DE2515611A1 - Reifeninspektionsmaschine - Google Patents

Description

Reifeninspektionsmaschine

Diese Erfindung kann das schrittweise Abtasten bzw. Abfühlen, mit Wiedergabe einer Aufeinanderfolge von Stehbildern, der US-PS von Green und Snarr mit der Nummer 3 758 723, datiert vom 11. September 1973, die automatischen Reifenhandhabungsvorrichtungen der US-PS von Green und Snarr mit der Nummer 3 789 226, datiert vom 29. Januar 1974, sowie das optische System für das Abbilden - in einem einzigen Bild - der inneren Struktur eines Wulst-bis-Wulst-Sektors eines Reifens der Patentanmeldung von Green und DeBenedetti, unterzeichnet am 21. März 1974, alle im Besitz des Inhabers dieser Erfindung, einschließen.

Grundlage der Erfindung

Luftreifen für den Straßeneinsatz werden starken Belastungen durch schwere Lasten, hohes Antriebs- und Bremsdrehmoment, Seitenführungskräfte sowie Hochgeschwindigkeitsbiegung unterworfen, welche im täglichen Einsatz auftreten. Selbst die modernste Reifenkonfektioniermaschine placiert die inneren

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Elemente nicht immer mit dem beabsichtigten Grad an Einheitlichkeit und Gleichförmigkeit, und der endgültige Formungsvorgang verdeckt eine ungleichmäßige Placierung, was zu Spannungskonzentration und anschließendem vorzeitigem Versagen führen kann, so daß eine externe Inspektion für die Trennung guter Reifen von schlechten Reifen nicht geeignet ist.

Das erfolgreichste Verfahren für das Feststellen von Defekten bei der inneren Placierung von Elementen von Luftreifen ist eine Röntgen- Inspektion, aber trotz vieler neuer Fortschritte ist sie so langsam und kostspielig geblieben, daß eine Routineinspektion jedes Reifens zu den Kosten, und somit zu dem Verkaufspreis, wesentlich beisteuerte.

Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, die Operation einer Röntgeninspektionsmaschine zu automatisieren, so daß sie ein Minimum an Aufmerksamkeit und deshalb ein Minimum an Arbeitskosten erfordert.

Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Röntgeninspektionsmaschine maximaler Anpassungsfähigkeit und vielseitiger Verwendungsmöglichkeit vorzusehen, so daß sie beliebige Vermischungen von Typen und Größen handhaben kann, wie sie bei Produktionsarbeitsvorgängen auftreten, ohne daß irgendein kostspieliges Vorsortieren erforderlich ist. Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Einrichtung vorzusehen, welche die kleinsten Straßenreifen annimmt, trotz der schwierigen geometrischen Probleme, in einen kleinen Wulstkreis eine Röntgenröhre von nichtreduzierbarer Größe wegen des Erfordernisses einer sehr hohen Spannungs-Isolierung bzw. einer Isolierung gegen sehr hohe Spannung anzuordnen, sowie einen Wulstspreizungsmechanismus adäquater Größe und Kraft, so daß er auch die großen und steifen Wülste großer Lastzug- Reifen zu separieren vermag.

Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Maschine vorzusehen,

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welche wahlweise für 100 % visuelle Inspektion oder für automatisierte Untersuchung für spezifische Konditionen, oder für beides zusanen, oder hintereinander, verwendet werden kann.

Bei dieser Erfindung - in ihrer bevorzugten Form - bewegt sich eine kontinuierliche Aufeinanderfolge von Reifen, welche eine beliebige Folge von Reifen weit variierender Großen und Typen sein kann, welche von Reifen für Miniaturfahrzeuge oder leichte Anhänger reichen, mit Wulstdurchmessern von 10 Zoll (25,f cn), bis zu den größten und schwersten Lastwagenreifen, «it Wulstdurchmessern von 2t,5 Zoll (62,1 cm), oder mehr, in einer horizontalen Position auf einer Rollenbahn nach der Rontgeninspektionsmaschine hin, wo sie einer nach dem anderen eingelassen werden, wenn der vorherige Reifen entladen ist. Die Förderer- Rollen am Eingang sind schräggestellt, um die Reifen an einer seitlichen Führung entlang zu leiten, wo eine Reifenabfühlvorrichtung gerade hinter der Mitte der Maschine angeordnet ist. Das Erfühlen des Vorhandenseins des aufrückenden Reifens stoppt den Förderer und läßt den Reifen zentriert in der Maschine. Es triggert ferner die horizontale Vorbewegung eines Paares Förderspulen mit vertikalen Achsen an, welche die Lauffläche des Reifens erfassen und ihn seitlich des Förderers auf ein Röntgenstrahlen- Abbildungssystem zu schieben. Durch ein elektrisches Auge wird sein vertikaler Strahl zuerst unterbrochen, und dann wieder strahlend, wenn die offene Mitte des Reifens gegenüber dem elektrischen Auge vorbeibewegt wird. Der Durchgang des Lichtstrahles durch die Mitte des Reifens hindurch stoppt die Vorbewegung der Förderspulen, wobei der Reifen mit dem seitlich am meisten vorbewegten Teil der Wulstöffnung in einer vorbestimmten Lage gelassen wird. Der Lichtstrahl triggert ferner die Vorbewegung eines weiteren Paares Förderspulen mit vertikalen Achsen an, von der anderen Seite her, gegen die Reifenlauffläche.

Wenn das zweite Paar Förderspulen die Lauffläche des Reifens

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mit genügender Kraft erfaßt, um den Reifenwulst zurück in den Strahl des elektrischen Auges zu bewegen, wird der Vorschub der Förderspulen angehalten, und die oberen und unteren Flansche aller Förderspulen werden axial aufeinander zu bewegt, einer aufwärts und einer abwärts mit der gleichen Geschwindigkeit längs den zylindrischen Oberflächen der Förderspulen. Die unteren Flansche, welche ursprünglich näher an den Reifen liegen, erfassen zuerst die untere Schulter der Reifenlauffläche und heben den Reifen vom Förderer weg. Wenn die oberen Flansche die gegenüberliegende Schulter des Reifens mit einer vorbestimmten Kraft erfassen, wird die Bewegung der 'Flansche gestoppt, wobei der Reifen, mit seiner Mittelebene genau in einer vorbestimmten Höhe befindlich, gehalten wird.

Das Stoppen der Vertikalbewegung der Flansche triggert die vertikale Bewegung eines Wulstspreizungsmechanismus sowie eines Röntgenröhrenkopfes von einer Position über oder unter dem Reifen her nach einer Position in der offenen Mitte oder dem Wulstkreis des Reifens an. Diese Bauelemente werden vorzugsweise an oder auf einer gemeinsamen Abstützung über dem Reifen für gleichzeitige vertikale Abwärtsbewegung angebracht. Wenn sie in Bezug auf die vorbestimmte Höhe der Mittelebene des Reifens zentriert sind, werden sie horozontal bewegt, um die Wulstspreizer- Finger zwischen die Reifenwülste zu bewegen.

Der Wulstspreizer ist vorzugsweise von der allgemeinen Art, welche in der voraufgeführten US-PS 3 789 226 dargestellt ist, mit zwei Paaren von Fingern, welche auf ihren einzelnen Längsachsen frei rotierbar sind, das eine Paar zum Erfassen des einen Wulstes und das andere Paar zum Erfassen des anderen Wulstes, wobei ihre Drehachsen ungefähr radial zu dem Reifen verlaufen. Wenn die zwei Paare von Fingern vertikal separiert werden, spreizen sie die Wülste in dem Sektor, wo sich die Finger befinden, ohne daß sie Wülste an dem gegenüberliegenden Teil des Reifenumfanges spreizen, gestatten aber leichte Rota-

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tion des Reifens für die vollständige Prüfung des gesamten Um fan ge s .

Wegen des begrenzten Raumes in dem Wulstkreis kleiner Straßenreifen ist es schwierig, Wulstspreizer geeigneter Kraft und außerdem eine geeignete Röntgenröhre gleichzeitig in diesem Zwischenraum unterzubringen. Die kompakte Nebeneinanderstellung dieser Bauelemente wird bei dieser Erfindung dadurch herbeigeführt, daß jedes Paar Wulstspreizer- Finger an einer gebogenen Platte angebracht wird, mit einer vertikalen Fläche, welche die Stummelachsen trägt, auf welchen die Finger einzeln rotieren, und eine horizontale Fläche, welche mit dem Ende einer vertikalen Abstützung verbunden ist, wobei die Röntgenröhre sich in dem Zwischenraum befindet, welcher durch die Winkel der gebogenen Platten vorgesehen wird. Die vertikalen Abstützungen bestehen aus einem Paar Teleskoprohren, welche gemeinsam einen Ständer für die Wulstspreizer bilden und welche mit einem motorischen Antrieb versehen sind, um sie mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzten vertikalen Richtungen zu bewegen.

Die Röntgenröhre ist vorzugsweise von dem Typ, welche auf ihrer Längsachse durch einen geeigneten motorischen Mechanismus gedreht werden kann, um das Röntgenstrahlenbündel zu verschiedenen Intervallen des Inspektionsvorganges nach verschiedenen Zonen hin zu richten, wie beispielsweise eine Wulst- und Seitenwandzone, die Laufflächen- und Schulterzone und die gegenüberliegende Wulst- und Seitenwandzone. Zu diesem Zweck wird die Drehachse der Röntgenröhre in die Mittelebene des Reifens placiert, und der Fokus, von welchem die Röntgenstrahlen ausstrahlen, wird vorzugsweise dicht an den Wülsten, aber nicht wirklich zwischen diesen, placiert. Wegen der Länge der Röntgenröhre, welche benötigt wird, um die Hochspannung-Bauteile unterzubringen und um den Elektronenstrahl zu beschleunigen und zu fokussieren, wird das Ende, welches von

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dem Fokus am weitesten entfernt ist, zwischen die Wülste geschoben, und der hohle Ständer, welcher die Röhre abstützt und die elektrischen Kabel trägt, ist an dem Ende, welches mit der Röhre verbunden ist, versetzt angeordnet, so daß die Wülste freie Bahn haben, wenn sich die Röhre in Betriebsstellung befindet.

Wie bereits angegeben, ist die Röntgenröhre vorzugsweise anfänglich in dem Winkel der Wulstspreizer- Stützen, ist aber während des Betriebes dichter an den Reifenwülsten angeordnet, für die vorteilhafteste Relation zu dem Abbildungssystem. Diese Neupositionierung der Röntgenröhre wird dadurch bewerkstelligt, daß die Röntgenröhrenabstützung an der Wulstspreizerabstützung geschwenkt wird, zur Bewegung in den Zwischenraum hinein, welcher durch das Spreizen der Wülste durch die Separierung der Wulstspreizer·- Finger geschaffen wird. In dem Fall einer Röntgenröhre, welche ihren Fokus dicht an dem einen Ende hat, ist der Drehpunkt unter einem kleinen Winkel zu dem Schwenkpunkt der gemeinsamen Abstützung vorgesehen, so daß der Fokus von einer Verschiebung aus der Mitte her in eine genau zentrierte Position bewegt wird.

Die Röntgenröhre wird dann in drei sukzessive Positionen geschwenkt, um Röntgenstrahlen über die drei Zonen des Reifens, welche bereits erwähnt wurden, nach drei benachbarten Fluoreszenzschirmen hin, und zwar unter einem Winkel von etwa 120 zueinander, zu richten. Diese drei Schirme bilden einen Teil eines Abbildungssystemes von der Art, welche in der voraufgeführten Patentanmeldung dargestellt ist. Bei diesem System werden elektronische Abbilder der drei Schattenbilder auf den Schirmen sukzessiv nach benachbarten Dritteln des Targets bzw. der Auftreffplatte einer Speicherröhre hin übermittelt, um ein zusammengesetztes Bild bzw. ein Verbundbild der gesamten Breite des Reifens von Wulst zu Wulst vorzusehen. Das zusammengesetzte Bild bzw. das Gesamtbild wird dann als Stehbild auf

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einer Bildröhre eines Monitors gezeigt, während die Förderspulen um einen vorbestimmten Winkel gedreht werden, um einen anderen Sektor des Reifens zur ähnlichen Abbildung und Wiedergabe in Stellung zu bringen.

Alternativ, oder zusätzlich, können Photozellen an kritischen Stellen vorgesehen werden, entweder zur direkten Messung der Röntgenstrahlenübertragung oder zur Messung des Lichtes nach Umwandlung von Röntgenenergie in Lichtenergie, für das automatische Ertasten des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins struktureller Elemente oder der genauen Beabstandung oder Dichte struktureller Elemente.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden, beigefügten Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen:

Figur i eine Draufsicht der Maschine dieser Erfindung, wobei sie die kleinste Reifengröße aufweist, die sie handhaben kann,

Figur 2 einen quergerichteten vertikalen Schnitt durch die Maschine hindurch,

Figur 3 in einem größeren Maßstab eine Ansicht des abstützenden Mechanismus für die Röntgenröhre und die Wulstspreizer, nach dem Eingangsende der Maschine hin gesehen,

Figur f eine Ansicht von der Ebene *f-t der Fig. 3 her, Figur 5 eine Draufsicht von der Ebene 5-5 der Fig. f her,

Figur 6 eine Schnittansicht durch die Ebene 6-6 der Fig. 3 hindurch,

Figur 7 einen teilweisen Schnitt entlang der gestrichelten Ebene 7-7 der Fig. 5, wobei sich die Wulstspreizer und die Röntgenröhre in Bestriebsstellung befinden,

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wie sie für den Straßenreifen der größten Bemessung sein würden,

Figur 8 einen teilweisen Schnitt ähnlich Fig. 7, wobei sich die Röntgenröhre jedoch in ihrer seitlich zurückgezogenen Position befindet,

Figur 9 eine Ansicht ähnlich dem unteren Teil der Fig. 7, außer daß sie die Wulstspreizer in Stellung für den kleinsten Straßenreifen zeigt, wobei die Röntgenröhre für die Abtastung des oberen Wulstes und der Seitenwand des Reifens gedreht ist,

Figur 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 9, wobei die Röntgenröhre für die Abtastung der Lauffläche oder Krone des Reifens gedreht ist,

Figur 11 eine Ansicht ähnlich den Figuren 9 und 10, wobei die Röntgenröhre für die Abtastung des unteren Wulstes und der Seitenwand des Reifens gedreht ist,

Figur 12 in einem größeren Maßstab ein/vertikalen Schnitt entlang der Ebene 12-12 der Fig. 5, welcher die Wulstspreizer- Zahnstangen zeigt,

Figur 13 einen horizontalen Schnitt entlang der Ebene 13-13 der Fig. 12, welcher das Getriebe für die Zahnstangen zeigt,

Figur 14 einen vertikalen Schnitt entlang der Ebene 14-14 der Fig. 13,

Figur 15 eine Draufsicht, welche erkennen läßt, wie die Wulstspreizer und die Röntgenröhre in den kleinsten Straßenreifen passen,

Figur 16 einen teilweisen Schnitt in einer vertikalen Ebene, entsprechend Fig. 15,

Figur 17 ist wie Fig. 16, mit den Wulstspreizern zwischen die Wülste bewegt,

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Figur 18 eine Draufsicht wie Fig. 15, wobei die Wulstspreizer und die Röntgenröhre sich jedoch in Betriebsposition befinden,

Figur 19 ist wie die Figuren 16 und 17, wobei sich die Wulstspreizer und die Röntgenröhre jedoch in der in Fig. 18 dargestellten Betriebsposition befinden,

Figur 20 einen vertikalen Schnitt durch eine reifentragende Förderspule hindurch,

Figur 21 einen schematischen Aufriß, welcher die örtliche Lage der Photozellen für die Kontrolle der Intensität der Strahlung erkennen läßt,

Figur 22 entspricht der Fig. 21, in Draufsicht,

Figur 23 eine schematische Ansicht, welche die abtastenden bzw. abfühlenden Geräte für eine völlig automatische Inspektion erkennen läßt.

Die Reifeninspektionsmaschine in der derzeit bevorzugten Ausführungsform, welche in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, ist in dem Pfad einer Rollenbahn angeordnet und ist in der üblichen röntgenstrahlenundurchlässigen Bleiabschirmung 20 eingeschlossen, mit einer motorisch betätigten Eingangstür 21, und einem Ausgangsverschluß 22, wobei es sich um eine Klappe aus bleibeladenem, flexibelem Material handeln kann.

Das Teilstück des Förderer- Systemes unmittelbar vor dem Einlaß 21 besteht aus einer Anordnung von Schrägrollen 25, welche jeden Reifen, wenn er sich der Maschine nähert, gegen eine Führung leiten, welche aus vertikalen Rollen 26 besteht, so daß jeder Reifen an einem seitlichen Rand des Förderers in die Maschine gelangt. Die Einlaßtür 21 ist so konstruiert, daß sie jeweils nur einen Reifen einläßt, was üblich ist, und daß sie den nächsten Reifen nur einläßt, wenn sich der vorhergehende Reifen auf seinem Weg aus dem Ausgang heraus befindet.

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Das Teilstück des Förderersystemes innerhalb des Maschineneinschlusses 20 enthält eine Anordnung motorisch betriebener Rollen 27, welche jeden Reifen auf seinem Weg in die Maschine hinein und aus dieser heraus tragen. Wie nachstehend noch beschrieben wird, werden Zwischenräume für die Operation einiger der Reifenhandhabungsmechanismen benötigt, und permanent angebrachte motorisch betriebene Rollen 27 sind in diesen Zwischenräumen weggelassen, wo aber dazwischenliegende Abstützungen benötigt werden, werden temporäre Rollen 28 an Schwenkarmen in diesen Zwischenräumen placiert.

Gerade hinter der Mitte des Einschlusses befindet sich eine abtastende Einrichtung, bei welcher es sich um ein elektrisches Auge bzw. eine lichtelektrische Zelle handeln kann; in diesem Fall ist sie jedoch als ein mechanisch betätigter elektrischer Schalter 30 dargestellt, welcher die Energie nach den Rollen 27 hin abschaltet und gleichzeitig den Vorschub eines Paares von reifenabstützenden Förderspulen 31 startet, quer zum Förderer, in einer geeigneten Lücke zwischen den Förderer-Rollen. Diese Förderspulen 31 sind mit den vertikalen Achsen auf einem motorisch betriebenen, horizontal verschiebbaren Rahmen angebracht und sind mit unteren Flanschen 35 und oberen Flanschen 36 versehen, mit den unteren Flanschen gerade unter der Ebene der Förderer- Rollen 27 und mit den oberen Flanschen genügend höher, um den größten Reifen bewältigen zu können, welchen die Maschine handhaben soll und wofür sie entsprechend konstruiert ist.

Ein vertikal gerichtetes elektrisches Auge 33, welches angeordnet und vorgesehen ist, um das NichtVorhandensein eines Hindernisses zu ertasten, wird abstandsgleich von den zwei Förderspulen 31 placiert, das heißt gegenüber dem Schalter 30, aber etwa drei Viertel der Distanz quer über den Förderer von diesem her. Wenn die Fördererspulen 31 in Übereinstimmung vorbewegt werden, drücken sie den Reifen, welcher den Schalter

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30 schloß, direkt quer über den Förderer, bis das elektrische Auge 33 das NichtVorhandensein des Reifens durch Passieren des Lichtstrahles durch den Wulstkreis hindurch erfühlt. Das Signal von dem elektrischen Auge her steuert eine Änderung der Vorbewegung der Förderspulen 31 aus einer schnellen in eine langsame Bewegung. Ein zweites elektrisches Auge 3t, eine kurze Distanz hinter dem elektrischen Auge 33, erfühlt ähnlich das Passieren des Reifens und stoppt die weitere Vorbewegung der Förderspulen 31, wobei der Reifen mit einem Teil des Kreisumfanges seiner Hülste in einer vorbestimmten Lage positioniert wird, derart, daß der größte Reifen, den die Maschine handhaben kann, an allen Strukturen an der Seite des Förderers, gegenüber der Seite, entlang welcher er in die Maschine gelangte, vorbeikommt .

Das zweite elektrische Auge 3t startet - zusätzlich zu dem Anhalten der weiteren Vorbewegung der Förderspulen 31 - den Vorschub eines weiteren identischen Satzes von Förderspulen 32, welche ebenfalls untere Flansche 35 und obere Flansche 36 aufweisen. Um an der Lichtbox des bevorzugten abbildenden Systemes vorbeizukommen, welches weiter unten beschrieben wird, werden die Förderspulen 32 vorzugsweise unter einem Winkel zu der kreuzweisen Richtung des Förderers vorbewegt, und es ist zweckmäßig, sie an Schwenkarmen vorzusehen, welche untereinander verbunden sind, um sie im Einklang durch identische Winkel zu bewegen. Wenn die Förderspulen 32 Kontakt mit der Lauffläche des Reifens in der Maschine herstellen, drücken sie den Reifen gegen die Förderspulen 31, wobei sie den Reifenwulst zurück in den Pfad des elektrischen Auges 3t bewegen. Dieses schaltet einen weiteren Vorschub der Förderspulen 32 ab und bewirkt eine kurze Umkehr des Antriebes, um die Kompression des Reifens zu mildern.

Alle vier Förderspulen 31 und 3 2 werden in leichtem Kontakt mit der Lauffläche des Reifens in der Maschine belassen, mit

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ausreichendem Druck für das Drehen des Reifens, wie nachstehend noch beschrieben wird, jedoch mit einem Druck, der nicht ausreicht, um den Reifen wesentlich zu deformieren.

Die zweite Unterbrechung des Strahles des elektrischen Auges

34 stoppt nicht nur die Horizontalbewegung der Förderspulen 32, sondern triggert auch den Mechanismus für das Bewegen der unteren Flansche 35 und der oberen Flansche 36 beider Sätze von Förderspulen 31 und 32 vertikal aufeinander zu mit gleichen Geschwindigkeiten an. Dieser Mechanismus, der in Fig. 20 dargestellt ist, enthält innerhalb des zylindrischen Teiles jeder Förderspule 31 und 32 eine Mutter 40 mit Rechtsgewinde und eine Mutter 41 mit Linksgewinde, welche an einer rechtsgängigen und linksgängigen Schraube 42 angebracht sind, durch einen Motor 43 getrieben. Die Mutter 40 ist mit dem unteren Flansch

35 und die Mutter 41 mit dem oberen Flansch 36 verbunden, und zwar mittels eines Stiftes 44 in einem Schlitz 45 in dem zylindrischen Körper jeder Förderspule, damit eine relative Rotation zwischen den Muttern und den Förderspulen vermieden wird. Zwischen dem Motor 43 und der Schraube 42 befindet sich eine Magnetkupplung 46, welche eine Antriebsverbindung während des Laufens des Motors 43 herstellt, die Verbindung jedoch löst, wenn der Motor 43 nicht in Betrieb ist, um Rotationsfreiheit der Förderspule insgesamt zuzulassen.

Die Verbindung zwischen dem unteren Flansch 35 und der Mutter 40 ist eine feste Verbindung, um eine starke und unbewegbare Abstützung vorzusehen, die Verbindung zwischen dem oberen Flansch 36 und der Mutter 41 sieht jedoch leichte Bewegungsfreiheit in der vertikalen Richtung gegen eine Feder 49 vor, wobei ein Mikroschalter 47 die relative vertikale Bewegung ertastet.

Die Arbeitsweise des so weit umrissenen Förderspulen- Mechanismus besteht darin, daß das zweite elektrische Auge 34 den

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Motor 43 und die Magnetkupplung 46 aller Förderspulen 31 und 32 in Betrieb setzt, wobei die Schraube 42 angetrieben wird, um im Einklang alle vier der unteren Flansche 35 zu heben und dadurch den durch die vier Förderspulen 31 und 32 erfaßten Reifen anzuheben, während zur gleichen Zeit alle vier oberen Flansche 36 abgesenkt werden, bis die oberen Flansche 36 an der oberen Schulter der Reifenlauffläche mit genügender Kraft anliegen, um die oberen Flansche 36 von ihren Abstützungen her anzuheben und den Schalter 47 zu betätigen - in jeder Förderspule - , welcher den Motor 43 und auch die Magnetkupplung 46 auskuppelt. Darüber hinaus wird die Anzahl der Umdrehungen des Motors 43 durch einen geeigneten eingebauten Mechanismus gezählt, um das Ausmaß der Separierung der Wülste zu kontrollieren bzw. zu steuern, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Der Aufbau der gerade beschriebenen Förderspulen 31 und 32 ist so vorgesehen, daß die unteren Flansche 35 und die oberen Flansche 36 immer abstandsgleich von einer Bezugsebene sind. Die Folge davon ist, daß ein Reifen, welcher fest erfaßt ist, wobei die eine Laufflächenschulter auf den unteren Flanschen

35 liegt und die andere Laufflächenschulter die oberen Flansche

36 trägt, seine Mittelebene immer koinzident mit der Bezugsebene hat, unabhängig von seiner Größe (es sei denn, es ist ein unsymmetrisch entworfener Reifen, was gewöhnlich nicht der Fall ist).

Die präzise Placierung aller Reifen, unabhängig von der Größe oder dem Typ, mit ihren Mittelebenen auf einer eindeutig bestimmten Höhe, und mit einer Seite der Wulstöffnung in einer definitiven Position sowohl in der Eintrittsrichtung als auch in der Austrittsrichtung des Reifens, und auch in der Querrichtung, ist ein wichtiges, wesentliches Merkmal dieser Erfindung. Diese präcise Placierung vereinfacht und erleichtert die Automatisierung der Reifenhandhabungsprozedur und auch die

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Erzeugung der äußerst nützlichen Art visueller Bilder sowie automatisiertes Ertasten des Vorhandenseins von Defekten ganz beträchtlich, wie nachstehend noch erläutert wird.

Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Mechanismus ist jede der Förderspulen 31 und 32 mit einem zwangsläufigen, schlupffreien Antriebsmechanismus versehen, bei welchem es sich vorzugsweise um einen Schrittschaltmotor (nicht dargestellt) handelt, welcher eine Zahn- bzw. Zapfen-Riemenscheibe 48 antreibt. Der Motor ist angeordnet und vorgesehen, um den Reifen in der Maschine durch eine Aufeinanderfolge von Schritten zu drehen, wobei jeder Schritt etwas kleiner als die Distanz ist, die erforderlich ist, um den zu untersuchenden Reifen vorzubewegen, um sukzessive Sektoren des Reifens für die Untersuchung ohne Überlappen zu präsentieren.

Da die Reifen, welche die Maschine zu untersuchen vermag, im Durchmesser über einen weiten Bereich variieren, von weniger als 20 Zoll (50 cm) bis 54 Zoll (137 cm), variiert auch die äußere umfängliche Distanz, um welche der Reifen vorbewegt werden sollte, wenn ein Sektor nach dem anderen in die Prüfungsposition bewegt wird. Tatsächlich ist diese Distanz, oder Sektorbreite, der Schnitthöhe ungefähr proportional, welche auf verschiedene Art ertastet werden kann, wie beispielsweise durch Anfügung eines Impulsgenerators an den Antriebsmechanismus für die Schwenkung der Förderspulen 32 in Stellung, und durch Vorsehen von Vorrichtungen für das Zählen der Impulse und die Umwandlung der Zählung - zu dem Zeitpunkt des Aufhörens der Schwenkbewegung der Förderspulen 32 - in einen Befehl für die Größe jedes Schrittes der Schrittschaltmotoren, mit den treibenden Scheiben 48 gekoppelt bzw. gekuppelt. Auf diese Weise werden alle vier Förderspulen 31 und 32 intermittierend im Gleichklang rotiert, für die schrittweise Vorbewegung des Reifens ohne Lücken und ohne übermäßige Überlappungen zwischen den Reifensektoren.

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Nachdem der Reifen entsprechend positioniert ist, wobei sich seine Mittelebene in der vorbestimmten Bezugsebene befindet, die sich genau in der Mitte zwischen den unteren Flanschen und den oberen Flanschen 36 befindet, werden die Wulstspreizer und die Röntgenröhre in die Mitte des Reifens eingeführt.

Die Wulstspreizer bei der dargestellten Ausführungsform sind an einen Gerüst abgestützt, welches aus einem oberen Querbauteil 50 und einem unteren Querbauteil 51 besteht, die mit im wesentlichen vertikalen Führungsstangen fest verbunden sind. Der obere Querbauteil 50 weist ein Paar Drehzapfen 53 auf, welche sich über einen kleinen Winkel in fixierten Buchsen, nicht dargestellt, drehen, in einem stationären Teil des Rahmens.

Der untere Querbauteil 51 ist versetzt in seiner Mittellinie, um an den abgestützten Mechanismus vorbeizukommen und eine Basis für den Zylinder 55 vorzusehen, welcher eine Kolbenstange

56 aufweist, die mit einem Getriebegehäuse 60 verbunden ist, welches an Führungsstangen 5 2 vertikal verschiebbar ist. Der untere Querbauteil 51 ist a,uch mit einem horizontalen Zylinder

57 mit kurzer Hubhöhe verbunden, dessen entgegengesetztes Ende einen stationären Rahmenbauteil erfaßt, zur Schwenkbewegung der gesamten Anordnung in den Drehzapfen 5 3, von einer zurückgezogenen Position her, wie in Fig. 3 und Fig. 16 dargestellt, in eine wirklich vertikale Betriebsposition, wie in den Figuren 7 bis 12 sowie 17 und 19 dargestellt.

Das Getriebegehäuse 60, wie in den Figuren 12, 13 und If dargestellt, weist ausgerichtete, vertikale, zylindrische Bohrungen auf, durch welche hindurch, oben und unten, die Enden des Wulstspreizer- Ständers vorragen, bestehend aus einem teleskopischen äußeren Rohr 65, mit einer Zahnstange 66 entlang einem Teil seiner Länge, und aus einer satt anliegenden inneren Stange 67, »it einer Zahnstange 68 entlang einem Teil ihrer

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Länge. Das Rohr 65 ist mit einer Nut versehen, um die Zahnstange 68 vorzusehen. Die Zahnstangen 66 und 68 sind in entgegengesetzte Richtungen gerichtet und greifen in identische Ritzel 69, welche durch ein Paar von identischen Schneckengetrieben angetrieben werden, die ihre Schnecken 70 auf einer gemeinsamen Welle für die Betätigung durch eine Drehzahlmindergetriebe- und Motor- Anordnung 71 haben. Dieser Motor bewegt daher das äußere Rohr 65 und die innere Stange 67 mit gleichen Geschwindigkeiten und über gleiche Distanzen in entgegengesetzten Richtungen.

An den unteren Teil des äußeren Rohres 65 ist eine obere gebogene Platte 72 geschweißt, welche sich horizontal und dann vertikal nach unten erstreckt. An den unteren Teil der inneren Stange 65 ist eine untere gebogene Platte 73 geschweißt, welche sich horizontal und dann vertikal nach oben erstreckt, um Kontakt mit der Platte 72 in der geschlossenen Position herzustellen. An jeder gebogenen Platte 72 und 73 befindet sich ein Paar horizontale Stummelachsen wenige Zoll (oder Zentimeter) auseinander, auf jeder von welchen sich ein frei rotierbarer Wulstspreizer- Finger 75, etwa ein Zoll (25 cm) im Durchmesser und zweimal so lang, mit abgerundeten Enden, befindet. Diese Finger werden so placiert, daß sie sich in vertikalem Kontakt befinden, wenn der Spreizer geschlossen ist, die Finger jedes Paares horizontal genügend separiert, um außerhalb des Röntgenstrahlenbündels zu sein, und ungefähr radial der Reifen gerichtet, wenn in Betriebsposition.

Wenn der Motor 71 in der einen Richtung in Gang gesetzt wird, separiert er die gebogenen Platten 7 2 und 73 und die Paare von Wulstspreizer- Fingern 75, die auf diesen angebracht sind, und in der anderen Richtung bewegt er sie wieder zusammen.

An dem Getriebegehäuse 60 ist ein stabiles Leitungsrohr 80 angebracht, welches auch als Abstützung für das Röntgenröhren-

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gehäuse 81 dient und in sich die Drähte und Kabel für das Heizen der Kathode und für den aktivierenden Hochspannungsbzw. Starkstrom wie auch die Rohre für die Kühlmittelzufuhr enthält. Die Röntgenröhre 82 ist von dem Typ, mit dem Fokus 83, von welchem her die Röntgenstrahlen ausgehen, nahe dem einen Ende, und ist zur Drehung auf ihrer Längsachse angebracht, so daß die Röntgenstrahlen in verschiedene Richtungen gerichtet werden können. Das Ende des Gehäuses 81 gegenüber dem Fokus 83 ist versetzt vorgesehen, zur Verbindung mit dem abstützenden Leitungsrohr 80, um zu ermöglichen, daß ein Teil des Gehäuses sich zwischen den Wülsten des zu untersuchenden Reifens befindet, selbst wenn der Fokus 83, von welchem her das Röntgenstrahlenbundel strahlt, sich nicht zwischen den Wülsten oder innerhalb des Reifens befindet.

Die Stütze und Rohrleitung 80 für die Röntgenröhre ist an dem Getriebegehäuse 60 durch einen Zapfen 85 angebracht, welcher in Fig. 5 dargestellt ist. Dieser Zapfen 85 ist nicht parallel zu den Drehzapfen 5 3, sondern unter einem geringen Winkel vorgesehen, so daß das Röntgenröhrengehäuse 81 ungefähr zentriert in dem Wulstkreis eines Reifens hineinpassen kann, mit dem Fokus exzentrisch, und dann in eine solche Richtung schwenken kann, daß der Fokus 83 in eine zentrierte Betriebsstellung gebracht wird, mit dem Gehäuse dann exzentrisch. Die eigentliche Schwenkbewegung der Röntgeneinrichtung wird durch ein Kniegelenk 86 zustande gebracht, welches durch einen Zylinder 87 betätigt wird, in Fig. 7 in einer Betriebsstellung und in Fig. 8 in einer zurückgezogenen Position dargestellt.

Die Arbeitsweise der Unterbauteilgruppe des Wulstspreizers und der Röntgenröhre ist wie folgt. Der Reifen, welcher zu untersuchen ist, befindet sich in seiner vorbestimmten örtlichen Lage, mit seiner Mittelebene in der vorbestimmten horizontalen Bezugsebene und mit dem einen Teil des Wulstkreises gerade über dem elektrischen Auge 34. Der Zylinder 55 senkt das

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Getriebegehäuse 60 bis an die Grenze seiner Bewegung, wobei die geschlossenen Wulstspreizer und die Röntgenröhre innerhalb des Wulstkreises angeordnet werden, und mit dem Abschnitt zwischen den oberen und unteren Wulstspreizer- Fingern 75, und auch ·*·* dem Fokus 8 3, etwas über der Bezusebene. Bei dem allerkleinsten Reifen, den die Maschine zu bewältigen vermag, passen diese Teile mit engem, aber adäquatem Spielraum innerhalb des Wulstkreises, wie von oben in Fig. 15 und im Vertikalschnitt in Fig. 16 dargestellt.

Dies ist eine sehr erwünschte Anordnung, weil sie nicht nur äußerst kompakt und mechanisch einfach ist, sondern auch die etwas zerbrechliche Röntgenröhre dadurch schützt, daß sie diese mit stabilen strukturellen Bauteilen umgibt.

Der Zylinder 57 wird dann betätigt, um die Anordnung nach dem abbildenden System hin zu schwenken und die Wulstspreizer-Finger 75 zwischen die Reifenwülste zu schieben, wie in Fig. 17 dargestellt ist, wobei die Röntgenröhre immer noch geschützt ist.

Der Motor 71 bewegt dann das Rohr 65 nach oben und die Stange 67 nach unten bis zu einem Ausmaß, welches aus der vorherigen Ertastung der Schnittbreite programmiert wurde, so daß die Wulstspreizer- Finger die Wülste an der umfänglichen Stelle, welche sich am dichtesten am abbildenden System befindet, bis auf eine Breite separieren, welche an die maximale Schnittbreite herankommt oder diese etwas überschreitet. Dies läßt einen Zwischenraum zwischen der oberen gebogenen Platte 72 und der unteren gebogenen Platte 7 3, in welchen sich die Röntgenröhre hinein bewegen kann.

Der Zylinder 87 schwenkt die Röntgenröhre 82 in ihrem Gehäuse in einen etwas diagonalen Pfad, wobei der Fokus in einer zentrierten Position in Bezug auf die Bildachse und auch in

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Bezug auf die vier Wulstspreizen Finger 75 angeordnet wird. In dieser endgültigen Betriebsposition, in den Figuren 18 und 19 dargestellt, befinden sich das Teleskoprohr 65 und die Stange 67 wie auch die Röntgenröhren- Stütze und Rohrleitung 80 in im wesentlichen vertikalen Positionen, was für die Vermeidung irgendwelcher unausgeglichener Belastungen an dem Reifen, welche ihn verbiegen könnten und zu unerwünschten Bewertungen führen könnten, erwünscht ist.

Der entsprechende Punkt, der für den Standort bzw. die Lage der Röntgenstrahlenquelle gewählt wird — der Fokus 83 -- ist der günstigste von vielen Gesichtspunkten her. Er ist symmetrisch, so daß beide Seiten des Reifens mit gleicher Leichtigkeit geprüft werden können. Er erfordert keine Formänderungen bzw. Verdrehungen des Reifens, welche ihn in irgendeiner Weise schädigen könnten. Er ist weit genug entfernt von allen Teilen jedes Reifensektors, so daß ein angemessen großer Flächenbereich kontrolliert werden kann, ohne entweder den Reifen oder die Röntgenstrahlenquelle neu anordnen zu müssen. Gleichzeitig ist er dicht genug für Röntgenbilder angemessener Intensität und auch für die Untersuchung jedes Teiles des Reifens, wobei die Röntgenstrahlen durch den Reifen hindurch unter nahezu einen rechten Winkel zur Oberfläche verlaufen. Eine rasche, sinnvolle und genaue Bewertung ist das Ergebnis.

Während der Röntgeninspektion des Reifens wird die Röntgenröhre 82 auf ihrer Längsachse rotiert, um ihren Fokus 83 in verschiedene Richtungen zu drehen, vorzugsweise in drei Richtungen, um das Röntgenstrahlenbündel nach drei angrenzenden Fluoreszenzschirmen hin zu richten, einem zentralen vertikalen Schirm 90, einem oberen Schirm 91, der auf die Röntgenstrahlenquelle zu geneigt ist, um ein Röntgenstrahlenbündel etwa 60° über der Horizontalen zu empfangen, und einem unteren Schirm 92, der ähnlich geneigt ist, um ein Röntgenstrahlenbündel unter der Horizontalen zu empfangen. Zu diesem Zweck ist das

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Röhrengehäuse 81 von der Art, welche Lager für die Rotation der Röhre aufweist, und biegsame oder verstellbare Verbindungen für die elektrische und Kühlmittel- Zufuhr. Ein Ansatz an der Röntgenröhre ist an dem unteren Ende der Verbindungsstange 88 angestiftet, wobei das andere Ende davon mit einem Drehpunkt am Getriebegehäuse 60 durch axial ausgerichtete Zwillingszylinder 89 verbunden ist. Die Stange 88 ist gebogen, damit sie um den Bogen des Röhrengehäuses 81 herum paßt, wenn die Stange 88 sich in ihrer am weitesten ausgefahrenen Position befindet.

Die Drehung der Röntgenröhre erfolgt in präzisen Winkeln, welche durch den Hub der Kolben in den Zwillingszylindern 89 bestimmt werden. Wie in Fig. 9 dargestellt, wird das Röntgenstrahlenbündel, wenn beide Zylinder ihre Kolbenstangen ausgefahren haben, nach oben gedreht, auf den oberen Fluoreszenzschirm 91 zu. Wenn (je) eine der Kolbenstangen zurückgezogen ist, wird das Röntgenstrahlenbündel in seiner mittleren Position auf den zentralen Schirm 90 zu gedreht, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn beide zurückgezogen sind, wird das Röntgenstrahlenbündel nach unten gerichtet, wie in Fig. 11 dargestellt ist, auf den unteren Schirm 92 zu.

Die Schirme 90, 91 und 92, oder ihre Äquivalente, sind das Eingangsende des abbildenden Systemes. Für visuelle Inspektion wird das abbildende System vorzugsweise für die Wiedergabe eines zusammengesetzten Bildes bzw. Verbundbildes der gesamten internen Struktur eines Reifensektors von Wulst zu Wulst vorgesehen, wie in der Patentanmeldung beschrieben und beansprucht, die in der Beschreibungseinleitung angegeben ist. Für eine automatisierte Inspektion können verschiedene Arten von Einrichtungen für das Ertasten bzw. Erfühlen und Vergleichen der Intensität der übermittelten Strahlung mit den oder an Stelle der visuellen Mittel verwendet werden.

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Die visuelle Abbildungseinrichtung weist in ihrer derzeit bevorzugten Form drei Fluoreszenzschirme 90, 91 und 92 auf, eng benachbart, so daß sie Schattenbilder eines vollständigen Reifensektors darbringen, wobei der obere Schirm 91 den einen Wulst und die Seitenwand zeigt, der zentrale Schirm 90 die Schultern und das Laufflächenteilstück zeigt und der untere Schirm 92 die andere Seitenwand und den anderen Wulst zeigt. Diese Schirme sind in einer Lichtbox 95 eingeschlossen, mit lichtabsorbierenden, schwarzen, inneren Oberflächen.

Dem zentralen Schirm 90 unter einem Winkel von 45 zugekehrt, innerhalb der Lichtbox 95, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet, befindet sich ein Spiegel 96, der das Bild auf dem Schirm in einem rechten Winkel horizontal reflektiert. Weitere Spiegel 97 und 98 reflektieren das Bild nochmals unter rechten Winkeln, und ein rotierender Spiegel 99 reflektiert das Bild in die Linse einer Videokamera 100 hinein. Der Zweck der Aufeinanderfolge von Spiegeln besteht einfach darin, die Kamera 100 dicht genug zu bringen, so daß sie alle drei Schirme 90, 91 und 92 mit dem gleichen Fokus und der gleichen Vergrößerung erfassen kann.

Dem oberen Schirm 91 unter einem Winkel von etwa U5 zugekehrt, innerhalb der Lichtbox 95, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt, befindet sich ein Spiegel 101. Das Licht von diesem her wird nochmals reflektiert, unter einem stumpfen Winkel, durch einen Spiegel 102 unter etwa 30° zu der Vertikalen. Die exakte Position und der exakte Winkel dieser Spiegel werden so vorgesehen, daß der Lichtweg von dem Schirm 91 her, wenn sich der Drehspiegel 99 in der korrekten Position befindet, exakt die gleiche Länge wie diejenige von dem zentralen Schirm 90 her aufweist und entlang seiner Achse in die Kamera 100 eintritt. Eine ähnliche Reihe von Spiegeln reflektieren das Bild von dem unteren Schirm 92 her in die Kamera 100 hinein, wenn der Drehspiegel 99 in der korrekten

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Richtung zugekehrt ist.

Der Drehspiegel 99 kann jedem Lichtweg der Reihe nach durch einen Malteserkreuzantrieb zugekehrt werden, mit anderen Schritten der Maschinenoperation entsprechend koordiniert, da sich ein solcher Antrieb um einen exakten Winkel dreht und dann für einen Zeitabschnitt in Ruhe verbleibt.

Da jeder Spiegel das Bild umkehrt, läßt eine ungerade Anzahl von Reflexionen das Bild umgekehrt, eine gerade Anzahl kehrt jedoch nochmals um und läßt das Bild in seiner ursprünglichen Anordnung. Bei dieser Ausführungsform präsentieren die vier Reflexionen des Bildes auf dem zentralen Schirm 90 dieses der Kamera in der korrekten Anordnung, aber die drei Reflexionen des oberen Schirmes 91 und des unteren Schirmes 92 präsentieren ein umgekehrtes Bild. Dementsprechend sind die elektrischen Stromkreise, welche mit der Kamera 100 verbunden sind, so gewählt, daß sie die elektronischen Bilder der Schirme 91 und 92 in der entgegengesetzten Richtung von derjenigen des Schirmes 90 abtasten, um sie alle in die gleiche Relation zum Betrachter zu bringen.

Ein zusammengesetztes Bild wird dadurch hergestellt, daß die Röntgenröhre 82 auf die eine Seitenwand und den Wulst zu gedreht wird, um ein Schattenbild auf dem entsprechenden Schirm vorzusehen, mit dem Drehspiegel 99 in der korrekten Position, und daß dann das elektronische Bild in der Videokamera 100 nach einem Drittel der Breite des Targets einer Speicherröhre hin übermittelt wird. Die Röntgenröhre und der Spiegel werden dann auf den zentralen Schirm 90 zu gedreht, und sein Bild wird nach einem weiteren Drittel des Targets der Speicherröhre hin übermittelt, gefolgt in der gleichen Weise durch das Bild der anderen Seite des Reifens auf dem letzten Drittel des Targets der Speicherröhre. Das auf diese Weise gebildete zusammengesetzte Bild des Reifensektors wird

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dann aus der Speicherröhre heraus gelesen, für eine kontinuierliche Wiedergabe als Stehbild auf der Bildröhre eines Fernsehmonitors.

Während das zusammengesetzte Bild auf dem Monitor wiedergegeben wird, werden die reifentragenden Förderspulen 31 und um den Winkel rotiert, der von dem Erfühlen der Schnitthöhe her programmiert wurde, so daß ein weiterer Sektor des Reifens in das Sehfeld gebracht wird. Die Übertragung der Schattenbilder auf den drei Schirmen nach verschiedenen Dritteln des Targets einer zweiten Speicherröhre hin erfolgt dann in der gleichen Weise, gefolgt von der Wiedergabe dieses zusammengesetzten Bildes, welches das vorherige Bild auf dem Monitor ersetzt, und dann die Speicherung des nächsten zusammengesetzten Bildes in der ersten Speicherröhre, und so weiter, abwechselnd.

Nur ein oder zwei Sekunden werden für die Erzeugung und Wiedergabe jedes zusammengesetzten Bildes benötigt, und diese sind auch ausreichend für die Bestimmung des Vorhandenseins einer Ungleichförmigkeit, welche einen zu beanstandenden Defekt in dem unter Beobachtung befindlichen Reifensektor bildet, wenn er als Stehbild präsentiert wird. Mit Schirmen einer geeigneten Größe kann die Anzahl von Schritten für eine vollständige Inspektion bzw. Kontrolle eines gesamten Kleinreifens beträchtlich weniger als eine Minute, und für den größten Reifen nicht viel mehr, betragen, weil die Geometrie des Systemes so ist, daß die Wände großer Reifen weiter von der Röntgenstrahlenquelle entfernt sind als kleine Reifen, so daß die Anzahl von Sektoren, welche für die vollständige umfängliche Inspektion benötigt wird, von einer Größe zu einer anderen Größe sich nicht wesentlich unterscheidet.

Falls ein Fehler durch die Beiienungsperson beobachtet wird, kann sie eine Markierungsvorrichtung betätigen, welche einen

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Farbfleck auf den oder in die Nähe des fehlerhaften Bereiches ausstößt, und kann auch eine Ablenkungstür für die Aussonderung des fehlerhaften Reifens zur speziellen Behandlung betätigen. Ferner kann eine temporäre oder permanente Aufzeichnung über das Wesen des Fehlers durch Photographieren des auf dem Monitor wiedergegebenen Bildes ohne weiteres hergestellt werden, oder durch Übertragen des Bildes in der Speicherröhre auf einen Magnetfilm oder eine Magnetscheibe, für eine eingehendere Prüfung an einem anderen Standort.

Wenn die Maschine den gesamten Umfang des Reifens für die Inspektion präsentiert hat, durch Ingangsetzen der gewünschten Anzahl von Zyklen oder Schritten für eine einzelne Reifengröße, zieht die programmierende Einrichtung die Röntgenröhre in den Wulstkreis zurück, bringt die Wulstspreizer- Finger zusammen und zieht sie in den Wulstkreis zurück, hebt die Anordnung aus dem Reifen heraus, separiert die Flansche der Förderspulen, um den Reifen zu senken, und setzt die Förderer- Rollen erneut in Tätigkeit, welche den Reifen aus der Maschine heraus tragen.

Falls es erwünscht ist, die Maschine nur für das Ermitteln der Unregelmäßigkeit der örtlichen Lage solcher Strukturen, wie das umlaufende Band oder der Ringgürtel unter der Lauffläche, oder der Wulst und die zugeordneten Elemente, wie beispielsweise die Wulstfahnen, zu verwenden, kann der Reifen kontinuierlich, statt schrittweise, gedreht werden, und das Bild auf jedem Schirm kann nach einem Teil einer Bildröhre oder nach einer gesamten Röhre hin übertragen werden.

Falls es als unzweckmäßig angesehen wird, Teilbilder zu erhalten, welche an ihren Rändern genau aneinanderpassen, wegen physikalischer Probleme, die Ränder der verschiedenen Fluoreszenzschirme genau zusammenzubringen, oder die Bilder so zu reproduzieren, daß sie mit ihren Rändern genau koinzident sind, oder falls es erwünscht ist, Teilbilder zu erzeugen,

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welche etwas überlappende Ränder aufweisen, aus irgendeinem anderen Grund, kann es bevorzugt werden, die Röntgenstrahlenquelle für die verschiedenen Teilbilder von einem gemeinsamen Ausgangspunkt her etwas verschoben zu haben, in einer Richtung von den Schirmen weg. Für diesen Zweck ist es lediglich notwendig, die Röntgenröhre in ihrer rotierbaren Abstützung etwas exzentrisch anzubringen, so daß der Fokus in jeder Position etwas weiter entfernt von dem Fluoreszenzschirm als von der Drehachse der Röntgenröhre ist.

Falls es erwünscht ist, die eigentliche Inspektion ganz oder teilweise zu automatisieren, statt völlig auf visuelle Inspektion durch eine menschliche Arbeitskraft angewiesen zu sein, ist es von Nutzen, die Intensität der Strahlung nach einer konstanten Ebene hin zu regulieren, um eine Norm festzusetzen, wobei Abmessungen von dieser Norm gemessen werden können. Dies ist auch aus anderen Gründen nützlich, wie beispielsweise zur Verlängerung der Lebensdauer der Röntgenröhre durch Verringern der Spannung während inaktiver Intervalle, und wobei sie wieder auf eine Höhe erhöht wird, welche eine vorbestimmte Intensität erzeugt, nachdem sie durch die Reifenwand hindurchgeht.

Dementsprechend wird es bevorzugt, strahlungabfühlende Einrichtungen anzubringen, zur Verwendung bei der Kontrolle der Ausstrahlungsstärke. Im üblichen Fall, in welchem Fluoreszenzschirme verwendet werden, ist es das einfachste, das durch die Schirme erzeugte sichtbare Licht abzufühlen. Dies wird leicht durch geeignete Placierung von einer oder zwei Photozellen der Art erreicht, welche Licht von einem Fleck nach dem lichtempfindlichen bzw. photoelektronischen Bauelement hin fokussieren. In dem Falle des abbildenden Systemes, welches oben spezifisch beschrieben wurde, mit Spiegeln, welche die Schattenbilder auf Fluoreszenzschirmen in eine einzelne Videokamera hinein reflektieren, können eine oder zwei Photozellen 105 an

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oder nahe den Rändern des ersten Spiegels 96 für den zentralen Schirm und weitere ein oder zwei Photozellen 106 an oder nahe den Rändern des ersten Spiegels 101 für den oberen Schirm und den entsprechenden Spiegel für den unteren Schirm angebracht werden, wie in den Figuren 21 und 22 dargestellt.

Diese Photozellen werden dann mit dir programmierenden Einrichtung in einer solchen Weise verbunden, daß, wenn ein Reifen sich für die Untersuchung in Stellung befindet, mit seinen Wülsten gespreizt und während die Röntgenröhre gerade in ihre Betriebsstellung geschoben wird, die Spannung erhöht wird, bis die Helligkeit des Bildes auf dem Fluoreszenzschirm 90 oder 91 (oder 92), je nach dem, eine optimale Höhe erreicht, für welche die elektrischen Stromkreise eingeregelt wurden. Die Spannung wird dann automatisch auf der gleichen Höhe so lange aufrechterhalten, bis das Röntgenstrahlenbündel nach einem anderen Schirm hin verschoben wird, und die Spannung wird automatisch wieder auf die gleiche Höhe zurückgebracht, wenn das Röntgenstrahlenbündel nach dem gleichen Schirm hin verschoben wird, für die Untersuchung eines weiteren Reifensektors. Falls - wie es häufig der Fall ist - die Dichten verschiedener Teilstücke von Reifen stark unterschiedlich sind, beispielsweise, wenn sich Stahlseile bzw. -einlagen in den Bändern bzw. Gürteln unter den Laufflächen befinden, jedoch in den Seitenwänden nicht vorhanden sind, kann die elektrische Einrichtung programmiert werden, um Röntgenstrahlen hoher Spannung nach den dichten Bereichen und Röntgenstrahlen geringerer Spannung nach den anderen hin zu richten, in Ansprecherwiderung auf die verschiedenen Abfühlungen der Photozellen.

Die gleiche Art, oder unterschiedliche Arten, von Photozellen kann/können nicht nur zur automatischen Regulierung der Röntgenstrahlenquelle, wie oben erläutert, sondern auch für das tatsächliche automatisierte Abfühlen von Ungleichförmig-

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keiten in der Struktur, wie solche, die aus Defekten bestehen, welche Spannungskonzentrationen hervorrufen können und zu vorzeitigem Versagen führen können, verwendet werden. Für diesen Zweck können eine oder einige Photozellen programmiert werden, um Veränderungen in der Umfangsdichte, die beispielsweise von einer Anhäufung von Seilen oder abnorm breiter Beabstandung von Seilen herrühren, zu signalisieren. Es kann so angeordnet und vorgesehen werden, daß solche Signale eine Klappe für Ausschuß betätigen, so daß der entsprechende Reifen vom Verkauf oder Gebrauch ausgeschlossen werden kann, oder einer sorgfältigeren und genaueren Prüfung unterzogen werden kann, um festzustellen, ob er für den Gebrauch akzeptierbar ist.

Wie oben angegeben, kann eine automatisierte Inspektion gleichzeitig mit visueller Inspektion vor sich gehen, in welchem Fall es bevorzugt wird, den visuellen Teil der Inspektion schrittweise mit visueller Oberprüfung einer Aufeinanderfolge von Stehbildern durchzuführen. Jedoch ist es gleichermaßen möglich, entweder einen von beiden oder beide Inspektionsmodi anzuwenden, mit dem Reifen in kontinuierlicher, gleichmäßiger Rotation.

Falls nur automatisierte Inspektion Anwendung findet, kann es bevorzugt werden, den Reifen kontinuierlich mit einer einheitlichen Geschwindigkeit etwas mehr als eine Umdrehung zu drehen. Wegen der Ansprechgeschwindigkeit geeigneter Photozellen kann eine solche Inspektion rascher als eine visuelle Inspektion, zweimal oder mehrmal so schnell, vor sich gehen.

Für die automatisierte Inspektion beliebiger Größen und Typen von Reifen kann es ausreichend sein, als die einzigen strahlungsansprechenden Einrichtungen eine Folge strahlungsempfindlicher Bauelemente 108 quer über alle Teile oder irgendeinen gewünschten Teil des Bündels, oder der Bündel, von Röntgen-

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strahlen oder anderer durchdringender Strahlung vorzusehen. Solche Bauelemente 108 können entweder auf Röntgenstrahlen direkt ansprechbar sein oder können ein fluoreszierendes Material, mit einem photoelektrischen Element kombiniert, enthalten. Die Bauelemente 108 werden dann einzeln oder zusammen an Steuerstromkreise angeschlossen, derart, daß einheitliche Intensität während der gesamten Drehung eines Reifens keine Ansprecherwiderung hervorruft, daß aber jede lokale oder umfassende Veränderung der Intensität ein Signal erzeugt, welches dazu verwendet werden kann, den Reifen zurückzuweisen oder ihn zur speziellen Handhabung abzulenken.

Als Beispiel einer lokalen Variation kann ein fremdes Objekt einen Schatten hervorrufen, der quer über das Feld verläuft. Als weiteres Beispiel: eine teilweise seitliche Verschiebung einer Gürtelzwischenlage kann ein bestimmtes Photoelement dazu bringen, in dem einen Teil des Umfanges hell erhellt und in einem anderen Teil des Umfanges trübe erhellt zu werden. In beiden Fällen kann der Reifen eindeutig fehlerhaft sein.

Als Beispiel einer umfassenderen Abweichung vom Normalen kann eine Laufflächenzwischenschicht, oder -Zwischenschichten, seitwärts als ganzes verschoben sein, so daß der Rand des Bandes bzw. Gürtels, obzwar ein echter Kreis, auf der einen Seite mehr als auf der anderen Seite von der Mittelebene entfernt ist. Eine solche Situation kann automatisch ebenfalls dadurch ermittelt werden, daß die Einrichtung programmiert wird, an der einen Seite eine andere Anzahl intensiv durch- bzw. bestrahlter Elemente als an der anderen Seite zu erfühlen, oder eine unterschiedliche Länge eines strahlungsempfindlichen Streifens, und in einem solchen Fall den Reifen zurückzuweisen.

Bei unterschiedlichen Reifenkonstruktxonen werden verschiedene Faktoren von Bedeutung sein und können leicht mit Maschinen ermittelt werden, welche gemäß dieser Erfindung hergestellt

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sind, wegen der Präzision der Placierung der Reifen, mit ihren Mittelebenen exakt in einer vorbestimmten Bezugsebene und mit ihren Hülsten in einer genauen Position relativ zu den strahlungabfühlenden Einrichtungen placiert. Diese Genauigkeit der Placierung vermittelt dem visuellen Beobachter einen deutlichen Anhalt in Bezug auf Symmetrie und Gleichförmigkeit und gibt einem automatisierten System eine präzise Bezugsebene, von welcher her Symmetrie- und dimensionale Unterschiede automatisch abgefühlt bzw. abgetastet werden können.

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Claims (16)

Patentansprüche:

1. Reifeninspektionsmaschine zur raschen und präzisen Inspektion unterschiedlicher Größen von Luftreifen, gekennzeichnet durch

(a) Mittel für das Erfühlen des Vorhandenseins einer Seite der Wulstöffnung eines Luftreifens in einer vorbestimmten Position,

(b) Mittel für das Bewegen einer Seite der Wulstöffnung auf die vorbestimmte Position zu,

(c) auf die Mittel für das Ertasten ansprechbare Mittel für das Beenden der Bewegung der einen Seite der Wulstöffnung,

(d) Mittel für das Erfassen einer Schulter der Lauffläche des Reifens und gegenüberliegende Mittel für das Erfassen der anderen Schulter, welche Mittel mit identischen Geschwindigkeiten zwangsläufig aufeinander zu getrieben werden, axial des Reifens, um den Reifen, sich mit seiner Mittelebene mit einer vorbestimmten Ebene deckend, zu positionieren,

(e) Mittel mit einer vorbestimmten örtlichen Lage in Bezug auf die vorbestimmte Position und die vorbestimmte Ebene, für das Anzeigen des Vorhandenseins struktureller üngleichförmigkeiten in einem Reifen und die örtliche Lage der üngleichförmigkeiten in Bezug auf die vorbestimmte Ebene.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Erfühlen des Vorhandenseins einer Seite der Wulstöffnung eines Luftreifens ein schmales Strahlungsbündel und einen Umformer bzw. Wandler einschließen.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Anzeigen des Vorhandenseins struktureller

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Ungleichförmigkeiten eine Quelle von Röntgenstrahlen innerhalb des Wulstkreises des Reifens einschließen.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind für das kraftvolle Separieren von zumindest der Teilstücke der Wülste, welche der vorbestimmten Position am nächsten liegen.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rontgenstrahlenquelle sich dicht an der vorbestimmten Position und der vorbestimmten Ebene befindet.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzschirme an der Außenseite des Reifens gegenüber der Rontgenstrahlenquelle für den Empfang eines Schattenbildes eines gesamten Sektors eines Reifens von Wulst zu Wulst angeordnet sind.

7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rontgenstrahlenquelle und die Mittel für das Separieren der Wülste an oder auf einer gemeinsamen Abstützung befinden und gemeinsam in den Wulstkreis bewegbar sind.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Separieren der Wülste von einer geschlossenen Position her, die Rontgenstrahlenquelle umgebend, nach einer offenen Position hin bewegbar sind, in welcher die Reifenwülste gespreizt werden und in welcher Spielraum für die Vorbewegung der Rontgenstrahlenquelle radial nach außen vorhanden ist.

9. Reifeninspizierende Maschine, gekennzeichnet durch Mittel für rotierbares Abstützen eines Reifens in einer fixierten Position eine Rontgenstrahlenquelle, Mittel für das Separieren der Wülste des Reifens und eine gemeinsame Abstützung für die Rontgenstrahlenquelle und die Mittel für das Separieren der

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Wülste, wobei die gemeinsame Abstützung bewegbar ist, um sowohl die Rontgenstrahlenquelle als auch die Mittel für das Separieren der Wülste alternierend in einer Position innerhalb des Wulstkreises eines Reifens anzuordnen, der in der fixierten Position abgestützt wird, und in einer Position völlig außerhalb des Wulstkreises des Reifens.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Separieren der Wülste von einer geschlossenen Position her, die Rontgenstrahlenquelle umgebend, nach einer offenen Position hin bewegbar sind, in welcher die Reifenwülste gespreizt sind und in welcher ein Spielraum für die Vorbewegung der Rontgenstrahlenquelle radial nach außen vorhanden ist.

11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rontgenstrahlenquelle und die Vorrichtung zum Separieren der Wülste des Reifens gemeinsam bewegbar sind, radial zwischen der Position innerhalb des Wulstkreises des Reifens und einer Position, in welcher die Vorrichtung für das Separieren der Wülste sich zwischen den Wülsten des Reifens befindet.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Separieren der Wülste von einer geschlossenen Position her, die Rontgenstrahlenquelle umgebend, nach einer offenen Position hin bewegbar sind, in welcher die Reifenwülste gespreizt werden und in welcher Spielraum für den Vorschub der Rontgenstrahlenquelle radial nach außen vorgesehen ist.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für das Bewegen der Rontgenstrahlenquelle, radial nach außen auf die Wulstkreise des Reifens zu, eingeschlossen sind.

14. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifeninspektionsmechanismus eine Lieferquelle durchdringender

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Strahlung auf der radial inwärtigen Seite der Reifenwand und Mittel an der radial auswärtigen Seite der Reifenwand aufweist, für das Erfühlen bzw. Ertasten von Ungleichförmigkeiten in der Intensität der übermittelten Strahlung in einer besonderen örtlichen Lage quer des Reifens.

15. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Erfühlen von Ungleichförmigkeiten dicht benachbarte mehrfache Mittel sind, welche die örtliche Lage des Randes eines am Umfang befindlichen Reifenelementes kollektiv angeben.

16. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für das Erfühlen von Ungleichförmigkeiten mehrfache Mittel sind, welche quer durch die Breite des Strahlungsbündels mit Abstand angeordnet sind.

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