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Beschreibung der Erfindung
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ReifenprAf.g.e.rät Die Erfindung betriff ein Reifenprüfgerät zur
zerstörungsfreien Werkstoffprüfung von Fahr- und Flugzeugreifen auf Fehlerstellen,
das einen Laser, einen Fotoverschluß und eine den von dem Laser ausgehendem Lichtstrahl
in Objektstrahl und Referenzstrahl teilende und diese Strahlen umlenkende optische
Schaltung, sowie im Strahlengang des Objektstrahles einen vom zu untersuchendem
Reifen konzentrisch umgebenen Kegelspiegel, eine Registrierschicht und
ein
Beobachtungssystem aufweist, wobei die virtuellen Reflexionspunkte der von einer
virtuellen Lichtquelle ausgehenden und von der Reifenoberfläche reflektierten Objektstrahlen
auf Ellipsoiden liegen, deren Brennpunkte diese virtuelle Lichtquelle und der Beobachtungspunkt
sind.
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Von dem zu untersuchendem Reifen wird zunächst ein Hologramm gefertigt,
das mit dem Bild überlagert wird, das sich aus dem einen geringen Unterdruck ausgesetzten
Reifen ergibt. Die gesuchten Fehlerstellen im Reifen, die im wesentlichen sogenannte
Separationen, d.h. Einschlüsse von Feuchtigkeit oder Gasen oder mangelnde Verbindung
zwischen Karkasse oder Gürtel und dem Auf lagematerial der Lauffläche oder Schadstellen
im Reifengewebe sind, erzeugen bei dem genannten Druckabfall, der nur wenige Hundertstel
des Atmosphärendruckes sein kann, Ausbeulungen in der Reifenoberfläche, die sich
über die Gesamtausdehnung der Oberfläche des Reifenkörpers herausheben. Diese Ausbeulungen
haben nur Höhen im -Bereich, ergeben jedoch Interferenzfiguren in Form von konzentrischen
Ringen, an denen Größe und Form dieser Ausdehnungsanomalien mit der Genauigkeit
der Wellenlänge des verwendeten Laserlichts abgelesen werden können.
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Eine für derartige Zwecke geeignete holographische Anordnung ist in
DT-OS 2 312 435 beschrieben,die allgemein für die Ermittlung von Ausdehnungsanomalien
von Testkörpern bestimmt ist. Eine zerstörungsfreie holographische Reifenprüfung
dagegen wurde bereits mit
US-PS 3 644 047 vorgeschlagen. Bei dieser
Anordnung sind jedoch Xe Reifen mindestens vier Aufnahme erforderlich und es ergibt
sich ein nur schwer analysierbares Interferenzbild, bei dem sich die durch allgemeine
Ausdehnung der Testreifen ergebenden Figuren mit den von den individuellen Ausdehnungsanomalien
erzeugten überlagern. Dem gegenüber ermöglicht die Anordnung gemäß der genannten
DT-OS, solche Interferenzfiguren, die durch die allgemeine Ausdehnung des Reifens
entstehen, d.h. durch die gleichmäßige Verschiebung der Reifenoberfläche, zu Gunsten
der von den genannten Ausdehnungsanomalien erzeugten Interferenzfiguren zu unterdrücken.
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Bei der Anordnung gemäß der genannten US-PS können wegen der Überlagerung
der Interferferenzbilder nur sehr grobe Fehlerstellen ermittelt werden, während
mit der Anordnung gemäß der DT-OS 2 312 435 kleinste Fehler gut erkennbar sind.
Gerade kleine Separationen, z.B.
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in der Größenordnung von Bruchteilen eines qcm, führen bereits zu
einer Beeinträchtigung des Fahrkomforts und sie können als Keime wirken, von denen
bei längeren Belastungen die totale Zerstörung des Reifens durch Ablösung des Laufflächenmaterials
von der Karkasse ausgeht. Solche kleinen Separationen konnten bisher praktisch nur
durch Aufschneiden des Reifens ermittelt werden. Dieses Verfahren ist zeitraubend
und zerstört den Reifen, so daß es nur zur Stichprobenkontrolle herangezogen werden
kann. Die anderen bisher angewendeten zerstörungsfreien Prüfverfahren, wie Röntgentest
oder Tire-Uniformty-Untersuchungen ergeben nur Aufschluß über sehr grobe Fehlerstellen.
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DT-OS 2 312 435 offenbart nur die theoretischen Grundlagen für eine
derartige Anordnung. Es sind daraus keine Hinweise für eine fortlaufende, der industriellen
Produktion angepaßte Reifenprüfung zu entnehmen. Gegen eine serienmäßige Reifenprüfung
unter Fertigungsbedingungen mußten bei der auf halbe Mikrometer genau arbeitenden
empfindlichen Optik und den schweren zu untersuchenden Reifen und den erforderlichen
geringen Taktzeiten erhebliche Bedenken und Vorurteile bestehen. Vorallem aber aus
Gründen der Sicherheit des Verkehrs ergibt sich ein dringendes Interesse an einer
Prüfung aller aus der Fertigung kommenden Reifen auch auf kleinste Fehlstellen.
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Die sich der Erfindung stellende Aufgabe war daher die Entwicklung
eines serienmäßigen Reifenprüfgeräts, auf dem die Reifen in der Reifenfertigung
entsprechenden Taktzeiten geprüft und das Prüfergebnis sofort, ohne besondere Fachkenntnisse
des Beobachtenden voraussetzen zu müssen, abgelesen werden können. Da das üblicherweise
verwendete Silberschichtfotomaterial Entwicklungs- und Manipulationszeiten erfordert,
die mit den hier gegebenen Taktzeiten nicht vereinbar sind, war es zudem nötig,
ein anderes fotographisches Verfahren zur Erzeugung Interferenzbilder zu verwenden.
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Schließlich war eine Standartisierung der Fehlerquellen erforderlich,
mit der die einzelnen fehlerbedingten Oberflächenausbeulungen auch nach ihren Ursachen
und Tiefenlagen klassifiziert werden können.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem
vom Testreifen umgebenen Raum und koaxial mit dem Testreifen ein Kegelspiegel angeordnet
ist und daß die optische Achse des Beobachtungssystems mit der des Kegelspiegels
zusammenfällt, daß ferner ein Spiegel
zur Umlenkung des Objektstrahls
auf den Kegelspiegel seitlich außerhalb des von dem Beobachtungssystem ausgewählten,
vom Kegelspiegel her auf diesem einfallenden und von der Reifeninnenfläche diffus
reflektierten Strahlenkegel des Objektstrahls angeordnet ist und daß schließlich
die Reifenauflage und der Testreifen von einer luftdicht abschließenden evakuierbaren
und abnehmbaren Haube umgeben ist. Der Kegelspiegel kannlum ihn an die gekrümmten
Reifeninnenfläche anzupassen, eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Es ist zweckmäßig,
die optische Schaltung zur Umlenkung und Aufspreizung des Referenzstrahles und des
Objektstrahles unter der Reifenauflage in einem geschlossenen Gehäuse und den die
Lichtquelle bildenden Laser erschütterungsfrei unter einer schweren, die Reifenauflage
und das vorgenannte Gehäuse der optischen Schaltung tragenden Grundplatte anzuordnen.
Um eine serienmäßige und fortlaufende,der Produktion angepaßte Reifenprüfung mit
entsprechend kurzen Taktzeiten zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, ein Aufnahmematerial
für die Hologramme zu verwenden, dessen lichtempfindliche Schicht thermoplastisch
ist, die durch elektrostatische Aufladung lichtempfindlich gemacht und durch Wärmeanwendung
in ihrer Aufnahmelage entwickelt und durch Abkühlung fixiert wird und sofort nach
der Entwicklung und Fixierung über das Beobachtungssystem an Ort und Stelle betrachtet
werden kann. Das Beobachtungssystem ist zweckmäßigerweise eine Fernsehkamera, die
mit einem Monitor in Verbindung steht, auf dem die Interferenzbildungen während
ihrer Entstehung betrachtet werden können, da hierbei Schlüsse auf die Art und Ursache
der ermittelten Fehlerstellen möglich sind. Da die Testreifen bei
ihrem
Auflegen Verbiegungen und Verzüge erleiden, die in ihrem Zurückkriechen störende
über die Bildfläche wandernde Interferenzlinien erzeugen, ist es zweckmäßig, die
Reifen in Sandbettungen in auswechselbaren Lagerschalen einzulegen und vor ihrer
Untersuchung ruhen zu lassen, bis das Rückkriechen beendet ist. Es sollten daher
mehrere Lagerschalen zur Verfügung stehen, um die Testtaktzeiten nicht durch die
Ruhezeiten zu verlängern.
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Durch Einstellen auf bestimmte Betrachtungszeiten des Interferenzbildes
während seines Entstehens, was ebenfalls automatisierbar und standartisierbar ist,
lassen sich bestimmte Fehlerklassen ausscheiden oder bevorzugt ermitteln. Solche
Betrachtungszeiten, z.B. vier verschiedener Länge,können durch eine Tastenschaltung
wählbar zur Verfügung gestellt sein.
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Diese Vorschläge ergeben ein sehr robustes, durch die Manipulierung
der schweren Reifen nicht störbares Gerät, das den Anforderungen eines rauhen Fertigungsbetriebes
voll genügt und das mit außerordentlich kurzen Taktzeiten von etwa 1 Minute arbeiten
kann. Dabei läßt sich der Betrieb des erfindungsgemäßen Geräts einschließlich der
Reifenmanipulierung voll automatisieren. Der eigentliche optische und fotographische
Funktionsablauf läßt sich mit einfacher Drucktastenschaltung steuern.
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Die Fehlererkennung auf dem Monitor ist ohne besondere Fachkenntnisse
jedem Betrachter sofort möglich. Statt der Fernsehkamera kann als Beobachtungssystem
eine normale Bildkamera eingesetzt werden, um hochauflösende Einzelbilder des Testreifens
zu erhalten. Dies würde jedoch eine Betrachtung des Sichentwickelns des Interferenzbildes
auschließen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden näher erläutert
und in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Reifenprüfgeräts in seitlicher Ansicht in Richtung der Radialebene des Teststreifens
mit Teilausschnitten in radialer Schnittrichtung.
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Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. 1 mit Darstellung des
Strahlenganges des Objektstrahls.
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Fig. 3 das Interferenzbild eines Teststreifens, das mit dem in Fig.
1 dargestellten Reifenprüfgerät gewonnen wurde.
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Das erfindungsgemäße Reifenprüfgerät weist ein rahmenförmiges schweres
und stabiles Sockelteil 1 auf, auf dem eine schwere Grundplatte 2 aufliegt. Diese
trägt ein Gehäuse 3, das die optischen Schaltelemente enthält und das schulterförmig
eine Reifenauf lage 4 aufweist. Auf der Grundplatte ruht luftdicht eine abnehmbare
Haube 5, die von einer hydraulischen Hebevorrichtung 6 hochgehoben und abgesenkt
werden kann, um den Testreifen einlegen und herausnehmen zu können.
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Das Sockelteil kann auf nicht dargestellten Rädern fahrbar sein, ruht
aber im Einsatz auf Schraubfüßen 7, mit denen die Grundplatte horizontal eingerichtet
werden kann. In der Grundplatte sind Lichtstrahlendurchlässe 8 und 9 vorgesehen.
Unter 8 ist in einem
Gehäuse 10 auf Gummilagern 11 der Laser 12
vorgesehen, der mit seiner Achse zur Bildebene senkrecht steht.
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Von der Manipulation des Reifens ausgehende Erschütterungen werden
durch die Masse der Grundplatte 2 und die Gummilager 11 gegenüber dem Laser 12 praktisch
vollständig unterdrückt.
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Ein in Fig. 1 nicht sichtbarer Spiegel lenkt die aus dem Laser austretende
Lichtstrahlung 13 in Richtung des Durchlasses 8 um. In dem Teilerwürfel 14 wird
sie in den Referenzstrahl 15 und den Objektstrahl 16 aufgespalten. Der Referenzstrahl
verläuft über den Fotoverschluß 17, die Aufspreitzoptik 18 und die Umlenkspiegel
19 und 20 und fällt durch die Lichtdurchlassöffnung 9 auf die lichtempfindliche
Schicht 21.
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Der Objektstrahl 16 verläuft über den Umlenkspiegel 22, die Aufspreitzoptik
23, den Umlenkspiegel 24 und einen konvexen Umlenkspiegel 25 und wird über einen
sphärischen Kegelspiegel 26, der mit dem Testreifen 27 koaxial gerichtet ist auf
die Innenfläche dieses Testreifens aufprojiziert, die damit in ihrem ganzen Umfang
vom Objektstrahl ausgeleuchtet ist. Die von der Reifeninnenfläche diffus reflektierte
Strahlung des Objektstrahles wird wiederum vom Kegelspiegel 26 durch die Lichtdurchlassöffnung
9 in der Grundplatte 2 auf die lichtempfindliche Schicht 21 gerichtet und im Beobachtungspunkt
fokussiert.
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Der Kegelspiegel 26 ist an der Oberseite eines zylindrischen Auf satzes
28 des Gehäuses 3 angeordnet, in dem
eine auf der Zylinderfläche
des Aufsatzes 28 umlaufende öffnung 29 für den Durchgang des Objektstrahles zu und
von der Innenseite des Testreifens 27 vorgesehen ist, die nur von drei schmalen
Trägern für die Oberseite des Aufsatzes 28 durchbrochen ist.
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In der Lichtdurchlassöffnung 9 ist eine Fotokamera 30 angeordnet,
in der die Bildfortschaltung des die lichtempfindliche Schicht 21 tragenden Filmes,
das Lichtempfindlichmachen, Entwickeln und Fixieren dieser lichtempfindlichen Schicht
erfolgt. Unter dieser lichtempfindlichen Schicht 21 in ihrer bei der Belichtung
eingenommenen Lage ist eine Fernsehkamera 31 vorgesehen, deren optische Achse mit
der des Kegelspiegels 26 zusammen fällt. Die Fotokamera und die Fernsehkamera 31
sind herausnehmbar. Statt der Fernsehkamera kann eine Einzelbildkamera eingesetzt
werden.
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Der Testreifen 27 ist in einer auswechselbaren Lagerschale 32 eingelegt
und ruht in dieser auf einer flachen Schüttung aus Quarzsand 33. Diese Art der Reifenlagerung
hat folgenden Zweck: Durch das Manipulieren des Testreifens entstehen an diesem
Verbiegungen und Verzüge, die sich erst in einer gewissen Zeit durch Kriechen zurückbilden
und demnach im Interferenzbild störende in der Kriechzeit wandernde Interferenz
linien bilden würden. Es ist daher notwendig, den Reifen nach seinem Einlegen während
dieser Kriechzeit ruhen zu lassen. Um die erwünschte Taktzeit einzuhalten und
die
Ruhezeit nicht im Gerät abwarten zu müssen, ist es daher zweckmäßig, mehrere Lagerschalen
vorzusehen, in denen außerhalb des Geräts das Ausruhen der Reifen erfolgt. Ferner
muß der Reifen völlig gleichmäßig unterstützt gelagert werden. Ein Anordnen von
Lagerböcken oder -Ringen würde wiederum zu einem Verziehen und Rückkriechen mit
schädlichen überlagernden Interferenzfiguren führen. Es hat sich überraschenderweise
gezeigt, daß die Lagerung in einer flachen Sandschüttung dieses Effekt völlig ausschließt.
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Die Einhaltung der erwünschten Takt zeiten erfordert es, daß die lichtempfindliche
Schicht sofort nach ihrer Belichtung betrachtet werden kann. Dies schließt die Verwendung
eines Silberschichtmaterials aus, da dieses erst zur chemischen Entwicklung und
Fixierung dem Gerät entnommen und wieder eingesetzt werden müßte, was bei dem anzuwendenden
Life-Verfahren ein praktisch nicht durchführbares Nachjustieren der Lage der Aufnahme
erforderlich machen würde. Aus diesen Gründen wird ein thermoplastisches Filmmaterial
sehr hohen Auflösungsvermögens eingesetzt, das auf einem Film aufgetragen ist. Dieses
Material wird in der Kamera 31 zunächst elektrostatisch aufgeladen, dann mit dem
Bild des unexpandierten Reifens belichtet und sodann durch Wärmeanwendung entwickelt
und durch Wiederabkühlen fixiert. Durch das so erhaltene, während des Entwickelns
und Fixierens in seiner Lage verbleibende Bild wird der nunmehr einem geringen Unterdruck
ausgesetzte Testreifen über die Fernsehkamera 31 und einen
nicht
dargestellten Monitor betrachtet, wobei sich kein Zustandsbild, sondern ein Bild
sich zeitlich entwickelnder Interferenzfiguren ergibt, die von den wachsenden Ausbeulungen
erzeugt werden, die die Fehlerstellen anzeigen.
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Aus der Geschwindigkeit, mit der sich die ringförmigen Interferenzfiguren
entwickeln, können Schlüsse auf die Art und Größe der Fehler gezogen werden. Solche
Fehler, die näher an der betrachteten Reifenoberfläche liegen, entwickeln sich schneller
als solche in der Tiefe des Reifenmaterials, kleine Fehler langsamer als große.
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Mit einer Einstellung der Betrachtungszeit ist daher eine Aussortierung
bestimmter Fehlerarten möglich.
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Fig. 2 zeigt den Strahlengang des Objektstrahles hinter der Aufspreitzoptik
23. Dargestellt ist nur eine Seite des Geräts, da die andere Seite ohne Schwierigkeit
symmetrisch ergänzt werden kann. Die strichpunktierte senkrechte Linie 34 ist die
optische Achse des sphärischen Kegelspiegels 26,die auf ihr senkrecht liegende strichpunktierte
Linie 35 stellt die mittlere Radialebene des Testreifens 27 dar. Der Beobachtungspunkt
36 liegt auf der optischen Achse 34. Die optische Achse des sich mit Punkt 36 deckenden
Objektivs der Fernsehkamera 31 fällt daher mit der optischen Achse des Kegelspiegels
26 zusammen.
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Der über den Umlenkspiegel 24 auf den konvexen Spiegel 25 einfallende
Objektstrahl 16 wird von diesem weiter aufgespreizt und auf den Kegelspiegel 26
gerichtet, von dem er erneut aufgespreizt auf die Innenfläche des Reifens 27 fällt.
Der von der Reifeninnenfläche diffus reflektierte und vom Kegelspiegel 26 umgelenkte
Objektstrahl 37 wird, soweit er auf die lichtempfindliche Schicht 21 fällt, im Beobachtungspunkt
36 fokussiert. In der lichtempfindlichen Schicht 21 bildet sich im Zusammenwirken
mit dem Referenzstrahl 15 ein Hologramm der Reifeninnenfläche unter normalen Druckbedingungen.
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Wird auf der lichtempfindlichen Schicht 21 in gleicher Weise daraufhin
die Reifeninnenfläche nach Herabsetzung des Umgebungsdruckes in dem von der Haube
5 umschlossenen Raum betrachtet , so ergeben dadurch eintretende Veränderungen der
Oberflächenform der Reifeninnenfläche Interferenzfiguren in dem genannten Hologramm.
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Mit a,b,c,d,e ist bei 38 eine Schar von Ellipsen bezeichnet, die ihre
Brennpunkte in der virtuellen Lichtquelle 39 und dem virtuellen Beobachtungspunkt
40 haben. Diese Ellipsen sind in der Darstellungsebene liegen de Schnittlinien von
Ellipsoiden mit den genannten Brenn punkten. Die Differenz der Summe der Brennstrahlen
zwischen diesen Ellipsoiden soll eine halbe Wellenlänge
des Lichts
des verwendeten Laser 12 betragen. Einer dieser Ellipsoide, und zwar Ellipsoid b,
ist der Innenfläche des Reifens 27 angepaßt.
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Verschiebt sich ein Punkt auf der beobachteten Reifeninnenfläche in
Folge der Änderung des Umgebungsdruckes auf der Oberfläche ein und desselben der
genannten Ellipsoide, so kommt es in dem gewonnenen Hologramm zu keiner Interferenzerscheinung,
da die Weglänge von der virtuellen Lichtquelle 39 zum virtuellen Beobachtungspunkt
40 über den sich verschiebenden Oberflächenpunkt immer die gleiche ist.
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Durchdringt jedoch ein Oberflächenpunkt der Reifeninnenfläche ein
weiteres Ellipsoid, so zeigt sich im gewonnenen Hologramm eine Interferenzfigur,
da sich nunmehr die Weglänge zwischen virtuellen Beobachtungspunkt und virtueller
Lichtquelle über den sich aus der Reifeninnenfläche heraushebenden Oberflächenpunkt
ändert. Hieraus ergibt sich, da in Folge der erfindungsgemäßen Anordnung der Spiegelfläche
des Kegelspiegels 26, die an die Form der Reifeninnenfläche angepaßt ist, daß Verschiebungen
von Oberflächenpunkten der Reifeninnenfläche in Richtung aus dieser Oberfläche heraus
als scharf konturierte ringförmige Interferenzfiguren in Erscheinung treten, da
sie sofort mehrere Ellipsoide durchdringen - bei zur Reifeninnenfläche senkrechter
Bewegung jeweils nach einer Weglängenänderung von etwa A/2. Bewegungen, die auf
der Reifeninnenfläche selbst erfolgen, durchdringen nicht oder nur nach sehr viel
größeren Weglängen
der Änderungsbewegung weitere Ellipsoide. Es
zeigen sich daher nur wenige Interferenzlinien, praktisch nur eine sehr in ihrer
Breite auseinandergezogene.
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Als Beispiel ist in Fig. 2 bei 41 eine Ausbeulung überhöht angedeutet,
die in Folge einer Seperation als 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 einer in der Innenoberfläche des Reifens liegenden
Richtung erfolgen, die sich im wesentlichen mit dem Ellipsoid b deckt, durchdringen
etwa nur die anschließenden Ellipsoide a und c und die erzeugten Streifen liegen
in weit verteilten Bereichen des gewonnenen Hologramms und gegebenenfalls auch schon
außerhalb desselben.
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Hieraus erklärt sich, daß im betrachteten Hologramm nur die gesuchten
Fehlerstellen als klare Interferenzfiguren sichtbar sind, die allgemeine Ausdehnung
des Reifens aber nicht oder nur zu nicht störenden Interferenzlinien führt. Dabei
sind diejenigen Interferenz linien, die der allgemeinen Ausdehnung des Reifens zuzuordnen
sind, sehr in ihrer Breite auseinandergezogen und unscharf, da hier die Ellipsoiden
durch die Reifenoberfläche in sehr flachen Winkeln geschnitten werden. Sie sind
daher als nicht zu berücksichtigende Interferenzfiguren erkennbar und von ihnen
heben sich deutlich die scharf gezeichneten Interferenzfiguren ab, die auf Ausdehnungsanomalien
zurückzuführen sind.
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Das virtuelle Bild des Reifens 27, wie es vom Beobachtungspunkt aus
gesehen wird, ist bei 27' mit gestrichelter Linie eingezeichnet. Die Ausbeulung
41 erscheint dort bei 41', die einzelnen Ellipsoiden bei 38'.
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Fig. 3 zeigt ein solches Hologramm eines zu diesem Zweck bei der Herstellung
präparierten Reifens, das mit dem beschriebenen Reifenprüfgerät gefertigt wurde.
Die eingebauten Separationen von der Größenordnung eines qcm sind als scharf konturierte
Ringsysteme erkennbar. Sie sind mit 42 bezeichnet.
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Sie liegen in der ringförmigen Fläche, die das kreisförmige Bild des
Kegelspiegels 26 umgibt. Mit 43 sind die Abbildungen der Stützen bezeichnet, die
die Abdeckung des Aufsatzes 28 und den Kege /ggtragen und die ringförmige öffnung
29 unterbrechen. Es ist nur eine Interferenzlinie in Form einer schwachen Schattierungsänderung
zu erkennen, die von der normalen und allgemeinen Dehnung des Reifens in Folge des
Unterdruckes hervorgerufen wurde.
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Die Bedingung des beschriebenen Geräts erfolgt von einem Steuerpult
aus. Nach Auflegen des in einer transportablen Lagerschale 32 liegenden und ausgeruhten
Reifens erfolgt durch Knopfdurck die Herstellung
des Hologramms.
Der eigentliche Prüfvorgang wird durch Entwickeln eines Unterdrucks nach Schließen
der Haube 5 eingeleitet. Je nach Reifentyp kann durch verschieden lange Beobachtungszeiten
auf z.B.
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vier verschiedene Fehlerklassen eingestellt werden.
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Während sich der Unterdruck in der Kammer aufbaut, kann die Verformung
auf dem Monitor "life" beobachtet werden. Separationen zeichnen sich dabei nicht
nur durch scharf konturierte Ringsysteme, sondern auch durch ein Hervorquellen dieser
Ringsysteme aus.
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Dies erleichtert die Fehlererkennbarkeit erheblich.
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Aus der Geschwindigkeit, mit der die Ringsysteme hervortreten, kann
darüberhinaus auch auf die Tiefenlage dieser Stellen geschlossen werden. Der gesamte
Funktionsablauf ist im folgenden Diagramm abhängig von der Zeit dargestellt.
| Funktionsablauf Zeit |
| Einlegen des Reifens |
| Schließen der Kammer |
| Herstellung des Hologramms |
| reine Prüfzeit |
| offenen der Kammer |
| Herausnehmen des Reifens |
| Zeit in sec l 10 20 30 40 50 60 |
Die einzelnen Funktionen sind zu einem Automatikablauf verknüpft. Sie können jedoch
auch einzeln ausgelöst werden. Im Steuerpult ist ferner ein Präzisionsmanometer
und die Feineinstellung des Abbildungssystems untergebracht. Die am Prüfgerät montierte
Fotokamera
30 kann mit dreißig Meter therinoplastischen Filmes, entsprechend tausend Reifenuntersuchungen
geladen werden, das ist bei 60 Sekunden Taktzeit etwa der Tagesbedarf im Dreischichtenbetrieb.
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Patentansprüche
Bezugszeichenverzeichnis 1 Sockelteil
2 Grundplatte 3 Gehäuse für optische Schaltelemente 4 Reifenauflage 5 Haube 6 Hebelvorrichtung
7 Schraubfüße 8 Lichtstrahldurchlaß Laser 9 Lichtstrahldurchlaß Fotoeinrichtung
10 Gehäuse für Laser 11 Gummilager 12 Laser 13 Lichtstrahl Laser 14 Teilerwürfel
15 Referenzstrahl 16 Objektstrahl 17 Fotoverschluß 18 Aufspreizoptik Referenzstrahl
19 Umlenkspiegel Referenzstrahl 20 Umlenkspiegel Referenzstrahl 21 lichtempfindliche
Schicht 22 Umlenkspiegel Objektstrahl 23 Aufspreizoptik Objektstrahl 24 Umlenkspiegel
Objektstrahl 25 konvexer Umlenkspiegel Objektstrahl 26 Kegelspiegel 27 Testreifen
28 Aufsatz 29 ringförmige öffnung 30 Fotokamera 31 Fernsehkamera 32 Lagerschale
33 Sandschüttung 34 optische Achse Kegelspiegel 35 mittlere Radialebene des Reifens
27 36 Beobachtungspunkt 37 diffus reflektierter Objektstrahl
38
Ellipsoidenschar a, b, c, d, 39 virtuelle Lichtquelle 40 virtueller Beobachtungspunkt
41 Ausbeulung 42 Interferenzfiguren im Reifen 43 Stützen 27' 38' virtuelles Bild
41