DE2212632A1 - Spikesreifendetektor mit spurverteilungsdetektor - Google Patents

Description

• Spikesreifendetektor mit Spurverteilungsdetektor Beschreibung: 1. Zweck der Erfindung.
• Die Oberfläche von Straßen erleidet durch die bei der Fortbewiegung von Fahrzeugen auftretenden Schubkräfte Veränderungen. Eine dieser Veränderungen ist der Abrieb der Oberflächen. Seit der Zulassung von Spikesreifen für Pkw tritt durch die zunehmende Ausrüstung mit solchen Reifen in sehr viel stärkerem Maße diese Veränderung der Oberfläche auf als früher: Spurrillenbildung durch Abrieb, verbunden mit Griffigkeitsänderungen, starker Abrieb der Fahrbahnmarkierungen bis zur völligen Entfernung der Farben und Abtragung der obersten Deckschichten von Straßenbefestigungen.
• Es liegt nahe, vor allem die Ausrüstung der Fahrzeuge mit Spikesreifen dafür verantwortlich zu machen. Um jedoch Ursache und Wirkung einander eindeutig zuordnen zu können, ist es erforderlich, beide genau zu kennen. Weiterhin fahren die Eraftfahrzeuge aus mehreren Gründen mit ihren Reifen nicht exakt Spur. d.h. es entsteht quer spur Fahrtrichtung an der-Straßenoberfläche eine Häufigkeitsverteilung der Beanspruchung. Diese HäuSigkeitsverteilung hat zur Folge, daß die Straßenoberfläche im Querprofil ungleichmäßig be- und abgenutzt wird, insbesondere, daß in der Abnutzung pro Fahrstreifen zwei Maxima auftreten, und daß die Abnutzung von den Maxima ausgehend nach den Seiten hin abnimmt.
• Diese ueberlegung gilt gleichermaßen für die Beanspruchung durch normale und durch Spikes-ausgerüstete Reifen.
• 2. Technische Aufgabe.
• A. Es war eine Vorrichtung zu finden, die beim tberrollen einer Straßendecke durch Fahrzeugreifen entscheidet, ob diese Reifen mit Spikes versehen sind oder nicht.
• B. Es war erforderlich, die Spurverteilung der Reifen quer zur Fahrtrichtung zu erfassen.
• Die Spurverteilungsmeßanlage nach 1 B muß weiterhin von einer Vorrichtung nach 1 A so gesteuert werden, daß die Spurverteilung für Spikesreifen getrennt-von der Spurverteilung für alle Reifen gemessen werden kann.
• 3. Lösung der technischen Aufgaben.
• h. Bei nicht zu geringer Fahrgeschwindigkeit schlagen die Spikes beim Äbrollvorgang der Reifen auf die Straßenoberfläche so auf, daß das typische hochfrequente Bahrgeräusch der spikesbereiften Fahrzeuge entsteht. Wird in die Straßenoberfläche eine Stahlplatte (Elangkörperj 1 bündig eingelassen, so wird das Spikesgeräusch an dieser Stelle deutlicher. Im Klangkörper entsteht ein schwach gedämpfter Körperschall-Wellenzug mit Frequenzen zwischen 10 und 50 KHz. Der Wellenzug wird im Klangkörper weitergeleitet und kann:-an einer beliebigen Stelle mit einem geeigneter Aufnehmer 2 nachgewiesen werden. Der AuSnehmer: wandelt die mechanische Körperschallschwingung in eine elektrische Wechselspannung um. Diese steht zur weiteren Verarbeitung in nachgeschalteten Geräten zur Verfügung.
• An den Klangkörper sind folgende Anforderungen zu stellen: 1. Er! muß in Fahrtrichtung breiter sein als der größte Abstand zwischen zwei Spikes eines Reifens.
• 2. Er muß so dick sein, daß der mechanische Wellenzug vom entferntesten Punkt in ausreichender Intensität zum Aufnehmer gelangt.
• 3. B;:muß gegen die Straßenbefestigung schallisoliert gelagert &win.
• Als Aufnehner dient beispielsweise ein Beschleunigungsaufnehmer mit einer Eigenfrequenz von 24 tEz. Das elektrische Signal des Aufnehmers wird gefiltert und einem Komparator zugeführt, wodurch erst oberhalb einer einstellbaren Schwellspannung über Verstärker und Impulsformerstufen ein elektromechanisches Zehlwerk 3 betätigt wird. Die chwellspannung ist zur Eliminieiung von Störungen notwendig. Gleichzeitig wird ein Steuerimpuls definierter Lage ausgegeben, der die Spurverteilungsmeßanlage nech 1 B in der erforderlichen Weise beeinflußt.
• B. Zu Ermittlung der Spurverteilung kann die normale Breite eines Fahr- oder überholstreifens (3,75 m) beispielsweise in 75 Abschnitte unterteilt werden, deren jeder dann 5 cm breit ist.
• Eine frei wählbare Anzahl dieser Abschnitte, beispielsweise 16, ist mit einer lleßeinrichtung versehen, die anspricht, wenn ein Reifen (1kw oder Pkw, mit oder ohne Spikes) darüberfährt.
• In einer speziellen Ausführung sind die erwähnten Abschnitte Stahlplättchen' 5 cm breit, 13 cm lang und 1 cm -dick. Sie sind an beiden Enden auf einem Auflager (U-Profil)~5 festgeschraubt. Das U-Profil ist so in den Straßenkörper eingelassen, daß die; Oberfläche der Plättchen 6 mit der Straßenoberfläche niveaugleich ist. Beim tberrollen eines dieser Plättchen durch einen Reifen biegt sich dieses ein wenig durch. Die Durchbiegung wird auf bekannte Weise mit Dehnmeßstreifen gemessen.
• In einem Verstärkerteil tEinschub-Karte mit gedruckter Schaltung) wird die Ergänzung zu einer Vollbrückenschaltung, die Unterdrückung der Nullpunktschwankung und die notwendige Verstärkung volgenommen. Däs so erhaltene tberfahrsignal wird wie bei 2A einem Schwellwertschalter (Komparator) zugeführt,- der eine Impulsformerstufe anstößt, wenn das Signal einen einstellbaren Pegel überschreitet. Der Impuls der angestoßenen Stufe betätigt ein elektromechanisches Zählwerk, das alle therrollungen des angeschlossenen Plättchens zählt. Eine zweite Impulsformerstufe und damit ein zweiter Zähler wird gleichzeitig angesteuert, aber nur, wenn der Steuerimpuls der Einrichtung nach 2 A "Spikes" gemeldet hat. Der zweite Zähler zählt also nur die tiberrollungen eines Plättchens durch einen mit Spikes bestückten Reifen.
• Der Abstand der beiden Vorrichtungen beträgt in einer speziellen Ausführung 30 cm in Fahrtrichtung, wobei das steuernde Gerät A vor B liegt.

Claims (1)

1. 7- Patentansprüche A1. Spikesreifendetektor zur automatischen Zählung Spikes-bereifter Bahrzeugachsen auf Straßen, bestehend aus einem Xlangkörper, dessen Körperschall bei tEerrollungen durch Spikesreifen gemessen und zur Zählung benutzt wird, gekennzeichnet durch eine ri die Straßendecke eingelassene Q mit der Straßenoberfläche'

   bündig abschließende Platte aus Stahl (Klangkörper (1)) an der ein Wandler (2) angebracht ist, der elektrische Signale an ein Zählwerk (3) weitergibt.

   A2. Spikesreifendetektor nach Anspruch Al, dadurch 'gekennz e ichnet , daß der Klangkörper 11) einen rechteckigen Querschnitt hat und, daß der Wandler 2) an jeder beliebigen Stelle des Klangkörpers angebracht werden kann.

   A3. Spikesreifendetektor nach Anspruch Al,.dadurch gekennzeichnet, daß der Klangkorper (1) gegen die Straßenbefestigung schallisoliert wird (4).

   A4. , Spikesreifendetektor nach Anspruch Al, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Wandler (2) gelieferten Signale, nach dem sie durch zweckmäßige elektronische Schaltungen gesPvubert, geformt und verstärkt wurden, elektromechanische Zählwerke mit Read-out-Kontakten (3) schalten und über geeignete Steuergeräte Lochstreifenstanzen steuern.

   A5. Spikesreifendetektor nach Anspruch A1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Zählimpulse nach Anspruch A4 gleichzeitig zur Steuerung eines Spurverteilungsdetektors nach Anspruch B1 so verwendet werden, daß die Spurverteilung Spikes-bereifter Fahrzeugachsen von der Spurverteilung normal-bereifter Fahrzeugachsen getrennt ermittelt werden kann.

   B1. Spurverteilungsdetektor zur Ermittlung der Häufigkeitsverteilung der Radüberrollungen der Straßenfahrzeuge im Querprofil der Straßenoberfläche, bestehend aus elastisch deformierbaren Platten, deren Deformation elektrisch gemessen und zur Schaltung elektromechanischer Zählwerk verwendet wird, gekennzeichnet durch ein in die Straßendecke eingelassenes U-Profileisen (5), das durch Stahlplättshen (6), die als Zähldetektoren wirken, ao abgedeckt wird, daß die Stahlplättchen bündig mit der Straßen oberfläche abschließen.

   B2. Spurverteilungsdetektor nach Anspruch B1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplättchen t6) die Abmessungen Breite: 5 cm, Länge: 13 cm und Dicke: 1 cm haben und als Detektoren dienen.

   B3. Spurverteilungsdetektor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihm"durch Steuerimpulse nach Anspruch A5 getrennte Häufigkeitsverteilungen im Querprofil einer Straßenoberfläche für Spikes-bereifte Fahrzeugräder und für normalbereifte Fahrzeugrlifder ermittelt werden können.

   B4. Spurverteilungsdetektor nach .Anspruch Bl,'dadurch gekennzeichnet, daß:- mit ihm durch Steuerimpulse von einer Einrichtung zur Unterscheidung von Pkw-Reifenüberrollungen und Skw-Reifenüberrollungen getrennte Häufigkeitsverteilungen im Querprofil einer Straßenoberfläche für die Uberrollung durch Lkw-Reifen und durch Pkw-Reifen ermittelt werden können.

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