DE2306563A1

DE2306563A1 - DEVICE FOR DETERMINING THE ABRASION OF A TIRE

Info

Publication number: DE2306563A1
Application number: DE19732306563
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Phys Dr Fock
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-02-10
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1974-08-15

Description

Vorrichtung zur Bestimmung des Abriebs eines Reifens Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Abriebs eines auf einer Felge gehaltenen Reifens, insbesondere eines Fahrzeugreifens, mit zumindest einer das Reifenmaterial durchstrahlenden rad oaktiven Probe und zumindest einer Detektoranordnung für die vom Reifenmaterial durchgelassene Strahlung. Wenn die Erfindung auch in erster Linie zur Bestimmung des Abriebs eines auf einem Fahrzeugrad montierten Reifens dienen-soll, ist sie mit Vorteil auch in anderen Fällen immer dann anwendbar, wenn man ohne Demontage des Reifens von der Felge bzw. Apparatus for determining the abrasion of a tire The invention relates to a device for determining the abrasion of a vehicle held on a rim Tire, in particular a vehicle tire, with at least one of the tire material radiating radially active sample and at least one detector arrangement for the radiation transmitted by the tire material. If the invention also in the first place to determine the abrasion of a tire mounted on a vehicle wheel, it can always be used with advantage in other cases if you do not have to dismantle it of the tire from the rim or

einem felgenähnlich wirkenden Teil und mit hoher Genauigkeit eine Messung der Verteilung des Abriebs über Querschnitt und Umfang des Reifens erhalten will.a rim-like part and with high accuracy Measurement of the distribution of wear over the cross-section and circumference of the tire was obtained want.

Die Ermittlung des Abriebs eines Reifens mit mech?nischen Meßmitteln erfolgt nur dann mit einigermaßen diskutabler Genauigkeit, wenn der Reifen einen großen Abrieb aufweist.The determination of the abrasion of a tire with mechanical measuring equipment occurs with reasonably debatable accuracy only when the tire has a has great abrasion.

Bei einem Fahrzeugreifen bedeutet dies, daß man mit dem Reifen Teststrecken von mehreren tausend Kilometern zurücklegen muß. Eine Fertigungskontrolle mit derartigen mechanischen Meßmitteln - Tiefenlehren - für die verbleibende Profilhöhe des Reifens ist also zur Serienkontrolle praktisch nicht anwendbar, es sei denn, man macht nur sehr wenige Stichproben.In the case of a vehicle tire, this means that you can use the tires Test distances of several thousand kilometers must be covered. A production control with such mechanical measuring means - depth gauges - for the remaining profile height of the tire is therefore practically inapplicable for series inspection, unless very few samples are taken.

Beispielsweise aus der Zeitschrift "Automobil-Industrie", 3-1969, Seiten 85 ff., ist es daher bekannt, durch Einsatz radioaktiver Proben und Durchstrahlung des Reifens mittels der von diesen emittierten Strahlung eine berührungslose Dickenmessung des Reifenmaterials vorzunehmen.For example from the magazine "Automobil-Industrie", 3-1969, Pages 85 ff., It is therefore known through the use of radioactive samples and irradiation of the tire by means of the radiation emitted by them, a non-contact thickness measurement the tire material.

Dabei wird zur Messung der Reifen von der Felge demontiert und ste ts die-selbe Stelle des Reifens auf eine mit der Probe - einem Material mit Gammastrahlung - versehene Halterung aufgelegt. Die Vergrößerung der mittels eines auf den Reifenumfang aufgesetzten Strahlungsdetektors, beispielsweise eines Szintillationszählers, gemessenen Strahlungsmenge zwischen zwei Messungen ist nun ein Maß für den Abrieb, der beim Fahren in dem Intervall zwischen den beiden Messungen aufgetreten ist.To measure the tire, it is removed from the rim and steered ts the same place of the tire on one with the sample - a material with gamma radiation - provided bracket placed. The enlargement of the means of a on the tire circumference mounted radiation detector, for example a scintillation counter, measured The amount of radiation between two measurements is now a measure of the abrasion that occurs during Driving occurred in the interval between the two measurements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die ohne Demontage des Reifens von der Felge zum Zwecke der Durchführung der Mes-Sung auskommt und darüberhinaus eine Aussage über die Verteilung des Abriebs über den Querschnitt des Reifens und über seinen Umfang liefert. Beispielsweise zur Einstellung des Sturzes der Räder eines Kraftfahrzeuges ist das Maß des Abriebs im Bereich der Innenschulter des Reifens von Interesse.The invention is based on the object of a device this Kind of creating that without dismantling the tire from the rim for the purpose of performing the measurement and moreover a statement about the distribution of the abrasion supplies over the cross-section of the tire and over its circumference. For example to adjust the camber of the wheels of a motor vehicle is the amount of abrasion in the area of the inner shoulder of the tire.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Felge zumindest eine Aufnahme für die Probe ohne Demontage des Reifens zugänglich angeordnet sowie die Felge nebst Reifen und die Detektoranordnung sowohl in einer querschnittsrichtung als auch in Umfangsrichtung.des Reifens relativ zueinander beweglich gelagert sind.This object is achieved according to the invention in that in the rim at least one receptacle for the sample is arranged to be accessible without dismantling the tire as well as the rim together with the tire and the detector arrangement both in a cross-sectional direction as well as in the circumferential direction of the tire are movably supported relative to one another.

Bei der Erfindung ist also in der Felge eine Aufnahme für die Probe vorgesehen, und zwar so, daß die Probe ohne Demontage des Reifens von der Felge eingesetzt bzw. aus der Aufnahme entfernt werden kann. Diese Entfernbarkeit der Probe bietet die Möglichkeit, den Pahrbetrieb ohne radioaktives Material durchzuführen. Zur Durchführung der Bestimmung des Abriebs wird der Reifen nebst der Felge dann vom Fahrzeug entfernt und in eine Halterung eingesetzt, die so ausgebildet ist, daß in zwei zueinander-senkrechten Richtungen Relativbewegungen zwischen Reifen und Detektoranordiiung möglich sind. BeisplelsKeise kann man die Vorrichtung so ausbilden, daß die Detektoranordnung auf einem Kreisbogen um die Probe in der Querschnittsrichtl7ng schwenkbar gelagert ist. Die Relativbewegung iu der hierzu senkrechten Richtung kann dadurch ausgeführt werden, daß die Felge drehbar in der Halterung gehalten ist, also der Reifen unter der Detektoranordnung in seiner Umfangsrichtung gedreht werden kann.In the invention, there is a receptacle for the sample in the rim provided, in such a way that the sample can be taken without dismantling the tire from the rim can be inserted or removed from the receptacle. This removability of the Probe offers the possibility to run the Pahrbetrieb without radioactive material. The tire and the rim are then used to determine the abrasion removed from the vehicle and inserted into a holder designed in such a way that that in two mutually perpendicular directions relative movements between tires and detector arrangement are possible. For example, one can use the device like this form that the detector arrangement on an arc of a circle around the sample in the cross-sectional direction is pivotably mounted. The relative movement in the direction perpendicular to this can be carried out in that the rim is rotatably held in the holder is, so the tire rotated under the detector arrangement in its circumferential direction can be.

Verständlicherweise kann es zweckmäßig sein, zur Anpassung an unterschiedliche Reifendurchmesser den die Felge tragenden Teil der Halt-erung und/oder den die Detektoranordnung tragenden Teil der Halterung höhenverstellbar auszubilden. Auch eine schlittenartige Halterung insbesondere der Detektoranordnung, wodurch Bewegungen im Sinne einer Entfernung oder Annäherung zwischen Detektoranordnung und Reifen möglich sind,-kann vorteilhaft sein. Understandably, it can be useful to adapt to different Tire diameter, the part of the holder carrying the rim and / or the detector arrangement to form the supporting part of the bracket adjustable in height. Also a sleigh-like one Bracket in particular the detector assembly, causing movements in the sense of a distance or proximity between the detector arrangement and the tire are possible, -may be advantageous.

lurch die Relativbewegungen zwischen Reifen und Detektoranordnung soll gleichsam ein Abtasten einzelner Bereiche des Reifens hinsichtlich des dort auftretenden individuellen Abriebs erfolgen. Daher ist es zweckmäßig, die Detektoranordnung eingangsseitig mit einem Kollimator zu versehen, so daß an den den eigentlichen Detektor bildenden Szintillationszähler nur diejenigen Impulse gelangen, die einen definierten kleinen Bereich des Reifenmaterials durchstrahlt haben. Dann ist es, wie noch anhand Figur 5 erläutert wird, möglich, mit großer Genauigkeit bereits den bei Testfahrten von beispielsweise wenigen hundert Kilometern auftretenden Abrieb im Bereich der verschiedenen Stollen und Rippen des Reifens zu ermitteln.Due to the relative movements between the tire and the detector arrangement should as it were a scanning of individual areas of the tire with respect to there occurring individual abrasion. It is therefore expedient to use the detector arrangement to be provided with a collimator on the input side, so that the actual Detector forming scintillation counter only get those impulses, which one have penetrated a defined small area of the tire material. Then it is, as will be explained with reference to FIG. 5, possible, with great accuracy the abrasion that occurs during test drives of a few hundred kilometers, for example in the area of the various studs and ribs of the tire.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme für die radioaktive Probe, die also in die Felge ohne Demontage des Reifens zugänglich eingesetzt ist, durch ein mit seiner Achse radial nach außen weisendes topfähnliches Teil mit Mitteln zur lösbaren Verbindung eines Halters für die Probe gebildet, die er im eingesetzten Zustand innerhalb des topfähnlichen Teils hält. Diese Verbindungsmittel können in einfacher Weise aus einem Gewinde bestehen, so daß der eigentliche Halter mit der raradioaktiven Probe vor jeder Messung in einfacher Weise in die Aufnahme eingeschraubt wird. Irgendwelche Justiervorgänge erübrigen sich.In the preferred embodiment of the invention, the recording for the radioactive sample, which is accessible in the rim without dismantling the tire is used by a pot-like with its axis pointing radially outward Part formed with means for releasably connecting a holder for the sample, the it holds in the inserted state within the pot-like part. These lanyards can easily consist of a thread, so that the actual holder with the raradioactive sample in a simple way before each measurement is screwed in. Any adjustment processes are unnecessary.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausfühnmgsbeispiels erläutert, von denen Figur 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergibt, während Figur 2 Einzelheiten der Detektoranordnung und Führung sowie die Figuren 3 und 4 konstruktive Merkmale der Halterung der radioaktiven Probe veranschaulichen. Figur 5 schließlich zeigt das Ergebnis einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten Messung.In the following the invention is based on the in the figures shown Ausfühnmgsbeispiels explained, of which Figure 1 is a schematic view of the invention Device reproduces, while Figure 2 details the detector arrangement and guidance and FIGS. 3 and 4 structural features of the holder for the radioactive sample illustrate. Finally, FIG. 5 shows the result of one with the one according to the invention Device carried out measurement.

In Figur 1 ist mit 1 die Felge und mit 2 der auf dieser Felge montierte Reifen eines Kraftfahrzeugrades bezeichnet. Die Felge ist um die Drehachse 3 drehbar in einer Halterung 4 gelagert, der in diesem Ausführungsbeispiel eine im Sinne der Pfeile 5 wirkende Höhenverstellung zugeordnet ist. Die Halterung 4 sitzt auf dem gemeinsamen Grundelement 6, das auch den in Richtung der Pfeile 7 verschiebbaren Schlitten 8 mit der Halterung 9 für die Detektoranordnung 10 trägt. Die Halterung 9 nebst Detektoranordnung 10 ist um die Achse 11 schwenkbar gelagert, so daß die Möglichkeit besteht, diese Achse 11 mittels des Schlittens 8 so zu verschieben, daß sie durch die in die Felge 1 eingesetzte radioaktive Probe 12 verläuft, und demgemäß eine Schwenkung der Detektoranordnung 10 um die jetzt durch die Probe 12 gehende Achse 11 vorzunehmen.In Figure 1, 1 is the rim and 2 is mounted on this rim Designated tire of a motor vehicle wheel. The rim can be rotated about the axis of rotation 3 stored in a holder 4, which in this embodiment is one in the sense of Arrows 5 acting height adjustment is assigned. The bracket 4 sits on the common base element 6, which is also displaceable in the direction of arrows 7 Carriage 8 with the holder 9 for the detector arrangement 10 carries. The bracket 9 together with the detector arrangement 10 is mounted pivotably about the axis 11, so that the It is possible to move this axis 11 by means of the slide 8 in such a way that that it runs through the radioactive sample 12 inserted into the rim 1, and accordingly, a pivoting of the detector arrangement 10 by the amount now carried out by the sample 12 going axis 11 to undertake.

Diese im Sinne der Pfeile 13 erfolgende Schwenkung - der 0 Schwenkbereich wird in der Regel 160 betragen - dient zur Abtastung eines Querschnittsprofils des Reifens 2, während die Drehbewegung im Sinne der Pfeile 14 des Reifens verschiedene Querschnitte in den Bereich des Eingangs der Detektoranordnung 10 zu bewegen gestattet.This pivoting in the direction of arrows 13 - the 0 pivoting range will usually be 160 - is used to scan a cross-sectional profile of the Tire 2, while the rotational movement in the direction of arrows 14 of the tire is different Allowed to move cross-sections in the area of the entrance of the detector arrangement 10.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch denjenigen Bereich des Reifens 2, der sich gerade unter der Detektoranordnung 10 befindet. Man erkennt, daß die Detektoranordnung 10 auf der Kreisbahn 15 um die radioaktive Probe, beispielsweise einen Gammastrahler, schwenkbar ist, so daß das Profil 16 des Reifens hinsichtlich des Abriebs abgetastet wird. Damit tatsächlich nur die einen begrenzten, definierten Bereich des Reifens durchsetzende Strahlung der Probe 12 in den eigentlichen Detektor 17 gelangt, ist diesem der Kollimatorspalt 18 vorgeschaltet.FIG. 2 shows a cross section through that region of the tire 2, which is just below the detector assembly 10. You can see that the Detector arrangement 10 on circular path 15 around the radioactive sample, for example a gamma emitter, is pivotable so that the profile 16 of the tire with respect to the abrasion is scanned. So actually only a limited, defined one Radiation of the sample 12 penetrating the area of the tire into the actual detector 17, the collimator gap 18 is connected upstream of it.

Zur Aufnahme der Probe 12 ist in die Felge 19 gemäß Figur 3 das topfähnliche Teil 20 eingesetzt, das mittels der Nutter 21 fest angeschraubt ist. Selbstverständlich kann die Befestigung auch auf anderem Wege erfolgen. Die radioaktive Probe 12 selbst ist ihrerseits an dem Halter 22 gehalten, und zwar ist dieser mit einem fingerartigen Fortsatz 23 zur Halterung der Probe im eingesetzten Zustand im vorderen Bereich 24 der Aufnahme 20 sowie dem Gewinde-teil 25 versehen, das mit dem Gewinde 26 in der Aufnahme 20 zusammenwirkt.To accommodate the sample 12, the rim 19 according to FIG. 3 has the pot-like shape Part 20 is used, which is firmly screwed on by means of the nut 21. Of course the attachment can also be done in other ways. The radioactive sample 12 itself is in turn held on the holder 22, and this is with a finger-like Extension 23 for holding the sample in the inserted state in the front area 24 of the receptacle 20 and the threaded part 25 provided with the thread 26 in the recording 20 cooperates.

Wie Figur 4 zeigt, kann eine für die jeweilige Messung geeignete Anzahl derartiger Aufnahmen 20 in die Felge 19 so eingesetzt sein, daß die Aufnahmen mit ihren Achsen radial nach außen weisen. Die offenen Seiten der Aufnahme 20 sind demgemäß ohne Demontage des Reifens zugänglich, was für die Entfernung der radioaktiven Probe vor der Testfahrt und dem Einsetzen der-Probe vor jeder Messung von großem Vorteil ist.As FIG. 4 shows, a number suitable for the respective measurement such recordings 20 be inserted into the rim 19 so that the recordings with their axes point radially outwards. The open sides of the receptacle 20 are accordingly accessible without dismantling the tire, resulting in the removal of the radioactive sample before the test drive and inserting the sample before each measurement of great advantage is.

Figur 5 schließlich zeigt den Verlauf der vom Detektor aufgenommenen Impulsrate (Impulszahl je Sekunde), wenn er längs des in Figur 2 mit 15 bezeichneten Abtastweges über den Reifenquerschnitt von der Außenschulter zur Innenschulter geschwenkt wird. In dem Diagramm sind vier Kurven für verschiedene Fahrstrecken eingetragen, und zwar gilt die Kurve a für eine Fahrstrecke von 0 km, d. h. einen neuen Reifen, die Kurve b für eine Fahrstrecke von etwa 400 km, die Kurve c für eine solche von etwa 800 km und die Kurve d für eine Fahrstrecke von etwa 1200 km. Da es sich letztlich um eine Absorptionsmessung handelt, ist die Impulsrate am Ort der verschiedenen Stollen 27 bis 73 des Reifenprofils am kleinsten, dagegen an den dazwischen liegenden Einschnitten am größten. Die Vergrößerung der Impulsrate i zwischen den verschiedenen Kurven a bis d bei einem Abszissenwert ist ein Maß für den Abrieb an dieser Stelle.Finally, FIG. 5 shows the course of the recorded by the detector Pulse rate (Number of pulses per second) when traveling along the scanning path denoted by 15 in FIG is pivoted over the tire cross-section from the outer shoulder to the inner shoulder. Four curves for different routes are entered in the diagram, and Curve a applies to a distance of 0 km, i.e. H. a new tire that Curve b for a distance of about 400 km, curve c for a distance of about 800 km and curve d for a distance of about 1200 km. Because it is ultimately is an absorption measurement, the pulse rate is at the location of the various Lugs 27 to 73 of the tire profile are the smallest, but those in between Cuts the biggest. The increase in the pulse rate i between the different Curves a to d with an abscissa value is a measure of the abrasion at this point.

Eine entsprechende Kurve kann man verständlicherweise beim Drehen des Reifens 2 im Sinne der in Figur 1 mit 14 bezeichneten Pfeile für den Verlauf des Abriebs in Umfangsrichtung des Reifens gewinnen.Understandably, you can see a corresponding curve when turning of the tire 2 in the sense of the arrows denoted by 14 in FIG. 1 for the course win the abrasion in the circumferential direction of the tire.

Zur Erzielung eines Meßergebnisses gemäß Fig. 5 ist wichtig, daß alle Stellen des Reifens 2 von der gleichen Ausgangsintensität durchstrahlt werden. Zu diesem Zweck ist eine kugelförmige Probe 12 verwendet, und ihre Halterung sowie die Aufnahme in dem Bereich 24 sind so ausgebildet, daß die Probe 12 in Richtung auf den Prüfling 2 von gleichen Materialstärken umschlossen ist.To achieve a measurement result according to FIG. 5, it is important that all Places of the tire 2 are irradiated by the same output intensity. to for this purpose a spherical sample 12 is used, and its holder as well the recording in the area 24 are formed so that the sample 12 in the direction is enclosed on the test specimen 2 by the same material thickness.

Claims

APPLICATIONS

1. ; Device for determining the amount of wear on a rim held tire, in particular a vehicle tire, with at least one that Tire material radiating radioactive sample and at least one detector arrangement for the radiation transmitted by the tire material, characterized in that in the rim (i, 19) at least one receptacle (20) for the sample (12) without dismantling of the tire (2) arranged accessible and the rim (1, 19) together with the tire (2) and the detector arrangement (10) both in a cross-sectional direction (15) and in Circumferential direction (14) of the tire (2) are mounted so as to be movable relative to one another.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the detector arrangement (10) pivotable on an arc of a circle (15) around the sample (12) in the cross-sectional direction is stored.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detector arrangement (10) contains a collimator (18) on the input side.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the recording by a pot-like with its axis pointing radially outward Part (20) with means (26) for releasably connecting a holder (22) for the sample (12) is formed, which he (22) in the inserted state within the pot-like Partly (20) holds.