DE19625763A1

DE19625763A1 - Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen

Info

Publication number: DE19625763A1
Application number: DE1996125763
Authority: DE
Inventors: Christoph Probst; Paul Matt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1997-09-18

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen. Bislang ist es üblich, eine Sichtprüfung des Reifens durchzuführen, um so Löcher beziehungsweise Risse im Geflecht der Reifenseitenwand zu erkennen. Diese Art der Prüfung ist jedoch für die Reifeninnenseite beschwerlich. Es ist nicht auszuschließen, daß auf den ersten Blick Fehler nicht erkannt werden. Auch den zweifelsfreien Nachweis einer Beschädigung des Stahlgeflechts in der Seitenwand kann die Sichtprüfung nicht erbringen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen erkennt auch eine nicht offensichtliche Beschädigung des Reifens. Sie läßt sich parallel zu anderen Wartungsarbeiten betreiben und reduziert dadurch den Wartungsaufwand. Die Güte der Fehlererkennung verbessert sich. Der Reifen wird hierbei einem Feld ausgesetzt, eine Auswerteeinrichtung detektiert die vom Reifen hervorgerufene Feldänderung und erzeugt ein Signal als Maß für den Zustand des Reifens.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Reifen einem elektrischen Feld ausgesetzt. Vorzugsweise wird das elektrische Feld von einem Plattenkondensator erzeugt, der den Reifen einschließt. Die Kapazität dieser Anordnung hängt vom Zustand des Reifens ab.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung beeinflußt der Reifen die Induktivität eines erzeugten magnetischen Feldes.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Reifen einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt, das von einem Sender ausgestrahlt wird und von einem Empfänger detektiert ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht den Einsatz von Schallwellen vor. Der Sender erzeugt vorzugsweise ein Ultraschallfeld, welches je nach Oberflächenbeschaffenheit des Reifens in unterschiedlicher Weise reflektiert wird. Das reflektierte Signal wird von einem Empfänger erfaßt und weiterverarbeitet.

Sender und Empfänger sind vorzugsweise auf der gleichen Seite des Reifens angeordnet. Diese Anordnung kann sich auf jeder Reifenseite wiederholen.

Um die Qualität der Reifen an jeder Stelle zu erfassen, ist es sinnvoll, den Reifen bezogen auf die Einrichtung, die den Reifen einem Feld aussetzt, drehbar anzuordnen. Dadurch ist eine winkelaufgelöste Auswertung möglich, um später über die Winkelzuordnung die Stelle eines möglichen Defekts zu erhalten. Das vom Empfänger erhaltene Signal dient als Grundlage einer Fehlererkennung.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird das empfangene Signal mit einem Referenzsignal verglichen. Als Referenzsignal dient beispielsweise ein Signal eines Reifens, der keinen Fehler aufweist. Bei Abweichungen des empfangenen Signals vom Referenzsignal meldet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen einen Fehler. Es kann eine digitale Signalauswertung erfolgen, wenn das empfangene Signal einem Verstärker und einem Tiefpaß zugeführt wird und anschließend eine Analog/Digitalwandlung erfolgt.

Zeichnung

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beschreibung

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 11, die einen Reifen 10 einem Feld aussetzt. Eine Auswerteeinrichtung 12 gibt ein Signal 13 ab. Gemäß Fig. 2 ist der Reifen 10 zwischen einem Plattenkondensator 15 angeordnet, dessen Anschlüsse einer Kapazitätsbestimmung 16 zugeführt sind. In Fig. 3 sind ein Sender 20 und ein Empfänger 21 auf einer Seite 23 des Reifens 10 angeordnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen funktioniert folgendermaßen:
Die Einrichtung 11 setzt den Reifen 10 beispielsweise einem elektrischen Feld aus. Wie Fig. 2 zu entnehmen, ist die Einrichtung 11 als Plattenkondensator 15 ausgeführt.

Zwischen den beiden Platten des Plattenkondensators 15 wirkt der Reifen 10 als Dielektrikum. Abhängig von der Beschaffenheit des Reifens 10 ändert sich die Kapazität der Anordnung. Die Kapazitätsbestimmung 16 ermittelt beispielsweise durch gleichzeitige Messung von Strom und Spannung den Blindwiderstand der Anordnung. Über die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ist ein Rückschluß auf die Kapazität möglich. Diese Kapazität wird als Signal 13 erfaßt als Maß für den Zustand des Reifens. Die Kapazität der Anordnung ändert sich, wenn der Reifenzustand signifikant von dem eines als in Ordnung befundenen Reifens abweicht.

Die Einrichtung 11 kann den Reifen 10 einem magnetischen Feld aussetzen. Dieses magnetische Feld wird durch Einbringen des Reifens in Abhängigkeit von seiner Permeabilitätszahl beeinflußt. Als Auswerteeinrichtung 12 dienen Magnetfeldsensoren, wie beispielsweise der Hallsensor. Die Magnetfeldsensoren detektieren, wenn es zu Unregelmäßigkeiten oder zum Bruch des Metallgitters im Reifen 10 kommt.

Ist die Einrichtung 11 als Sender 20 ausgeführt, so kann dieser elektromagnetische Felder beziehungsweise Wellen erzeugen. Der Empfänger 21 ist hierbei als Antenne ausgebildet. Je nach Wellenlänge der elektromagnetischen Welle erstreckt sich das Feld auf beispielsweise Rundfunkwellen, Mikrowellen, Infrarotwellen, sichtbares Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlen bis hin zu Gammastrahlen. Diese elektromagnetischen Wellen erfahren durch den Reifen 10 eine Veränderung, die durch den Empfänger 21 beziehungsweise die Antenne detektiert wird.

In einer anderen Ausgestaltung wird der Reifen 10 einem Schallfeld, vorzugsweise einem Ultraschallfeld ausgesetzt.

Abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit reflektiert der Reifen 10 das Ultraschallsignal. Als Empfänger 21 dient beispielsweise ein piezoelektrischer Wandler. Das empfangene Signal 13 ist ein Maß für den Zustand des Reifens 10. Bei der Ultraschallauswertung empfiehlt es sich, Sender 20 und Empfänger 21 auf der gleichen Seite 23 des Reifens 10 anzubringen. Hierbei wirkt die Seitenwand des Reifens 10 als reflektierende Fläche.

Ist der Reifen 10 drehbar angeordnet bezogen auf die Einrichtung 11, so ist eine winkelaufgelöste Auswertung des von der Auswerteeinrichtung 12 oder des Empfängers 21 detektiertes Signal 13 möglich. Das Signal 13 wird in Abhängigkeit von dem Winkel, den der Reifen 10 bezogen auf eine Ausgangsstellung zurückgelegt hat, erfaßt. Rotiert der Reifen mit konstanter Geschwindigkeit, so läßt sich einem konstanten Abtastintervall ein konstantes Winkelinkrement zuordnen.

Aus dem winkelabhängig erfaßten Signal 13 läßt sich ableiten, ob der Reifen 10 beschädigt ist. Hierzu wird das Signal 13 beispielsweise mit einem Referenzwert verglichen, der die Situation widerspiegelt, die einem ordnungsgemäßen Reifen 10 entspricht. Übersteigt die Differenz des Signals 13 und des Referenzwerts ein bestimmtes Toleranzband, so gibt die Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen eine Fehlermeldung aus. Zur Bildung eines Referenzwerts könnten vorherige Zustände des Signals 13 herangezogen werden, die demselben Reifen 10 zugrundeliegen. Änderungen des Signals 13 bezüglich des Drehwinkels sind als Fehlerkriterien ebenfalls heranzuziehen.

Das in der Regel analoge Signal 13 kann nach einer Analog/Digital-Wandlung weiterverarbeitet werden. Vor der Analog/Digital-Wandlung nimmt ein Verstärker eine Signalpegelanpassung vor. Ein Tiefpaß unterdrückt Störsignale und dient als Anti-Aliasing-Filter.

Die Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen 10 läßt sich insbesondere zusammen mit einem Bremsenprüfstand verwenden, der den Antrieb der Räder übernimmt.

Claims

1. Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen (10),

- mit einer Einrichtung (11), die den Reifen (10) einem Feld aussetzt und,
- mit einer Auswerteeinrichtung (12), die eine Feldänderung detektiert und die ein Signal (13) erzeugt als Maß für den Zustand des Reifens (10).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (10) einem elektrischen Feld ausgesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (10) einem magnetischen Feld ausgesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (10) einem elektro-magnetischen Feld ausgesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (10) einem Schallfeld ausgesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung (11), die den Reifen (10) einem Feld aussetzt, ein Plattenkondensator (15) verwendet ist, in dessen Zwischenraum der Reifen (10) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (11), die den Reifen (10) einem Feld aussetzt, einen Sender (20) und die Auswerteeinrichtung (12) einen Empfänger (21) enthalten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (20) und Empfänger (21) den Reifen (10) einschließen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (20) und Empfänger (21) auf einer Seite (23) des Reifens (10) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite (23) des Reifens (10) Sender (20) und Empfänger (21) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (10) drehbar angeordnet ist bezogen auf die Einrichtung (11).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (13) und/oder ein vom Signal (13) abgeleitetes Signal mit einem Referenzwert verglichen ist zum Erkennen eines Fehlers des Reifens (10).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verarbeitung des Signals (13) unter Verwendung entweder zumindest eines Verstärkers und/oder zumindest eines Tiefpasses und/oder zumindest eines Analog/Digital-Wandlers erfolgt.