DE834905C - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Gestaltung von Oberflaechen sowie ihrer Veraenderung durch Deformation - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Gestaltung von Oberflächen sowie ihrer Veränderung durch Deformation I)ie Erfindung dient der Aufgabe, Oberflächen im weitesten Sinne zu l>eobaehten, Veränderungen und Ungleichförmigkeiten festzustellen und gegebenenfalls zu beeinflussen und sie insbesondere auch bei schnellen Bewegungsvorgängen zuverlässig zu messen.
• Diese Aufgabe, die bislang vielfach nur in primitiver Weise unter Aufwand umständlicher Vorrichtungen, unter Inkaufnahme erheblicher Ungenauigkeiten und eines vielfach untragbaren Zeitaufwandes erfüllt werden konnte, ist durch die Erfindung mit verhältnismäßig einfachen Nl itteln in vollkommener Weise gelöst worden.
• Die Erfindung besteht darin, daß man im Raume der zu messenden bzw. zu beobachtenden Oberfläche ein elektrisches Wechselfeld aufhaut und mit seiner 1 hilfe den zwischen der zu messenden Fläche und einer oder mehreren Meßelektroden vorhaudenen Scheinwi derstand mißt.
• Dieses neue Verfahren läßt sich z. B. zur Feststellung der Verformung von Kraftfahrzeugreifen oder zur Beobachtung der Oberflächenlbeschaffenheit einer Fahrbahn od. dgl. oder zur Beobachtung der senkrechten Schwingungen von Fahrzeugteilen oder einer Fahrbahn, schließlich aber auch zum Zählen und Sortieren von Massengütern, obeispielsweise von Zigaretten, benutzen. Dies kann man gemäß der Erfindung beispielsweise durch Kontrollieren des Abstandes der in Frage kommenden Oberfläche von einem Bezugspunkt aus, z. B. von einer Sonde aus, erreichen.
• Zur Beohachtung z. B. der Verformung von Kraftfahrzeugreifen bei deren Belastung wird zweckmäßigerweise eine ein Wechselfeld erzeugende Scheinwiderstandsmeßanlage verwendet, die zwischen einem oder mehreren feststehenden oder in ihrer Lage veränderlichen, als Fühler dienenden Elektroden an den zu beobachtenden Reifen stellen und der Radffellge angeordnet ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Elektrode bzw. Elektroden außerhalb der Äfeßstelle abzuschirmen.
• Zur Ausschaltung eines etwa störenden Einflusses der Bewegung eines umlaufenden Aleßpunktes aus der Meßlinie heraus kann man auch einem weiteren Erfidnungsgedanken den an der Meßstelle der zu beobachtenden Oberfläche gemessenen Scheinwiderstand mit einer gleichartigen Messung an einer Stelle vergleichen, die kleiner Veränderung ausgesetzt ist. Zu diesem Zweck kann man außer der bzw. den von der Verformung des Reifens beeinflußten Elektroden eine weiter, den Einfluß der Felge ausgesetzte Elektrode vorsehen.
• In jedem Falle kann man über der zu beobachtenden Olierfläche eine oder mehrere Elektroden als Taster anordnen, die entweder an einem Träger, z. B. einem Fahrzeug, über die Oberfläche, z. B. einer Straßendecke oder Schiene, hinweg oder unter der die zu beobachtende Oberfläche hindurchgeführt wird.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert.
• Fig. 1 und 2 zeigen einen auf einer Radscheibe 1 sitzenden Autoreifen 2, an dessen einer Seite einige als Taster dienende Elektroden 3 angeordnet sind. Diese Elektroden können je nach den fordernissen starr oder verschiebl>ar befestigt sein. Zwischen ihnen und der Felge 4 ist ein ein Wechselfeld erzeugender Scheinwiderstandsmesser 5 stromleitend eingebaut.
• I)iese Nleßanordnung dient zur Aufzeichnung von Reifenbewegungen oder Reifenverformungen, indem jede seitliche Ausdehnung des Reifens die durch ein Wechselfeld geschaffenen Verhältnisse an der Elektrode 3 und damit auch den an der Meßvorrichtung 5 zur Anzeige kommenden Scheinwiderstand verändert.
• Eine ähnliche ausführungsform der Erfidnung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, mittels der die Reifenverformung an der Stirnfläche eines Reifens festgestellt und gemessen werden kann. Zu diesem Zweck sind Elektroden 6 als Taster am Umfang, d. h, an der Stirnfläche eines Reifens 2 angeordnet und mit einem Scheinwiderstandmesser 5 leitend verbunden, der im übrigen an die Felge 4 angeschlossen ist.
• Gemäß Fig. 5 sind zwei an der Innen- und Außenseite eines Reifens 2 sich gegenüberliegende Elektroden 7 angeordnet, die über je einen Scheinwiderstandsmesser 5 mit der Felge 4 in Verbindung stehen. Eine solche Anordnung gibt die Moglichkeit, die von beiden Meßgeräten aufgenommenen Werte nach entgegengesetzten Richtungen auf einem gemeinsamen Meßstreifen 8 aufzuzeichnen, wie dies schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Hier verläuft über der Nullinie 9 die Nteßlinie 10 des einen Meßgerätes. während der andere unter der Nullinie die Kurve 1 1 aufzeichnet, Diese Art der Darstellung ergibt die blöglichkeit. jeweils sowohl die radialen als auch die axialen Verformungen eines Reifens in erkennen und festzustellen. So ist in dem Beispiel in ersehen, daß im Punkt A eine symmetrische Breitenverformung des Reifens nach beiden Seiten erfolgt ist. was einer lediglich radialen Reifenbeanspruchung zugeschrieben werden muß. Im Punkte B dagegen ist eine Reifenverformung nur nach einer Seite registriert, was eine radiale, zugleich aller auch axiale Beanspruchung des Reifens erkennen läßt.
• Wie in Fig. 5 weiter gezeigt ist, kann man die Meßstelle nach außen durch eine geeignete Vorrichtung 12 elektrisch abschirmen.
• Gemäß Fig. 7 ist ein Scheinwiderstandsmesser 5 nicht nur an eine seitlich eines Reifens als Taster dienende Elektrode 4, sondern auch noch an eine Elektrode 13 angeschlossen, die neben der Felge 4 vorgesehen ist. Eine solche Anordnung ermöglicht einen Vergleich zwischen den Meßstellen 3 und 13 und damit eine Eliminierung eines etwaigen Meßfehlers, der durch ein Schlagen der Felge od<r Lagerspiel entstehen könnte.
• Eine Anordnung nach Fig. 8 dient zur Messung des Abstandes eines Fahrzeugteiles, z. B. einer Fahrzeugachse 14, von der Straßenoberfläche 15.
• Zu diesem Zweck ist an der Achse unter Zwischenschaltung eines Scheinwiderstandmessers 5 eine Elektrode 16 als Taster vorgesehen. Sellistverständlich können in einem solchen Fall unter dem Fahrzeug, und zwar auch an verschiedenen Fahrzeugteilen, mehrere Elektroden angeordnet sein.
• In Fig. 9 ist die gleiche Anordnung für eiii Schienenfahrzeug vorgesehen, die insbesondere dazu dient, die Schienenstöße 17 zu kontrollieren.
• Schließlich ist in Fig. 10 ein Fahrzeug t8 dargestellt, das die Möglichkeit bietet, den Einfluß nachteiliger Fahrzeugschwingungen beim Meßvorgang auszumerzen. Zu diesem Zweck sind unter dem Fahrzeug 18. und zwar in der Meßrichtung hintereinander. zwei Elektroden 1 9. 20 als Taster angeordnet, deren Meßwerte mit jenem einer mittleren Elektrode 21 verglicheii werden können.
• Zweckmäßigerweise liegt dabei die Mittelelektrode 21 auf der Verbindungslinie der beiden anderen Elektroden 19, 20. uni ferner ist es vorteilhaft, die wirksame Fläche der Mittelelektrode 21 doppelt so groß zu wählen wie jede wirksame Fläche der beiden Außenelektroden.
• Es kann zweckmäßig sein, bei der Durchführung des neuen Verfahrens die Meßfrequenz den elektrischen Konstanten des jeweils anzumessenden N.laterials anzupassen.
• PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Messung von Oberflächenänderungen, dadurch gekennzeichnet, daß man im Raume der zu messenden ()berfläche ein elektrisches Wechselfeld aufbaut und mit seiner Hilfe den zwischen der zu messenden Fläche und einer oder mehreren Meßelektroden (3. 6. 7, 13, 16, 18, 20, 21) vorhandenen Scheinwiderstand mißt.

Claims (1)

1. 2. Anwendung eines Verfahrens nach Anspruch 1 zur Feststellung der Verformung von Kraftfahrzeugreifen durch Kontrollieren des Abstandes der Reifenoberfläche von einem Bezugspunkt, z. B. einer Sonde.

   3. \'orrichtung zur ausübung eines Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine ein Wechselfeld erzeugende Scheinwiderstandsmeßanlage (5). die zwischen einer oder mehreren feststehenden oder in ihrer Lage veränderlichen, als Fiihler dienenden Elektroden (3, 6, 7> an den zu beobachtenden Reifenstellen (2) und tler Radfelge (4) angeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei zu beiden Außenseiten eines Reifens sich gegenüberliegende Elektroden (7), die die von ihnen aufgenommenen Meßwerte (10, r r) nach entgegengesetztenRichtungen auf einen gemeinsamen ltegistriersterifen (8) aufschreiben.

   5. N'orrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode bzw.

   Elektroden (7) außerhalb der Meßstelle ahgeschirmt sind.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausschaltung des störenden Einflusses der T3ewegung eines umlaufenden Meßpunktes aus der Nleßlinie heraus den an der Meßstelle der zu beobachtenden Olierfläche gemessenen Scheinwiderstand mit einer Nlessung an einer keiner Veränderung ausgesetzten Stelle vergleicht.

   7. Vorrichtung zur Ausübung eines Verfahrens nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer der bzw. den von der Verformung des Reifens beeinflußten Elektroden (3, 6, 7) eine weitere, dem Einfluß der Felge ausgesetzte Elektrode (13) vorgesehen ist.

   8. Anwendung des Verfahrens nach .\n-Anspruch 1 zur Beobachtung der Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn od. dgl. durch Kontrollieren ihres Abstandes von einem Bezugspunkt, z. 13. einer Sonde.

   9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Beobachtung senkrechter Schwingungen von Fahrzeugteilen, z. B. einer Achse, des Wagenkastens od. dgl., über der Fahrbahn.

   10. Anwendung des Verfahrens nach An-Anspruch 1 zum Zählen lund/ader Sortieren von Massengütern, z.B. Zigaretten, durch Kontrollieren einer mit den zu zählenden Körper besetzten, gegebenenfalls beweglichen Oberfläche.

   II. Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 2, 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine oder mehrere über cter zu beobachtenden Oberfläche als Taster angeordnete Elektroden (I6), die entweder an einem Träger, z. B. einem Fahrzeug, über die Oherfläche, z.13. eine Straßendecke (15) oder Schiene, hinweg oder unter der die zu beobachtende Oberfläche hindurchgeführt wird.

   12. Vorrichtung zur Beobachtung einer Fahrbahnoberfläche nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Ausbildung, die den Einfluß nachteiliger Fahrzeugschwingungen beim Meßvorgang ausmerzt.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß unter einem Fahrzeug in der Meßrichtung hintereinander zwei oder mehrere Elektroden (19, 20) angeordnet sind, deren Meßwerte mit jenem einer mittleren Elektrode (21) verglichen werden.

   I4. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (21) auf der Verbindungslinie der beiden anderen Elektroden (19, 20) liegt und daß ihre wirksame Fläche doppelt so groß ist wie jede der beiden Außenelektroden (19, 20).