DE4019317C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Gleichförmigkeit eines Fahrzeugluftreifens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Ermittlung der Gleichförmigkeit eines Fahrzeugluftreifens dient üblicherweise die sogenannte statische Rundlaufmessung, die im wesentlichen in der Ermittlung von vier Größen besteht, nämlich des Höhenschlags, des Seitenschlags, der Seitenkraftschwankung und der Radialkraftschwankung. Mit der Ermittlung dieser Größen werden jedoch noch nicht alle Störgrößen an einem Fahrzeugluftreifen erfaßt. Insbesondere werden manchmal Laufruhestörungen am Fahrzeug festgestellt, obwohl die Reifen befriedigende Rundlaufmeßwerte aufwiesen.

Aus der DE 35 44 893 C2 ist ein Meßverfahren bekannt, bei dem an einem einzigen Punkt des Reifenumfangs eine Verformung relativ zu zwei an der Felge befindlichen Fixpunkten erfaßt wird. In der US 36 40 132 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Reifen in ein Testgerät mit einer Antriebsrolle eingespannt wird, wobei die Antriebsrolle eine Druckverformung auf den Reifen ausübt. Bei beiden bekannten Verfahren gehen die Einflüsse der Reifenseitenwände in das Meßergebnis ein.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Ursachen von Laufruhestörungen von Reifen an Fahrzeugen aufgedeckt werden können, die mit der üblichen Rundlaufmessung nicht erfaßt werden, insbesondere sollen Unregel­ mäßigkeiten im Bereich des Laufstreifenpakets erkannt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im axial mittleren Bereich (Zenitbereich) des Reifens an jeder Stelle des Umfangs die Biegesteifigkeit ausschließlich des Zenitbereichs durch Biegebelastung in radialer Richtung gemessen wird. Die Messung erfolgt in der Weise, daß auf einer Seite eines Reifenabschnitts zwei in Querrichtung verlaufende Stützrollen mit Abstand zueinander angelegt werden, daß die andere Seite dieses Abschnitts zwischen den beiden Stützrollen derart mit einer Meßrolle, die mit einer Kraftmeßvorrichtung verbunden ist, belastet wird, daß eine Ausbeulung im Mittelbereich des Reifens entsteht, daß der Reifen mit dieser Verformung um zumindest eine Umdrehung gedreht wird und daß dabei die Kraftmeßvorrichtung die Kraftschwankungen über den Reifenumfang erfaßt. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei mit Abstand zueinander angeordnete Stützrollen aufweist, die auf einer Seite eines Reifens in Querrichtung zu ihm verlaufend heranbringbar sind, daß sie weiterhin eine Meßrolle umfaßt, die mit einer Kraftmeßvorrichtung verbunden ist und die von der anderen Seite des Reifens derart unter Last an die Stützrollen heranbringbar ist, daß im Zenitbereich des Reifens eine Ausbeulung entsteht und daß sie schließlich einen Antrieb zum Drehen des Reifens aufweist.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß bereits vor der Montage eines Reifens auf eine Felge und vor der Montage eines kompletten Fahrzeugrads am Fahrzeug festgestellt werden kann, ob es sich um einen laufruhigen Reifen handelt. Somit können durch Aufdecken bisher nicht erfaßter Störungen am Reifen nur noch äußerst laufruhige Reifen am Fahrzeug zum Einsatz kommen, so daß die Laufruhe des Fahrzeugs erheblich verbessert wird.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, zusätzlich zu den üblichen Rundlaufmessungen im axial mittleren Bereich des Reifens (nachstehend Zenitbereich genannt) an jeder Stelle des Umfangs die Biegesteifigkeit in radialer Richtung zu ermitteln. Mit einer solchen Messung werden insbesondere die Eigenschaften des Laufstreifenpakets mit dem darin integrierten Verstärkungsgürtel ermittelt. Nach einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Messung in der Weise, daß im Bereich des Laufstreifens und des Gürtels mittels zweier Stützrollen und einer Meßrolle künstlich eine Ausbeulung erzeugt wird und die dafür erforderliche Biegekraft mit einer Kraftmeßvorrichtung an jeder Stelle des Reifenumfangs gemessen wird, so daß eventuelle Kraftschwankungen über den Reifenumfang erfaßt werden. Dabei wird es als zweckmäßig angesehen, die beiden Stützrollen von außen an den Reifen heranzubringen, während die Reifeninnenwand im Zenitbereich mit der Meßrolle belastet wird. Um bei Reifen unterschiedlicher Breite eingesetzt werden zu können, sollte die Meßrolle in ihrer Länge variierbar ausgebildet sein. Weiterhin ist es für eine gleichmäßige Anlage zweckmäßig, eine ballige Meßrolle zu verwenden. Statt einer Kraftmessung kann prinzipiell auch die Auslenkung einer Meßrolle bei unterschiedlichen Biegesteifigkeitswerten ermittelt werden.

Nachfolgend werden eine erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Meßvorrichtung an einem Reifen in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung in einer Vorderansicht mit einem radialen Teilschnitt des Reifens,

Fig. 3 eine schematische Schnittskizze der Vorrichtung und des Reifens,

Fig. 4 eine Vorrichtung mit einer balligen Meßrolle.

Die Vorrichtung weist zunächst zwei mit Abstand zueinander angeordnete Stützrollen 1 auf, auf denen ein Reifen aufgestellt werden kann. Um den Reifen in Drehbewegung versetzen zu können, ist zumindest eine der Stützrollen 1 mit einem nicht gezeichneten motorischen Antrieb verbunden. Es können jedoch auch beide Stützrollen 1 motorgetrieben sein. Das Kernstück der Vorrichtung stellt eine mit einer Kraftmeßvorrichtung verbundene Meßrolle 2 dar. Die Meßrolle 2 ist über zwei Kugelführungen 3 radial beweglich und stützt sich an einer Kraftmeßdose 4 ab, die mit einem Aufzeichnungsgerät 5 zur Aufzeichnung der Meßkurven verbunden ist. Eine Gewindespindel 6 dient dazu, die Meßrolle 2 mit einer bestimmten Kraft gegen den Zenitbereich des Reifens zu drücken. Um die Meßrolle 2 bei Reifen unterschiedlicher Breite einsetzen zu können, ist es zweckmäßig, sie in ihrer Breite variabel zu gestalten. Dazu sind die Endstücke seitlich außen von den Kugelführungen 3 abnehmbar und können durch breitere oder schmalere ersetzt werden. Um eine gute Anlage der Meßrolle 2 am Reifen zu gewährleisten, kann sie statt zylindrisch auch ballig ausgebildet sein (Fig. 4).

Damit die Meßrolle 2 auch bei Reifen mit geringen Maulweiten problemlos eingeführt werden kann, ist es zweckmäßig, zwei Spreizrollen 7 vorzusehen, die einen Reifen im Wulstbereich erfassen und spreizen können. Dazu weisen die Spreizrollen 7 an ihrem Ende einen flanschartigen Vorsprung 8 auf und sind außerdem axial verschiebbar. Es ist zweckmäßig, die Spreizrollen 7 gleichzeitig auch in Radialrichtung des Reifens verschiebbar auszubilden, so daß sie gleichzeitig als Druckrollen wirken können. So ist es möglich, den Reifen im leicht eingefederten Zustand zu messen, der etwa der Kontur des Reifens auf der Fahrzeugfelge im Fahrbetrieb entspricht.

Nachfolgend wird das Meßverfahren näher beschrieben. Zunächst wird der zu messende Reifen auf die beiden mit Abstand zueinander angeordneten Stützrollen 1 gestellt, wobei weitere nicht gezeichnete Rollen dazu dienen können, den Reifen in seiner senkrechten Stellung zu halten. Anschließend greifen die beiden Spreizrollen 7 an je einem Reifenwulst 10 an und ziehen die Wülste 10 auseinander, wobei sie sich gleichzeitig geringfügig auf die Stützrollen 1 zubewegen, so daß der Reifen an dieser Stelle geringfügig einfedert. Anschließend wird die Meßrolle 2 in den Innenraum des Reifens eingebracht und im Bereich der Stützrollen 1 so stark gegen die Innenwand des Reifens gedrückt, daß eine geringfügige Ausbeulung 9 entsteht (vgl. Fig. 3). Dabei entspricht die Ausbeulung 9 etwa der Krümmung des Laufstreifenpakets, wenn der Reifen am Fahrzeug in die Straßenoberfläche einläuft. Das genaue Einstellen einer bestimmten Biegekraft erfolgt über die Gewindespindel 6.

Anschließend wird der Reifen über die Stützrollen 1 in Drehung versetzt. Dabei erfaßt die Kraftmeßdose 4 die Kraftschwankungen über den Reifenumfang, die infolge mangelhafter Bauteilezusammensetzung und/oder Fertigungsfehler bei der Konfektionierung des Reifens vorhanden sein können. Das Aufzeichnungsgerät 5 zeichnet diese Schwankungen auf. Der Betrag und die Charakteristik der Kurve ergeben dabei ein Maß für die Laufruhe des Reifens an einem Fahrzeug. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Messung über etwa 1½ Reifenumdrehungen vorzunehmen, so daß ein Überlappungsbereich am Anfang und Ende der Kurve entsteht, womit man Anfang und Ende genauestens bestimmen kann.

Prinzipiell kann das Meßverfahren auch in der Weise durchgeführt werden, daß zwei Stützrollen im Reifeninneren angreifen und daß die Meßrolle zwischen diesen beiden Stützrollen von außen an den Reifen herangeführt wird. Statt einer Ausbeulung nach außen entsteht dann an der Meßstelle eine Delle, bei der die Biegekraft in der oben beschriebenen Weise ermittelt wird. Statt in einer oder beiden Stützrollen 1 kann der Antrieb für den Reifen selbstverständlich auch an anderer Stelle vorhanden sein.

Claims (11)

1. Verfahren zur Messung der Gleichförmigkeit eines Fahrzeugluftreifens, dadurch gekennzeichnet, daß im axial mittleren Bereich (Zenitbereich) des Reifens an jeder Stelle des Umfangs die Biegesteifigkeit ausschließlich des Zenitbereichs durch Biegebelastung in radialer Richtung gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung in der Weise erfolgt, daß auf einer Seite eines Reifenabschnitts zwei in Querrichtung verlaufende Stützrollen mit Abstand zueinander angelegt werden, daß die andere Seite dieses Abschnitts zwischen den beiden Stützrollen derart mit einer Meßrolle, die mit einer Kraftmeßvorrichtung verbunden ist, belastet wird, daß eine Ausbeulung im Mittelbereich des Reifens entsteht, daß der Reifen mit dieser Verformung um zumindest eine Umdrehung gedreht wird und daß dabei die Kraftmeßvorrichtung die Kraftschwankungen über den Reifenumfang erfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen des Reifens zumindest eine der beiden Stützrollen motorisch angetrieben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützrollen sich am äußeren Reifenumfang befinden, während die Meßrolle im Reifeninnern am Reifen angreift.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Reifenwulst zusätzlich je eine Spreiz- und Druckrolle angreift.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei mit Abstand zueinander angeordnete als Auflager wirkende Stützrollen (1) aufweist, die auf einer Seite eines Reifens in Querrichtung zu ihm verlaufend heranbringbar sind, daß sie weiterhin eine Meßrolle (2) umfaßt, die mit einer Kraftmeßvorrichtung (4) verbunden ist und die von der anderen Seite des Reifens derart unter Last an die Stützrollen (1) heranbringbar ist, daß im Zenitbereich des Reifens eine Ausbeulung (9) entsteht, und daß sie schließlich einen Antrieb zum Drehen des Reifens aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützrollen (1) von außen und die Meßrolle (2) von innen an den Reifen heranbringbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Stützrollen (1) motorgetrieben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch je eine zusätzliche Spreiz- und Druckrolle (7) für jeden Reifenwulst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrolle (2) in ihrer Länge veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßrolle (2) ballig ausgebildet ist.