DE3901118A1 - Vorrichtung zur feststellung der schnitt- und verletzungsbestaendigkeit der laufflaeche von fahrzeugreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung der Schnitt- und Verletzungsbeständigkeit der Lauffläche von Fahrzeugreifen.

Zur Prüfung der Schnitt- und Verletzungsbeständigkeit der Lauffläche von Fahrzeugen ist es in allgemeinster Form bekannt, den jeweils zu prüfenden Reifen auf ein Fahrzeug zu montieren und dieses Fahrzeug über entsprechende Teststrecken, beispielsweise Schotterflächen, befeuchtete Flächen, usw., zu bewegen. Hierbei ist eine Vorrichtung bekannt, bei der sich ein Prüffahrzeug auf einer Prüffläche hin- und herbewegt, wozu das Prüffahrzeug mit einer feststehenden Vorrichtung versehen ist, die mit dem Fahrzeug über ein Seil verbunden ist. Beim Versuchsablauf wird zunächst das in der Nähe der feststehenden Vorrichtung angeordnete Fahrzeug von dieser weg angetrieben, wobei das Seil eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausübt, so daß eine Umfangskraft zwischen Reifen und Fahrbahn erzeugt wird. In einem zweiten Schritt bewegt sich dann das Fahrzeug vom anderen Ende der Fahrbahn wieder zur feststehenden Vorrichtung zurück, wobei das Seil keine Kraft auf das Fahrzeug ausübt und lediglich aufgewickelt wird, so daß keine Umfangskraft zwischen Reifen und Fahrbahn wirkt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist vor allem nachteilig, daß die zwischen Reifen und Fahrbahn entstehenden Umfangskräfte nicht konstant, nicht beeinflußbar und nicht exakt meßbar sind. Dies führt zu dem Nachteil, daß eine Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse nicht gegeben ist, so daß ein Meßergebnis nur sehr bedingt aussagekräftig ist. Darüber hinaus weist diese bekannte Vorrichtung einen äußerst aufwendigen Aufbau mit einem als Fahrzeug ausgebildeten Teil und einem als feststehende Lagervorrichtung ausgebildeten Teil auf, wobei zusätzlich noch eine Führungs- und Leiteinrichtung für das Fahrzeug vorgesehen ist, um das Fahrzeug auf der Teststrecke entsprechend zu führen. Weiterhin können nicht alle in der Praxis vorkommenden Zustände zwischen Reifen und Fahrbahn simuliert werden.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Feststellen der Schnitt- und Verletzungsbeständigkeit der Lauffläche von Fahrzeugreifen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Prüfbedingungen genau festlegbar und reproduzierbar sind, bei gleichzeitig einfachem Aufbau der Vorrichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nabe während des Prüfens ortsfest angeordnet ist, daß der Fahrbahnabschnitt im wesentlichen in Reifenrollrichtung hin- und herbewegbar ist, und daß der Fahrzeugreifen und/oder der Fahrbahnabschnitt antreibbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Prüfbedingungen exakt feststellbar bzw. einstellbar sind, wodurch eine Reproduzierbarkeit des Meßergebnisses ermöglicht wird, was vorteilhaft dazu führt, daß die erhaltenen Meßergebnisse für einen Reifen mit denen anderer unter gleichen Bedingungen verglichen werden können. Somit werden die nicht genau feststellbaren Einflüsse von Fahrzeug, Fahrbahn und Betätigungsperson auf das Versuchsergebnis ausgeschaltet.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einen äußerst einfachen Aufbau aufweist, wodurch sie auch leicht und kostengünstig herstellbar ist.

Zwar ist es aus dem Stand der Technik bekannt, den Fahrzeugreifen anzutreiben, bei der erfindungsgemäßen Lösung muß das Rad jedoch nicht stets angetrieben werden, so daß die Beurteilung sämtlicher Belastungszustände ermöglicht wird.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Inhalt.

Durch ein gezieltes und meßbares Andrücken des Fahrzeugreifens auf den Fahrbahnabschnitt können die jeweiligen Belastungsbedingungen exakt festgestellt werden.

Erfindungsgemäß kann der Fahrzeugreifen für ein Rollen unter einem Sturz- und/oder Schräglaufwinkel auf dem Fahrbahnabschnitt eingestellt werden, so daß auch die Verschleißeigenschaften unter diesen Bedingungen geprüft und festgestellt werden können. Die Einstellung des Sturzwinkels bedeutet dabei eine Verschwenkung des Reifens um eine Achse, die parallel zur Fahrtrichtung, also im wesentlichen horizontal, verläuft, während die Einstellung des Schräglaufwinkels um eine Hochachse, d. h. an einer zur Rollrichtung senkrechten Achse, vorgenommen wird. Dies führt wiederum zu reproduzierbaren und vergleichbaren Meßergebnissen weiterer Belastungsbedingungen.

Werden die Reifen und der Fahrbahnabschnitt synchron bewegt, so kann ein unbelasteter Zustand, also weder ein Brems- oder Beschleunigungszustand, überprüft werden. Werden unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen Reifen und Fahrbahn eingestellt, kann eine meßbare Umfangskraft zwischen Reifen und Fahrbahnabschnitt erzeugt werden, was ebenfalls zu reproduzierbaren exakten Meßergebnissen führt.

Weiterhin wird in vorteilhafter Weise durch die unterschiedliche Einstellung der jeweiligen Geschwindigkeiten bei der Hinbewegung gegenüber der Herbewegung erreicht, daß unterschiedliche Brems- bzw. Beschleunigungszustände in einem Arbeitszyklus überprüft werden können.

Durch die Austauschbarkeit von Hindernissen des Fahrbahnabschnitts lassen sich die verschiedensten tatsächlichen Verschleißbedingungen nachbilden, beispielsweise fester Schotter, loser Schotter, entsprechende unterschiedliche Schottergrößen, bzw. zusätzliche außerordentliche Verschleißbelastungen wie beispielsweise Nägel, Glasscherben, etc. Damit wird die erfindungsgemäße Vorrichtung universell für möglich auftretende Verschleißbedingungen einsetzbar.

Insbesondere ergibt sich eine schnelle Auswechselbarkeit des Fahrzeugbelags, wenn die Hindernisse als Stahl-Abguß einer Schotterstrecke ausgebildet sind.

Weiterhin können besondere Prüfbedingungen dadurch nachgebildet werden, daß eine Sprüheinrichtung zur Befeuchtung des Fahrbahnabschnitts vorgesehen ist. In einer alternativen Ausführungsform kann der Fahrbahnabschnitt in einem nach oben offenen Gehäuse angeordnet sein, das mit einer Flüssigkeit geflutet werden kann, so daß auch der Einfluß einer größeren Flüssigkeitsmenge auf den Reifen in Verbindung mit dem Fahrzeugbelag überprüft werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung kann der Fahrbahnabschnitt eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung aufweisen, so daß auch die unterschiedlichen Einwirkung bei unterschiedlichen Temperaturen ermittelt werden können.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Feststellen der Schnitt- und Verletzungsbestän­ digkeit der Lauffläche von Fahrzeugreifen, und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Nabe 3 auf, auf der ein zu prüfender Fahrzeugreifen 5 angeordnet ist. Die Nabe 3 ist über eine Stützvorrichtung 7 mit einer Lagervorrichtung (nicht dargestellt) verbunden, die ortsfest angeordnet ist. Die Stützvorrichtung 7 ist als Hebevorrichtung ausgebildet, die im wesentlichen in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar ist.

Für den Antrieb des Fahrzeugreifens 5 ist eine Antriebsvorrichtung 9 vorgesehen, die den Reifen in beide Drehrichtungen gemäß Pfeil 11 in Drehung versetzen kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Antriebsvorrichtung 9 einen Antriebsmotor 13 auf, der über eine Antriebseinheit 15 mit dem Reifen 5 verbunden ist.

Der Fahrzeugreifen 5 ist auf einen Fahrbahnabschnitt 17 aufsetzbar und andrückbar, der an seiner dem Fahrzeugreifen 5 zugeordneten Oberseite 19 Hindernisse 21 aufweist. Die Hindernisse dienen zur Festsellung der Schnitt- und Verletzungsbeständigkeit der Lauffläche des Reifens 5 und können auf vielfältige Weise ausgebildet sein.

Beispielsweise können die Hinternisse als fester oder loser Schotter ausgebildet sein oder als feststehende mit Schneiden versehene Blechteile, die eine Schneidwirkung auf die Lauffläche des Reifens 5 ausüben. Weiterhin können die Hindernisse 21 auch als Stahl-Abguß einer Schotterstrecke ausgebildet sein, der dann einstückig oder mehrstückig auf den Fahrbahnabschnitt 17 aufgelegt und lagegesichert wird. Durch das mögliche Auswechseln der speziell ausgebildeten Hindernisse können eine Vielzahl von Fahrbahnoberflächen bzw. deren Einwirkungen auf die Reifenoberfläche getestet werden.

Hierzu ist der Fahrbahnabschnitt 17 gemäß Pfeil 23 in im wesentlichen horizontaler Richtung hin- und herbewegbar, wobei diese Bewegung durch eine schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung 25 ermöglicht wird. Zur Lagerung des Fahrbahnabschnitts 7 sind wenigstens drei drehbar gelagerte Rollen 27 und 29 vorgesehen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform können auch mehrere derartige Rollen vorgesehen sein, um eine Durchbiegung, insbesondere im Auflagebereich des Fahrzeugreifens 5 zu verhindern.

So kann direkt unterhalb des Andruckbereiches des Fahrzeugreifens 5, d. h. in der Achse der Stützvorrichtung 7, eine Rolle vorgesehen werden, die mit einer Meßeinrichtung zur Messung des auf den Fahrbahnabschnitt aufgebrachten Druckes ausgebildet ist. Die Antriebsvorrichtung 9 des Reifens 5 und die Antriebsvorrichtung 25 des Fahrbahnabschnitts 17 sind derart miteinander über eine Steuereinrichtung gekoppelt, daß die Drehbewegung des Fahrzeugreifens 5 und die Hin- und Herbewegung des Fahrbahnabschnitts 17 aufeinander abgestimmt werden können. Dabei können Betriebszustände erreicht werden, in denen sich der Fahrzeugreifen 5 mit der exakten Geschwindigkeit bewegt wie der Fahrbahnabschnitt 17, so daß an der Berührungsfläche zwischen Fahrzeugreifen 5 und Fahrbahnabschnitt 7 keine Umfangskraft auftritt. Für die Nachbildung von Brems- bzw. Beschleunigungszuständen des Fahrzeugreifens 5 gegenüber dem Fahrbahnabschnitt 17 können jedoch die Antriebsvorrichtungen 9 und 25 so gesteuert werden, daß unterschiedliche Geschwindigkeiten eingestellt werden, so daß entsprechende Umfangskräfte auftreten, die wiederum durch geeignete Meßeinrichtungen erfaßt werden.

Zur Nachbildung weiterer Fahrbahnoberflächenzustände ist eine Sprühvorrichtung 31 vorgesehen, mit der Flüssigkeit beispielsweise Wasser, auf die Fahrbahnabschnittoberseite 19 aufgesprüht wird.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, in der im übrigen alle gleichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist der Fahrbahnabschnitt 17 in einem nach oben offenen Gehäuse 33 angeordnet, das beflutet werden kann, so daß sich eine deutliche Flüssigkeitsansammlung 35 ausbilden kann.

Zur Nachbildung von Temperatureinflüssen der Fahrbahn auf den Reifen kann in dem Fahrbahnabschnitt 17 eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung vorgesehen werden, mit der der Fahrbahnabschnitt 17 und die sich darauf befindlichen Hindernisse 21 aufgeheizt bzw. abgekühlt werden können. Dadurch können auch Temperatureinflüsse in Verbindung mit den jeweiligen Hindernissen reproduzierbar ermittelt werden.

Die Lagerung der Nabe 3 ist bevorzugt so ausgebildet, daß der Reifen 5 unter Sturz- und/oder Schräglaufwinkel auf dem Fahrbahnabschnitt 17 rollen kann, so daß auch durch Sturz- und Schräglaufwinkel vorhandene Einflüsse ermittelt werden können.

Die Antriebsvorrichtung 25 bzw. die Rollen 27 und 29 können steuerbare Bremsvorrichtungen aufweisen, so daß der Fahrbahnabschnitt 17 an seinem jeweiligen Umlenkpunkt entsprechend schnell abgebremst werden kann, wonach er wieder entsprechend beschleunigt wird.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Fahrbahnabschnitt 17 anstatt langgestreckt auch kreisbogenförmig, bevorzugt kreisrund, ausgebildet sein. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß auch unter Beibehaltung der Richtungsumkehr der Fahrbahnabschnitt und der Reifen in eine Richtung erheblich länger bewegt werden können, wodurch Dauerversuche für eine Richtung, wie sie den tatsächlichen Verhältnissen des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs entsprechen, erzielt werden können. Darüber hinaus wären dann auch solche Reifen, die nur in einer vorbestimmten Drehrichtung am Fahrzeug montiert werden dürfen, beispielsweise Winterreifen, besser überprüfbar.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Feststellung der Schnitt- und Verletzungsbeständigkeit der Lauffläche von Fahrzeugreifen, die jeweils einzeln auf einer Nabe befestigbar sind und auf einem Fahrbahnabschnitt abrollen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) während des Prüfens ortsfest angeordnet ist, daß der Fahrbahnabschnitt (17) im wesentlichen in Reifenrollrichtung hin- und herbewebar ist, und daß der Fahrzeugreifen (5) und/oder der Fahrbahnabschnitt (17) antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugreifen (5) mit einer einstellbaren Kraft auf den Fahrbahnabschnitt (17) drückbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugreifen (5) für ein Rollen unter einem Sturz- und/oder Schräglaufwinkel auf dem Fahrbahnabschnitt (17) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugreifen (5) und der Fahrbahnabschnitt (17) synchron bewegbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Reifens (5) unterschiedlich ist zur Geschwindigkeit des Fahrbahnabschnitts (17), so daß eine meßbare Umfangskraft zwischen Reifen (5) und Fahrbahnabschnitt (17) erzeugbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Geschwindigkeiten bei der Hinbewegung unterschiedlich sind zu denen bei der Herbewegung.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Hindernisse (21) mit denen der Fahrbahnabschnitt (17) bestückt ist, austauschbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindernisse (21) als Stahl-Abguß einer Schotterstrecke ausgebildet sind, der auf den Fahrbahnabschnitt (17) aufsetzbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprüheinrichtung (31) zur Befeuchtung des Fahrbahnabschnitts (17) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrbahnabschnitt (17) in einem zur Fahrzeugreifenseite hin offenen Gehäuse (33) angeordnet ist, der mit einer Flüssigkeit geflutet werden kann.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrbahnabschnitt (17) eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung aufweist.