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BESCHREIBtJNG
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Querschnittskontur
eines Reifens mit einem Tastkörper, der mittels einer Halterung in einer Radialebene
des Reifens verfahrbar gelagert und mit einer Meßaufnahmeeinrichtung verbunden ist.
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Eine Vorrichtung der eben genannten Art ist aus der Praxis bekannt.
Die Messung findet bei stehendem Reifen statt. Der Tastkörper ist als in der Radialebene
stehender Finger ausgebildet, der in der Fingerachse verschieblich geführt ist.
In einer hierzu parallelen Führung ist die Meßaufnahmeeinrichtung ebenfalls verschieblich
gelagert. Um Bewegungsidentität herzustellen, ist die Einrichtung mit dem Tastkörper
über eine Verbindungsstrebe starr gekoppelt.
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Die beiden Führungen sind ebenso über eine Strebe miteinander verbunden
und auf einer Achse verschwenkbar gelagert, die im Meßbereich in etwa durch den
in der Radialebene vorhandenen Mittelpunkt der Querschnittskontur geführt ist.
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Die Meßaufnahmeeinrichtung ist mit einem Schreibstift bestückt, der
in Berührung steht mit einer Zeichenunterlage.
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Die Achse des Tastfingers schneidet die Rotationsachse des Reifens.
Sie steht auf der Schwenkachse für die eigene Führung und für diejenige der Meßaufnahmeeinrichtung
senkrecht.
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Die bekannte Vorrichtung eignet sich zum Abgreifen der Querschnittskontur
eines stehenden Reifens. Der Meßfinger wird beispielsweise in der Nähe des einen
Felgenrandes an den Reifen zugestellt und anschließend in der Radialebene entlang
der Querschnittskontur über den Reifen geführt. Die Meßaufnahmeeinrichtung zeichnet
die Kontur auf der Zeichenunterlage nach.
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Es ist bekannt, daß Reifen beim Fahren, bedingt durch Zentrifugalkräfte
bzw. durch sonstige durch den Fahrbetrieb sich ergebende Belastungen, verformen.
Derartige Einflüsse können durch die bekannte Vorrichtung nicht aufgezeichnet werden,
weil das Abgreifen des Reifens nur im stehenden Zustand möglich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit Hilfe welcher insbesondere die Querschnittskontur
rotierender Reifen gemessen und aufgezeichnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tastkörper
eine im Längsschnitt L-förmige Tastleiste aufweist, die wenigstens längs einer Seite
von einer Anschlagsfläche flankiert ist.
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Die Erfindung ist einfach aufgebaut und arbeitet zuverlässig. Der
Tastkörper kann mechanisch, fluidisch, elektrisch oder auf sonstige Weise an-den
Reifen zugestellt werden. Seine Form ermöglicht es, ihn auf dem rotierenden Reifen
aufzusetzen, um die Querschnittskontur abzugreifen. Die L-förmige Tastleiste ermöglicht
es, eine definierte Meßstelle zu bestimmen.
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Die genauen Abmessungen des Tastkörpers können nach Wunsch in Abhängigkeit
von der Profilgestaltung des zu messenden Reifens und dessen Gummimischung festgelegt
werden. Unabhängig von diesen Parametern ist festzustellen, daß der erfindungsgemäße
Tastkörper mit seiner Meßstelle stets tangential am Reifen anliegt. Die die Tastleiste
flankierende Anschlagsfläche verhindert, daß die Tastleiste mit der definierten
Meßstelle in ungewollter Weise in das Profil des Reifens eindringt.
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Der erfindungsgemäße Tastkörper ist dafür eingerichtet, daß die Querschnittskontur
punktartig abgegriffen wird.
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Es können damit auch beim rotierenden Reifen beispielsweise an den
Reifenflanken Deformierungen gemessen werden, wie sie bislang nicht überprüft werden
konnten.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der kurze Schenkel der L-Form der Tastleiste mit dem längeren einen stumpfen
Winkel einschließt.
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Diese Anordnung bringt Vorteile, weil damit die Meßstelle in die Nähe
oder direkt an die Verbindungsstelle der beiden Schenkel gerückt werden kann.
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Für die Zustellung ist es von Vorteil, wenn der Tastkörper eine zur
Rotationsachse des Reifens parallele Drehachse aufweist. Der Tastkörper kann um
diese Drehachse in einem gewissen Schwenkbereich frei beweglich aufgehängt werden.
Bei der Annäherung an den Reifen kann er sich auf diesen einstellen.
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Für die allmähliche Näherung des Tastkörpers an den Reifen ist es
auch günstig, wenn die Drehachse im Bereich des kurzen Schenkels angeordnet ist.
Der Tastkörper kann
beim Zustellen zunächst mit seinem hinteren
Ende in Kontakt treten mit dem Reifen und sich dann langsam gänzlich diesem so lange
nähern, bis auch die Meßstelle der Tastleiste mit dem Reifen in Kontakt ist.
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Diesbezüglich ist es von Vorteil, wenn sich der Meßpunkt des Tastkörpers
im Verbindungsbereich des kürzeren mit dem längeren Schenkel der L-Form befindet.
Der Tastkörper befindet sich dann im Meßzeitpunkt im wesentlichen tangential zu
der Reifenoberfläche.
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Für das Stabilisieren der Tastleiste im Moment der Messung ist es
vorteilhaft, wenn sie in symmetrischer Anordnung zu beiden Seiten Anschlagsflächen
aufweist, die V-förmig zueinandergeneigt sind und die Tastleiste zwischen sich einschließen.
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Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Messen der Querschnittskontur
eines drehbar gelagerten Reifens zur Verfügung. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Tastkörper nacheinander an mehreren Stellen in einer Radialebene des rotierenden
Reifens radial bis zum Meßkontakt zugestellt und zwischen den Meßstellen vom Reifen
abgehoben und in der Radialebene verschoben wird.
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Bei der Erfindung wird die Querschnittskontur des Reifens punktuell
abgegriffen. Durch das Abheben des Tastkörpers zwischen den Meßstellen verhindert
man Ungenauigkeiten, die gf. durch das Querverschieben in der Radialebene entlang
der Reifenoberfläche während der Rotation eintreten könnten. Die Messung mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist exakt.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
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Es zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2 eine Schnittansicht durch die Vorrichtung von Fig. 1, Figur 3 eine Seitenansicht
des erfindungsgemäßen Tastkörpers und Figur 4 die Vorderansicht derselben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dient zum Messen der Querschnittskontur
2 eines um seine Rotationsachse 3 rotierenden Reifens 4.
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Der Reifen ist im vorliegenden Fall auf einer handelsüblichen Felge
5 montiert, die auf der Rotationsachse 3 drehbar gelagert ist. Zur Einstellung kann
die Felge auf der Achse axial verschoben und festgestellt werden.
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Mit Hilfe eines regelbaren Antriebes 6 kann die Rotationsachse 3 und
damit auch die Felge 5 in Drehung versetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im vorliegenden Fall mit einer
Ablauftrommel 7 bestückt, die sich in einem solchen Abstand zur Reifenachse befindet,
daß der Reifen auf ihr abrollen kann.
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Die Ablauftrommel ist auf einer Achse 8 drehbar gelagert, die räumlich
einstellbar ist. Sie kann parallel zur Rotationsachse 3 aber auch schiefwinklig
zu dieser angeordnet werden, um die Auswirkungen verschiedener Sturz- und/ oder
Schräglaufwinkel auf den Reifen zu überprüfen. Die Anpreßkraft der Trommel an den
Reifen ist einstellbar.
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An ihrer Oberfläche kann sie mit verschiedenartigen Belägen versehen
werden.
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Die Trommel kann mit Hilfe eines Antriebes 9 entweder angetrieben
oder gebremst werden.
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Oberhalb der Rotationsachse 3 befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
1. Sie weist einen Tastkörper 10 auf, der mittels einer Halterung 11 in einer Radialebene
E des Reifens 4 verfahrbar gelagert ist.
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Die Halterung 11 umfaßt einen Z-förmigen Schwenkarm 12, dessen einer
freier Schenkel 13 als Schwenkachse ausgebildet ist. Die Achse führt in der Radialebene
E durch den Mittelpunkt M der Querschnittskontur 2 des Reifens 4.
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Sie steht auf der die Rotationsachse 3 einschließenden Radialebene
E senkrecht.
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Der Verbindungsschenkel 14 schließt mit dem Schenkel 13 einen rechten
Winkel ein und stellt die Verbindung her zu dem anderen Z-Schenkel 15, der parallel
zum Schenkel 13 ausgerichtet ist.
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Am freien Ende dieses Schenkels ist eine Schiebeführung 16 für den
Tastkörper 10 angeordnet. Die Führung steht auf der Schwenkachse des Schenkels 13
senkrecht und ermöglicht eine radiale Zu- und Rückstellbewegung des Tastkörpers
10 in der Radialebene E.
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Die Halterung 11 kann mit Hilfe eines am Schenkel 13 angreifenden
Antriebes 17 um die Schwenkachse dieses Schenkels verschwenkt werden. Ein Antrieb
18 dient an der Schiebeführung 16 für die Stellbewegungen des Tastkörpers 10. Der
Tastkörper ist mit einer nicht gezeigten Meßaufnahmeeinrichtung verbunden.
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Die Ausgestaltung des Tastkörpers 10 ist insbesondere den Figuren
3 und 4 zu entnehmen. Er weist eine im Längsschnitt L-förmige Tastleiste 19 auf,
die zu beiden Seiten von einer Anschlagsfläche 20 flankiert ist.
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Der kürzere Schenkel 21 der L-Form der Tastleiste schließt mit dem
längeren Schenkel einen stumpfen Winkel von ca.
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1300 ein. Im vorliegenden Fall weist der kurze Schenkel über seine
gesamte Länge eine nach oben gerichtete Krümmung auf.
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Die Tastleiste 19 ist in symmetrischer Anordnung zwischen den flankierenden
Anschlagsflächen 20 angeordnet.
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Letztere sind V-förmig in einem Winkel von ca. 1400 zueinandergeneigt
und schließen zwischen sich an der Knickkante die Tastleiste 19 ein. Sie ragt gegenüber
der theoretischen Knickkante der Anschlagsflächen um ein Maß a nach unten vor.
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Am vorderen und rückwärtigen Ende des Tastkörpers ist je eine Befestigung
23 vorhanden, um den Körper an einer nicht gezeigten Halterung festzulegen, die
eine zur Rotationsachse 3 des Reifens parallele Drehachse 24 aufweist. Die Drehachse
24 ist im Bereich des kurzen Schenkels 21 angeordnet. Sie befindet sich in etwa
in dem gleichen Abstand von der Spitze der Tastleiste wie die Meßstelle 25, die
im Verbindungsbereich des kürzeren Schenkels 21 zum längeren Schenkel 22 der Tastleiste
angeordnet ist.
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Die Abmessungen des Tastkörpers können,abhängig von der Profilgestaltung
des zu messenden Reifens und der Gummimischung desselben bzw. von der Oberflächengestaltung
des Tastkörpers, variieren.
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Die Abmessungen bestimmen wiederum die exakte Lage der Drehachse 24.
Die Drehbewegung des Tastkörpers um die Drehachse 24 kann zur Bestimmung des Meßkontaktes
verwendet werden. Für Ausnahmefälle kann durch eine Düse 26 Schmiermittel vor die
Meßstelle 25 aufgetragen werden.
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Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunächst die Halterung
11-in eine definierte Stellung gebracht, beispielsweise in die den Mittelpunkt M
einschließende Rotationsebene des Reifens. Der Tastkörper 10 wird radial in der
Radialebene E zugestellt. Er nähert sich dem Reifen so lange, bis der Tastkörper
10 mit der Meßstelle 25 mit der Oberfläche des Reifens in Kontakt tritt. Der Tastkörper
wird durch den Kontakt um die Drehachse 24 verschwenkt, worauf ein Annäherungssignal
an die nicht. gezeigte Meßaufnahmeeinrichtung abgegeben wird. Sie hält die Position
des Tastkörpers in Abhängigkeit von der Schwenkstellung der Halterung 11 auf der
Schwenkachse 13 fest.
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Der Tastkörper wird in der Schiebeführung 16 zurückgestellt Die Halterung
wird um einen gewünschten Winkel um die Schwenkachse 13 verschwenkt und der Tastkörper
wieder bis zum Erreichen des Meßkontaktes zugestellt.
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Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Querschnittskontur
des Reifens an allen gewünschten Stellen abgegriffen ist. Durch das Abheben des
Tastkör-
pers nach Erreichen des Meßkontaktes und das Verschwenken
desselben im abgehobenen Zustand bis zur Erreichung der Schwenkstellung für den
nächsten Meßkontakt, erreicht man ein exaktes, Meßergebnis. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist es insbesondere möglich, die Deformierungen des Reifens während
der Rotation aufzunehmen, auch unter Berücksichtigung von Einflüssen, die beim Abrollen
des Reifens auf einer Aufstandsfläche entstehen. Um die Auswirkungen der Abrolleinflüsse
über die Reifenlänge untersuchen zu können, kann auch der Winkelabstand zwischen
der Ablauftrommel 9 und der Meßvorrichtung 1 einstellbar verändert werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch beim stehenden Reifen zum
Messen der Querschnittskontur eingesetzt werden.
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