DE2610999A1

DE2610999A1 - Einrichtung zum pruefen von kraftfahrzeug-luftreifen auf dynamische eigenschaften

Info

Publication number: DE2610999A1
Application number: DE19762610999
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Ing Gr Brinckmann; Hans Dipl Ing Dr Seitz; Herbert Ing Grad Storm
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1976-03-16
Filing date: 1976-03-16
Publication date: 1977-09-29

Description

Einrichtung zum Prüfen von Kraftfahrzeug-
Luftreifen auf dynamische Eigenschaften Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen von Kraftahrzeug-Luftreifen auf dynamische Eigenschaften während der Rotation auf einer fliegenden doppelt gelagertem den Reifen tragenden Welle.
Für die Ermittlung von Reifeneigenschaften ist die Kenntnis von einer groren Anzahl von Parametern in verbindung mit dynamischen Vorgängen von Interesse. Bei den bisherigen Prüfvorgängen war die Meßeinrichtung für verschiedene Prüfvorgänge unmittelbar an der Radnabe angeordnet. Eine derartige Meßanordnung führt jedoch zu Schwierigkeiten, da bei verschiedenen Meßvorgängen in bestimmten Bereichen schon bald die noch ermittelbaren Gremzwerte erreicht werden. Es kommt hinzu, daß die bisherigen, insbesondere mit Dehnungsmeßstreifen arbeitenden i;inrichtungen nicht mit der .rwiinschten Genauigkeit arbeiten.
Dies ergibt sich teilweise daraus, daß die Lagerung der Rotationsachse einen Mindestpielraum aufweisen muß, der aber beim Meßvorgang zu Meßwertverschiebungen fiihren kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine wesentliche Verbesserung und Vereinfachung fiir die Feststellung von dynamischen Parametern zu ermöglichen. Beispielsweise sollen Messungen über das Sturzmoment eines Reifens und über laterale und radiale Kraftschwankungen mit großer Genauigkeit ermittelt werden. Außerdem ist es erwünscht, das Rückstellmoment und die Seitenführungskraft des Reifens meßbar zu machen. Schließlich soll auch der beim Reifen auftretende Winkel effekt meßbar sein, der beim Schräglaufwinkel von 0° auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der eingangs umrissenen Einrichtung vorgesehen, daß die Lagerungen einen großen gegenseitigen axialen Abstand aufweisen und die zur Ab stützung der Lager dienende Hülse über piezoelektrische Sensoren mit der Tragstütze der Einrichtung verbunden sind. Durch den gegenseitigen großen axialen Abstand der beiden Lager werden Winkelverstellungen zur Achse weitgeIlend eleminiert. Die aul diesen beiden Lagern angeordnete Hülse ist daher in der Lage sehr genau am rotierenden Reifen auftretende Kräfte weiter zu geben.
Hierzu ist diese Hülse über piezoelektrische Sensoren mit dem am Fundament befestigten Tragstiitzen verbunden.
Auf diese Weise werden alle kraft die bei der Rotation am Reifen angreifen in allen vorkommenden Frequenzbe reichen und auch in sehr großen Kraftbereichen unmittelbar meßbar gemacht.
Diese piezoelektrischen Sensoren sind an sich bekannt.
Sie bestehen aus Quarzschlichten in verschiedenen Anordnungen. Unter Druckverformung geben die Quarzkristalle elektrische Ladungen ab. Die über besondere Einrichtungen meßbaren Ladungen geben unmittelbar ein Maß für die Größe und für die Richtung der in den Sensoren auftretenden kräfte an.
Zweckmäßigerweise sind die Sensoren in gleichmäßigen Abstand um die Achse herum verteilt. Sie liegen in einer radialen Ebene zur Rotationsachse des Reifen und weisen jeweils einen Abstand von 900 in Umfangsrichtung zwischen sich auf. Bei besonderen Anforderungen kann die Zahl der Sensoren auch größer oder kleiner sein. Um die Meßanordnung möglichst kompakt zu gestalten und um den Aufbau dennoch einfach zu halten, sind die Sensoren zwischen einen radialen Ringfortsatz der Stützhiilse und der Tragstütze angeordnet.
Außerdem ist es zweckmäßig, daß die Hauptmeßrichtung der Sensoren parallel zur Rotationsachse des Reifens angeordnet ist. Eine hohe tìeP,genal keit wird vorzugsweise dann erhalten, wenn der Lagerabstand der beiden Lager etwa gleich dem ilgenourchmesser ist. Zur ltseRgenauigkeit ist es weiterhin sinnvoll, wenn die Sensoren in der radialen Ebene der Felge angeordnet sind. Hierdurch werden die Meßfunktionen auf eine Art Symmetriebasis zum Reifen gestellt. Für die Einrichtung insgesamt ist es möglich, die Eigenfrequenz wesentlich heraufzusetzen, so daß sie hoher als 200 hz liegt. Dadurch werden niedrig liegende Frequenzen, die fiir verschiedene Meßwerte bedeutsam sind, wesentlich genauer und besser meßbar. Die Anordnung der Einrichtung gestattes es ferner, auf verhältnismäßig einfacher Weise eine dauernde Temperaturmessung durchzuführen. Dies ist von Bedeutung, da viele Parameter temperaturabhängig sind.
Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung beispielsweise beschrieben. Sie zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Prüfeinrichtung. Auf der fliegenden Achse 1 ist über ein Flanschteil 2 die Felge 3 befestigt.
Diese trägt den Reifen 4. Die durch Notorkraft und/oder Antrieb des Reifens durch eine Prüftrommel in Rotation versetzte Achse 1 ist über die Lager 5 und 6 in der Hülse 7 abgestützt Die Lager 5 und 6 weisen einen möglichst weiten Abstand auf. Die Hülse 7 besitzt einen radialen Vorsprung 8, der die piezoelektrischen Sensoren 9 trägt. Die gegenüber liegende Seite dieser Sensoren 9 ist mit der Tragstütze 10 verbunden. Das Ende dieser Stütze ist fest mit dem Fundament II verbunden. Die horizontale Anordnung der Achse 1 kann auch vertikal liegen, so daß die Prüfeinrichtung auf dem Boden steht oder an der Decke hängt. Die an dem Reifen 4 auftretenden Kräfte werden der Achse 1 mitgeteilt.
Infolge des großen Abstandes werden diese Kräfte mit großer Genauigkeit auch an die Hülse 7 weitergegeben.
Infolge der starren Anordnung der Tragstütze 10 wirken sich die im Reifen 4 auftretenden Kräfte unverändert in den Sensoren 9 auf. In elektrischen Einrichtungen, die mit dem Sensor verbunden sind, werden die auftretenden Kräfte registriert. Die l3ohrung 12 dient zur Temperaturmessung.
L e e r s e i t e

Claims

A u s p r ü c h e 1.) Einrichtung zum Prüfen von Kraftfahrzeug-Luftreifen auf dynamische Eigenschaften während der Rotation auf einer fliegenden doppelt gelagerten, den Reifen tragenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen (5,6) einen großen gegenseitigen axialen Abstand aufweisen und die zur Abstützung der Lager (5,6) dienende Nülse (7) über piezoelektrische Sensoren (9) mit der Tragstütze (10) der Einrichtung verbunden ist.
2.) Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9) in gleichmäßigen Abstand um die Welle (1) herum verteilt sind.
3.) Prüfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9) zwischen einen radialen Ringfortsatz (@) der Stützhülse (7) und der Tragstütze (10) angeordnet sind.
4.) Prüfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmeßrichtung der Sensoren (9) parallel zur Rotationsachse des Reifens (4) angeordnet ist.
5.) Prüfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lager (5,6) etwa gleich dem Felgendurchmesser ist.
6.) Prüfeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9) radial unter dem Felgenbett angeordnet sind.