DE2217919B2 - Reifenprüfvorrichtung - Google Patents
ReifenprüfvorrichtungInfo
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- G01M17/00—Testing of vehicles
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- G01M17/02—Tyres
- G01M17/022—Tyres the tyre co-operating with rotatable rolls
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reifenprüfvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine bekannte Reifenprüfvorrichtung nach US-PS 35 46 939 besteht aus einer drehbaren Trommel, in
deren radialer Verlängerung ein verschiebbarer Schlitten aufgebaut ist, auf dem in zwei massiven Stützen eine
Welle mit daran befestigtem L-förmigen Ausleger in Drehlagern abgestützt ist Das Ende des längeren
Armes des L-förmi^en Auslegers ist zu einer Kurven-Gleitfläche ausgebildet, an der ein entsprechend
gestaltetes Gleitstück anliegt, an dem wiederum die Halterung für die Reifen/Radanordnung, d. h. die
jo Radlaufspindel angebracht ist. Zur Veränderung des
Richtungswinkels des an der Trommel ablaufenden Rades wird der kürzere Arm des L-förmigen Trägers
um die auf den zwei Böcken gelagerte Welle mittels einer Zylinderanordnung geschwenkt Die Mittelachse
J5 der Schwenkwelle durchdringt die Umfangsmittenebene
des Reifens und die Aufstandsfläche desselben cn der Trommelaußenfläche. Zur Veränderung des Sturzwinkels
muß das Gleitstück am Ende --Jes längeren Armes
des L-förmigen Auslegers ebenfalls mittels einer Zylinderanordnung bewegt werden. Diese Anlage
gestattet zwar die voneinander unabhängige Einstellung des Richtungs- und des Sturzwinkels und durch eine
Verschiebung des Schlittens auch eine Veränderung der Reifenbelastung, jedocn ist die gesamte Anlage durch
die notwendigen großen Wellen- und Wellenauslegerquerschnitte sehr sperrig und groß und das freie Ende
des L-förmigen Trägers mit den angepaßten Formgleitflächen bedarf einen außerordentlich starren und damit
aufwendigen Aufbaus, um nicht beim Lauf unter dem Einfluß der auftretenden Reifenkräfte in Schwingungen
zu geraten. Diese Gefahr tritt besonders bei Hochgeschwindigkeits-Messungen auf. Als Einrichtung zur
Messung der an dem Reifen auftretenden Kräfte und Momente dient bei der bekannten Reifenprüfvorrichtung
eine entsprechend ausgelegte Meßnabe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reifenprüfvorrichtung der eingangs genannten Gattung
zu schaffen, die kompakt aufgebaut ist und damit auch Hochgeschwindigkeitsmessungen auf sichere und ein-
wi fache Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Reifenprüfvorrichtung nach Anspruch I.
Die so ausgeführte Reifenprüfvorrichtung kommt mit einer kurzen, nur den Trommelmantel umgreifenden
h5 Reifenbefestigungsvorrichtung aus, die deswegen auf
einfache Weise steif gehalten werden kann. Durch die drehbare Halterung der Reifenbefestigungsvorrichtung
in der bezeichneten Weise ist eine einfache Verstellbar-
keit des Lenkwinkels des Reifens gewährleistet. Die
Ansprüche 2 bis 4 ergeben dabei eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Prüfvorrichtung.
Die Prüfung von Reifen unter einstellbaren Sturzwinkeln wird durch eine Weiterbildung nach Anspruch 5
ermöglicht, wobei besonders vorteilhafte Ausführungsformen
durch die Ansprüche G und 7 gegeben sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt
sich durch Anspruch 8; es ist dann möglich, auch die Einflüsse einer seitlichen Bewegung des Reifens, d. h. bei
einer Bewegung quer zur Laufrichtung des Reifens, zu
untersuchen, wobei Anspruch 9 eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Weherbildung ergibt
Statt einer üblichen Meßnabe kann die Einrichtung zum Messen der auftretenden Kräfte und Momente
einen Kräftekubus nach Anspruch 10 umfassen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 11 bis 13.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Reifenprüfvorrichtung,
F i g.2 in schematischer Form einen Schnitt durch die
Drehzapfenachse der Prüfvorrichtung nach F i g. 1,
Fig.3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Sturzachse der Vorrichtung und
Fig.4 in auseinandergezogener Darstellrng den
Aufbau des Kräftekubus.
Die Reifenprüfvorrichtung enthält eine drehbar angebrachte Trommel 1, Kragträger 2, eine Reifenbefestigungsvorrichtung
3 und einen Stützkäfig 4.
Die Trommel 1 besteht aus einem Trommelmantel 5, der um eine Drehachse 6 drehbar über eine mit einem
Rand des Trommelmantels 5 verbundene Scheibe 7 gehalten ist. Die Kragträger 2 sind auf einem Rahmen 8
befestigt, der auf zwei Stahlbetonsäulen 9 aufliegt, und zwar an der geschlossenen Seite der Trommel 1.
Die Reiftiibefestigungsvorrichtung 3 besteht aus
einem Arm 10 (Fig.2), der um einen Drehzapfen 11
schwenkbar angebracht ist. Der Drehzapfen 11 sitzt in dem hohlen Innenteil der Trommel 1 und seine
(verlängerte) Achse 12 durchstößt den Trommelmantel 5. An dem Arm 10 ist in einer Gleitführung 13, 13' ein
Kräftekubus oder -würfel 14 angebracht An dem Kräftekubus 14 (Fig.4) ist eine Radlaufspindel 30
angeordnet, an der eine Rad/Reifenanordnung drehbar befestigt werden kann. Die Reifenbefestigungsvorrichtung
3 wird von dem Stützkäfig 4 gehalten, der wiederum durch zwei Schwenklager 15, die an den
Kragträgei η 2 sitzen, gehalten ist Die Schwenklagcr 15
besitzen eine gemeinsam fluchtende Achse 16, die die Radsturzachse der Reifenprüfvorrichtung bildet und
tangential zur Oberfläche des Trommelmantels 5 liegt. Die Schwenklager 15 sind ebenfalls in Gleitführungen
17 eingesetzt und können durch Schubstangen 18 bewegt werden, die wiederum durch eine Zylinderanordnung
19 in Bewegung gesetzt werden. Dadurch ist eine Seitenbewegung des Reifens über die Fläche des
Trommelmantels 5 möglich.
Der Kräftekubus oder -würfel 14 ist in auseinandergezogener Darstellung in Fig.4 gezeigt und besteht aus
einem starren Element 21, das in der Gleitführung 13 (Fig. I) des Arme:; 10 sitzt, sowie aus einem zweiten
starren Element 20, das die Radlaufspindel 30 trägt. Die beiden starren Elemente 20 und 21 sind gleichartig
aufgebaut und umfassei jeweils drei Würfelkanten. Die weiteren sechs Würfelkanten werden durch sechs
Spann-Verbindungsstäbe 22, 23, 24, 25, 26 und 27 gebildet, welche in der in Fig.4 gezeigten Art die
beiden starren Elemente 20 und 21 miteinander verbinden. Dabei liegen die Spannverbindungsstäbe 22
und 27 in einer Richtung in der horizontalen Ebene, die Verbindungsstäbe 24 und 25 sind dazu senkrecht
ίο ebenfalls horizontal angeordnet und die Verbindungsstäbe 23 und 26 liegen vertikal. An jedem Spannverbindungsstab
ist ein (nicht dargestellter) Dehnungsmeßstreifen (oder mehrere solche Streifen) aufgebracht,
durch den die durch den Stab übertragene Kraft gemessen werden kann.
Die Bewegung des Kräftekubus oder -würfeis 14 in der Gleitführung 13,13', die zum Einsetzen des Reifens
nötig ist, sowie die Schwenkbewegung der Reifenbefestigungsvorrichtung
3 und des Stüt-.';äfigs 4 geschieht über jeweilige pneumatische oder hydraulische Zylinderanordnungen,
die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Fm Betrieb wird eine Reifen/Radanordnung auf der Radlaufspindel 15 befestigt und durch Verfahren des
Kräftekubus oder des -würfeis 14 in der Gleitführung 13, 13' gegen die Außenfläche des Trommelmantels 5
angedrückt
Die (verlängerte) Achse 12 des Drehzapfens 11 und die gemeinsame Achse 16 der beiden Schwenklager 15
jo schneiden einander im Zentrum der Reifenaufstandsfläche29.
Die Trommel wird dann in Drehung versetzt; es können Geschwindigkeiten eingestellt werden, die
Abrollgeschwindigkeiten auf der Straße bis zu ca.
J5 250 km/h entsprechen. Die zwischen dem Reifen und
der Trommelmantel-Außenfläche auftretende Kräfte werden durch die Spann-Verbindungsstäbc 22, 23, 24,
25, 26 und 27 in die Komponenten radiale Kräfte (Reifenbelastung), Seitenkraft (Seitenführungskraft) und
Läi gs- oder Umfangskraft (Schleppkraft) aufgelöst und ebenso die drei Momente, die um die Achse wirken, in
welchen die eben genannten Kräfte auftreten. Es handelt sich dabei um das Moment um die radial
gerichtete Achse (Rückstellmoment), das Moment um die Querachse durch die Reifenaufstandsfläche (Rollwiderstandsmoment)
und um das Moment um die Längsrichtungsachse (Kippmoment).
Der Lenkwinkel, um den die Reifen/Radanordnung 28 eingeschlagen ist, kann erforderlichenfalls während
des Reifenlaufs durch Schwenken der Reifenbefestigungsvorrichtung 3 um den Drehzapfen 11 verändert
oder "iagestellt werden und ebenso ist durch Schwenken
der Käfige 4 um die Achse 16 eine Einstellung des Radsturzwinkels möglich.
Der Reifen kann in Seitenrichtung über den Trommelmantel durch Betätigung der Zylinderanordnung
19 bewegt werden und er kann auch gegenüber dem Trommelman.el auf und ab bewegt werden, indem
der Kräftekubus oder -würfel 14 in der Gleitführung 13,
w) 13'bewegt wird.
Auf diese Weise können die durch den Reifen erzeugten Kräfte unter sehr vielen verschiedenen
Betriebsbedingungen gemessen werden; dabei kann der Reifen vorwärts wie huch rückwärts gedreht werden.
Claims (13)
1. Reifenprüfvorrichtung mit einer drehbaren Trommel, einer Reifenbefestigungsvorrichtung, die
die zu prüfende Reifen/Radanordnung in Berührung mit der Außenfläche des Trommelmantels mit
einstellbarem Lenk- und Sturzwinkel hält, und mit Einrichtungen zur Messung der an dem Reifen beim
Lauf auftretenden Kräfte und Momente, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reifenbefestigungsvorrichtung
(3) radial innerhalb des Trommelmantels (5) um eine senkrecht zur Trommel-Drehachse
(6) stehende, in Verlängerung den Trommelmantel (5) durchstoßende Achse (12) drehbar gehalten ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (1) eine mit dem Trommelmantel (5) an einer Kante desselben verbundene Scheibe (7) aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die P-eifenbefestigungsvorrichtung (3)
an einem innerhalb der Trommel angeordneten Drehzapfen (11) schwenkbar befestigt ist, dessen
Achse (12) in Verlängerung den Trommelmantel (5) durchstößt
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifenaufstandsfläche (29) an dem
Trommelmantel (5) zentrisch umgebend zur Achse (12) des Drehzapfens (11) liegt
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifenbefestigungsvorrichtung
(3) um eine tangential zur Außenfläche des Ttommel./iantels (5) liegende
Achse (16) bewegbar ist
6. Vorrichtung nach einem jder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die tangential zur Außenfläche des Trommelmantels (15) liegende Achse (16) die Achse
(12) des Drehzapfens (11) in der Mitte der Reifenaufstandsfläche (29) schneidet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifenbefestigungsvorrichtung (3)
in einem in die tangential zur Außenfläche des Reifenmantels (S) liegende Achse (16) bildenden
Schwenklagem (15) gehaltenen Käfig (4) gehalten ist, wobei die Schwenklager (15) vor bzw. hinter der
Reifenaufstandsfläche (29) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenverschiebungseinrichtung
(17,18,19) zur seitlichen Verschiebung
der zur Außenfläche des Trommelmantels (5) tangentialen Achse (16) in einer senkrecht zu dieser
Achse (16) und senkrecht zur Drehebene der Trommel (1) stehenden Richtung vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur seitlichen Verschiebung der tangentialen Achse (16) gemeinsam
über Schubstangen (18) durch eine Zylinderanordnung (19) verschiebbare Gleitführungen (17) für die
Schwenklager (15) umfaßt.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zur Messung der an den Reifen auftretenden Kräfte und Momente einen Kräftekubus (14)
umfiißt, der aus zwei jeweils drei Würfelkanten umfassenden starren Elementen (20, 21) und aus die
weiteren Würfelkanten bildenden Spann-Verbin dungsstäbcn (22, 23, 24, 25, 2h. 27) mit jeweiligen
Axialkraft-Erfassungselementen aufgebaut ist.
IU Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kräftekubus (14) gegenüber der Reifenbefestigungseinrichtung auf den
Trommelmantel (5) zu und von ihm weg in einer Gleitführung (13,13') verschiebbar ist
IZ Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung
der Reifenbefestigungsvorrichtung \d) durch eine Zylinderanordnung beeinflußbar ist
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifenbefestigungsvorrichtung
(3) während der Drehung der Trommel (1) bewegbar ist
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GB (1) | GB1392033A (de) |
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