DE2615081A1 - Holographische anordnung zur zerstoerungsfreien pruefung von rotationssymmetrischen koerpern, insbesondere fahrzeugreifen - Google Patents

Holographische anordnung zur zerstoerungsfreien pruefung von rotationssymmetrischen koerpern, insbesondere fahrzeugreifen

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DE2615081A1
DE2615081A1 DE19762615081 DE2615081A DE2615081A1 DE 2615081 A1 DE2615081 A1 DE 2615081A1 DE 19762615081 DE19762615081 DE 19762615081 DE 2615081 A DE2615081 A DE 2615081A DE 2615081 A1 DE2615081 A1 DE 2615081A1
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Hans Dr Ing Rottenkolber
Hans Dr Ing Steinbichler
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OPTO PRODUKTE AG
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    • GPHYSICS
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Description

  • Beschreibung der Erfindung
  • Holographische Anordnung zur -zerstörungsfreien Prüfung von rotationssyinrnetrischen Körpern, insheiondere- Fahrzeugreifen Die Erfindung betrifft eine holographische Anordnung zur zerstörungsfreien Prüfung von rotationssymmetrischen Körpern, insbesondere Fahrzeugreifen auf Materialfehler, bei der im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Beobachtungspunkt zur Umlenkung dieses Strahlenganges reflektierende Elemente angeordnet sind, die der normalen Verformung des zu prüfenden Körpers angepaßt sind. Unter dieser sind solche Verformungen zu verstehen, die allgemein am Testkörper durch Einwirkung von Wärme, Belastung oder Änderung des Umgebungsdruckes eintreten.
  • Derartige Anordnungen haben die Aufgabe, Fehlerstellen an Fahrzeugreifen, die sich auf Zustandsänderungen des Reifens durch Veränderung seiner Oberflächenform anzeigen, zerstörungsfrei mit Hilfe eines holographisch-interferometrischen Verfahrens festzustellen. Ermittelt werden können dabei solche Fehler, die sich z.B. durch Einschlüsse von Luft oder Feuchtigkeit oder mangelndes Abbinden zwischen einzelnen Schichten des Reifenmaterials oder durch mangelnde Verbindung zwischen diesem und seinen Verstärkungselementen ergeben. Bei Veränderung des umgebenden Luftdruckes entstehen durch Dehnung der in den Fehlstellen eingeschlossenen Gase an der Oberfläche des Reifens sehr geringe, in p-Bereichen liegende Veränderungen der Höhenlage kleiner Abschnitte. Diese können mit einem Interferenzverfahren holographisch als Interferenzfiguren abgebildet werden, die mit Höhenlinien vergleichbar sind. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist in US-PS 3 644 047 beschrieben.
  • Es ergibt sich dort jedoch der Nachteil, daß alle bei Änderung des Außendruckes eintretende Verformungen der Reifenoberfläche zu Interferenzfiguren führen, so daß die gesuchten, die Fehlerstelle anzeigenden Interferenzlinien nur schwer oder gar nicht erkennbar sind.
  • Desweiteren hat diese Anordnung den Nachteil, daß der Fahrzeugreifen nur in einzelnen Abschnitten, z.B. in vier Quadranten einzeln untersucht werden kann.
  • Mit DT-OS 2 312 435 wurde eine holographische Anordnung beschrieben mit der im Hologramm die Abbildung normaler Verformungen zu Gunsten der durch die Fehlerstellen verursachten unterdrückt werden können. Dadurch können letztere sofort erkannt und lokalisiert werden. Unter "normalen Verformungen" sind dabei solche zu verstehen, die durch allgemeine Größenänderung des Testkörpers infolge Änderung der Außenbedingungen, wie z.B. durch Anwenden von Wärme, Belastung oder durch Änderung des Druckes der umgebenden Atmosphäre hervorgerufen werden. Dies wird durch Anordnung eines eine Rotationskörperoberfläche bildenden Spiegels im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Beobachtungspunkt bewirkt, derzufolge die virtuellen Reflexionspunkte dieses Strahlenganges auf Ellipsoiden liegen, deren Brennpunkte die (virtuelle) Quelle der verwendeten Laserstrahlung und der Beobachtungspunkt sind. Lokalisierte Formänderungen des Testobjektes, der vorzugsweise ein Rotationskörper ist, die sich im wesentlichen in Richtung des über die genannte Spiegelanordnung auf ihn einfallenden Strahlenganges erstrecken, treten im Interferenzbild als konzentrische Isopachen in Erscheinung, wobei deren Linienabstand der Interferenz der Längen der Wellen des verwendeten Laserlichts entspricht. Schon im Bereich liegende derartige Verformungen verursachen intensive und deutlich sichtbare Interferenzbilder. Dagegen führen solche Verformungen, die im wesentlichen in der Normalen zu dem einfallenden Lichtstrahl liegen, zu wenigen weit auseinanderliegenden oder gar nicht mehr in das Hologramm fallenden Interferenzlinien.
  • Bei entsprechender Anordnung des Testkörpers liegen letztere Verformungen in Richtung von dessen allgemeiner Dehnung, z.B. infolge Wärmezufuhr, erstere in Richtung der "unregelmäßigen" Einzelverformungen durch Fehlstellen, z.B. durch Gußfehler in einem beobachteten zylindrischen Metallkörper, die an dessen zylindrischer Oberfläche Ausbeulungen im Bereich bei Wärmezufuhr hervorrufen.
  • Mit einer derartigen Anordnung lassen sich Fahrzeugreifen auf Fehlerstellen untersuchen (vergleiche Zeitschrift Krafthand Nr. 23/1975 vom 6.12.1975 und VDI-Nachrichten Nr. 2/1976 vom 16.1.1976). Es ergeben sich jedoch dabei erhebliche Schwierigkeiten, die eine gleichmäßige Wiedergabe der gesamten Reifenoberfläche ausschließen, da nur eine seitliche Betrachtung und Zuleitung des Referenzstrahles möglich ist, wie dies die Zeichnungen der genannten DT-OS 2 312 435 zeigen. Vorallem ist eine solche versuchsmäßige Anordnung zwar für stichprobenweise Untersuchungen im Laboratorium, nicht aber für eine Serienprüfung von Fahrzeugreifen geeignet.
  • Eine solche Serienprüfung ist aber aus Sicherheitsgründen unumgänglich, bei der eine gesamte Reifenproduktion schnell und zuverlässig und nicht nur in Stichproben auf Fehler untersucht wird, ohne daß dabei eine Beschädigung der untersuchten Reifen erfolgt. Dieser Aufgabenstellung kommt daher eine ganz erhebliche wirtschaftliche und aus Sicherheitsgründen gebotene Bedeutung zu. Andererseits standen ihrer Lösung große Vorurteile entgegen, denen zufolge eine übertragung laboratoriumsmäßiger auf Lasertechnik beruhender Versuche auf eine innerhalb tragbarer Zeiten ablaufende Serienprüfung im Werk unmöglich erschien. Noch weniger ließ sich erwarten, daß solche Serienprüfungen einschließlich der Auswertung der Interferenzhologramme voll automatisiert werden könnte.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den kegelförmig aufgespreizten Strahlengang einer kohärenten Lichtquelle ein in senkrechter Ebene zu dessen Achse konzentrisch liegender ringförmiger Spiegel und in dem von diesem reflektierten, den Objektstrahl bildenden, die Form eines Kegelmantels aufweisenden Strahlengang ein außenverspiegelter rotationssymmetrischer Körper angeordnet ist, dessen Achse mit der des genannten Strahlenganges zusammenfällt und dessen verspiegelte Oberfläche auf den ringförmigen Spiegel weist, daß ferner um den rotationssymmetrischen Körper der Testreifen konzentrisch so angeordnet werden kann, daß seine Innenfläche in dem vom rotationssymmetrischen Körper reflektierten Strahlengang liegt, und daß ferner ein innerer Teil des von der Lichtquelle unmittelbar einfallenden Strahlenganges in Form eines mit dessen Achse konzentrischen Strahlenkegels der Referenzstrahl ist und daß in diesen Strahlenkegel und in dem durch die Öffnung des ringförmigen Spiegels durchtretenden, von der Innenfläche des Testreifens über die verspiegelte Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers reflektierten Strahlenganges eine auf einer durchsichtigen Trägerplatte angeordnete lichtempfindliche Schicht vorgesehen ist. Der rotationssymmetrische Körper kann vorzugsweise ein sphärischer Kegelstumpf sein.
  • Im Referenzstrahl kann ein Intensitätsfilter zur Anpassung seiner Helligkeit an die des auf die lichtempfindliche Schicht einfallenden Objektstrahles vorgesehen sein.
  • Der Beobachtungspunkt und die virtuelle Lichtquelle des von dem ringförmigen Spiegel auf den Kegelstumpf einfallenden Strahlenganges soll auf der Achse des von der Lichtquelle unmittelbar einfallenden Strahlenganges liegen. Der Winkel zwischen Objektstrahl und Referenzstrahl bei deren Einfallen auf die lichtempfindliche Schicht soll bei Verwendung eines Neon-Argon-Lasers 24 Grad und bei Verwendung eines Helium-Neon-Lasers 29,5 Grad mit einer zulässigen Abweichung von +/- 16 Grad betragen. Ferner soll der öffnungswinkel des eintretenden Objektstrahles nicht mehr als 32 Grad betragen.
  • Die erfindungsgemäk;e Anordnung kann auf einer Grundplatte angeordnet und zusammen mit dem Testreifen von einer luftdichten auf der Grundplatte abdichtend aufsetzbaren Haube umgeben sein, deren Innendruck gegenüber dem Außendruck veränderbar ist. Die Lichtquelle kann ein außerhalb dieses von der Haube abgeschlossenen Raumes angeordneter und von der Grundplatte mechanisch unabhängiger Laser sein, wobei für die Einführung des von ihm ausgehenden Lichtstrahles Fenster in der Haube und Umlenkspiegel vorgesehen sein können.
  • Der Vorteil dieser Anordnung ist die zum Testreifen zentrale Führung des Strahlenganges und die konzentrische Anordnung des Objekt- und Referenzstrahles. Demzufolge ist der Winkel zwischen den zwischen dem Objektstrahl und dem Referenzstrahl beim Einfallen auf die Foto schicht bzw. das Hologramm immer im wesentlichen gleich. Dies ist notwendig, weil die Charakteristik des benutzten Filmmaterials eine Glockenkurve ergibt, wie dies Fig. 3 zeigt. Das Optimum dieser Kurve liegt bei einem Winkel von 24 Grad bei einem Neon-Argon-Laser und 29,5 Grad bei einem Helium-Neon-Laser mit einer zulässigen Abweichung von +/- 16 Grad. Dieser Winkel errechnet sich aus dem Parameter der Raumfrequenz nach der Formel: 2 .in 0' Raumfrequenz (Linien/mm) = zu - sin 2 (wobeiÄ die Wellenlänge des verwendeten Laserlichts ist).
  • Das Filmmaterial weist eine flexible Folie als Trägermaterial aus Polyester von 50 u Stärke auf, auf das eine 0,5 p starke thermoplastische Schicht aufgetragen ist.
  • Bei der elektrostatischen Aufladung wird der Film auf eine Gegenelektrode aufgelegt, da er keine leitende Zwischenschicht aufweist. Zur Belichtung bedarf es einer 2 Einstrahlung von 5 bis 50 J/cm . Die Entwicklung erfolgt durch Erhitzen auf 70°C in 0,15 sec. Der Film ist sehr transparent und kann daher nach Entwicklung von unten über die Fernsehkamera betrachtet werden.
  • Bei der Anordnung, wie sie in der oben genannten DT-OS 2 312 435 beschrieben ist, ergeben sich infolge der dort notwendigen seitlichen nicht zum Testobjekt axialen Zuführung des Referenzstrahles unterschiedlich günstige Winkel zwischen Objekt- und Referenzstrahl und daher eine nicht ausreichende Zuverlässigkeit des erhaltenen Interferenzbildes. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß durch Einhaltung der erwünschten Winkelgrößen der Beugungswirkungsgrad über die gesamte Hologrammfläche im Bereich des Plateaus der Glockenkurve gemäß Fig. 3 verbleibt und nicht nach deren Flanke absinkt.
  • Zur Erreichung dieses Zweckes ist es notwendig, daß die öffnung des Objektstrahles, wie bereits erwähnt, den Winkel von 32 Grad nicht übersschreitet.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist es, daß die Abkapselung der optischen Anordnung einschließlich der holographischen Kamera und des Fernsehaufnahmegeräts ein Auflegen und Abnehmen der Testreifen ohne Störung in serienmäßiger Weise unter Werksbedingungen ermöglicht, wobei der getrennt gelagerte Laser nicht von den Erschütterungen durch den Wechsel des Testreifens betroffen wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden im einzelnen beschrieben und wird in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Radialschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung.
  • Fig. 2 einen Teilausschnitt aus Fig. 1 zur Erläuterung des Strahlenganges.
  • Fig. 3 (die zur Erläuterung der vorausgehenden Ausführungen dient) ein Diagramm des Beugungswirkungsgrades im Verhältnis zur Raumfrequenz bei dem vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Anordnung benutzten thermoplastischen Filmmaterial Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform ist auf einer Grundplatte 1 aufgebaut und weist ein stabiles Gehäuse 2 mit kreisförmigem Querschnitt auf. An diesem Gehäuse ist eine Auflage 3 für den zu untersuchenden Reifen 4 vorgesehen, die diesen in seiner zur Achse des Gehäuses konzentrischen Lage justiert. Das Gehäuse 2 ist nach oben durch eine AbdecKung 5 erschlossen, über die der zu untersuchende Reifen 4 gezogen werden kann, ohne daß eine Gefahr für die Justierung der optischen Elemente des Gerätes besteht.
  • Das Gehäuse 2 mit auf liegendem Reifen 4 ist von einer abnehmbaren luftdichten Haube 6 mit kreisförmigem Querschnitt umgeben, die in einem Dichtring 7 auf der Plattform 1 aufsitzt. Über einem in dieser Haube vorgesehenen Absaugstutzen 8 kann der von der Haube und der Plattform umschlossene Raum evakuiert werden, um in bekannter Weise die Zustandsänderung des zu untersuchenden Reifens herbeizuführen.
  • Unter der Plattform 1 und von dieser mechanisch getrennt, um Erschütterungen, z.B. bei der Auflage oder Abnahme des Reifens 4 von ihm fernzuhalten, ist ein Laser 9 angeordnet. Der von ihm ausgehene im wesentlichen in sich parallele und kohärente Lichtstrahl wird durch Umlenkspiegel 10 und 11 und durch das Fenster 12 in die Grundplatte 1 und durch eine in der Abdeckung 5 vorgesehene Aufweitungsoptik 13 in das Innere des Gehäuses 2 geleitet. Der Fokus der Strahlaufweitung gilt im Folgenden als Lichtquelle 14. Der von der Lichtquelle ausgehende aufgespreizte Strahlengang 15 wird im Inneren des Gehäuses auf dessen senkrechte Achse durch den Spiegel 16 umgelenkt.
  • In diesem Strahlengangl4 ist in senkrechter Ebene zu seiner Achse eine durchsichtige Platte 17 angeordnet, auf die ein zu dem Strahlengang konzentrischer planer ringförmiger Spiegel 18 aufgetragen ist, ferner/tnnerhalb dieses Spiegels ein Intensitätsfilter 19. Der Durchmesser dieses Intensitätsfilters ist wesentlich geringer als der Innendurchmesser des ringförmigen Spiegels 18, so daß zwischen Spiegel und Filter ein ringförmiger voll lichtdurchlässiger Abschnitt 20 der Platte 17 verbleibt.
  • Konzentrisch um die Achse des Strahlenganges 15 ist ein weiterer Spiegel in Form eines Kegelstumpfes 21 mit nach außen gekrümmter sphärischer Spiegelfläche 22 angeordnet. Diese Spiegeifläche 22 weist nach dem vorgenannten ringförmigen Spiegel 18. In Höhe der Spiegelfläche 22 besteht die Wandung des Gehäuses 2 aus durchsichtigem Material in Form eines mit der Achse des Strahlenganges 15 S;onzentrischen Rundfensters 23 mit paralleler Inner.- und Außenfläche. Der zu untersuchende Reifen 4 liegt vor dem Rundfellster 23 und weist mit seiner Innenfläche nach der Spiegelfläche 22. In Richtung des Strahlenaangas 15 ist hinter der durchsicht aen Platte 17 eine Trägerplatte 2 angeordnet, die mit einer lichtempfindlichen Schicht 25 versehen werden kann. Hinter dieser Trägerplatte <m Beobachtungspunkt 26 eine Fernsehkamera 27 angeordnet, mit der das in der lichtempfindlichen Schicht gewonnenen Hologramm betrachtet werden kann. Die lichtempfindliche Schicht ist ein thermoplastischer Film, der in einer Filmkamera 28 /+ konzentrisch durch elektrostatische Aufladung lichtempfindlich gemacht und durch Erwärmen und Abkühlen nach der Belichtung entwickelt und fixiert werden kann.
  • Der Strahlengang innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Folgenden an Hand der schematischen Darstellungen in Fig. 2 beschrieben: Der vom Laser 9 ausgehende Lichtstrahl 30 wird in der Aufweitoptik 13 zu einem kegelförmigen Strahlengang 15 ausgeweitet, der mit dem Spiegel 16 so umgelenkt wird, daß sich seine Achse 31 mit der Achse des Gehäuses 2, der der beiden Spiegel 18 und 22 und der des zu untersuchenden Reifens 4 deckt. Aus dem Strahlengang 15 wird ein kegelmantelförmiger Anteil, bestimmt durch zwei Kegelflächen mit gleicher Spitze, der den Objektstrahl 32 bildet, durch den ringförmigen Spiegel 18 auf die Spiegelfläche 22 reflektiert, der ihn wiederum auf die Innenfläche 33 des Reifens 4 umlenkt. Dieses auf der Innenfläche 33 des Reifens 4 einfallende kohärente Licht wird von dieser wieder diffus reflektiert und von der Spiegelfläche 22 in Richtung auf die Platte 17 zurückgelenkt und erreicht, soweit es auf den ringförmigen durchsichtigen Abschnitt 20 der Platte 17 einfällt, die lichtempfindliche Schicht 25 und belichtet diese. Dieser vom Reifen reflektierte und die Schicht 25 belichtende Strahlengang ist mit 34 bezeichnet.
  • Zugleich trifft der innere Teil des kegelförmigen Strahlenganges 15, der von dem ringförmigen Spiegel 18 nicht reflektiert wird, als Referenzstrahl 35 die lichtempfindliche Schicht und bildet dort zusammen mit dem von der Innenseite 33 des Reifens 4 reflektierten Licht ein Hologramm. Um die größere Helligkeit des Referenzstrahles 35 an die des vom Reifen zurückgeworfenen Objektstrahles 34 anzupassen, ist auf der durchsichtigen Platte 17 das Intensitätsfilter 19 vorgesehen. Bei Betrachtung des Hologrammes in 25 von dem Beobachtungspunkt 26 aus scheint die Innenfläche des Reifens 4 als virtuelles Bild 33'.Die Annäherung der Intensität des Referenzstrahles an die des Objektstrahles ist für den Beugungswirkungsgrad von wesentlicher Bedeutung, wie der Vergleich der beiden Kurven in Fig. 3 zeigt, deren beigegebenen Werte das Intensitätsverhältnis Referenzstrahl/Objektstrahl bedeuten.
  • Wird auf der gleichen lichtempfindlichen Schicht 25 in gleicher Weise ein Bild des Reifens nach Herabsetzung des Luftdruckes in dem von der Haube 6 umschlossenen Raum aufgenommen, so ergeben dadurch eintretende Veränderungen der Oberflächenform der Reifeninnenseite 33 Interferenzfiguren in dem Hologramm in 25.
  • Mit a,b,c,d,e ist bei 36 eine Schar von Ellipsen bezeichnet, die ihre Brennpunkte in der virtuellen Lichtquelle 14' und dem virtuellen Beobachtungspunkt 26' haben. Diese Ellipsen sind Schnittlinien von Ellipsoiden in der Darstellungsebene mit den genannten Brennpunkten.
  • Die Differenz i-,- Summe der Brennstrahlen zwichen diesen Ellipsoiden soll eine halbe Welienlange des Lichtes des verwendeten Lasers 9 betragen. Einer dieser Ellipsoide b ist der Innenfläche 33 des Reifens angepaßt.
  • Verschiebt sich ein Punkt auf der beobachteten Reifen innenfläche 33 in Folge der Änderung des Umgebungsdruckes auf der Oberfläche ein und desselben der genannten Ellipsoide, so kommt es in dem gewonnenen Hologramm zu keiner Entererenzerscheinung, da die Weglänge von der virtuellen Lichtquelle 14' zum virtuellen Beobachtungspunkt 26' über den sich verschiebenden Oberflächenpunkt immer die gleiche ist. Durchdringt jedoch ein Oberflächenpunkt der Reifeninnenfläche 33 ein weiteres Ellipsoid, so ergibt sich im gewonnenen Hologramm eine Interferenzfigur, da sich nunmehr die Weglänge zwischen Beobachtungspunkt und Lichtquelle über den sich verändernden Oberflächenpunkt der Reifeninnenfläche geändert hat. Hieraus ergibt sich, da infolge der erfindunsgemäßen Anordnung der Spiegelfläche 22, die an die Form der Reifeninnenfläche 33 angepaßt ist, daß Verschiebungen von Oberflächenpunkten der Reifeninnenfläche in Richtung aus dieser Oberfläche heraus sehr stark als Interferenzfigur in Erscheinung treten, da sie sofort mehrere Ellipsoide durchdringen - bei zur Reifeninnenfläche senkrechter Bewegung jeweils nach einer Weglänge von etwa A/2. Bewegungen, die in der Reifeninnenfläche selbst erfolgen, durchdringen nicht oder nur nach sehr viel größeren Weglängen der Xnderungsbewegung weitere Ellipsoide.
  • überhöht Als Beispiel ist in Fig. 2 bei 37 eine Ausbeulüng7angedeutet, die in Folge einer Luftblase im Reifen bei Druckänderung aufgetreten ist. Sie durchdringt die Ellipsoide c,d und e. Eine solche Formänderung weist sich als Interferenzfigur aus, die aus drei konzentrischen Ringen besteht. Dabei beträgt die Höhe dieser Ausbeulung nicht mehr als zwei Lichtwellenlängen des verwendeten Laserlichts. Formänderungen, die in der Innenoberfläche des Reifens erfolgen, die sich im wesentlichen mit dem Ellipsoid b deckt, durchdringen etwa nur die anschließenden Ellipsoide a und liegen und C/in wert verteilten Bereichen des gewonnenen Hologramzus und gegebenenfalls/auch schon außerhalb desselben.
  • Die erstgenannten aus der Reifeninnenfläche heraustretenden Verformungen sind aber diejenigen, die die gesuchten Materialfehler, z.B. Schichtablösungen oder Blasenbildungen anzeigen und die bei Herabsetzen des Außendruckes zu Aufblähungen des Reifenmaterials in -Bereichen führen. Diesen annormalen Verformungen stehen solche gegenüber, die allgemein an Reifen bei Druckherabsetzung durch Vclumnergrößerungen auftreten. Solche Verformungen wirken sich aber im wesentlichen n-- in Richtung der Reifen4nnenflache aus, so daß kein Anschneiden weiterer Ellipsoide erfolgt, oder in einer allgemeinen und gleichmäßigen Verschiebung von einem Ellipsoid zum anderen, was nicht zu Interferenzerscheinungen führt.
  • Obwohl sich die gesuchten annormalen Formänderungen nur in sehr kleinen Größenordnungen abspielen, ergeben sich doch markante Interferenzfiguren, meist in Gestalt kleiner sofort erkennbarer konzentrischer Kreise, die jeweils gleiche Höhenlagen kennzeichnen.
  • Da die virtuelle Lichtquelle 14' und der virtuelle Beobachtungspunkt 26' unter sich sehr nahe beieinander und zudem in der Achse 31 liegen, folgen im wesentlichen die sphärenangenäherten Ellipsoide zu 36 der Reifeninnenfläche 33. Dies hat zur Folge, daß nur wenige störende Interferenz figuren bei der vorgenannten normalen Verformung eintreten. Es können daher Fehlstellen sofort auch von ungeübten Beobachtern oder sogar automatisch mit optoelektronischen Verfahren erkannt werden.
  • Die gesamte Reifeninnenfläche ist mit der erfindunsgemäßen Anordnung infolge ihres konzentrischen Aufbaues gleichmäßig in einem einzigen Bild erfaßbar. Bei der Verwendung von thermoplastischem Filmmaterial und einer dieses Material aktivierenden und nach der Belichtung fixierenden Kamera, wie sie bei 28 angedeutet ist, kann daher eine fortlaufende Reifenprüfung mit sehr kurzen Taktzeiten durchgeführt werden.
  • Die Betrachtung erfolgt durch die unter der Filmkamera angeordneten Fernsehkamera 38, von der eine Bildübertragung auf einen außerhalb der erfindungsgemäßen Anordnung aufgestellten, nicht in der Zeichnung wiedergegebenen Monitor erfolgt, mit dessen Hilfe eine automatisierbare Überprüfung möglich wird.
  • Es liegt im Bereich der Erfindung, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung andere rotationssymmetrische Körper auf Fehlerstellen untersucht werden, wobei deren Zustandsänderung durch andere Mittel als Druckänderung z.B. durch Erhitzen oder Belasten herbeigeführt werden kann.
  • Patentansprüche In der provisorischen Zeichnung Fig. 2 ist die rechte Hälfte nicht vollständig dargestellt. Es ist jedoch dort der Schnitt durch den Reifen 4 symmetrisch zu ergänzen. Der von dort zurückkehrende Objektstrahl 34 ist als in die Fotoschicht 25 einfallende dargestellt, während der reflektierte Objektstrahl 34 auf der linken Seite der bei der Betrachtung von 26 ausgewählte ist.

Claims (8)

  1. Patentansprüche Anordnung zur zerstörungsfreien holographischen Prüfung von von rotationssymmetrischen Körpern, insbesondere Fahrzeugreifen, auf Materialfehler, bei der im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Beobachtungspunkt zur Umlenkung dieses Strahlenganges reflektierende Elemente angeordnet sind, die der regelmäßigen Verformung des zu prüfenden Körpers angepaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kegelförmig aufgespreizten Strahlengang (15) einer kohärenten Lichtquelle (14) ein in senkrechter Ebene zu dessen Achse konzentrisch liegender ringförmiger Spiegel (18) und in dem von diesem reflektierten, den Objektstrahl (32) bildenden, die Form eines Kegelmantels aufweisenden Strahlengang ein außenverspiegelter rotationssymmetrischer Körper (21) angeordnet ist, dessen Achse mit der des genannten Strahlenganges (15,32) zusammenfällt und dessen verspiegelte Oberfläche (22) auf den ringförmigen Spiegel (18) weist, daß ferner um den rotationssymmetrischen Körper (21) der Testkörper (4) konzentrisch so angeordnet werden kann, daß seine Innenfläche (33) in dem von der Spiegelfläche des rotationssymmetrischen Körpers (21) reflektierten Strahlengang liegt, und daß ferner ein innerer Teil des von der Lichtquelle (14) unmittelbar einfallender Strahlengang (15) in Form eines mit dessen Achse konzentrischen Strahlenkegels der Referenzstrahl (35) ist und daß in diesem Strahlenkegel und in dem durch die öffnung des ringförmigen Spiegels (18) durchtretenden, von der Innenfläche (33) des Testkörpers (4) über die Spiegelfläche des rotationssymmetrischen Körpers (21) reflektierten Objektstrahls (34) eine auf einer durchsichtigen Trägerplatte (24) angeordnete lichtempfindliche Schicht (25) vorgesehen ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper (21) ein sphärischer Kegelstumpf ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1,2, dadurch gekennzeichnet, daß im Referenzstrahl (35) ein Intensitätsfilter (19) zur Anpassung seiner Helligkeit an die des auf die lichtempfindliche Schicht (25) einfallenden reflektierten Objektstrahles (34) vorgesehen ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1,2,3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachtungspunkt (26) und die virtuelle Lichtquelle (14') des von dem ringförmigen Spiegel (18) auf der Spiegelfläche (22) des rotationssymmetrischen Körpers (21) einfallenden Objektstrahles (32) auf der Achse des von der Lichtquelle (14) unmittelbar einfallenden Strahlenganges (15) liegt.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1,2,3,4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (a) zwischen reflektiertem Objektstrahl (34) und Referenzstrahl (35) bei deren Einfallen auf die lichtempfindliche Schicht(25) bei Verwendung eines Neonargon-Lasers 24 Grad und bei Verwendung eines Heliumneon-Lasers 29,5 Grad mit einer zulässigen Abweichung von +/-16 Grad beträgt.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 1,2,3,4,5, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel (ß) des eintretenden Objektstrahles 32 nicht mehr als 32 Grad beträgt.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 1,2,3,4,5,6, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer Grundplatte (1) angeordnet ist und daß sie und der Testkörper (4) von einer luftdichten auf der Grundplatte (1) abdichtend aufsetzbaren Haube (6) umgeben werden kann, deren Innendruck gegenüber dem Außendruck veränderbar ist.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein außerhalb des durch die Haube (6) abgeschlossenen Raumes und mechanisch unabhängig von der Grundplatte (1) angeordneter Laser (9) ist und daß für die Einführung seines Lichtstrahles Fenster (10) und Umlenkspiegel (11, 12) vorgesehen sind.
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