß deren Außendurchmesser (d) am radial äußeren Ende (8) deren Kontaktfläche (5) kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innendurchmesser dieses zweiten Reifenwulstes (3),
• - die nach Überschreiten der Ferse (13) dieses zweiten Wulstes (3) dann diese zweiten Segmente (4) so weit spreizt, daß einerseits deren Anschläge (9) dem zweiten Wulst (3) eine Bewegung (nach unten) über die Anschläge (9) hinweg verwehren aber andererseits die Kontaktflächen (5) noch nicht die Sitzflächen (6) des Prüflinges (2) berühren, wobei sie den Prüfling (2) so weit führt, daß die axial innere Begrenzungsfläche (11) dieses zweiten zu prüfenden Wulstes (3) zur Anlage an die radiale Anschlag­ fläche (9a) der zweiten Segmente (4) gelangt, womit die axiale Position des zuletzt zu prüfenden Wulstes (3) gegenüber diesen zweiten Segmenten (4) definiert ist,
• - die sodann die eigentliche Prüfung des zweiten (vorzugs­ weise oberen) Wulstes (3) abwartet, während der die Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Segmentkranzes weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung dieses zweiten Wulstes (3) die Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Kranzes so weit zusammenfährt, daß ihr Außendurchmesser (d) am radial äußeren Ende (8) der Kontaktfläche (5) kleiner ist als der kleinste tolerierte, lichte Innendurchmesser dieses zweiten Reifenwulstes (3) und sowohl ihr Außendurchmesser (d) an ihrem radial äußeren Ende (8) als auch ihr Außendurchmesser (D) gemessen über den Anschlägen (9) kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser des ersten Reifenwulstes (3),
• - und die Segmente (4) des ersten (vorzugsweise unteren) Kranzes so weit zusammenführt, daß sowohl ihr Außendurchmesser (d) an ihrem radial äußeren Ende (8) als auch ihr Außendurchmesser (D) gemessen über den Anschlägen (9) kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser des ersten Reifenwulstes (3),
• - und die danach den Prüfling (2) (vorzugsweise nach oben) zurück fährt.

17. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 4, 8 und 9, vorzugsweise auch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) wie die Vorrichtung nach Anspruch 16 zwei Kränze von Segmenten (4) aufweist mit den gleichen Passiermöglichkeiten der Reifenwülste über diese Kränze von Segmenten (4) hinweg in deren eingefahrener Stellung, wobei jedoch zusätzlich diese beiden Kränze einen solchen axialen Abstand (W) von Anschlagfläche (9a) zu Anschlagfläche (9a) aufweisen, daß dieser (W) mit der Felgenmaulweite einer solchen Felge zumindest annähernd übereinstimmt, für die der Prüfling (2) vorgesehen ist, und wobei abweichend von Anspruch 16 beide Reifenwülste gleichzeitig statt nacheinander geprüft werden.

18. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 4, 8 und 9, vorzugsweise auch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) axial geschichtet (also vorzugsweise übereinander angeordnet) zwei Kränze von Segmenten (4) aufweist, von denen der erste (vorzugsweise der untere) zur Prüfung des ersten (vorzugsweise unteren) Wulstes (3) eingerichtet ist und der zweite (vorzugsweise obere) zur Prüfung des zweiten (vorzugsweise oberen) Wulstes (3) des gleichen Prüflinges (2) eingerichtet ist, wobei diese beiden Kränze einen solchen axialen Abstand (W) von Anschlagfläche (9a) zu Anschlagfläche (9a) aufweisen, daß dieser (W) mit der Felgenmaulweite einer solchen Felge zumindest annähernd übereinstimmt, für die der Prüfling (2) vorgesehen ist, und die (1) eine Prüflingsführung umfaßt,

• - die den Prüfling (2) zunächst - bei so weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Kranzes, daß sowohl ihr Außendurchmesser (d) an ihrem radial äußeren Ende (8) als auch ihr Außen­ durchmesser (D) gemessen über den Anschlägen (9) kleiner ist als der kleinste tolerierte lichte Innendurchmesser des ersten (unteren) Reifenwulstes (3), und bei ausreichend weit eingefahrener Stellung der Segmente (4) des ersten (vorzugsweise unteren) Kranzes - mit dem zuerst zu prüfenden (vorzugsweise unteren) Wulst (3) vorneweg über den gesamten zweiten (vorzugsweise oberen) Kranz von Segmenten (4) und über die Anschläge (9) an diesen ersten Segmenten (4) hinweg (vorzugsweise von oben nach unten) einführt,
• - und die zumindest in etwa gleichzeitig in vorzugsweise unveränderter Stellung der Segmente (4) des zweiten (vorzugsweise oberen) Kranzes den zweiten Reifenwulst (3) axial so positioniert, daß dessen Sitzfläche (6) geringfügig weiter axial innen zu liegen kommt als die zugeordnete Kontaktfläche (5),
• - die dann die Segmente (4) beider Kränze - vorzugsweise gleichzeitig - so weit spreizt, daß einerseits die jeweiligen Anschläge (9) dem jeweiligen Wulst (3) eine Bewegung über die Anschläge (9) hinweg in das axial Innere des Prüflings (2) verwehren aber andererseits die Kontaktflächen (5) beider Segmentkränze noch nicht die jeweiligen Sitzflächen (6) des jeweiligen Wulstes (3) berühren,
• - die dann den Prüfling (2) und/oder die Segmentkränze axial so positionieren, daß die axial innere Begrenzungsfläche (11) beider zu prüfenden Wulste (3) zur Anlage an die radiale Anschlagfläche (9a) des jeweiligen Segmentes (4) gelangt, womit die axiale Position beider Wülste (3) gegenüber den jeweiligen Segmenten (4) definiert ist,
• - die sodann die eigentliche - vorzugsweise gleichzeitige - Prüfung beider Wülste (3) abwartet, während der die Segmente (4) beider Segmentkränze weiter gespreizt werden,
• - die nach abgeschlossener Prüfung beider Wülste die Segmente (4) beider Kränze so weit zusammenfährt, wie für die Prüflingseinführung bereits beschrieben, so daß der Prüfling in Umkehrung der Einführbewegung wieder ausgeführt werden kann,
• - und die danach den Prüfling (2) (vorzugsweise nach oben) wieder aus der Prüfvorrichtung (1) aus- oder zurück­ fährt.

19. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 und zumindest einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie den unteren Wulst (3) des Prüflinges (2) nach Einführung von oben ergreift und der Prüfling (2) - vorzugsweise allein - durch sein Gewicht auf der Prüflingsführung gehalten ist.

20. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (9a) zumindest eines Kranzes von Segmenten (4), im Falle des Rückbezuges auf Anspruch 18 vorzugsweise des oberen Kranzes, leicht konisch ausgebildet ist mit einem Konuswinkel unte™™™r 30° zur Erleichterung der Einführung der Wulstzehe (12).