DE3934626C2 - Vorrichtung zum Überprüfen von Kraftfahrzeugreifen - Google Patents
Vorrichtung zum Überprüfen von KraftfahrzeugreifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen von
Kraftfahrzeugreifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kraftfahrzeugreifen können nicht mehr lediglich als ein
Zubehör des Kraftfahrzeuges angesehen werden, sondern sind
ein wichtiges Konstruktionselement des Wagens. Gerade im Hin
blick auf die Sicherheit und Fahreigenschaften bei höheren
Geschwindigkeiten ist eine einwandfreie Bereifung unbedingt
erforderlich. Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugreifen
lassen sich fertigungstechnisch bedingte Abweichungen von
der Sollform, die auf die Verkehrssicherheit des Kraft
fahrzeugs erhebliche Auswirkungen haben können, nicht ver
meiden. Neben den klassischen Prüfungsarten, wie Unwucht
ermittlung und Messung von Höhen- und Seitenschlag, nimmt
die Prüfung der Reifen auf Gleichförmigkeit im Kraftverhal
ten und auf Wulstkenngrößen einen immer größer werdenden
Raum ein. Insbesondere die Wulstanpreßkraft, mit welcher
der Reifen auf der Felge aufsitzt, ist von erheblicher Be
deutung. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und Kurven
fahrt wirken auf den Reifen große Kräfte ein, die ihn von der
Felge abzuziehen versuchen. Wenn diese Kräfte die elastischen
Gegenkräfte des Reifens und des Luftdrucks überwinden, kann
es zu dem gefürchteten Rim-off-Effekt kommen, bei welchem
der Reifen von der Felge abspringt. Andererseits dürfen die
Reifensitzkräfte auf der Felge bestimmte Größen nicht über
schreiten, damit der Reifen montierbar ist.
In der DE-OS 17 73 367 ist eine Vorrich
tung zur Überprüfung von Kraftfahrzeugreifen, insbesondere
im Hinblick auf die Vermeidung dieses Rim-off-Effektes, be
kannt. Bei dieser Vorrichtung kommen Spannmittel zum Einsatz,
die auf einem Kreisumfang verteilt am Reifeninnenwulst an
legbar und nach außen gerichtet verschiebbar sind. Mit Hilfe
von Kraftmeßeinrichtungen, die jeweils den Spannmitteln zu
geordnet sind, lassen sich umfangswinkelbezogen die Kom
pressionskräfte messen und aufzeichnen, mit denen die als
Spannbacken ausgebildeten Spannmittel gegen den Reifeninnen
wulst mit gleichen Wegstrecken verschoben werden. Auf diese
Weise kann man sich ein genaues Bild über die Wulstskenn
größen verschaffen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige, eingangs ge
nannte Vorrichtung noch dahingehend zu verbessern, daß
auf die Kraftmeßeinrichtung meßwertverfälschend einwirkende
Momente und Kräfte weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird ferner eine weitgehend kraftneben
schlußfreie Messung der auf den Reifeninnenwulst bei der
Überprüfung übertragenen Kompressionskräfte erzielt. Von Vor
teil ist außerdem, daß bei der Erfindung anstelle der bei der
bekannten Vorrichtung verwendeten Piezoelemente Dehnungs
meßstreifen als Kraftaufnehmer verwendet werden können.
Piezoelemente zeigen unter Umständen Driften, welche stati
sche Messungen erschweren.
Durch die Erfindung wird außerdem ein Meßkörper gezeigt,
der in vorteilhafter Weise so ausgebildet sein kann, daß
aufgrund der parallellenkerartigen Lagerung eines Teils
des Kraftübertragungsstückes im Bereich der Meßstellen
für die Dehnungsmeßstreifen meßwertverfälschende Momente
und Kräfte weitgehend ausgeschaltet sind, und die von
den Dehnungsmeßstreifen zu erfassenden Kräfte hiervon
nicht beeinflußt sind. Hierzu wird die Kompressionskraft
auf das jeweilige Spannmittel, das bevorzugt in Form eines
Spannbackens ausgebildet ist, über ein in der radial ver
laufenden Mittelebene des Meßkörpers angeordnetes Kraftüber
tragungsstück eingeleitet. Dieses länglich ausgebildete
und radial zur Reifenachse sich erstreckende Kraftübertra
gungsstück ist bevorzugt zweiteilig ausgebildet, wobei der
eine Teil parallellenkerartig am Meßkörperrahmen über im
wesentlichen senkrecht zur Kraftrichtung sich erstreckende
biegeelastische Stützelemente abgestützt ist. Der andere
Teil ist als Meßsteg ausgebildet, an welchem die Dehnungs
meßstreifen vorgesehen sind. Dieser Meßsteg ist mit seinem
einen Ende am Meßkörperrahmen abgestützt und mit seinem
anderen Ende mit dem parallellenkerartig gelagerten Teil
verbunden.
Bevorzugt sind die Stützelemente so angeordnet, daß sie
die parallellenkerartige Abstützung des einen mit dem
Spannungsmittel verbundenen Teils des Kraftübertragungs
stückes am Meßkörperrahmen gewährleisten.
Die Anordnung der Stützelemente beinhaltet bevorzugt zwei
in unmittelbarer Nähe des als Spannbacken ausgebildeten
Spannmittels angeordnete Stützelemente und zwei im größeren
Abstand davon angeordnete Stützelemente. Bei diesen beiden
Stützelementepaaren ist jeweils ein Stützelement auf der
einen Seite der horizontalen Mittelebene (Längsmittelebene)
des Meßkörpers und das andere Stützelement auf der anderen
Seite angeordnet. Bei einer horizontalen Anordnung der Meß
einrichtung liegen mithin die Stützelemente oberhalb und
unterhalb der Längsmittelebene des Meßkörpers.
Die biegeelastischen Stützelemente sind bevorzugt platten
förmig ausgebildet.
Die Stützelemente und das Kraftübertragungsstück sind nur im
Meßkörperrahmen abgestützt und frei von jeglicher radialen
Führung. Vom Meßkörper werden nur die Teile des Meßkörper
rahmens radial geführt, und zwar im wesentlichen wird ein
oberer, horizontal sich erstreckender Rahmensteg und ein
unterer, horizontal sich erstreckender Rahmensteg in der
radialen Führung, welche als radialer Führungskanal ausge
bildet sein kann, an einer Deckenfläche und Bodenfläche und
seitlichen Flächen geführt. Das Kraftübertragungsstück und
die Stützelemente besitzen zu den Führungsflächen des
radialen Führungskanals einen bestimmten Abstand, so daß sie
in ihrer Bewegung zwischen dem Meßkörperrahmen nicht behin
dert sind, d. h. unbeeinflußt sind von Kräften und Momenten,
die bei der radial nach außen gerichteten Führung auftreten
können.
Für den Prüfvorgang ist es erforderlich, daß die Spannbacken
mit gleichen Wegstrecken radial nach außen bewegt werden.
Hierzu kann ein gemeinsamer, insbesondere konisch ausgebil
deter Hubstempel vorgesehen sein, der an entsprechenden
Schubflächen der Meßkörperrahmen angreift und die Meßkörper
zusammen mit den zugeordneten Spannbacken gleichzeitig mit
gleichen Wegstrecken radial nach außen verschiebt. Die Kraft
einleitung in die Spannmittel erfolgt dabei so, daß der
Kraftfluß über den Meßkörperrahmen, die Stützelemente und
das von den Stützelementen mittig gehaltene Kraftübertra
gungsstück auf die als Spannbacken ausgebildeten Spannmittel
übertragen wird. Die dabei auf den Reifeninnenwulst ausge
übten Kompressionskräfte werden von den Dehnungsmeßstreifen
gemessen.
In bevorzugter Weise sind die Dehnungsmeßstreifen an dem
Teil des Kraftübertragungsstücks angeordnet, der als Meßsteg
ausgebildet ist. Dieser Meßsteg ist zum einen mit dem
parallellenkerartig am Meßkörperrahmen abgestützten Teil
des Kraftübertragungsstücks verbunden und mit seinem
anderen Ende an einem Rahmenteil des Meßkörperrahmens. Der
Meßsteg ist bevorzugt rechteckig ausgebildet, wobei die Höhe
des Meßsteges, welche parallel zur Reifenachse verläuft,
größer bemessen ist als die Breite des Meßsteges. Der Meßsteg
erstreckt sich seiner Länge nach radial zur Reifenachse.
Bevorzugt sind an jeder Seitenfläche des rechteckig ausge
bildeten Meßsteges Dehnungsmeßstreifen angeordnet. Die
Dehnungsmeßstreifen, welche an den radial zur Reifenachse
und senkrecht zur Reifenachse verlaufenden Seitenflächen
(unteren und oberen Seitenflächen des Meßsteges) liegen,
dienen bevorzugt zur Erfassung der Stauchung des Meßsteges.
Hierzu sind sie in Längsrichtung des Meßsteges, d. h.
radial zur Reifenachse ausgerichtet.
Die an den parallel zur Reifenachse verlaufenden Seiten
flächen angeordneten Meßstege dienen zur Erfassung der Ver
dickung des Meßsteges. Sie sind hierzu parallel zur Reifen
achse ausgerichtet.
Beim Spannen des zu prüfenden Reifens kann das Spannmittel
auch außermittig der Längsmittelebene des Meßkörpers am
Reifeninnenwulst angreifen. Bei unterschiedlichen Reifen
größen wird daher der Abstand der Kraftangriffspunkte der
Spannmittel an den Reifeninnenwülsten von der Längsmittel
ebene des Meßkörpers, bzw. Meßkörperrahmens unterschiedlich
sein, so daß unterschiedliche Drehmomente zur Wirkung
kommen. Die Einwirkung dieser unterschiedlichen Drehmomente
auf die Dehnungsmeßstreifen am Meßsteg wird jedoch bei der
Erfindung durch die parallellenkerartige Führung des mit
dem Spannmittel verbundenen Teils des Kraftübertragungs
stücks weitgehend oder ganz unterbunden.
Zur Einleitung der Spannkräfte auf den Reifeninnenwulst
können an den Spannmitteln an jeweilige Reifeninnenwülste
anpaßbare Spannschuhe befestigt werden.
Anhand der beiliegenden Figuren wird an einem Ausführungs
beispiel die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in Seitenansicht eine Prüfvorrichtung für
Kraftfahrzeugreifen, in welcher die Erfindung
zur Anwendung kommt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in der Fig. 1 darge
stellte Prüfvorrichtung;
Fig. 3 in teilweise schnittbildlicher Darstellung
eine Kraftmeßeinrichtung, die ein Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung ist, und welche
bei einer in den Fig. 1 und 2 dargestell
ten Prüfvorrichtung zur Anwendung kommen
kann;
Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung entlang
der Schnittlinie IV-IV in der Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Meßsteg der in den
Fig. 3 und 4 gezeigten Kraftmeßeinrichtung;
und
Fig. 6 ein Blockschaltbild für eine Schaltungs
anordnung zur Aufbereitung der Kraftmeß
signale für deren Anzeige.
In der Fig. 1 ist eine Prüfvorrichtung 1 zur Bestimmung der
Wulstkenngrößen von Kraftfahrzeugreifen dargestellt. Ein
zu prüfender Kraftfahrzeugreifen 2 wird dabei horizontal
(vertikale Reifenachse A) mit seinem unten liegenden
Reifenwulst auf Spannmittel 4 aufgelegt, die auf einem
Kreisumfang verteilt sind und eine, einer Felgenhälfte
etwa nachgebildeten Wulstaufnahme bilden. Beim dargestell
ten Ausführungsbeispiel sind acht radial nach außen
verschiebbare Spannmittel 4 in Form von nach außen ver
schiebbaren Felgensegmenten vorgesehen. Die Felgensegmente
können durch Schraubverbindungen lösbar an einem Meßkörper
3 befestigt sein, um die Prüfung unterschiedlicher Reifen
größen mit den gleichen Meßbacken bzw. Meßkörpern 3 zu er
möglichen. Die Meßkörper 3 und die als Spannbacken ausge
bildeten Spannmittel 4 können auch einstückig ausgebildet
sein. Beim gleichzeitigen radial Nachaußenschieben der
Spannmittel um gleiche Wegstrecken wird der Reifenwulst
gedehnt und setzt dieser Dehnung eine Kraft entgegen, die
zu bestimmen ist. Hierzu sind den einzelnen Spannmitteln
Kraftmeßeinrichtungen zugeordnet, von denen in der Fig. 3
eine Kraftmeßeinrichtung, zusammen mit einem als Spannbacken
ausgebildeten Spannmittel 4 dargestellt sind.
Die Kraftmeßeinrichtung besitzt den Meßkörper 3, der einen
Meßkörperrahmen aufweist, welcher aus einem oberen, horizon
tal verlaufenden Rahmensteg 6, einem unteren, horizontal
verlaufenden Rahmensteg 7 und einem im wesentlichen vertikal
angeordneten Rahmenstück 8 besteht. Dieser Meßkörperrahmen
wird in einer radialen Führung 20 geführt. Hierzu liegen,
wie die Fig. 4 zeigt, der obere Rahmensteg 6 und der untere
Rahmensteg 7 an einer Deckfläche und einer Bodenfläche der
radialen Führung 20 an. Diese radiale Führung 20 besitzt
hierzu für jeden Meßkörper 3 einen radialen Führungskanal
21, daß sich jeweils im Körper der Führung 20 radial er
streckt.
Am entgegengesetzt zum Spannmittel 4 liegenden, vertikalen
Rahmenstück 8 ist eine schräg verlaufende Schubfläche 17
vorgesehen, an der ein kegelstumpfförmig geformter Schub
stempel 18 anliegt. Dieser Schubstempel 18 wird durch eine
nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung, beispiels
weise einen Hydraulikzylinder, in axialer Richtung (Pfeil C)
bewegt.
Im Meßkörperrahmen wird mit Hilfe von Stützelementen 9, 10
und 11, 12 in einer horizontalen Längsmittelebene LM ein
erster mit dem Spannmittel 4 verbundener Teil 28 des
Kraftübertragungsstückes 5 parallellenkerartig abgestützt.
Über dieses Kraftübertragungsstück 5 ist der Meßkörper 3,
insbesondere das Rahmenstück 8, auf welches der Schubstempel
18 wirkt, mit dem Spannmittel 4 kraftschlüssig verbunden.
Die Stützelemente 9, 10, 11 und 12 sind biegeelastisch ausge
gebildet und können, wie beim dargestellten Ausführungs
beispiel gezeigt ist, Plattenform aufweisen. Denkbar ist
auch eine Ausbildung der Stützelemente in Form von Feder
stäben, die jedoch gegenüber der Plattenform einen zusätz
lichen Aufwand bei der Herstellung bedeuten.
Durch die Stützelemente 9, 10, 11 und 12 wird für den Teil
28 des Kraftübertragungsstückes 5 zwischen dem oberen Rah
mensteg 6 und dem unteren Rahmensteg 7 eine parallellenker
ähnliche Abstützung erzielt. Hierzu erstrecken sich die
beiden Stützelemente 11 und 12, welche der Rückseite des
Spannmittels 4 unmittelbar benachbart sind, im wesentlichen
in vertikaler Richtung zur Längsmittelebene LM des Meßkörpers
3, wobei das Stützelement 11 oberhalb der Längsmittelebene
LM und das Stützelement 12 unterhalb der Längsmittelebene
LM angeordnet sind. Die beiden Stützelemente 11 und 12
besitzen einen nur geringen Abstand gegenüber der Rück
fläche des Spannmittels 4, so daß eine gewisse freie Beweg
lichkeit des Spannmittels 4 beim Dehnen des Reifeninnen
wulstes gewährleistet bleibt. Durch das mittig angeordnete
Kraftübertragungsstück 5 wird das Spannmittel 4 in diesem
Abstand gehalten. Am als Spannbacken ausgebildeten Spann
mittel 4 kann ein auf den jeweiligen Reifeninnenwulst 21
angepaßter Spannschuh 31 befestigt sein.
Parallel zu den Stützelementen 11 und 12 erstrecken sich
die beiden anderen Stützelemente 9 und 10, die von dem
Spannmittel 4 einen größeren Abstand aufweisen als die beiden
Stützelemente 11 und 12. Auch hier ist die Anordnung so, daß
das Stützelement 9 oberhalb der Längsmittelebene LM und das
Stützelement 10 unterhalb der Längsmittelebene LM angeordnet
ist.
Wie insbesondere aus der Fig. 4 zu ersehen ist, sind die
Stützelemente 9, 10, 11, 12 und das Kraftübertragungsstück 5
im radialen Führungskanal 26 der Führung 20 so angeordnet,
daß sie zu den Führungsflächen des Führungskanals 26 einen
Abstand aufweisen und somit nur zwischen dem oberen Rahmen
steg 6 und dem unteren Rahmensteg 7 abgestützt sind, und
hierdurch die schon erwähnte parallellenkerartige Führung
des Kraftübertragungsstückes 5 erreicht wird.
Ein zweiter Teil des Kraftübertragungsstückes 5 ist als
Meßsteg 27 ausgebildet. Dieser Meßsteg 27 besitzt einen
rechteckigen Querschnitt, wobei die Höhe des Meßsteges 27,
d. h. die Abmessung parallel zur Reifenachse A größer
bemessen ist als die Breite, d. h. die Abmessung des Meß
steges 27 in einer Richtung quer dazu. Die vier Seitenflä
chen des Meßsteges sind mit Dehnungsmeßstreifen 13, 14, 15
und 16 versehen. Wie insbesondere aus der Fig. 3 zu ersehen
ist, sind die Dehnungsmeßstreifen 14 und 15 an den zur Rei
fenachse A parallelen Flächen parallel zur Reifenachse A
ausgerichtet. Diese Dehnungsmeßstreifen 14 und 15 erfassen
daher die Dickenänderung des Meßsteges 27 beim Spannen des
Reifeninnenwulstes 21.
Wie insbesondere aus der Fig. 5 zu ersehen ist, sind die
auf den oberen und unteren Seitenflächen des Meßsteges 27
liegenden Dehnungsmeßstreifen 13 und 16 in Längsrichtung
des Meßsteges 27, d. h. radial zur Reifenachse A ausge
richtet.
Aus der Fig. 3 ist zu ersehen, daß das eine Ende des Meß
steges 27 mit dem parallellenkerartig im Meßkörperrahmen
geführten Teil 28 verbunden ist, wobei die Verbindungs
stelle im Bereich der biegeelastischen Stützelemente 9 und
10 liegt. Das andere Ende des Meßsteges 27 ist mit dem
Rahmenstück 8 verbunden, auf welches der Schubstempel 18
wirkt.
Wenn das Spannmittel 4 außerhalb der Längsmittellinie LM
auf den Reifeninnenwulst 21 zur Einwirkung kommt, übertragen
sich hieraus ergebende Momente nicht auf die Dehnungsmeß
streifen 13, 14, 15 und 16 oder nur geringfügig, so daß
hieraus resultierende Meßwertverfälschungen weitgehend oder
ganz unterbunden sind.
In bevorzugter Weise kann der Teil 28 noch mit Einschnürun
gen 29 und 30 ausgestattet sein, so daß eine verbesserte
Ableitung von störend wirkenden Kräften und Momenten er
reicht wird. Diese störend wirkenden Kräfte und Momente
werden über die horizontalen Rahmenstege 6 und 7 in die
radiale Führung 20 abgeleitet und können daher nicht an
die Stelle des Meßsteges 27 gelangen, an welcher die Deh
nungsmeßstreifen 13, 14, 15 und 16 vorgesehen sind.
Wie schon erläutert, werden durch die Dehnungsmeßstreifen
13 und 16 Stauchungen des Meßsteges 27 und durch die Deh
nungsmeßstreifen 14 und 15 Dickenänderungen des Meßsteges
27 erfaßt. Über nicht näher dargestellte elektrische An
schlußdrähte sind, wie es in der Fig. 6 gezeigt ist, die
Dehnungsmeßstreifen 13, 14, 15 und 16 zu Meßbrücken
verschaltet, wobei für jeden Meßkörper 3 der Kraftmeßein
richtung eine entsprechende Meßbrücke vorgesehen ist.
Das Verhältnis von Dickenänderung bzw. Verdickung zur Stau
chung des Meßsteges 27 beträgt beim dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel 0,3. Die zusammengeschalteten Dehnungsmeß
brücken weisen daher einen Brückenfaktor von 2,6 auf.
Dieser ergibt sich aus den zweimal längs bzw. radial zur
Reifenachse A gerichteten Dehnungsmeßstreifen 13 und 16 mit
jeweils dem Faktor 1 und aus zwei quer dazu ausgerichteten
Dehnungsmeßstreifen 14 und 15 mit jeweils dem Faktor 0,3.
Aufgrund dieser Anordnung haben außerhalb der Mittelebene
LM angreifende Reifenkräfte keine meßwertverfälschenden
Einflüsse auf das durch die Dehnungsmeßstreifen 13, 14, 15
und 16 ermittelte Meßergebnis.
In der Fig. 6 sind diese Meßbrücken für vier Kraftmeßein
richtungen dargestellt. Es können natürlich noch mehr Kraft
meßeinrichtungen verteilt am Innenumfang, in Abhängigkeit von
der Anzahl der Spannmittel, vorgesehen sein. Dies ist durch
eine punktierte Linie in der Fig. 6 veranschaulicht.
Die Wirkungsweise der in den Figuren dargestellten Kraftmeß
einrichtung ist beim Prüfvorgang folgende:
Um die einzelnen Spannmittel 4 gemeinsam um gleiche Weg strecken radial nach außen zu bewegen, wird mittels der nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung der Schubstempel 18 in der Fig. 3 in Richtung des Pfeiles C axial nach unten bewegt. Da die Meßkörper 3 alle mit ihren Schubflächen 17 an diesem gemeinsamen Schubstempel 16 anliegen, werden sie gleichzeitig radial nach außen in Pfeilrichtung B (Fig. 3) bewegt. Auf die jeweiligen Innenwulstbereiche 21, welche in einem Andrückbereich 19 des Spannschuhs 31 am jeweiligen Spannmittel 4 aufliegen, wird eine Dehnung ausgeübt. Der Kraftfluß zwischen dem Schubstempel 18 und dem Reifeninnen wulst 21 erfolgt über das Rahmenstück 8, das Kraftübertra gungsstück 5, das Spannmittel 4 und den damit verbundenen Spannschuh 31. Der parallellenkerartig gelagerte Teil 28 des Kraftübertragungsstückes 5 ist über ein Verbindungsstück 32 einstückig mit dem Spannmittel 4 ausgebildet, und die für die Dehnung erforderliche Kraft wird hier in das Spannmittel 4 und den zu dehnenden Wulst 21 eingeleitet.
Um die einzelnen Spannmittel 4 gemeinsam um gleiche Weg strecken radial nach außen zu bewegen, wird mittels der nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung der Schubstempel 18 in der Fig. 3 in Richtung des Pfeiles C axial nach unten bewegt. Da die Meßkörper 3 alle mit ihren Schubflächen 17 an diesem gemeinsamen Schubstempel 16 anliegen, werden sie gleichzeitig radial nach außen in Pfeilrichtung B (Fig. 3) bewegt. Auf die jeweiligen Innenwulstbereiche 21, welche in einem Andrückbereich 19 des Spannschuhs 31 am jeweiligen Spannmittel 4 aufliegen, wird eine Dehnung ausgeübt. Der Kraftfluß zwischen dem Schubstempel 18 und dem Reifeninnen wulst 21 erfolgt über das Rahmenstück 8, das Kraftübertra gungsstück 5, das Spannmittel 4 und den damit verbundenen Spannschuh 31. Der parallellenkerartig gelagerte Teil 28 des Kraftübertragungsstückes 5 ist über ein Verbindungsstück 32 einstückig mit dem Spannmittel 4 ausgebildet, und die für die Dehnung erforderliche Kraft wird hier in das Spannmittel 4 und den zu dehnenden Wulst 21 eingeleitet.
Wie die Fig. 3 zeigt, ist die Längsmittelebene LM des Meß
körpers 3, in welcher das Kraftübertragungsstück 5 liegt,
gegenüber dem Andrückbereich 19, an welchem der zu dehnende
Reifeninnenwulst 21 anliegt, versetzt zueinander angeordnet,
wobei die Längsmittelebene LM in Richtung zur Reifenmittel
ebene hin versetzt ist. Momente, die beim Dehnen des Reifen
wulstes entstehen, werden von den biegeelastischen Stützele
menten 9, 10 und 11, 12 aufgenommen und können sich daher
nicht meßwertverfälschend auf die Dehnungsmeßstreifen aus
wirken.
Die beim Dehnen des Reifeninnenwulstes auftretenden Kom
pressionskräfte führen zu einer im wesentlichen reinen Stau
chung und Verdickung des Meßsteges 27, die von Dehnungsmeß
streifen 13, 14, 15, 16 erfaßt werden. Diese Verformung des
Meßsteges 27 ist proportional der vom jeweiligen Spannmittel
übertragenen radial zur Reifenachse A wirkenden Kompressions
kraft. Für jeden Meßkörper 3 ist eine aus den Dehnungsmeß
streifen 13, 14, 15, 16 gebildete Meßbrücke vorgesehen. In
der Fig. 6 sind vier derartige Meßbrücken dargestellt. In
der Praxis genügen zur Bestimmung der Wulstkenngrößen vier
gleichmäßig um den Wulstinnenumfang verteilte Kraftmeßein
richtungen. Ist eine höhere Genauigkeit, beispielsweise bei
labormäßigen Untersuchungen, erforderlich, können mehr
Kraftmeßeinrichtungen vorgesehen sein. Für die Meßbrücken
13, 14, 15, 16 ist eine gemeinsame Meßbrückenspannungsquelle
33 vorgesehen. Die Brückenausgangssignale werden über zuge
ordnete Verstärkereinrichtungen 22 einer entsprechend aus
gebildeten Signalverarbeitungsschaltung 23 zugeführt. In
dieser Signalverarbeitungsschaltung 23 können die Signale
so aufbereitet werden, daß sie für eine winkelbezogene
Anzeige geeignet sind. Eine derartige winkelbezogene Anzeige
kann in einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung 24 erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, mittels einer in der Signal
aufbereitungsschaltung 23 vorgesehenen Mischeinrichtung das
arithmetische Mittel aller auf den Wulst einwirkenden Kräfte
zu bilden und dieses zur Anzeige zu bringen. Eine entspre
chende Anzeigeeinrichtung für die damit gewonnene radiale
Spannkraft ist in der Fig. 6 mit 25 bezeichnet.
Mit der dargestellten Prüfeinrichtung lassen sich alle
interessierenden Wulstkenngrößen ermitteln. Es handelt sich
hieb im wesentlichen um die Montierbarkeit, welche dadurch
ermittelt werden kann, daß für eine fest vorgegebene Dehnung
des Reifenwulstes eine bestimmte maximale Kraft nicht über
stiegen werden darf. Ferner ist die Prüfung im Hinblick auf
den Rim-off-Effekt möglich, bei der bei einer bestimmten
Gesamtkraft der Reifenwulst sich nur um ein bestimmtes
Maß dehnen darf. Ferner muß der Wulst an allen Stellen sei
nes Umfangs die gleiche Elastizität aufweisen, d. h. er
darf bei der Dehnung an irgendeiner Stelle seines Innen
umfangs nicht stärker nachgeben als an irgendeiner anderen
Stelle.
Die hierfür gewonnenen Meßergebnisse sind bei der beschrie
benen Vorrichtung äußerst aussagekräftig, da für die Kraft
meßeinrichtungen jeweils ein Meßkörper 3 verwendet wird,
in welchem die Dehnungsmeßstreifen 13, 14, 15, 16 so
angeordnet sind, daß sie weitgehend unempfindlich gegenüber
Momenten und Querkräften sind.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Überprüfen von Kraftfahrzeugreifen mit
- - Spannmitteln, die auf einem Kreisumfang verteilt am Rei feninnenwulst anlegbar und radial nach außen gerichtet verschiebbar sind;
- - Kraftmeßeinrichtungen, von denen jede einem jeweiligen Spannmittel zugeordnet ist und bei der radial nach außen gerichteten Bewegung der Spannmittel die auf den jeweiligen Innenumfangswinkelbereich des Reifenwulstes durch das je weilige Spannmittel übertragene Kompressionskraft ermit telt, und
- - einer Anzeigeeinrichtung, welche die ermittelten Kompres sionskräfte anzeigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Kraftmeßeinrichtung einen Meßkörper (3) aufweist, der mit dem am Reifeninnenwulst (21) angreifenden Spannmittel (4) über ein mittleres sich in Kraftrichtung radial zur Reifenachse erstreckendes Kraftübertragungsstück (5) ver bunden ist, und
- - das mittlere Kraftübertragungsstück (5) mit zu einer Meßbrücke verschalteten Dehnungsmeßstreifen (13, 14, 15, 16) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kraftübertragungsstück (5) in Kraftrichtung
zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Teil als
Meßsteg (27) ausgebildet ist und die Dehnungsmeßstreifen
(13, 14, 15, 16) aufweist, und der andere Teil (28) parallel
lenkerartig an einem Meßkörperrahmen (6, 7, 8) abgestützt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der parallellenkerartig abgestützte Teil (28) des Kraft
übertragungsstückes (5) mit dem Spannmittel (4) verbunden
ist und der Meßsteg (27) an einem zum Spannmittel (4) ent
gegengesetzt liegenden Rahmenstück (8) des Meßkörperrahmens
(6, 7, 8) abgestützt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßsteg (27) einen rechteckigen
Querschnitt aufweist und mit Dehnungsmeßstreifen (13, 14,
15, 16) versehen ist, die wenigstens die Stauchung des
Meßsteges (27) erfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abmessung des rechteckigen
Meßsteges (27) in Richtung parallel zur Reifenachse A
größer bemessen ist als die dazu quer verlaufende Abmessung
des rechteckigen Meßsteges (27).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verdickung des Meßsteges in Richtung
der Reifenachse A erfaßbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß an allen vier Seitenflächen des recht
eckigen Meßsteges (27) Dehnungsmeßstreifen (13, 14, 15, 16)
angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (14, 15) an den
parallel zur Reifenachse A verlaufenden Seitenflächen des
Meßsteges (27) zur Messung der Verdickung des Meßsteges
parallel zur Reifenachse A ausgerichtet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (13, 16), wel
che an den senkrecht zur Reifenachse liegenden und radial
zu ihr verlaufenden Seitenflächen des Meßsteges (27) ange
ordnet sind, in der radial zur Reifenachse A verlaufenden
Längsrichtung des Meßsteges (27) zur Messung der Stauchung
des Meßsteges ausgerichtet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der parallellenkerartig abgestützte Teil
(28) des Kraftübertragungsstückes (5) Einschnürungen
(29, 30) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß biegeelastische Stützelemente
(9, 10, 11, 12), welche sich senkrecht zur Längsrichtung des
Kraftübertragungsstückes (5) erstrecken, den mit dem Spann
mittel (4) verbundenen Teil (28) des Kraftübertragungs
stückes (5) parallellenkerartig am Meßkörperrahmen
(6, 7, 8) abstützen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützelemente (9, 10, 11, 12) zwei
Stützelementepaare (9, 10) und (11, 12) bilden.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das jeweilige Spannmittel (4) als Spannbacken
ausgebildet ist, der mit dem Meßkörper (3) aus einem Stück
besteht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßkörperrahmen (6, 7, 8) mit einer
Schubfläche (17) versehen ist, an der zur Radialverschiebung
(Pfeilrichtung B) ein Schubmittel (18) anliegt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsmittelebene (LM) des Kraftüber
tragungsstückes (5) gegenüber einem Andrückbereich (19), mit
welchem das Spannmittel (4) am Reifeninnenwulst (21) an
liegt, axial zur Reifenmittelebene hin versetzt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützelemente (9, 10, 11, 12) und das
Kraftübertragungsstück (5) frei von der radialen Führung
(20) für den Meßkörper (3) nur im Meßkörperrahmen (6, 7, 8),
der in der radialen Führung (20) geführt ist, abgestützt
sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Spannmittel (4) ein an den
jeweiligen Reifeninnenwulst (21) anpaßbarer Spannschuh (31)
befestigbar ist.
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