DE69111289T2

DE69111289T2 - Reifenprofil-Kraft- und Bewegungsmessvorrichtung.

Info

Publication number: DE69111289T2
Application number: DE69111289T
Authority: DE
Inventors: Marion Pottinger
Original assignee: Uniroyal Goodrich Licensing Services Inc
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: CA2034539A1; EP0453703A2; KR910016518A; US4986118A; EP0453703B1; ATE125356T1; JPH04218745A; DE69111289D1; MX165912B; JP3050416B2; EP0453703A3; CA2034539C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen von Reifen und insbesondere eine Vorrichtung zum Messen der Reifenlaufflächenkraft und -bewegung.
Ein Ziel bei der Reifenherstellung besteht darin, die Gestaltung des Reifens zur Erhöhung seiner Lebensdauer zu verbessern. Ein Maß der Lebensdauer eines Reifens ist selbstverständlich die Abnutzung der Reifenlauffläche abhängig von den zurückgelegten Meilen. Wenn ein Reifen entsprechend einem neuen Entwurf hergestellt wird, ist es wesentlich, daß der Hersteller den neuen Reifen testet, um die Reifenlaufflächenabnutzung vorauszusagen. Um die Abnutzung der Reifenlauffläche für eine neue Reifenausführung zu testen, würde ein Hersteller üblicherweise einen Satz entsprechend dem neuen Entwurf hergestellter Reifen an einem Fahrzeug montieren und das Fahrzeug auf einer Versuchsstrecke fahren. Nach Zurücklegen einer vorbestimmten Zahl von Meilen würden die neuen Reifen vom Fahrzeug abgenommen, die Laufflächenabnutzung würde gemessen und die Reifen für weitere Fahrtests wieder an das Fahrzeug montiert. Da die an einem Satz Reifen vorgenommenen Tests und Messungen zu einer Voraussage über die Reifenlaufflächenabnutzung aller derartiger Reifen statistisch nicht genügen, muß dieser Vorgang bei vielen Sätzen von gemäß dem neuen Entwurf hergestellten Reifen wiederholt werden. Ein derartiger Ansatz zur Bestimmung der Reifenlaufflächenabnutzung ist kostspielig und zeitraubend.
Es hat sich herausgestellt, daß Reifenlaufflächenabnutzung funktional zu (i) der Gleichmäßigkeit der Reifenkraft und (ii) dem Reifenlaufflächenschlupf an der Reifenkontaktstelle in Beziehung steht. Falls ein Reifen an der Kontaktstelle ungleichmäßige Kraft und/oder übermäßigen Laufflächenschlupf zeigt, kann man erwarten, daß ein derartiger Reifen sich während seines Gebrauchs ungleichmäßig abnutzt. Es sind zerstörungsfreie Testverfahren und -vorrichtungen entwickelt worden, die eine Herstellung zum Messen der Reifenkraft und des Reifenlaufflächenschlupfes an der Reifenkontaktstelle zulassen. Anhand dieser gemessenen Werte wird die Abnutzung des Reifens vorausgesagt.
Eine zerstörungsfreie Testvorrichtung ist in ATZ, Band 64, Nr. 10; G. Bode: "Krafte und Bewegungen unter rollenden Lastwagenreifen" offenbart. Die Testvorrichtung weist Reifenandrucksensoren auf, die den Reifenandruck an der Kontaktstelle messen und ein elektrisches Signal liefern, das eine Charakteristik aufweist, die den gemessenen Reifenandruck angibt. Der Reifenandruck gibt die Reifenkräft an. Diese bekannte Testvorrichtung weist eine Lagerplatte auf, über die ein zu testender Reifen gerollt wird. Ein Andrucksensor ist vorgesehen und weist ein massives, sich in Längsrichtung erstreckendes Teil auf, das wirkungsmäßig an ihm befestigte Dehnungsmeßgeräte aufweist. Der Andrucksensor ist in einer Öffnung in der Lagerplatte aufgenommen und derart ausgebildet, daß der im Test befindliche Reifen daran angreift, wenn der Reifen über die Lagerplatte rollt. Die Dehnungsmeßgeräte sind so angeordnet, daß sie gleichzeitig den Vertikalandruck, die Längsscherbeanspruchung und die seitliche Scherbeanspruchung messen. Es ist ferner bekannt, mehrere derartige Reifenandrucksensoren in einer linearen Anordnung so quer über der Lagerplatte zu montieren, daß sie senkrecht zu der Fahrrichtung des im Test befindlichen Reifens ausgerichtet sind.
Zu anderen zerstörungsfreien Testvorrichtungen gehören Schlupfsensoren, die den Reifenlaufflächenschlupf an einer Kontaktstelle messen und ein elektrisches Signal liefern, das eine Charakteristik aufweist, die den gemessenen Reifenlaufflächenschlupf angibt. Eine derartige bekannte Testvorrichtung weist eine Lagerplatte auf, über die ein zu testender Reifen gerollt wird. Ein Schlupfsensor ist vorgesehen und weist einen spitzzulaufenden Stift auf. Der spitzzulaufende Stift ist in einer Öffnung in der Lagerplatte aufgenommen und derart angeordnet, daß er geringfügig über die Lagerfläche hinausragt. Wenn der Reifen über den Stift rollt, taucht der Stiftspitzensensor in die Reifenlauffläche ein. Der Stift biegt sich im Einklang mit dem Laufflächenschlupf. An dem Stift sind Dehnungsmeßgeräte befestigt und derart angeordnet, daß sie ein elektrisches Signal liefern, das eine Charakteristik aufweist, die den Betrag des Laufflächenschlupfes angibt.
Zum Sammeln der Daten von den Reifenandruck- und/oder Reifenlaufflächenschlupfsensoren wird eine elektronische Schaltungsanordnung oder eine Datenerfassungsausrüstung zur späteren Analyse und Voraussage der Reifenabnutzung verwendet. Eine derartige Schaltungsanordnung oder Datenerfassungsausrüstung ist auf dem Gebiet der Dehnungsmeßgeräte bekannt.
Das Problem bei bekannten zerstörungsfreien Testvorrichtungen nach dem Stand der Technik besteht darin, daß die Reifenandrucksensoren und die Reifenlaufflächenschlupfsensoren um einen endlichen Abstand voneinander beabstandet auf dem Lagerblock angeordnet sind. Zwar messen beide Sensoren den Reifenandruck und den Reifenlaufflächenschlupf in demselben Reifen, die Meßpunkte des im Test befindlichen Reifens jedoch sind voneinander beabstandet. Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, sowohl den Reifenandruck als auch den Reifenlaufflächenschlupf an gemeinsamen Testpunkten auf der Reifenoberfläche herauszufinden.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist durch Anspruch 1 definiert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum gemeinsamen Messen der Reifenkraft und der Reifenlaufflächenbewegung in einem Bereich eines im Test befindlichen Reifens. Die Vorrichtung sieht eine Kraftsensoreinrichtung vor, die in einer Öffnung in einem Testblock angebracht ist, über den ein zu testender Reifen läuft. Die Kraftsensoreinrichtung weist eine zentrale Öffnung auf. In der Öffnung der Kraftsensoreinrichtung ist eine Bewegungssensoreinrichtung so angebracht, daß die beiden Sensoreinrichtungen im wesentlichen koaxial sind. Die Kraftsensoreinrichtung und die Bewegungssensoreinrichtung weisen elektrische Charakteristiken auf, die die Reifenkraft- bzw. - laufflächenbewegung angeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung einen Reifentestblock mit einer Lagerfläche auf, über die ein zu testender Reifen gerollt wird. In einer Öffnung in dem Block ist eine Kraftsensoreinrichtung aufgenommen, die derart ausgebildet ist, daß der im Test befindliche Reifen daran angreifen kann. Die Kraftsensoreinrichtung weist ein sich in Längsrichtung erstreckendes Teil mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung darin auf. Das Teil weist eine Mittelachse auf, die im wesentlichen senkrecht zu der Lagerfläche des Testblocks ausgerichtet ist. Die Kraftsensoreinrichtung weist ferner eine an dem Teil befestigte Kraftmeßeinrichtung auf. Die Kraftmeßeinrichtung hat eine elektrische Charakteristik, die die Kraft angibt, welche durch den im Test befindlichen Reifen auf das Teil aufgebracht wird. Die Vorrichtung weist ferner eine Bewegungssensoreinrichtung auf, die in der sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung in dem Teil angeordnet ist. Die Bewegungssensoreinrichtung weist einen länglichen Stift mit einer Spitze auf, die über die Lagerfläche des Testblocks hinausragt, so daß die Spitze die Lauffläche des im Test befindlichen Reifens durchdringt, wenn der Reifen über die Bewegungssensoreinrichtung rollt. Die Bewegungssensoreinrichtung weist ferner eine Bewegungsmeßeinrichtung auf, die an dem Stift befestigt ist und eine elektrische Charakteristik hat, die die Bewegung des Stiftes angibt, der seinerseits die Bewegung der von dem Stift durchdrungenen Lauffläche des Reifens angibt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum gemeinsamen Messen der Reifenkraft und der Reifenlaufflächenbewegung in einem Bereich eines im Test befindlichen Reifens vorgesehen. Die Vorrichtung weist einen Reifentestblock mit einer Deckplatte auf, wobei die Deckplatte eine Lagerfläche, über die ein zu testender Reifen gerollt wird, und eine Öffnung aufweist. Der Testblock weist ferner eine Bodenmontageplatte und eine Einrichtung zum Fernhalten der Bodenplatte von der Deckplatte auf. Die Vorrichtung weist ferner eine in der Öffnung der Deckplatte und an der Bodenplatte befestigte Kraftsensoreinrichtung auf. Die Kraftsensoreinrichtung ist derart ausgebildet, daß der im Test befindliche Reifen daran angreifen kann. Die Kraftsensoreinrichtung weist ferner ein sich in Längsrichtung erstreckendes Teil auf, dessen eines Ende an der Bodenplatte befestigt ist und dessen anderes Ende in die Öffnung in der Deckplatte hineinragt. Das Teil weist eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung und eine Mittelachse auf, wobei die Mittelachse im wesentlichen senkrecht zu der Lagerfläche der Deckplatte des Testblocks ausgerichtet ist. Die Kraftsensoreinrichtung weist ferner eine Kraftmeßeinrichtung auf, die an dem Teil befestigt ist und eine elektrische Charakteristik aufweist, die die von dem im Test befindlichen Reifen auf das Teil aufgebrachte Kraft angibt. Die Vorrichtung weist ferner eine Bewegungssensoreinrichtung auf, die in der sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung in dem Teil angeordnet ist. Die Bewegungssensoreinrichtung weist einen länglichen Stift auf, dessen eines Ende an der Bodenplatte befestigt ist und dessen anderes Ende eine Spitze aufweist, die über die Lagerfläche des Testblocks hinausragt, so daß die Spitze die Lauffläche des im Test befindlichen Reifens durchdringt, wenn der Reifen über die Bewegungssensoreinrichtung rollt. Die Bewegungssensoreinrichtung weist ferner eine Bewegungsmeßeinrichtung auf, die an dem Stift befestigt ist und eine elektrische Charakteristik hat, die die Bewegung des Stiftes angibt, welcher seinerseits die Bewegung der von dem Stift durchdrungenen Lauffläche des Reifens angibt. Vorzugsweise weist die Kraftmeßeinrichtung Dehnungsmeßgeräte auf, die wirkungsmäßig an den Seiten des Teils befestigt sind und den von dem Reifen ausgeübten Andruck messen. Zur Einschränkung der Bewegung der Bewegungssensoreinrichtung auf einen maximalen vorbestimmten Betrag relativ zu der Kraftsensoreinrichtung ist eine Einrichtung vorgesehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung zum Dämmen der Bewegung der Bewegungssensoreinrichtung an dem Stift befestigt. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung zum Dämmen der Bewegung der Bewegungssensoreinrichtung an der Kraftsensoreinrichtung befestigt. Vorzugsweise weist die Bewegungsmeßeinrichtung an den Seiten des Stiftes wirkungsmäßig befestigte Dehnungsmeßgeräte auf.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet, das die vorliegende Erfindung betrifft, deutlich anhand der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Reifentestblocks,
Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, eines Teils des in Figur 1 gezeigten Reifentestblocks, wobei bestimmte Teile der Klarheit wegen entfernt sind,
Figur 3 eine geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 3-3 von Figur 2,
Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht eines Teils des Kraftsensors und des Bewegungssensors, die in Figur 2 gezeigt sind, wobei eine Bewegungssensoreindämmungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
Figur 5 eine geschnittene Seitenansicht eines Teils des Kraftsensors und des Bewegungssensors nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, und
Figur 6 eine Draufsicht auf den oberen Lagerflächentestblock, der gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Messen der Reifenkraft und der Reifenlaufflächenbewegung in einem Reifen 11 gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist einen Testblock 12 mit einer Deckplatte 14 und einer Bodenplatte 16 auf. Die Deckplatte 14 weist einstückig angeformte Seitenwände 18, 20 auf. Die Bodenplatte 16 ist durch geeignete Mittel, wie beispielsweise Schweißen oder durch Schrauben, an den Seitenwänden 18, 20 befestigt. Die Bodenplatte 16 wird mittels der Seitenwände 18, 20 um eine festgelegte Strecke von der Deckplatte 14 ferngehalten.
Die Deckplatte 14 weist eine obere Lagerfläche 22 auf, über die ein zu testender Reifen gerollt wird. Die Deckplatte 14 weist eine längliche Öffnung 24 auf, die derart angeordnet ist, daß sie im wesentlichen senkrecht zu dem vorgesehenen Verfahrweg T der im Test befindlichen Reifen verläuft. Die Länge der länglichen Öffnung 24 ist vorzugsweise größer als die Breite des breitesten Reifens, dessen Test man erwarten kann.
Wie aus den Figuren 2-4 hervorgeht, sind in der länglichen Öffnung 24 mehrere Kraftsensorvorrichtungen 30 aufgenommen. Vom Aufbau her sind die Kraftsensorvorrichtungen 30 alle identisch. Zum Zweck der Erörterung wird nur eine Kraftsensorvorrichtung 30 im Detail beschrieben. Die Kraftsensorvorrichtung 30 weist vier aneinander angebrachte Seitenteile 32 auf. Die Seitenteile 32 begrenzen eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung 34. Eine Mittelachse 36 verläuft durch die Öffnung 34. Ein Querschnitt durch die Seitenteile 32 unter einem senkrecht in bezug auf die Seitenteile 32 und die Mittelachse 36 verlaufenden Winkel würde im wesentlichen ein Viereck bilden.
Ein Ende 38 der Teile 32 ist an der Bodenplatte 16 angebracht, beispielsweise durch Schweißen. Die Bodenplatte 16 weist voneinander beabstandete Seitenwände 40, 42 auf, die vorzugsweise einstückig mit ihr ausgebildet sind, so daß sie im wesentlichen senkrecht von dem Hauptkörper 44 der Bodenplatte 16 abstehen. Die Seitenwände 40, 42 sind um einen Betrag voneinander beabstandet, der geringfügig größer ist als der Abstand zwischen den Seitenwänden 32 des Kraftsensors 30, um dem Kraftsensor 30 eine strukturelle Stütze zu bieten.
Die Kraftsensorvorrichtung 30 weist ferner eine Reifenkontaktdeckplatte 50 mit einer Reifenlagerfläche 52 auf. Die Kontaktplatte 50 ist durch geeignete Mittel an den Seitenteilen 32 angebracht. Die Kontaktplatte 50 weist eine zentrale Öffnung 54 auf, die mit der von den Teilen 32 begrenzten Öffnung 34 in Verbindung steht. Die Lagerfläche 52 der Reifenkontaktplatte 50 liegt vorzugsweise in derselben Ebene wie die Lagerfläche 22 der Deckplatte 14.
An den Seitenteilen 32 sind Kraftmeßvorrichtungen 60 wirkungsmäßig so angebracht, daß jedem Seitenteil 32 eine Kraftmeßvorrichtung 60 zugeordnet ist. Die Kraftmeßvorrichtungen 60 haben jeweils eine solche elektrische Charakteristik, daß ihre Signale abhängig von der Kraft, der das ihr zugeordnete Seitenteil 32 ausgesetzt ist, variieren. Vorzugsweise sind die Kraftsensorvorrichtungen 60 Widerstandsdehnungsmeßgeräte, die eine Impedanz aufweisen, die abhängig von der Kraft, der ihr zugeordnetes Seitenteil 32 ausgesetzt ist, variiert.
Jede Kraftsensorvorrichtung 32 weist einen zugehörigen Reifenlaufflächenbewegungssensor 61 auf, der mittig in ihrer zugehörigen Öffnung 34 montiert ist. Alle Bewegungssensoren 61 sind identisch konstruiert. Zur Vereinfachung der Erläuterung wird lediglich ein Bewegungssensor 61 im Detail beschrieben. Der Bewegungssensor 61 weist einen Stift 62 mit einem spitzzulaufenden Ende 64 auf.
In einer Bohrung 70 einer Stiftbasisplatte 72 ist ein Stifthalteteil 68 befestigt. Die Basisplatte 72 ist durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise Verkleben, an der Bodenplatte 16 befestigt. Vorzugsweise ist das Stifthalteteil 68 so angeordnet, daß es den Stift 62 entlang der Mittelachse 36 hält. Das Stifthalteteil 68 weist eine Sicherungsschraube 74 auf, die durch Verschrauben in einer Bohrung 76 aufgenommen ist. Der Stift ist teleskopierbar in dem Stifthalteteil 68 aufgenommen und darin mittels der Sicherungsschraube 74 fixiert, welche gegen den Stift 62 angezogen wird. Die axiale Höhe des Stiftes 62 wird relativ zu der Bodenplatte 16 so eingestellt, daß das spitzzulaufende Ende 64 des Stiftes 62 durch die Öffnung 54 und über die Lagerfläche 52 der Reifenkontaktplatte 50 und über die Lagerfläche 22 der Deckplatte 14 hinausragt. Nachdem die Höhe des Stiftes korrekt eingestellt ist, wird er mit der Sicherungsschraube 74 an seiner Position gesichert.
Der Stift 62 ist aus einem relativ starren Material, wie beispielsweise Stahl, hergestellt. Das Stifthalteteil 68 besteht aus einem Material wie Stahl, seine Wände sind jedoch so dünn, daß eine Bewegung des Stiftes 62 möglich ist. An den Seiten des Stift'halteteils ist eine Bewegungsmeßvorrichtung 80 wirkungsmäßig befestigt. Jede Bewegungsmeßvorrichtung hat eine elektrische Charakteristik, die abhängig von der Bewegung des Stifts 62 variiert. Vorzugsweise sind die Bewegungsmeßvorrichtungen jeweils Widerstandsdehnungsmeßgeräte, welche einen Impedanzwert aufweisen, der die Bewegung des Stiftes 62 angibt.
An dem Stift 62 ist ein Verfahrbegrenzungsblock 84 so befestigt, daß er in der Öffnung 54 der Reifenkontaktplatte 50 axial ausgerichtet ist. Der Verfahrbegrenzungsblock 84 begrenzt die Bewegung des Stiftes 62, indem der Block 84 die die Öffnung 54 begrenzenden Seitenwände 86 berührt.
Die Basisplatte 72 bzw. die Bodenplatte 16 weisen koaxiale Bohrungen 90, 92 für den Durchtritt elektrischer Anschlußdrähte 94 der Bewegungsmeßvorrichtungen 80 auf. Elektrische Anschlußdrähte 96 für die Kraftmeßvorrichtungen 60 verlaufen zwischen der oberen Platte 14 und der Bodenplatte 16. Es bestehen elektrische Anschlüsse von allen Kraftmeßvorrichtungen 60 und den Bewegungsmeßvorrichtungen zu einer Datenerfassungsstation 98, die üblicherweise einen Computer 100 aufweist, der die empfangenen Daten verarbeitet und analysiert.
Wenn ein Reifen getestet werden soll, wird er in einer nicht dargestellten, auf dem Fachgebiet bekannten Jochanordnung montiert. Der Reifen wird in Richtung T über den Testblock gerollt, wobei ein vorbestimmter Betrag von Kraft in einer Richtung auf den Reifen hin und senkrecht zu dem Testblock auf den Reifen aufgebracht wird. Wenn der Reifen über den länglichen Schlitz 24 rollt, wird die Reifenkraft oder der Reifenandruck an jeder der Kraftsensorstellen gemessen. Ferner dringt jeder der Bewegungssensorstifte in die Reifenlauffläche ein. Die Bewegung der Lauffläche an jeder der Stellen wird von dem zugeordneten Bewegungssensor gemessen. Die koaxiale Anordnung des Kraftsensors und des Bewegungssensors gestattet eine Messung sowohl der Reifenkraft als auch der Laufflächenbewegung an gemeinsamen Punkten an mehreren Stellen.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Kraftmeßsensor 30' ein zylindrisches Teil 32' auf und sein eines Ende ist in einer zugeordneten zylindrischen Öffnung 24' in der Deckplatte 14' aufgenommen. Das zylindrische Teil weist eine Öffnung 34' auf. Eine Lagerfläche 52' des Sensors 30' liegt in derselben Ebene wie eine Lagerfläche 22' der Deckplatte 14'. Der Sensor 30' weist an einem Ende eine zylindrische Öffnung 54' auf. Das andere Ende des' Sensors 30' ist an der Bodenplatte 16' zwischen Seitenwänden 42 angebracht.
Ein Bewegungssensor 61' weist einen Stift 62' auf, der teleskopartig in einem Stifthalter 68' aufgenommen und befestigt ist, wobei sich beide in der Öffnung 34' des zylindrischen Teils 32 befinden. Eine Stellschraübe 74' hält den Stift 62' in seiner eingestellten Position. Das Ende 64' des Stiftes ragt so über die Lagerfläche 52' hinaus, daß es in der Lage ist, in die Reifenlauffläche einzudringen, wenn der Reifen über den Testblock rollt.
Der Stifthalter 68' ist in einer Bohrung 70' einer Basisplatte 72' aufgenommen. Der Außendurchmesser der Basisplatte 72' ist zylindrisch, wobei er an die Innenwandfläche des zylindrischen Teils 32' angepaßt ist. Die Basisplatte 72' und der Stifthalter 68' sind durch eine geeignete Einrichtung an der Bodenplatte 16' befestigt. An dem Stifthalter 68' sind mehrere Bewegungsmeßvorrichtungen 80' wirkungsmäßig befestigt, und sie weisen eine solche elektrische Charakteristik auf, daß ihre Signale abhängig von der Bewegung des Stiftes 62' variieren. Durch Bohrungen 92' in der Basisplatte 72' und der Bodenplatte 16' sind an die Bewegungsmeßvorrichtungen 80' angeschlossene Drähte geführt. An den Wänden 32' sind mehrere Kraftmeßvorrichtungen 60' wirkungsmäßig befestigt, und sie haben eine solche elektrische Charakteristik, daß ihre Signale abhängig von der auf die Lagerfläche 52' aufgebrachten Kraft variieren. Die Bewegungsmeßvorrichtungen 80' und die Kraftmeßvorrichtungen 60' sind vorzugsweise Widerstandsdehnungsmeßgeräte und zum Erfassen von Daten und zur Analyse, wie oben beschrieben, an einen Computer angeschlossen.
Das zylindrische Teil 32' des Kraftsensors 30' weist einen nach innen gerichteten Flanschteil 110 auf. Der nach innen gerichtete Flansch wird zum Begrenzen des Biegungsbetrags des Bewegungssensorstiftes 62' verwendet. Es hat sich herausgestellt, daß ein Stift mit einem Durchmesser von 0,8 mm (0,031 inches) mit einem konischen Ende und eine Öffnung des oberen Bereiches des zylindrischen Teils 32' von' 2,6 mm (0,101 inches) eine maximale Stiftbiegung von 1,2 mm (0,050 inches) zuläßt, was gute Meßergebnisse liefert. Ferner wurde herausgefunden, daß ein zylindrisches Teil mit einem Außendurchmesser von 4,8 mm (0,196 inches), das in einer Öffnung 24' mit einem Durchmesser von 5,2 mm (0,202 inches) aufgenommen ist, gute Meßergebnisse liefert. Ferner hat sich herausgestellt, daß ein Abstand von 7,6 mm (0,300 inches) zwischen benachbarten Bewegungssensorstiften gute Meßergebnisse für Reifenkraft und Reifenlaufflächenbewegung liefert. Diese Abmessungen ergeben, daß das Verhältnis des Bewegungsstiftdurchmessers zu der maximalen Biegung 0,031/0,050 oder 0,62 beträgt. Das Verhältnis des Stiftdurchmessers zu dem Durchmesser der Öffnung in dem zylindrischen Teil, durch welches sich der Stift erstreckt, beträgt 0,031/0,101 oder 0,31. Das Verhältnis des Durchmessers des zylindrischen Teils zu dem Durchmesser der Öffnung in der oberen Platte beträgt 0,196/0,202 oder 0,97.
Die Stiftbefestigungsanordnung der vorliegenden Erfindung mit der Stellschraube 74 und dem hohlen Stifthalter 68 gestattet eine leichte Einstellung der Stifthöhe und ferner ein einfaches Austauschen des Stiftes 62, falls dieser verschleißen oder brechen sollte.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum gemeinsamen Messen der Reifenkraft und Reifenlaufflächenbewegung in einem oder mehreren Bereichen eines im Test befindlichen Reifens (11), wobei die Vorrichtung (10) aufweist:

einen Reifentestblock (12) mit einer Lagerfläche (22;22'), über die ein zu testender Reifen (11) gerollt wird;

mindestens eine Kraftsensoreinrichtung (30), wobei jede Kraftsensoreinrichtung (30) in einer zugeordneten Öffnung (24;24') in dem Block (12) aufgenommen und derart ausgebildet ist, daß der im Test befindliche Reifen (11) daran angreifen kann, jede Kraftsensoreinrichtung (30) ein sich in Längsrichtung erstreckendes Teil und eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung (34;34') in dem Teil aufweist, das Teil eine Mittelachse (36) aufweist, die Mittelachse (36) im wesentlichen senkrecht zu der Lagerfläche (22;22') des Testblocks (12) ausgerichtet ist, jede Kraftsensoreinrichtung (30;30') ferner eine zugeordnete Kraftmeßeinrichtung (60;60') aufweist, welche an ihrem zugeordneten Teil befestigt ist und eine elektrische Charakteristik hat, die die Kraft angibt, welche durch den im Test befindlichen Reifen (11) auf das ihr zugeordnete Teil aufgebracht wird; und

mindestens eine Bewegungssensoreinrichtung (61;61'), wobei jede Kraftsensoreinrichtung (30) eine zugeordnete Bewegungssensoreinrichtung (61;61') aufweist, die innerhalb ihrer sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung (34;34') angeordnet ist, jede Bewegungssensoreinrichtung (61;61') einen länglichen Stift (62;62') mit einer Spitze (64;64') aufweist, welche über die Lagerfläche (22;22') des Testblocks (12) hinausragt, so daß die Spitze (64;64') die Lauffläche des im Test befindlichen Reifens (11) durchdringt, wenn der Reifen (11) über ihre zugeordnete Bewegungssensoreinrichtung (61;61') rollt, jede Bewegungssensoreinrichtung (61;61') ferner eine Bewegungsmeßeinrichtung (80;80') aufweist, welche an ihrem zugeordneten Stift (62;62') befestigt ist und eine elektrische Charakteristik aufweist, welche die Bewegung ihres zugeordneten Stiftes (62;62') angibt, die ihrerseits die Bewegung der von ihrem zugeordneten Stift (62;62') durchdrungenen Lauffläche des Reifens (11) angibt.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, mit dem Merkmal:

daß der Reifentestblock (12) eine Deckplatte (14;14') aufweist, wobei die Deckplatte (14;14') eine Lagerfläche (22;22'), über die ein zu testender Reifen (11) gerollt wird, sowie eine Öffnung (24;24') aufweist, wobei der Testblock (12) ferner eine Bodenmontageplatte (16;16') und eine Einrichtung zum Fernhalten der Bodenplatte (16;16') von der Deckplatte (14;14') aufweist,

die Kraftsensoreinrichtung (30) an der Bodenmontageplatte (16;16') befestigt ist;

ein Ende des länglichen Stifts (62;62') an der Bodenmontageplatte (16;16') befestigt ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der jede Kraftmeßeinrichtung (60;60') Dehnungsmeßgeräte aufweist, die an den Seiten des Teils betriebsmäßig befestigt sind.

4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-3, bei der jedes sich in Längsrichtung erstreckende Teil mindestens vier längslaufende Seitenwände (32) aufweist, die zur Bildung einer Viereck-Struktur miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, bei der jede Kraftmeßeinrichtung (60) vier Dehnungsmeßgeräte aufweist, die an ihren zugeordneten Wänden (32) betriebsmäßig befestigt sind, wobei jede Seitenwand (32) ein zugeordnetes Dehnungsmeßgerät aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, bei der jedes sich in Längsrichtung erstreckende Teil zylindrische Form aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, bei der jede Kraftmeßeinrichtung (60') mindestens vier Dehnungsmeßgeräte aufweist, die mit den Seiten ihres zugeordneten zylindrisch geformten Teils betriebsmäßig verbunden sind.

8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-7, ferner mit einer Einrichtung zur Eindämmung der Bewegung jeder Bewegungssensoreinrichtung (61;61') auf einen maximalen vorbestimmten Biegungsbetrag.

9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, bei der jede Einrichtung (84) zur Eindämmung der Bewegung der zugeordneten Bewegungssensoreinrichtung (61) an ihrem zugeordneten Stift (62) befestigt ist.

10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, bei der jede Einrichtung zur Eindämmung der Bewegung der zugeordneten Bewegungssensoreinrichtung (61) an ihrer zugeordneten Kraftsensoreinrichtung (30) befestigt ist.

11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-10, bei der die Bewegungssensoreinrichtung (61) ein zylindrischer Stift (62) ist und bei der das Verhältnis des Durchmessers des Stifts (62) zu der maximalen Stiftbiegung ungefähr 0,62 beträgt.

12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-10, bei der die Bewegungssensoreinrichtung (61') ein zylindrischer Stift (62') ist, bei der die sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung (34') in der Kraftsensoreinrichtung (30') zylindrische Form aufweist, und bei der das Verhältnis des Durchmessers des Stiftes (62') zu dem Durchmesser der sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnung (34') näher zu ihrem Ende hin, wo der Stift (62') hindurchragt, ungefähr 0,31 beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, bei der jede Bewegungsmeßeinrichtung (80;80') Dehnungsmeßgeräte aufweist, die an den Seiten ihres zugeordneten Stiftes (62;62') betriebsmäßig befestigt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, bei der die Vielzahl von länglichen Stiften (62;62') im Abstand von ungefähr 8 mm (0,3 inches) von den benachbarten Stiften (62;62') angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, bei der jede Bewegungssensoreinrichtung (61;61') ferner einen hohlen Stifthalter (68;68') aufweist, der an dem Testblock (12) angebracht ist und eine Stellschraube (74) aufweist, wobei der zugeordnete Stift (62;62') einer Bewegungssensoreinrichtung (61;61') in seinem zugeordneten Halter (68;68') aufgenommen und von der Stellschraube (74) in Position gehalten ist.

16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-15, bei der die Vielzahl von Öffnungen (24) in dem Testblock (12) so angeordnet sind, daß sie zu einem vorgesehenen Verfahrweg des im Test befindlichen Reifens (11) im wesentlichen senkrecht sind.