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Reifenprüfstand
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Die Erfindung betrifft einen Reifenprüfstand mit zwei im Abstand angeordneten,
antreibbaren Trommeln unterschiedlicher, bei Außentrommelprüfständen üblicher Durchmesser,
um die ein Flachband geschlungen ist, und mit einer Radaufhängung, mittels der ein
mit dem zu prüfenden Reifen bestücktes Rad an den Umfang des umiaufenden Flachbandes
bzw. der Trommeln andrückbar ist.
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Der Anmelder und Erfinder hat einen Reifenprüfstand dieser Art entwickelt.
In der Bundesrepublik Deutschland und in den europäischen Ländern verwenden Reifen-
und Fahrzeughersteller weithin Außentrommelprüfstände mit einem Trommeldurchmesser
von 2,00 m, während von Reifenherstellern undFaheeugherstellern insbesondere in
USA Außentrommelprüfstände mit einem Durchmesser von 1,71 m verwendet werden. Beide
Trommel abmessungen sind in den die Reifenprüfung betreffenden DIN-Normen aufgeführt.
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Die Reifenprüfung auf den Umfängen von Trommeln spiegeln nicht die
wahren Verhältnisse wider, denen der Reifen in der Praxis auf ebener Fahrbahn ausgesetzt
ist. Deshalb wurden auch Flachbandprüfstände entwickelt. Dabei wird ein endloses,
angetriebenes und um zwei Rollen umgelenktesBand als Unterlage für die zu prüfenden
Reifen eingesetzt. Bei solchen in der Praxis ausgeführten Flachband-Prüfständen
sind jedoch wegen der vergleichsweise kleinen Rollen -Durchmesser die Geschwindigkeiten
begrenzt. Auch läßt sich der Fehler mit den bekannten Flachband-Prüfständen nicht
ermitteln, der sich bei Messungen mit gleicher Geschwindigkeit auf üblichen Außentrommel-Prüfständen
ergibt. Es lassen sich nämlich für den Luftreifen keine Shnlichkeitsgesetze angeben,
welche den Rückschluß von Prüfungsergebnissen eines Trommelprüfstandes auf Ergebnisse
eines Prüfstandes mit einem anderen Trommel- oder Rollendurchmesser oder mit Flachband
zulassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reifenprüfstand der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß Vergleichmessungen sowohl auf ebener
Prüfstrecke als auch auf mit gleicher Krümmung wie die bekannten Außentrommeln gekrümmter
Prüfstrecke in einfacher Weise auf einer Maschine ermöglicht werden.
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Eine erste Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus,-daB die
Radaufhängung im Bereich des horizontalen ebenen Flachbandstückes zwischen den Trommelmitten
auf einer horizontalen Stützfläche parallel zur Bewegungsrichtung desFlachbandes
verlagerbar ausgebildet ist, daß das Flachband von den Trommeln abziehbar ausgebildet
ist und daß ein Teil der Stützkonstruktion für die Trommeln auf deren einer Seite,
zu der hin das Flachband abziehbar ist, aus dem Abziehweg des Flachbandes entfernbar
ausgebildet ist.
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Die Radaufhängung muß bei dem Reifenprüfstand nach dieser ersten Lösung
lediglich in einer horizontalen Ebene verfahren bzw. verlagert werden, und zwar
jeweils bis zu den Enden des horizontalen, ebenen Flachbandstückes, wo gerade die
gekrümmte Prüfstrecke beginnt, wenn
eine Messung wie auf einer AuSentrom"rnel
durchgef;;hrt werden soll. rti,i muß das Flachband abgezogen werden; denn sonst
würde der Reife mit einem Teil seiner Aufstandsfläche noch an die ebene Unterlaye
des Flachbandes angedrückt.
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Die Richtungen von Radlast und Gewichtskraft stimmen bei dieser Messung
auf der Augentrommel ebenso überein wie bei der Messung im ebenen horizontalen Flachbandstück.
Es müssen also keine besonderen Kompensationsma5nahmen vorgesehen werden.
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Eine zweite Lösung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Radaufhängung außer auf einer horizontalen Stützfläche im Bereich des horizontalen
ebenen Flachbandstückes zwischen den Trommelmitten fflcuf zwei weiteren Stützflächen
anbringbar ist, die je zu einer Tangentenebene an den jeweiligen Trommelumfang parallel
liegend an der Stützkonstruktion des Prüfstandes in der Nähe von Trommelbereichen
vorgesehen sind, wo das Flachband praktisch mit der Krümmung des jeweiligen Trommelumfangs
läuft und daß eine Kompensation für die in Umfangsrichtung wirkende Gewichtskomponente
des Rades bei Anbringung der Radaufhängung an einer weiteren Stützfläche vorgesehen
ist.
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Diese zweite Lösung hat den Vorteil, daß das Flachband auch bei der
Messung auf der gekrümmten Prüfstrecke von den Trommeln nicht entfernt zu werden
braucht uM daß folglich auch zu dieser Messung keinerlei änderungen an der Stützkonstruktion
des Reifenprüfstandes vorgenommen werden müssen. Jedoch muß bei dieser zweiten Lösung
die Radaufhängug in einen vollständig gekrümmten Umfangsbereich der Außentrommel
gebracht werden und zu diesem Zweck aus der horizontalen Ebene entfernt werden.
Dies ist umständlicher und aufwendiger als das Verfahren der Radaufhängung nur in
einer horizontalen Ebene. Auch wirkt die Gewichtskraft hierbei nicht mehr in gleicher
Richtung wie die Radlast, die bei der Außentromnelmessung in radialer Richtung d.h.
senkrecht zur Tangenten an das gekrümmte Flachband stück wirkt. Die Gewchtskraft
ist hier in eine in radialer Rich-
tung weisende Komponente und
eine in Umfangs- bzw. Tangentenrichtung weisende Komponente zu zerlegen. Diese in
Umfangsrichtung weisende Komponente der Gewichtskraft muß bei der zweiten Lösung
kompensiert werden5 um den Vergleich mit der Messung auf der ebenen Prüfstrecke
nicht zu verfälschen.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
zwei Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung
einen Reifenprüfstand gemäß der Erfindung mit zur Prüfung von den Außentrommeln
abnehmbarem Flachband; Fig. 2 einen Reifenprüfstand mit nicht abnehmbarem Flachband,
jedoch mit in einen vollständig gekrümmten Bereich des Flachbandes verfahrbarer
Radaufhängung; Fig. 3 und 4 Seitenansicht und Draufsicht eines ausgeführten Reifenprüfstandes
gemäß der Erfindung, in dem beide Lösungsmöglichkeiten nach Fig. 1 und 2 vereinigt
dargestellt sind.
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Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Reifenprüfstand weist ein Portal
1 mit zwei Stützen 2 und 3, 4 auf, die durch einen Querträger55 verbunden sind.
Der untere Teil 4 der Stütze 3 ist wegnehmbar ausgebildet. Im oberen Teil 3 sind
Lager für Wellenzapfen 5,6 von Außentrommeln 7,8 vorgesehen. Entsprechende Lager
sind an der ungetetilten Stütze 1 vorgesehen. Die Außentrommel 7 hat.einen Durchmesser
von 2,00 m, während die Außentrommel 8 einen Durchmesser von 1,71 m hat. Die Lager
für die Wellenzapfen 5,6 sind in der Höhe so gegeneinander versetzt, daß die obere
Tangentenebene an die Umfänge der beiden Außentrommeln in der Horizontalen liegt.
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Die Stütze 1 weist eine horizontale ebene Auflagefläche 9 für eine
Radaufhängung 10 auf. Mit dieser Radaufhängung 10 läßt sich in bei Reifenprüfständen
üblicher Weise unter verschiedenen Anstellwinkeln des Rades eine Radlast P in vertikaler
Richtung aufbringen. Die Rad-
aufhängung 10 ist auf der Auflagefläche
9 jerfahrbar bzw. an versc'jjcd'ien Stellen der Auflagefläche 9 in den Grenzen des
Bereiches 1 fest unDrir.ebar. Der Bereich 1 bezeichnet den horizontalen zustand
zwischen den beiden vertikalen Radien 11,12 der beiden Außentrommeln 7,8. Genau
diese Länge hat die ebene Strecke eines um die beiden Außentromrneln 7,8 geschlungenen
Flachbandes 1.35 welches in Fig. 1 von den beiden AuSentrommeln entfernt dargestellt
ist.
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Mit dem Reifenprüfstand nach Fig. 1 wird wie folgt gemessen: Sollen
Messungen auf der Flachbandstrecke gemacht werden, so ist das Flachband 13 um die
beiden Außentrommeln 7,8 geschlungen, und die Radaufhängung 10 ist in einem Bereich
zwischen den beiden Endstellungen bei den Radien 11,12 verfahren (s. Stellung in
Fig. 2). Dabei sind die beiden Teile 3,4 der in Fig. 1 rechten Stütze fest miteinander
verhunden. Um Vergleichsmessungen an der Außentrommel 7 durchzuführen, wird das
untere Teil 4 der Stütze entfernt. Dann wird das Flachband 13 seitlich von den Außentrommeln
abgezogen. Das Unterteil 4 wird nun wieder fest mit dem Oberteil 3 der in Fig. 1
rechten Stütze verbunden, um eine ebenso starre Unterstützung zu haben wie bei der
Messung auf der Flachbandstrecke. Nun kann durch Belastung mit der Kraft P des an
der. Radaufhängung 10 montiertem Rades 14 mit dem Luftreifen 15 die Messung durchgeführt
werden.
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In gleicher Weise kann nach Verfahren der Radaufhängung 10 an das
in Fig. 1 rechte Ende der Strecke 1 bis zum Radius 12 auf der Außentrommel 8 gemessen
werden.
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In der Ausführung nach Fig. 2 sind der Einfachheit halber für funktionsgleiche
Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Hier ist die rechte Stütze 3 ungeteilt und erstreckt sich wie die
linke Stütze 1 bis zum Boden. Das Flachband 13 ist von den Außentrommeln 7,8 nicht
abnehrnbar. Stattdessen ist auf beiden enden der horizontalen ebenen Auflagefläche
9 der Stütze 1 für das Radlager 10 eine schräge Auflagefläche 16 für das Radlager
10 vorgesehen. Zur Durch-
führung einer Messung/dner ebenen Flachbandstrecke
wird die Radaufhängung in der durchgezogen dargestellten Position zwischen den beiden
Außentrommeln 7,8 festgestellt. Zur Messung im gekrümmten Bereich der Ausentrommel
7 wird die Radaufhängung in die strichpunktiert gezeichnete Stellung verlagert und
auf der schrägen Auflagefläche 16 an der Stütze 1 befestigt, die gleichen Abstand
von der gekrümmten Oberfläche des Flachbandes in diesem Bereich haben muß wie die
horizontale ebene Auflagefläche 9 von der ebenen Oberfläche des Flachbandes im geraden
Prüfstück. Bei der Messung muß hierbei jedoch die in Umfangs-bzw. Tangentenrichtung
weisende Komponente der vertikal nach unten weisenden Gewichtskraft G des Prüfrades
14 ausgeglichen werden In gleicher Weise wird die Radaufhängung zu einer entsprechenden
Auflagefläche 16 an der Außentrommel 8 (Fig. 3) verfahren, um auch dort entsprechend
auf einem vollständig .gekrümmten Umfangsstück des Flachbandes 13 messen zu können.
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In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführung des Reifenprüfstandes dargestellt,
wobei für funktionsgleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Die Auflageflächen
16 der Ausführung nach Fig. 2 sind gestrichelt eingezeichnet. Dabei ist die Radaufhängung
10 durchgezogen in Meßstellung über dem ebenen Flachbandstück und gestrichelt einmal
in Position auf der schrägen Auflagefläche 16, welche zur Außentrommel 7 gehört
und zum anderen in der rechten Grenzstellung über der Außentrommel 8 bei abgezogenem
Flachband 13 dargestellt. Deutlich erkennbar in Fig. 3 ist der Niveauunterschied
der beiden Lager 17,18 für die Wellenzapfen 5,6, Das rechte Lager 18 ist nicht starr
mit der zugehörigen Stütze 3 verbunden sondern über einen Hebel 19, welcher über
einen Zylinder 20 und ein Exzentergestänge 21 spreizbar ist. Dies ermöglicht dasVorspannen
des Flachbandes *) Schließlich ist noch in der ebenen Flachbandstrecke unter der
Radaufhängung und dem Flachband eine Gleitlagerung 22 für das Flachband erkennbar,
um das Flachband im Bereich unter der Radlast P so abstützen zu können, daß das
Flachband an der Meßstelle vollständig eben bleibt und sich unter der Radlast nicht
durchwölbt.
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*) durch Verrücken der Trommel 8 in den Fig. 3,4 gesehen nach rechts
In
Fig. 4 ist die symmetrische Anordnung der Stützen n und 3, 4 beidseitig der Außentrommeln
7,8 mit dem aufgezogenen flachband 13 er kennbar. Man erkennt in Fig. 4 auch, daß
das abnehmbare unsere Teil 4 der einen Stütze über das obere Teil 3 nach außen vorspringt,
um die Verbindung bzw. Lösung bei 23 , 24 mittels Schrauben oder dergeichen zu ermöglichen.
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In Fig. 4 ist schließlich noch zu erkennen, daß jede Außentrommel
7,8 über einen eigenen Antrieb 25, 26 verfügt, was zur unabhängigen Messung auf
den beiden Außentrommeln bei der Version gemäß Fig. 1 zweckmäßig ist, wenngleich
auch an einen gemeinsamen Antrieb beider Trommeln gedacht sein könnte. In diesem
Fall würde eine der beiden Trommeln bei der Außentrommelmessung mit abgezogenem
Flachband leer mitlaufen.