DE3821262A1

DE3821262A1 - Tyre testing machine

Info

Publication number: DE3821262A1
Application number: DE19883821262
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Himmler
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1989-12-28
Anticipated expiration: 2008-06-24
Also published as: DE3821262C2

Abstract

A tyre testing machine for testing the quality and/or uniformity of motor vehicle tyres, with which tangential forces can be determined, additional bending elements being able to be coupled to a torque measuring device which detects the tangential forces, for the adjustment of specific torsion stiffnesses and thus for the adjustment of various measuring sensitivity ranges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifenprüfmaschine zur Quali täts- und/oder Gleichförmigkeitsprüfung von Luftreifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tire testing machine for qualification Tire and / or uniformity test of pneumatic tires according to the preamble of claim 1.

Beim Fahren eines Kraftfahrzeugs wirkt der Reifen als Über tragungselement zwischen der Fahrbahn und dem Fahrwerk des Kraftfahrzeugs. Die Kräfte und Momente, welche in das Fahr zeug dabei eingeleitet werden, hängen in hohem Maße von der Qualität und Gleichförmigkeit des Reifens ab. Sowohl die Laufruhe des Fahrzeugs als auch der Verschleiß von Fahr zeugteilen werden durch die Reifenqualität bzw. Gleich förmigkeit des Reifens beeinflußt. Es sind verschiedene Einflüsse bekannt, die die Qualität bzw. Gleichförmigkeit des Reifens beeinflussen können, und man hat verschiedene Meßmethoden entwickelt, um hierüber eine Aussage machen zu können. Beispielsweise werden statische und dynamische Unwuchten, Höhen- und Seitenschläge, Konus- und Winkel effekte, Radial-, Lateral- und Tangentialkraftschwankungen als Kriterien für die Qualität und Gleichförmigkeit des Reifens erfaßt.When driving a motor vehicle, the tire acts as an over supporting element between the road and the chassis of the Motor vehicle. The forces and moments in the driving to be initiated depend largely on the Quality and uniformity of the tire. Both the Smooth running of the vehicle as well as wear from driving Witness parts are by the tire quality or equal shape of the tire is affected. They are different Known influences the quality or uniformity of the tire and you have different Measurement methods developed to make a statement about this to be able to. For example, static and dynamic Imbalance, vertical and side impacts, cone and angle effects, radial, lateral and tangential force fluctuations as criteria for the quality and uniformity of the Tire detected.

Die Erfindung befaßt sich mit der Ermittlung der am Reifen umfang wirkenden Tangentialkräfte während des Prüflaufs beim Abrollen an einer Prüftrommel. Die Tangentialkräfte lassen sich durch eine in den Antriebsstrang zwischen Prüf trommelantrieb und Prüftrommel geschaltete Drehmomenten meßeinrichtung ermitteln. Diese Drehmomentenmeßeinrichtung erfaßt Torsionen eines in den Antriebsstrang geschalteten Torsionselements, beispielsweise eines Torsionsstabs. Zur Erzielung einer hohen Meßempfindlichkeit ist es erforder lich, daß das Torsionselement sehr verdrehweich ist, d. h. eine niedrige Torsionssteifigkeit aufweist. Da das Tor sionselement in den Antriebsstrang zwischen Prüftrommel antrieb und Prüftrommel geschaltet ist, bildet es ein Ele ment des Meßsystems, an welches die Massenträgheitsmomente von Prüftrommel und Antrieb angekoppelt sind. Bei der ge forderten hohen Meßempfindlichkeit, welche durch eine ge ringe Torsionssteifigkeit erreicht wird, ergibt sich jedoch eine niedrig liegende Eigenfrequenz des Meßsystems, so daß nur bei niedrigen Geschwindigkeiten die gewünschte hohe Meßempfindlichkeit erreicht wird.The invention is concerned with the determination of the tire extensive tangential forces during the test run when rolling on a test drum. The tangential forces can be found in the drive train between test Drum drive and test drum switched torques determine the measuring device. This torque measuring device detects torsions of one connected in the drive train Torsion element, for example a torsion bar. To It is necessary to achieve a high sensitivity Lich that the torsion element is very rotatable, d. H. has a low torsional stiffness. Since the gate sionselement in the drive train between the test drum drive and test drum is switched, it forms an Ele ment of the measuring system to which the mass moments of inertia of test drum and drive are coupled. At the ge demanded high measuring sensitivity, which by a ge rings torsional stiffness is achieved, however a low natural frequency of the measuring system, so that the desired high only at low speeds Measurement sensitivity is reached.

Bei diesen niedrigen Geschwindigkeiten ergeben sich jedoch nur geringfügige Tangentialkraftschwankungen, die sich auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs praktisch nicht aus wirken. Erst bei höheren Geschwindigkeiten ergeben sich auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs Einflüsse, die von Tangen tialkraftschwankungen herrühren. Dies bedingt, daß der Prüf stand auch bei hohen Drehzahlen gefahren werden muß. Diese Drehzahlen liegen jedoch jenseits der angesprochenen Eigen frequenz des Meßsystems, bei der zur Erzielung einer hohen Meßempfindlichkeit geringe Torsionssteifigkeiten in der Dreh momentenmeßeinrichtung erforderlich sind.However, at these low speeds only slight fluctuations in tangential force that affect the driving behavior of the motor vehicle practically not Act. Only arise at higher speeds the driving behavior of the vehicle influences from Tangen fluctuations in axial force. This means that the test had to be driven even at high speeds. These However, speeds are beyond the mentioned own frequency of the measuring system at which to achieve a high Sensitivity of measurement low torsional stiffness in rotation torque measuring device are required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reifenprüfmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der in allen in Frage kommenden Geschwindigkeitsbereichen eine optimale Erfassung der Tangentialkräfte am Reifen erreicht wird.The object of the invention is therefore a tire testing machine of the type mentioned at the beginning, with which in all possible speed ranges an optimal Detection of the tangential forces on the tire is achieved.

Diese Aufgabe wird bei der Reifenprüfmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This task is the beginning of the tire testing machine mentioned type according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved.

Durch das Ankoppeln zusätzlicher Biegeelemente an den An triebsstrang, insbesondere parallel zum vorzugsweise als Torsionsstab ausgebildeten Torsionselement der Drehmomenten meßeinrichtung läßt sich die Torsionssteifigkeit der Dreh momentenmeßeinrichtung so verändern, daß die Eigenfrequenz des Meßsystems zu höheren Geschwindigkeitswerten hin ver schoben wird. Es läßt sich auf diese Weise sowohl bei nied rigen Prüfgeschwindigkeiten als auch bei hohen Prüfgeschwin digkeiten eine immer ausreichend hohe Meßempfindlichkeit erreichen. Man kann daher bei niedrigen Prüfgeschwindig keiten eine niedrige Torsionssteifigkeit der Drehmomenten meßeinrichtung, welche beispielsweise durch einen Torsions stab vorgegeben ist, wählen, und man hat eine ausreichende Meßempfindlichkeit für die relativ niedrigen Tangential kräfte in diesem Bereich. Da, wie sich herausgestellt hat, die Tangentialkräfte am Reifen in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit überproportional zunehmen und beim Überschreiten bestimmter Grenzwerte zur Zerstörung des Rei fens führen können, hat man die Möglichkeit, durch entspre chende Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Drehmomenten meßsystems auch bei höheren Prüfgeschwindigkeiten das Tan gentialkraftverhalten einwandfrei messen zu können. Dies ist nicht nur bei Luftreifen für Kraftfahrzeuge von Bedeutung, sondern auch für Luftreifen in Fahrgestellen von Flugzeugen, wegen der hohen Lande- und Startgeschwindigkeiten. Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:By coupling additional bending elements to the An powertrain, especially parallel to preferably as Torsion bar trained torsion element of the torques measuring device can be the torsional rigidity of the rotation Change the torque measuring device so that the natural frequency of the measuring system towards higher speed values is pushed. It can be done in this way both at low test speeds as well as at high test speeds a sufficiently high sensitivity to reach. One can therefore at low test speeds low torsional rigidity of the torques measuring device, for example by a torsion Stab is given, choose, and you have sufficient Measurement sensitivity for the relatively low tangential forces in this area. Because, as it turned out, the tangential forces on the tire depending on the Increase the peripheral speed disproportionately and at Exceeding certain limits to destroy the Rei fens can, you have the opportunity to correspond by appropriate increase in the torsional rigidity of the torque measuring system even at higher test speeds to be able to measure the potential force perfectly. This is not only important for pneumatic tires for motor vehicles, but also for pneumatic tires in aircraft chassis, because of the high landing and take-off speeds. The invention is explained in more detail with reference to the figures. It shows:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Reifenprüf maschine, die ein Ausführungsbeispiel der Er findung ist; Fig. 1 is a schematic representation of a tire testing machine, which is an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Drehmomentenmeßeinrichtung, welche als Ausführungsbeispiel bei einer Reifenprüfmaschine der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann; FIG. 2 shows a torque measuring device which can be used as an exemplary embodiment in a tire testing machine of FIG. 1;

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2; Fig. 3 is a sectional view along the section line III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung eines An kopplungsstückes, welches bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommt; Fig. 4 is a sectional view of a coupling piece, which is used in the embodiment shown in Figure 2;

Fig. 5 eine Seitenansicht in teilweise geschnittener Darstellung eines der in den Fig. 2 bis 4 dar gestellten Ankopplungsstücke, und Fig. 5 is a side view in partial section of one of the coupling pieces shown in Figs. 2 to 4, and

Fig. 6 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Ge schwindigkeitsabhängigkeit des Tangentialkraft verhaltens am Reifen. Fig. 6 is a graph showing the Ge speed dependency of the tangential force behavior on the tire.

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform für die Ankopp lungssstücke in teilweise geschnittener Seiten ansicht und Fig. 7 shows another embodiment for the Ankopp pieces in partially sectioned view

Fig. 8 in geschnittener Darstellung entlang der Schnittlinie VIII-VIII das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel. Fig. 8 in a sectional view along the section line VIII-VIII the embodiment shown in Fig. 7.

Die in der Fig. 1 dargestellte Reifenprüfmaschine besitzt eine Prüftrommel 2, an welcher ein zu prüfender Reifen 3 abgerollt wird. Die Prüftrommel 2 wird von einem Antrieb 4 über einen Antriebsstrang 5 angetrieben. In den Antriebs strang 5 ist eine Drehmomentenmeßeinrichtung 1, die im ein zelnen noch erläutert wird, geschaltet. The tire testing machine shown in FIG. 1 has a testing drum 2 , on which a tire 3 to be tested is unrolled. The test drum 2 is driven by a drive 4 via a drive train 5 . In the drive train 5 , a torque measuring device 1 , which will be explained in an individual, is switched.

Die Drehmomentenmeßeinrichtung 1 besitzt eine zentral an geordnete Drehmomentenmeßwelle 12, die um eine Torsionsachse A verdrehbar angeordnet ist. Die Drehmomentenmeßwelle 12 ist ebenfalls in den Antriebsstrang 5 zwischen dem Antrieb 4 und der Prüftrommel 2 geschaltet. Die Drehmomentmeßwelle 12 be sitzt einen Torsionsstab 14 sowie eine Kompensationskupplung 13, welche zum Ausgleich eines Winkel- und/oder Radial versatzes der Trommelachse B gegenüber der Torsionsachse A des Torsionsstabes 14 dient. Im Idealfall fallen die beiden Achsen A und B zusammen, jedoch aufgrund von Herstellungs toleranzen und dgl. können sich beim Anflanschen der Dreh momentenmeßeinrichtung 1 an die angetriebene Seite der Prüf trommel 2 und die Antriebsseite des Antriebs 4 die angespro chenen, zu kompensierenden Verschiebungen ergeben. Ferner besitzt die Drehmomentenmeßeinrichtung 1 Biegeelemente in Form von Biegestäben, von denen in der Fig. 1 zwei Biege elemente 6 und 9 dargestellt sind, die bezüglich der Tor sionsachse A diametral zueinander mit gleichem Abstand zur Torsionsachse A liegen. Die einen Enden der Biegeelemente 6, 9 sind drehfest mit einem trommelseitigen Wellenende 19 der Drehmomentenmeßwelle 12 verbunden. Dieses Wellenende 19 ist in Antriebsverbindung mit der Prüftrommel 2.The torque measuring device 1 has a centrally arranged torque measuring shaft 12 , which is arranged rotatable about a torsion axis A. The torque measuring shaft 12 is also connected in the drive train 5 between the drive 4 and the test drum 2 . The torque measuring shaft 12 sits a torsion bar 14 and a compensation clutch 13 , which serves to compensate for an angular and / or radial offset of the drum axis B relative to the torsion axis A of the torsion bar 14 . In the ideal case, the two axes A and B coincide, however, due to manufacturing tolerances and the like. When flange-mounting the torque measuring device 1 to the driven side of the test drum 2 and the drive side of the drive 4, the displacements to be compensated arise. Further, the Drehmomentenmeßeinrichtung 1 has bending members in the form of bending rods of which are shown in Fig. 1, two bending elements 6 and 9, with respect to the gate sion axis A diametrically opposite each other with the same distance from the torsion axis A lie. The one ends of the bending elements 6 , 9 are non-rotatably connected to a drum-side shaft end 19 of the torque measuring shaft 12 . This shaft end 19 is in drive connection with the test drum 2 .

Die anderen Enden der Biegeelemente 6 und 8 befinden sich in noch zu erläuternden Ankopplungsstücken 16, 17, die dreh fest mit einem anderen Wellenende 21 der Drehmomentenmeßwelle 12 verbunden sind. Dieses Wellenende 21 ist in Antriebs verbindung mit dem Antrieb 4. Am Wellenende 21 befindet sich mithin der Eingang für die Antriebskraft des Antriebs 4 in die Drehmomentenmeßeinrichtung 1, und am Wellenende 19 befin det sich der Ausgang der vom Antrieb 4 vermittelten Antriebs kraft aus der Drehmomentenmeßeinrichtung 1 zur Prüftrommel 2 hin. Im Antriebsstrang 5 können sich zur Übertragung der Antriebskraft noch Riementriebe, Riemenscheiben, Kupplungen und dgl. befinden, die jedoch im einzelnen nicht dargestellt sind.The other ends of the bending elements 6 and 8 are in coupling pieces 16 , 17 , which are still to be explained, and which are connected in a rotationally fixed manner to another shaft end 21 of the torque measuring shaft 12 . This shaft end 21 is in drive connection with the drive 4th At the shaft end 21 is therefore the input for the driving force of the drive 4 in the torque measuring device 1 , and at the shaft end 19 is the output of the drive 4 mediated drive force from the torque measuring device 1 to the test drum 2 . Belt drives, pulleys, clutches and the like can also be located in the drive train 5 for transmitting the drive force, but these are not shown in detail.

In der Fig. 2 ist im einzelnen eine Drehmomentenmeßeinrich tung dargestellt, welche als Ausführungsbeispiel bei der in der Fig. 1 dargestellten Reifenprüfmaschine zur Anwendung kommen kann.In Fig. 2, a torque measuring device is shown in detail, which can be used as an embodiment in the tire testing machine shown in Fig. 1.

In dieser Figur werden für die gleichen Bauteile die glei chen Bezugsziffern verwendet wie in der Fig. 1. Wie die Fig. 2 zeigt, ist mit dem antriebsseitigen Wellenende 21 über einen Flansch 37 drehfest ein Rohr 18 verbunden. Dieses Rohr 18 trägt an seinem Umfang die Ankopplungsstücke 16 und 17, in die sich Endstücke 24 und 25 der als Biegestäbe aus gebildeten Biegeelemente 6 und 9 erstrecken. Die anderen Enden 26 und 27 der Biegeelemente 6 und 9 sind drehfest mit dem trommelseitigen Wellenende 19 verbunden. Hierzu kann am Wellenende 19 ein Positionierflansch 28 vorgesehen sein, der auf einem Kreisumfang um die Achse B die Befestigungs stellen für die Enden 26 und 27 der Biegeelemente 6 und 9 aufweist.In this figure, the same reference numbers are used for the same components as in FIG. 1. As FIG. 2 shows, a pipe 18 is connected to the drive-side shaft end 21 via a flange 37 in a rotationally fixed manner. This tube 18 carries on its circumference the coupling pieces 16 and 17 , into which end pieces 24 and 25 of the bending elements 6 and 9 formed as bending rods extend. The other ends 26 and 27 of the bending elements 6 and 9 are non-rotatably connected to the drum-side shaft end 19 . For this purpose, a positioning flange 28 can be provided on the shaft end 19 , which has the fastening points for the ends 26 and 27 of the bending elements 6 and 9 on a circumference around the axis B.

Der Torsionsstab 14, welcher mit dem antriebsseitigen Wellenende 21 verbunden ist, besitzt als Drehmomentmeßelement an seinem Umfang einen Dehnungsmeßstreifen 15. Die Strom versorgung dieses Dehnungsmeßstreifens 15 erfolgt über eine Versorgungsleitung 29, welche entlang dem Umfang des Rohres 18 gelegt ist und welche an eine Versorgungsspule 30 ange schlossen ist. Die Versorgungsspule (Sekundärspule) 30 ist um den Umfang des Rohres 18 gewickelt, und der erforderliche Versorgungsstrom wird mit Hilfe einer Primärspule (Elektro magneten) 32 in die Versorgungsspule 30 induziert. The torsion bar 14 , which is connected to the drive-side shaft end 21 , has a strain gauge 15 on its circumference as a torque measuring element. The current supply of this strain gauge 15 takes place via a supply line 29 which is placed along the circumference of the tube 18 and which is connected to a supply coil 30 . The supply coil (secondary coil) 30 is wound around the circumference of the tube 18 , and the required supply current is induced by means of a primary coil (electromagnet) 32 in the supply coil 30 .

Der Torsionsstab 14 ist über die Kompensationskupplung 13 mit dem trommelseitigen Wellenende 19 der Drehmomenten meßwelle 12 verbunden. Das Wellenende 19 ist in einem Wälz lager 20 am trommelseitigen Ende des Rohres 18 gelagert.The torsion bar 14 is connected via the compensation coupling 13 to the drum-side shaft end 19 of the torque measuring shaft 12 . The shaft end 19 is mounted in a roller bearing 20 at the drum-side end of the tube 18 .

Der Positionierflansch 28, welcher mit dem Wellenende 19 verbunden ist, besitzt Anschlagstücke 22, die mit stirn seitigen Anschlagstücken 23, welche am trommelseitigen Ende des Rohres 18 vorgesehen sind, zusammenwirken können.The positioning flange 28 , which is connected to the shaft end 19 , has stop pieces 22 , which can cooperate with end-face stop pieces 23 , which are provided on the drum-side end of the tube 18 .

Zum Einspannen der Endstücke 24 und 25 der Biegeelemente 6 und 9 dienen die Ankopplungsstücke 16 und 17, welche im einzelnen in den Fig. 4 und 5 noch dargestellt sind. Diese Ankopplungsstücke sind als Spiel ausgleichende An kopplungsstücke ausgebildet. Mit Hilfe von Spannschrauben 32, 33, die entlang einer Achse E des als Biegestab ausge bildeten Biegeelements 6 bzw. 9 angeordnet sind, kann beim Anziehen der Spannschrauben das jeweilige Endstück 24 bzw. 25 des Biegestabs in ein von Spannstücken 34 und 35 gebil detes Aufnahmebett eingedrückt werden. Die Spannstücke sind jeweils mit einem Schlitz 36 (Fig. 4) ausgestattet und ex pandieren beim Anziehen der Spannschrauben 32 bzw. 33 in Richtung der in der Fig. 4 gezeigten Pfeile. Dabei wird das Endstück 24 bzw. 25 jedes Biegeelements in das von den Spannstücken 34 und 35 gebildete Aufnahmebett gedrückt, und die Spannstücke 34 bzw. 35 werden an die Innenwände der An kopplungsstücke 16 und 17 gepreßt. Auf diese Weise ist ein Kraftschluß zwischen anzukoppelnden Biegeelementen 6, 9 und dem Rohr 18 hergestellt.The coupling pieces 16 and 17 , which are shown in detail in FIGS. 4 and 5, serve to clamp the end pieces 24 and 25 of the bending elements 6 and 9 . These coupling pieces are designed as play-compensating coupling pieces. With the help of clamping screws 32 , 33 , which are arranged along an axis E of the bending element 6 and 9 formed as a bending rod, the respective end piece 24 or 25 of the bending rod can be tightened into a receiving bed formed by clamping pieces 34 and 35 when the clamping screws are tightened be pushed in. The clamping pieces are each equipped with a slot 36 ( FIG. 4) and expand when tightening the clamping screws 32 and 33 in the direction of the arrows shown in FIG. 4. The end piece 24 or 25 of each bending element is pressed into the receiving bed formed by the clamping pieces 34 and 35 , and the clamping pieces 34 and 35 are pressed onto the inner walls of the coupling pieces 16 and 17 . In this way, a frictional connection between the bending elements 6 , 9 to be coupled and the tube 18 is produced.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten zwei Biegeelemente 6 und 9 sind die Mindestanzahl der vorzusehenden Biege elemente. Es können jedoch auch noch mehr Biegeelemente rotationssymmetrisch bzw. in gleichen Winkelabständen von einander um die Torsionsachse A vorgesehen sein. Bevorzugt werden sechs Biegeelemente 6 bis 11 in gleichmäßigen Winkel abständen voneinander auf einem Kreisumfang um die Torsions achse A angeordnet, wie es in der Fig. 3 schematisch darge stellt ist.The two bending elements 6 and 9 shown in FIGS . 1 and 2 are the minimum number of bending elements to be provided. However, even more bending elements can be provided rotationally symmetrically or at equal angular distances from one another about the torsion axis A. Six bending elements 6 to 11 are preferably arranged at uniform angular intervals from one another on a circumference around the torsion axis A , as is shown schematically in FIG. 3.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Reifenprüfmaschine noch erläutert.The following is the operation of the tire testing machine still explained.

In der Fig. 6 ist das Verhalten der Tangentialkräfte T am an einer Unterlage, beispielsweise dem Außenumfang einer Prüftrommel, abrollenden Reifen in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit v dargestellt. In einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich C sind die Tangentialkräfte T ziem lich niedrig, und die Erfassung der Tangentialkräfte erfor dert in diesem Geschwindigkeitsbereich eine hohe Empfind lichkeit des Meßsystems. In diesem niedrigen Geschwindig keitsbereich ist daher für die Drehmomentenmeßeinrichtung 1 eine geringe Torsionssteifigkeit erforderlich. Bei der dar gestellten Maschine wird daher in diesem Geschwindigkeits bereich die Torsionssteifigkeit des Meßsystems von dem Tor sionsstab 14 bestimmt. Hierzu sind die Biegeelemente 6 bis 11 vom Meßsystem entkoppelt. Die Antriebskraft des Antriebs 4 wird über das antriebsseitige Wellenende 21 in den Tor sionsstab 14 eingeleitet und von dort über die Kompen sationskupplung 13 auf das trommelseitige Wellenende 19 übertragen. Von dort gelangt die Antriebskraft in die Prüf trommel 2. Durch Torsionsmessung am Torsionsstab 14 mit Hilfe des Dehnungsmeßstreifens 15 (es können auch mehrere Dehnungsmeßstreifen vorgesehen sein) werden die gewonnenen Meßsignale für die Ermittlung der am Reifenumfang wirkenden Tangentialkräfte in einer nicht näher dargestellten Aus werteeinrichtung verarbeitet. In FIG. 6, the behavior of the tangential forces T on to a substrate, for example, the outer circumference of a test drum, the tire rolling as a function of the circumferential speed v is shown. In a low speed range C , the tangential forces T are quite low, and the detection of the tangential forces requires a high sensitivity of the measuring system in this speed range. In this low speed range, a low torsional rigidity is therefore required for the torque measuring device 1 . In the machine presented, therefore, the torsional rigidity of the measuring system is determined by the gate sion rod 14 in this speed range. For this purpose, the bending elements 6 to 11 are decoupled from the measuring system. The driving force of the drive 4 is introduced via the drive-side shaft end 21 into the gate sion rod 14 and from there via the compensation coupling 13 to the drum-side shaft end 19 . From there, the driving force reaches the test drum 2 . By measuring torsion on the torsion bar 14 with the aid of the strain gauge 15 (several strain gauges can also be provided), the measurement signals obtained for the determination of the tangential forces acting on the circumference of the tire are processed in an evaluation device (not shown).

Da, wie der Kurvenverlauf in der Fig. 6 zeigt, die Tangen tialkräfte bei höheren Geschwindigkeiten (Geschwindigkeits bereich D) überproportional zunehmen, ist es erwünscht, gerade in diesen höheren Geschwindigkeitsbereichen die Tangentialkräfte zu messen. Hierzu muß jedoch die Umfangs geschwindigkeit v so erhöht werden, daß der Resonanzbereich R des Meßsystems mit der großen Meßempfindlichkeit durch fahren werden müßte. Mit Hilfe der Erfindung ist es nun möglich, den Resonanzbereich R des Meßsystems zu höheren Geschwindigkeiten v hin zu verschieben. Dies erfolgt da durch, daß die Biegeelemente 6 bis 11 zur Veränderung der Torsionssteifigkeit an das Meßsystem bzw. die Drehmomenten meßeinrichtung 1 angekoppelt werden. Dies erfolgt dadurch, daß die in den Ankopplungsstücken 16, 17 im niedrigen Ge schwindigkeitsbereich C ohne Kraftschluß liegenden Endstücke 24, 25 der Biegeelemente in der oben beschriebenen Weise mit Hilfe der Spannschrauben 32, 33 festgeklemmt werden. Es ergibt sich dann für die Übertragung der Antriebskraft vom Antrieb 4 auf die Prüftrommel 2 ein zusätzlicher Kraft schluß, der parallel zu dem oben beschriebenen, durch die Drehmomentenmeßwelle 12 laufenden Kraftschluß liegt. In der Drehmomentenmeßeinrichtung 1 verläuft dieser parallele Kraftschluß von dem antriebsseitigen Wellenende 21 in den antriebsseitigen, drehfest mit dem Wellenende 21 verbundenen Flansch 37, an welchem das Rohr 18 befestigt ist, und von dort in den Mantel des Rohres 18. Vom Rohrmantel gelangt die Antriebskraft in die Ankopplungsstücke 16 und 17 und von dort über die Endstücke 24 und 25 durch die Biegeelemente 6 bis 11 in den trommelseitigen Positionierflansch 28. Von dort gelangt der Kraftfluß zusammen mit dem durch die Dreh momentenwelle 12 kommenden Kraftfluß in das trommelseitige Wellenende 19 und in die Prüftrommel 2. Since, as the curve in FIG. 6 shows, the tangential forces increase disproportionately at higher speeds (speed range D ), it is desirable to measure the tangential forces precisely in these higher speed ranges. For this purpose, however, the circumferential speed v must be increased so that the resonance range R of the measuring system with the high measuring sensitivity would have to be driven through. With the help of the invention it is now possible to shift the resonance range R of the measuring system to higher speeds v . This is done by the fact that the bending elements 6 to 11 to change the torsional rigidity to the measuring system or the torque measuring device 1 are coupled. This is done in that in the coupling pieces 16 , 17 in the low Ge speed range C without frictional end pieces 24 , 25 of the bending elements in the manner described above are clamped with the help of the clamping screws 32 , 33 . There then arises for the transmission of the driving force from the drive 4 to the testing drum 2, an additional force-locking, which is parallel to the above-described passing through the Drehmomentenmeßwelle 12 force fit. In the torque measuring device 1 , this parallel frictional connection runs from the drive-side shaft end 21 into the drive-side flange 37 , which is non-rotatably connected to the shaft end 21 and to which the pipe 18 is fastened, and from there into the jacket of the pipe 18 . The driving force comes from the tubular jacket into the coupling pieces 16 and 17 and from there via the end pieces 24 and 25 through the bending elements 6 to 11 into the positioning flange 28 on the drum side. From there, the power flow passes together with the torque flow coming through the torque shaft 12 into the drum-side shaft end 19 and into the test drum 2 .

Durch die Ankopplung zusätzlicher Biegeelemente 6 bis 11, die parallel zur Drehmomentenwelle 12 an das Meßsystem angekoppelt sind, wird die Torsionssteifigkeit der Dreh momentenmeßeinrichtung 1 und damit auch des gesamten An triebsstrangs 5 erhöht. Hierdurch wird die Eigenfrequenz des Systems erhöht und damit der Resonanzbereich zu höheren Um laufgeschwindigkeiten in der Kurve der Fig. 6 nach rechts verschoben, so daß die Erfassung von Tangentialkräften auch im Umlaufgeschwindigkeitsbereich D erfaßt werden kann, ohne daß der Resonanzbereich durchfahren werden muß.By coupling additional bending elements 6 to 11 , which are coupled parallel to the torque shaft 12 to the measuring system, the torsional rigidity of the torque measuring device 1 and thus the entire drive train 5 is increased. As a result, the natural frequency of the system is increased and thus the resonance range is shifted to higher order speeds in the curve of FIG. 6 to the right, so that the detection of tangential forces can also be detected in the speed range D without having to pass through the resonance range.

Die Biegeelemente 6 bis 11 sind bevorzugt als Biegestäbe aus gebildet, die gleiche Biegesteifigkeit aufweisen. Am Meß system sind wenigstens zwei Biegestäbe vorhanden. Bevorzugt werden sechs Biegestäbe 6 bis 11 verwendet (Fig. 3). Diese können zur Einstellung der Meßempfindlichkeitsbereiche bzw. unterschiedlicher Torsionssteifigkeiten so an das Meßsystem angekoppelt werden, daß symmetrisch zur Torsionsachse A entweder zwei, drei, vier oder sechs Biegestäbe jeweils in gleichen Winkelabständen voneinander angekoppelt sind. Auf diese Weise können fünf Meßempfindlichkeitsbereiche mit fünf verschiedenen Eigenfrequenzen des Meßsystems gewonnen wer den. Je nach den Erfordernissen der Praxis können dann die Tangentialkräfte auch bei hohen Geschwindigkeiten gemessen werden.The bending elements 6 to 11 are preferably formed as bending rods which have the same bending stiffness. At least two bending rods are present on the measuring system. Six bending rods 6 to 11 are preferably used ( FIG. 3). To adjust the measuring sensitivity ranges or different torsional stiffnesses, these can be coupled to the measuring system in such a way that symmetrically to the torsion axis A, either two, three, four or six bending rods are each coupled at the same angular distance from one another. In this way, five measuring sensitivity ranges with five different natural frequencies of the measuring system can be obtained. Depending on practical requirements, the tangential forces can then be measured even at high speeds.

Wenn die von der Drehmomentenmeßeinrichtung 1 erfaßten Dreh momente bei der Übertragung der Antriebskraft vom Antrieb 4 auf die Prüftrommel 2 unzulässig groß werden, kommen Ver drehungsbegrenzungsanschläge 22 und 23 zur Wirkung. Diese werden gebildet durch Anschläge 22 und 23 am Befestigungs flansch 28 und dem trommelseitigen Ende des Rohres 18. Gegebenenfalls kann bei einem derartigen Betriebszustand das Rohr 18 ebenfalls als Torsionselement wirken, womit dann die Messung extremer Drehmomente, d. h. extremer Tangential kräfte, möglich ist. Gleichzeitig wird hierdurch ein Schutz für den Torsionsstab 14 und die Biegeelemente 6 bis 11 bei extrem hohen Drehmomenten erzielt. In vorteilhafter Weise erzielt man eine Mehrbereichsdrehmomentenmeßeinrichtung, die für die Erfassung von Tangentialkräften, insbesondere bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten des zu prüfenden Reifens, zum Einsatz gebracht werden kann.When the torque detected by the torque measuring device 1 becomes impermissibly large when the drive force is transmitted from the drive 4 to the test drum 2 , rotation limit stops 22 and 23 come into effect. These are formed by stops 22 and 23 on the mounting flange 28 and the drum-side end of the tube 18th If necessary, in such an operating state, the tube 18 can also act as a torsion element, with which the measurement of extreme torques, ie extreme tangential forces, is then possible. At the same time, protection for the torsion bar 14 and the bending elements 6 to 11 is achieved at extremely high torques. Advantageously, a multi-range torque measuring device is achieved which can be used for the detection of tangential forces, in particular at high speeds of rotation of the tire to be tested.

Bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungs beispiel für eines der Ankopplungsstücke 16 bzw. 17 ist das jeweilige Endstück 24′ bzw. 25′ eines der Biegeelemente 6 bis 11 konisch ausgebildet. Das konisch geformte Endstück 24′ des Biegeelementes 6 ist in einer geschlitzten Hülse 36 angeordnet. Im entkoppelten Zustand kann sich das Endstück 24′ frei in der geschlitzten Hülse 36 bewegen. Hierzu wird durch die Kraft eines Elektromagneten 38 die geschlitzte Hülse 36 entgegen der Kraft einer Druckfeder 37 in der Fig. 7 nach rechts gedrückt. Der Elektromagnet 38 wirkt dabei über einen flanschförmigen Anker 39, welcher an der geschlitzten Hülse 36 befestigt ist. Beim Ausschalten des Magneten 38 wird aufgrund der Kraft der Druckfeder 37 die geschlitzte Hülse 36 in der Fig. 7 nach links verschoben und formschlüs sig auf das konische Endstück 24′ des Biegeelements 6 ge drückt. Hierzu ist die Innenbohrung der geschlitzten Hülse 36 entsprechend konisch geformt. An ihrer Außenseite ist die geschlitzte Hülse 36 gegen die Innenwandung des Aufnah megehäuses des Ankopplungsstückes 16 bzw. 17 gedrückt. Die Innenwandung des Ankopplungsstückes 16 bzw. 17 und der Außen mantel der geschlitzten Hülse 36 können kreiszylindrisch ausgebildet sein. Anstelle der in der Fig. 7 dargestellten spiralförmigen Druckfedern 37, welche den Formschluß der Biegeelemente mit dem antriebsseitigen Ende 21 der Dreh momentmeßwelle 12 herstellen, können auch andere geeignete Druckfederformen, beispielsweise eine Tellerfeder oder dgl., vorgesehen sein. Während sich die in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Ausführungsform für die Ankopplungsstücke 16, 17 durch Anziehen der Spannschrauben 32, 33 von Hand betä tigen läßt, ist bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der Ankopplungsstücke eine automatische Betätigung möglich.In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, for example for one of the coupling pieces 16 and 17 , the respective end piece 24 'and 25 ' of one of the bending elements 6 to 11 is conical. The conically shaped end piece 24 'of the bending element 6 is arranged in a slotted sleeve 36 . In the decoupled state, the end piece 24 'can move freely in the slotted sleeve 36 . For this purpose, the slotted sleeve 36 is pressed against the force of a compression spring 37 to the right in FIG. 7 by the force of an electromagnet 38 . The electromagnet 38 acts via a flange-shaped armature 39 which is attached to the slotted sleeve 36 . When the magnet 38 is switched off, the slotted sleeve 36 is displaced to the left in FIG. 7 and positively pressed onto the conical end piece 24 'of the bending element 6 due to the force of the compression spring 37 . For this purpose, the inner bore of the slotted sleeve 36 is correspondingly conical. On its outside, the slotted sleeve 36 is pressed against the inner wall of the receiving megehäuses of the coupling piece 16 or 17 . The inner wall of the coupling piece 16 and 17 and the outer jacket of the slotted sleeve 36 can be circular cylindrical. Instead of the helical compression springs 37 shown in FIG. 7, which produce the positive locking of the bending elements with the drive-side end 21 of the torque measuring shaft 12 , other suitable compression spring forms, for example a plate spring or the like, can be provided. While the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 for the coupling pieces 16 , 17 can be actuated by hand by tightening the clamping screws 32 , 33, automatic actuation is possible in the embodiment of the coupling pieces shown in FIGS . 7 and 8.

Claims

1. Tire testing machine for quality and / or uniformity testing of pneumatic tires with a test drum on which the tire to be tested rolls, a drive for the test drum, a drive train via which the drive torque is transmitted to the test drum, and a torque measuring device provided in the drive train Which determines the tangential forces acting on the tire to be tested by means of torsion measurement, characterized in that a plurality of bending elements ( 6-11 ) arranged symmetrically to the torsion axis ( A ) in the drive train ( 5 ) can optionally be coupled in order to set certain torsional stiffness in the torque measuring device ( 1 ) are.

2. Tire testing machine according to claim 1, characterized in that the bending elements ( 6-11 ) in the torsion axis ( A ) symmetrical arrangement can be coupled.

3. Tire testing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the bending elements ( 6-11 ) are decoupled from the drive train ( 5 ) in a low test speed range and are coupled to the drive train ( 5 ) in higher speed ranges.

4. Tire testing machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the torque measuring device ( 1 ) has a in the torsion axis ( A ) and in the drive train ( 5 ) lying torque measuring shaft ( 12 ).

5. Tire testing machine according to claim 4, characterized in that the torque measuring shaft ( 12 ) has a compensation coupling ( 13 ) for compensation of an angular and radial offset between the drum axis and the torsion axis.

6. Tire testing machine according to claim 4 or 5, characterized in that the torque measuring shaft ( 12 ) has a gate sion rod ( 14 ) which is equipped with a strain gauge ( 15 ).

7. Tire testing machine according to claim 5 or 6, characterized in that the compensation coupling ( 13 ) between the torsion bar ( 14 ) and one with the test drum ( 2 ) connected shaft end ( 19 ) of the torque measuring shaft ( 12 ).

8. Tire testing machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bending elements ( 6-11 ) with their ren one ends rotatably connected to one shaft end ( 19 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) and with their other ends in at the other shaft end ( 21 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) fixed coupling pieces ( 16 , 17 ) are arranged.

9. Tire testing machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling pieces ( 16 , 17 ) on the circumference of a coaxial to the torsion axis ( A ) lying tube ( 18 ) rotatably with the one shaft end ( 21 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) is connected.

10. Tire testing machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ver with the test drum ( 2 ) connected shaft end ( 19 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) in a roller bearing ( 20 ) with the other shaft end ( 21 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) connected pipe ( 18 ) is gela gert.

11. Tire testing machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the two shaft ends ( 19 , 21 ) of the torque measuring shaft ( 12 ) up to a certain impact ( 22 , 23 ) with the through the torque measuring shaft ( 12 ) and optionally by the coupled bending elements ( 6-11 ) given torsional stiffness can be rotated relative to one another.

12. Tire testing machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the stop ( 22 , 23 ) by at least one rotationally fixed to the drum-side shaft end ( 19 ) attached stop piece ( 22 ) and a stop piece ( 23 ) attached to the tube ( 18 ) ) is formed.

13. Tire testing machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least two bending elements are provided.

14. Tire testing machine according to one of claims 1 to 13, characterized in that six bending elements ( 6-11 ) are provided, of which optionally two, three, four or six can be coupled simultaneously in a rotationally symmetrical arrangement to the torsion axis ( A ).

15. Tire testing machine according to one of claims 1 to 14, characterized in that the coupling pieces ( 16 , 17 ) are designed as play-compensating coupling pieces.

16. Tire testing machine according to claim 15, characterized in that for actuating the play compensation when coupling the bending elements ( 6 to 11 ) along an end piece ( 24 or 25 ) of a respective bending element ( 6 to 11 ) clamping screws ( 32 , 33 ) are provided.

17. Tire testing machine according to one of claims 1 to 16, characterized in that the coupling of the end pieces ( 24 'or 25') of the bending elements ( 6-11 ) by positive locking he follows.

18. Tire testing machine according to one of claims 1 to 17, characterized in that the end piece ( 24 or 25 ) of each bending element ( 6-11 ) is conical, and for the positive engagement a slotted sleeve ( 36 ) which the conically shaped End piece ( 24 or 25 ) includes, is displaceable in the axial direction.

19. Tire testing machine according to claim 18, characterized in that the slotted sleeve ( 36 ) can be pushed by spring force on the conically shaped end piece ( 24 'or 25 ') for the positive connection and by an electromagnet ( 38 ) acting against this spring force. is solvable.