DE2320322B2

DE2320322B2 - Reifenprüfstand

Info

Publication number: DE2320322B2
Application number: DE19732320322
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 6100 Darmstadt Haardt
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1973-04-21
Filing date: 1973-04-21
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2320322A1; NL7306822A

Description

Die Erfindung betrifft einen Reifenprüfstand mit Kraftmeßeinrichtung zur Erfassung der von einem sich drehenden Fahrzeugreifen auf eine eine Abrollbewegung zulassende Unterlage, vorzugsweise auf eine drehbare Trommel, ausgeübten Radialkraft und zur Anzeige der von einer als Sollwert gegebenen Radlast abweichenden Meßwerte, bei dem der Fahrzeugreifen mit Hilfe einer Transportvorrichtung unter Zwischenschaltung einer Feder gegen die Unterlage verspannt wird und bei dem eine in diesem Kraftschluß liegende Kraftmeßdose die Radiallast mißt.

Bei derartigen Reifenprüfständen werden üblicherweise die Radialkraft, die Umfangskraft in Laufrichtung des Reifens und die Seitenkraft quer zur Laufrichtung gemessen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Messung der radialen Kräfte, um eine Aussage über die Gleichförmigkeit des Reifenaufbaus zu erhalten.

Die an der Berührungsstelle des Reifens mit der Lauffläche auftretende radiale Kraft wird im wesentlichen durch die aufgebrachte Radlast gebildet. Von erheblicher Bedeutung für das Betriebsverhalten des zu prüfenden Reifens sind die der Radlast überlagerten Schwankungen der radialen Kraft, die beim Abrollvorgang auftreten. In F i g. 1 ist ein bekannter Reifenprüfstand zur Messung der radialen Gleichförmigkeit dargestellt. Ein Reifen 1 ist mit seiner Felge in Lagern in einem ortsfesten Lagerbock 2 drehbar gelagert und kann durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung gedreht werden. Eine Lauftrommel 3 ist drehbar auf einem verfahrbaren Wagen oder Schlitten 4 derart angebracht, daß die vom Reifen 1 auf die Lauftrommel 3 ausgeübte Radialkraft von einer Kraftmeßdose 5 aufgenommen wird, die horizontal zwischen der Lagerung 3a der Lauftrommel und dem Wagen oder Schlitten 4 angebracht ist Um in horizontaler Richtung Bewegun-

'5 ß^en gegenüber dem Wagen 4 ausführen zu können, ist die Lagerung 3a der Lauftrommel 3 beweglich, beispielsweise über Parallellenker 4a auf dem Wagen 4 abgestützt. Der Wagen 4 ist mittels eines sich ortsfest abstützenden Spindeltriebs 6 horizontal bewegbar, so daß die Lauftrommel 3 gegen den Reifen 1 gedruckt werden kann.

Vor Beginn der Prüfung wird der Wagen 4 mit der Lauftrommel 3 gegen die Reifen 1 bewegt, bis über die Kraftmeßdose 5 die gewünschte vorgegebene Radlast gemessen wird. Der Wagen 4 wird dann stillgesetzt. Nun wird der Reifen 1 von einem nicht dargestellten Antrieb gedreht. Dabei mißt die Kraftmeßdose 5 die Radialkraft, bestehend aus der Radlast und der durch einen ungleichförmigen Reifenaufbau entstehenden Radialkraftschwankungen. Die radiale Gleichförmigkeit der Radialkraft läßt sich aus den verhältnismäßig kleinen und deshalb nicht mit ausreichender Genauigkeit zu messenden Schwankungen der von der Kraftmeßdose 5 erfaßten Radialkraft bestimmen.

Weiterhin ist aus der »Automobiltechnischen Zeitschrift«, Januar 1967, S. 1 bis 7, ein Prüfstand bekannt, bei dem der Reifen durch eine Spindel über eine zylindrische Schraubenfeder gegen den Rahmen verspannt werden kann. Auch bei diesem Prüfstand wird die gesamte Radialkraft über eine in diesem Kraftschluß liegende Kraftmeßdose bestimmt.

Einen ähnlichen Gleichförmigkeitsprüfstand zur Ermittlung der Schwankung der Radlast zeigt die Zeitschrift »Materialprüfung«, Februar 1970, S. 37 bis 40. Es wird die gesamte Anpreßkraft, die der Radlast entspricht, gemessen. Die infolge der Ungleichmäßigkeit des Reifens auftretenden Radlastschwankungen werden nur als eine gewisse Welligkeit gemessen. Da die Radlastschwankungen auch hier durch Ermittlung der Größt- und Kleinstwerte der Anpreßkraft ermittelt werden, läßt sich die Größe der verhältnismäßig kieinen Schwankungen nicht mit ausreichender Genauigkeit bestimmen. Aus der US-PS 34 78 581 ist schließlich noch ein Gleichförmigkeitsprüfstand bekannt, bei dem der Reifen hydraulisch gegen eine Unterlage verspannt wird.

Die Radlast liegt bei einem mittleren Personenwagenreifen in der Größenordnung von beispielsweise 300 kg.

Da aber noch Abweichungen von der radialen Gleichförmigkeit von weniger als 1 kg gemessen werden sollen, ist dies bei den bekannten Anordnungen auch mit hochgenauen und entsprechend aufwendigen Kraftmeßeinrichtungen nicht zuverlässig möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reifenprüfstand der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sowohl hohe aufgebrachte Radlasten als auch geringe Radialkraftschwankungen in der Größenordnung von 0,3 %

mit hoher Genauigkeit gemessen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach der Verspannung des Fahrzeugreifens gegenüber der Unterlage ein starres Bauteil am Fahrzeugreifen und an der Unterlage derart angreift, daß der Fahrzeugreifen und die Unterlage in einem dem verspannten Zustand entsprechenden Abstand gehalten werden, und daß in das starre Bauteil eine weitere Kraftmeßdose eingebaut ist, mit der nur die Abweichungen der Radialkraft vom vorgegebenen Sollwer« erfaßt werden. Die Messung der Radialkrahschwankungen erfolgt hierbei im Kraftnebenschluß zu der die Radlast aufbringenden Feder und der der Feder in Reihe nachgeschalteten Meßeinrichtungen für die Radlast. Dabei wird die verhältnismäßig hohe Radlast nicht über die Meßeinrichtung für die Radialkaftschwankungen geleitet, so daß diese für einen kleinen Nennbereich und demzufolge mit großer Meßgenauigkeit ausgelegt werden kann.

Bei einer Ausführungsform der E/findung besteht das starre Bauteil aus einem starren Verbindungsstück zwischen dem Fahrzeugreifen und der Lauftrommel. Sind der Unterbau des Fahrzeugreifens und der Unterbau der Lauftrommel horizontal beweglich angeordnet, so wird die Einleitung von Kräften und Schwingungen in das Fundament vermieden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das starre Bauteil aus je einem starren Verbindungsstück zwischen dem Fahrzeugreifen sowie der Lauftrommel und je einem Festpunkt besteht, von denen das eine Verbindungsstück gegen seinen Festpunkt an'etierbar ist. In diesem Fall ist es günstig, die weitere Kraftmeßdose in das andere Verbindungsstück einzubauen. Bei dieser Anordnung stellt das Fundament, an dem die beiden Unterbauten abgestützt sind, einen Teil der Meßverbindung zur Erfassung der Radialkraftschwankungen dar.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemä-Ben Reifenprüfstands zur Bestimmung der radialen Gleichförmigkeit der auftretenden Kräfte und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reifenprüfstandes.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reifenprüfstands, mit dem die radiale Gleichförmigkeit mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, und zwar unabhängig von hohen Radlasten.

Der Unterbau oder Lagerbock des angetriebenen Reifens 1 ist hier als Wagen oder Schlitten 10 ausgebildet, der horizontal frei beweglich geführt ist. Der Wagen 10 enthält einen Spindeltrieb 11, mit dem eine Feder 12 gespannt werden kann, die über eine Kraftmeßdose 13 mit einem Unterbau 14 der Lagerung 3a der Lauftrommel 3 verbunden ist. Durch Betätigung des Spindeltriebes 11 wird die gewünschte Radlast zwischen der Lauftrommel 3 und dem Reifen 1 aufgebaut. Die in diesem Kraftschluß liegende Kraftmeßdose 13 mißt die Radlast.

Die Lagerungen bzw. Unterbauten der Lauftrommel 3 und des Reifens 1 sind durch mindestens eine Stange

15 oder ein ähnliches starres Bauteil miteinander verbunden, in die eine weitere Kraftmeßdose 16 eingebaut ist Ebenso wie der Unterbau des Reifens 1 kann auch der Unterbau 14 bwz. die Lagerung 3a der Lauftrommel 3 horizontal beweglich abgestützt sein, beispielsweise über Parallellenker 4a und/oder durch Aufnahme der Lauftrommel 3 auf einem Wagen oder Schlitten.

Vor Beginn der Prüfung wird der Unterbau 10 des Reifens mittels des Spindeltriebs 11 gegen den Unterbau 14 der Lauftrommel 3 verspannt, bis an der Kraftmeßdose 13 die gewünschte Radlast gemessen wird. Bis dahin war die andere Kraftmeßdose 16 nicht eingeschaltet, und die Stange 15 wird jetzt dem Abstand der Achsen des Reifens 1 und der Lauftrommel 3 angepaßt. Beim Abrollen des Reifens 1 auf der Lauftrommel 3 zeigt die Kraftmeßdose Ϊ3 die vorgegebene Radlast an, während die parallel dazu geschaltete Kraftmeßdose 16 nur die Schwankungen der Radlast, Abweichungen von der radialen Gleichförmigkeit anzeigt

Der in F i g. 3 gezeigte Reifenprüfstand ist hinsichtlich der gegenseitigen Verspannung des Reifenunterbaus 10 gegen den Lauftrommelunterbau 14 ebenso aufgebaut, wie in F i g. 2 gezeigt. Auch hier ist der Spindeltrieb 11 am Reifenunterbau 10 angeordnet und über die Feder 12 und die Kraftmeßdose 13 mit dem Lauftrommelunterbau 14 verbunden. Der als Wagen oder Schlitten ausgebildete Unterbau 10 des Reifens 1 ist gegen einen Festpunkt über eine Verspanneinrichtung 17 arretierbar. Der Lauftrommelunterbau 14 bzw. die Lauftrommellagerung 3a sind über eine weitere Kraftmeßdose 18 in horizontaler Richtung gegen einen Festpunkt abgestützt.

Auch bei der Anordnung gemäß F i g. 3 zeigt die Kraftmeßdose 13 die eingestellte Radlast an, während die Schwankungen der Radialkraft unbeeinflußt von der Radlast durch die weitere Kraftmeßdose 18 erfaßt werden, wodurch man Meßwerte für die radiale Gleichförmigkeit des Reifens 1 erhält.

Bei beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Reifenprüfständen wird die Federkonstante der die Radialkraftschwankungen erfassenden Kraftmeßdose

16 bzw. 18 zehn- bis hundertmal so groß gewählt wie die der Feder 12, die die beiden Unterbauter; 10 und 14 verbindet. Dadurch wird erreicht, daß sich bsi den verhältnismäßig kleinen Auslenkungen der Kraftmeßdose die eingestellte Radlast nicht verändert.

Statt einer Kraftmeßdose 16 bzw. 18 für die Messung der Radialkraftschwankungen können auch zwei elektrisch hintereinandergeschaltete Kraftmeßdosen vorgesehen werden, von denen je eine in den Ebenen der beiden Lager der Lauftrommel 3 liegt.

Statt mit mechanischen Spindeltrieben 11 können die Bewegungen auch hydraulisch oder pneumatisch erzeugt werden. Gegenüber der Ausführungsform gemäß F i g. 3 kann auch insofern eine Abwandlung vorgenommen werden, als der Unterbau 10 des Reifens ortsfest ausgeführt und der Unterbau 14 der Lauftrommel 3 verschiebbar ausgeführt sein kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ί. Reifenprüfstand mit Kraftmeßeinrichtung zur Erfassung der von einem sich drehenden Fahrzeugreifen auf eine eine Abrollbewegung zulassende Unterlage, vorzugsweise auf eine drehbare Trommel, ausgeübten Radialkraft und zur Anzeige der von einer als Sollwert gegebenen Radlast abweichenden Meßwerte, bei dem der Fahrzeugreifen mit Hilfe einer Transportvorrichtung unter Zwischenschaltung einer Feder gegen die Unterlage verspannt wird und bei dem eine in diesem Kraftschluß liegende Kraftmeßdose die Radiallast mißt, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verspannung des Fahrzeugreifen (1) gegenüber der Unterlage (3) ein starres Bauteil (15) am Fahrzeugreifen (I) und an der Unterlage (3) derart angreift, daß der Fahrzeugreifen (1) und die Unterlage (3) in einem dem verspannten Zustand entsprechenden Abstand gehalien werden, und daß in das starre Bauteil (15) eine weitere Kraftmeßdose (16, 18) eingebaut ist, mit der nur die Abweichungen der Radialkraft vom vorgegebenen Sollwert erfaßt werden.
2. Reifenprüfstand nach Anspruch I mit einer drehbaren Lauftrommel, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Bauteil aus einem starren Verbindungsstück (15) zwischen dem Fahrzeugreifen (1) und der Lauftrommel (3) besteht.
3. Reifenprüfstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau des Fahrzeugreifens (1) und der Unterbau der Lauftrommel (3) horizontal beweglich angeordnet sind.
4. Reifenprüfstand nach Anspruch 1 mit einer drehbaren Lauftrommel, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Bauteil aus je einem starren Verbindungsstück zwischen dem Fahrzeugreifen (1) sowie der Laufirommel (3) und je einem Festpunkt besteht, von denen das eine Verbindungsstück gegen seinen Festpunkt arretierbar ist.
5. Reifenprüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kraftmeßdose (18) in das andere Verbindungsstück eingebaut ist.