DE3546149A1

DE3546149A1 - Reifenbelastungstest-ct-abtaster

Info

Publication number: DE3546149A1
Application number: DE19853546149
Authority: DE
Inventors: Shigeo Mitaka Tokio/Tokyo Nakamura; Katsutoshi Hachiooji Tokio/Tokyo Nakashima
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1986-07-17
Also published as: JPS6230943A; JPH081377B2; US4785354A; DE3546149C2

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

3546149 PATENT- UND R EC HTSAN WAi-TiH

PATENTANWÄLTE WERNER EITLE₁ DIPL.-ΙΝβ. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL.-ING. · WERNER LEHN, DIPL.-ING.

KLAUS FÜCHSLE, DIPL.-ING. · BERND HANSEN, DR., DIPL.-CHEM. ■ HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. · KLAUS QORG, DIPL.-ING. KARL KOHLMANN, DIPL.-ING. · HELGA KOLB, DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-ING.

RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE

- 6 - 43 200 q/gt

KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki-shi / JAPAN

Reifenbelastungstest-CT-Abtaster

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen CT-(berechnete Tomographie bzw. Computer-Tomographie)-Abtaster für Reifenbelastungsteste, der für die Inspektion der Querschnittsstruktur des Reifens im belasteten Zustand verwendet wird.

Mit dem Fortschritt der CT-Abtaster in den vergangenen Jahren besteht ein starkes Verlangen, diesen nicht nur auf dem medizinischen Gebiet sondern auch ganz allgemein auf dem industriellen Gebiet anzuwenden. Tatsächlich ist er auf einigen Gebieten des industriellen Bereiches bereits in eine praktische Verwendungsphase gelangt.

Im Zusammenhang mit der Hochleistungsabgabe der Maschinen bei Automobilen und Motorrädern besteht aufgrund der jüngsten Verbesserung in ihrer Ausführung die Forderung nach einer Verbesserung in der Ausführung der Reifen, und zwar vom Standpunkt der Sicherheit aus gesehen. Aus diesem Grund nehmen verschiedene Ausführungsteste für den Reifen eine extrem gewichtige Bedeutung ein. Es besteht ein ernstes Verlangen nach einer Vorrichtung, die in der Lage ist, verschiedene Tests mit hoher Präzision konventionell auszufüh-

POSTFACH S1O42O . ARABELLASTRASSE 4/VIII · aOOO MÜNCHEN 81 TELEFON: CO893 311086-as · TELEX: 329619 CPATHE^ · TELEFAX: 089/918356 CSR Il + HO · TELETEX: 897241 CPATHE3

ren, wobei die Anwendung des CT-Abtasters für dieses Gebiet erwartet wird. Im bestehenden Zustand der Ereignisse wird eine solche Vorrichtung in Erwägung gezogen, welche CT-Abtastungen eines abgetasteten ungeschnittenen Probe-Stückes bzw. Musters auf einem Mustertisch macht, welcher zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsdetektor angebracht ist im Wege einer schwenkenden Bewegung des Probentisches um mehr als 180° plus dem Fächerwinkel, oder CT-Abtastungen eines ungeschnittenen Reifens macht durch TO schwingende Bewegung des Tisches auch bei einem Winkel von mehr als 180° plus dem Fächerwinkel.

Diese Verfahren der CT-Abtastung stellen jedoch alles in allem Teste bzw. Proben eines Reifens in einem Ruhezustand dar. Aus diesem Grund bestand ein ernster Wunsch nach einem CT-Abtaster für die Anwendung des CT-Abtasters zum Testen von Reifencharakteristiken unter Wahrnehmung des gesamten Vorteiles der nichtzerstörenden Natur des CT-Abtasters, der geeignet ist, um die Charakteristiken unter Betriebsbedingungen zu testen, nämlich solche Charakteristiken in den belasteten oder laufenden Bedingungen und Zuständen des Reifens.

Darüber hinaus ist es vom nichtzerstörenden Inspektions-Standpunkt aus gesehen vorstellbar, das Röntgenstrahlenfernsehsystem für solche Teste der Reifencharakteristiken zu verwenden. Jedoch kann aufgrund der Tatsache, daß die durch ein solches Verfahren erhaltene Information ein zweidimensionales perspektivisches Bild verkörpert, welches eine Integration einer dreidimensionalen Information ist, eine ausreichend detaillierte Inspektion nicht erwartet werden, die für Gegenstände mit einer komplizierten Struktur, wie z.B. eines Reifens, benötigt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifentest CT-Abtaster zu schaffen, der es möglich macht, eine Inspektion bzw. genaue Prüfung der Querschnittsstruktur eines Reifens auszuführen und zwar mit Hilfe von CT-BiI-dem, welche unter sich änderndem Luftdruck des Reifens gemacht werden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reifenbelastungstest-CT-Abtaster zu schaffen, der es möglich macht, eine genaue Prüfung der Querschnittsstruktur des Reifens unter einem belasteten Zustand des Reifens auszuführen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reifenbelastungstest-CT-Abtaster zu schaffen, welcher es möglich macht, eine Prüfung der Querschnittsstruktur des Reifens im sich drehenden und laufenden Zustand des Reifens auszuführen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reifenbelastungstest-CT-Abtaster zu schaffen, welcher es möglich macht, eine genaue Prüfung der Querschnittsstruktur des Reifens durch relative Bewegung des Reifens und der Strahlungsabbildungsvorrichtung in einem besonderen bzw. spezifischen Querschnitt des Reifens auszuführen.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfaßt der Reifenbelastungstest-CT-Abtaster in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einen Belastungseinsatzmechanismus, der eine Belastung an den Reifen anlegt, eine Strahlungsabbildungsvorrichtung, welche die Projektionsdaten der Strahlung in einem spezifischen Querschnitt des Reifens erhält, einen Bewegungsmechanismus, welcher die Strahlungs-

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abbildungsvorrichtung in dem spezifischen Querschnitt des Reifens unter der Bedingung bewegt, in der der Reifen durch den Belastungseinsatz bzw. Anlegemechanismus belastet wird, eine Antriebssteuerungseinheit, welche den Belastungsanlegemechanismus, die Strahlungsabbildungsvorrichtung und den Bewegungsmechanismus antreibt und steuert, und eine Abbildungsgestaltungs- und Verarbeitungseinheit, welche eine Abbildung bildet auf der Basis der Projektionsdaten für den spezifischen Querschnitt des Reifens, weleher durch die Strahlungsabbildungsvorrichtung erhalten wurde.

Im folgenden werden die Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gesamtblockdiagramm eines Reifenbelastungstest-CT-Abtasters der erfindungsgemäßen Art,

Fig. 2 eine Frontansicht des Belastungsanlegemechanismus und des Drehmechanismus im Reifenbelastungstest-CT-Abtaster gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Mechanismus gemäß Fig. 2,

Fig. 4 Zeitverläufe, welche den Betrieb der Antriebs-Steuereinheit und der Bild- bzw. Abbildungsver-

arbeitungseinheit gemäß Fig. 1 darstellen,

Fig. 5 und 6 jeweils eine Front- und Seitenansicht der Modifikation für den Belastungsanlegemechanismus und den Drehmechanismus,

Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Operation des Belastungsanlegemechanismus gemäß Fig. 6,

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Fig. 9 bis 11 Seitenansichten für weitere Modifikationen des Belastungsanlegemechanismus,

Fig. 12 eine Gesamtschemaansicht einer zweiten Ausführungsform des Reifenbelastungstest-CT-Abtasters

in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung,

Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Veranschauli-' chung der Operation des Rahmens bzw. der Felge

in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12,

Fig. 14 und 15 vereinfachte Darstellungen der Modifikationen für das den Druck aufnehmende Bedienungspult im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.

12, und

Fig. 16 bis 18 vereinfachte Diagramme zur Veranschaulichung der Modifikationen des Belastungsanlegemechanismus im zweiten Ausführungsbeispiel von

Fig. 12.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Reifenbelastungstest-CT-Abtaster der erfindungsgemäßen Art dargestellt, der das Bezugszeichen 10 aufweist.

Der Test- oder Prüf-CT-Abtaster 10 umfaßt einen Belastungsanlege- oder Einsatzmechanismus 14 zum Anlegen einer Belastung an den Reifen 12 unter der Bedingung, in der der zu prüfende bzw. testende Körper, nämlich der Reifen drehbar gelagert wird. Desweiteren ist ein Reifenlauf-Drehmechanismus 16 zur Verwirklichung eines Reifenzustandes vorgesehen, welcher ähnlich der Laufbedingung durch Drehen des Reifens

12 unter belastetem Zustand ist. Außerdem ist ein Reifeninnedruckänderungsmechanismus 18 zur Änderung des Luftdruckes innerhalb des Reifens 12 vorgesehen. Desweiteren ist eine Strahlungsabbildungsvorrichtung vorhanden, welehe eine Strahlungsquelle 20 zur Abgabe gefächerter Strahlenbündel aufweist, um Strahlungsprojektionsdaten für den Reifenquerschnitt zu erhalten, wobei ein Strahlungsdetektor 22 vorhanden ist, um den geänderten Betrag der Strahlung zu bestimmen, wobei die Quelle und der Detektor einander gegenüberliegen mit dazwischen befindlichem Reifen. Auch ist ein Reifendrehdetektor 24 zur Bestimmung der Drehung des Reifens vorhanden, ferner ein Bewegungsmechanismus 25 zur schwingenden Bewegung der Strahlungsabbildungsvorrichtung in der Ebene eines spezifischen Querschnittes des Reifens, eine AntriebsSteuereinheit 26 zur Steuerung des Antriebs für den Belastungsanlegemechanismus, den Reifendrehmechanismus, den Mechanismus 18 zur Änderung des Reifeninnendruckes und des Reifenbewegungsmechanismus 25 sowie zur Steuerung der Strahlungsabgabe der Strahlungsquelle 20, sowie eine Abbildungsbildungs- bzw. Gestaltungsund Verarbeitungseinheit 28, um eine Abbildung zu schaffen auf der Basis der ermittelten Projektionsdaten.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, umfaßt der Reifenlaufdrehmechanismus 16 eine Trommel 30 zur Aufnahme des Reifens 12 und einen Riemenmechanismus 34, welcher der Bodenkantaktier- oder Berührungsebene 32 des Reifens 12 gegenüberliegt. Die Trommel 30 ist frei beweglich in Richtung auf den Riemenmechanisinus 34 gelagert und frei drehbar durch Lager 35a und 35b.

Der Rieinenmechanismus 34 umfaßt ein. Riemenglied 40, welches um zwei Riemenscheiben 36 und 38 längs der Richtung

des Umfanges des Reifens 12 gewickelt ist. Das Riemenglied 40 wird durch die Antriebsriemenscheibe 38 der zwei Riemenscheiben mittels eines Riemens 42 angetrieben. Auf der Trommel 30 ist ein Rotationsdetektor 46 angebracht. Der Strahlungsdetektor 22 der Strahlungsabbildungsvorrichtung ist auf der Seite der Trommel 30 angebracht und ist als Einheitskörper an der Strahlungsquelle 20 über einen Stützoder Lagerkörper 48 befestigt. Der Bewegungsmechanismus 25 der Abbildungsvorrichtung umfaßt ein Ärmglied 52, welches zwei Arme aufweist, die frei drehbar in bezug auf die Grundplattform 50 sind. Auf einem der Arme 52 ist die Strahlungsquelle 20 über einen Rahmen 54 gestützt bzw. gelagert, während auf dem anderen Arm 56 ein Sektorzahnrad 58 angebracht ist. Mit dem Sektorzahnrad 58 ist ein Ritzel 62 gekoppelt, welches auf der Achse eines feststehenden Motors 60 befestigt ist. Daher dreht das Armglied 52 bei angetriebenem Motor 60 mit der Basisplattform als Mittelpunkt , durch das die Strahlungsquelle 20 und der Strahlungsdetektor 22 schwingend bzw. schwenkend in eine spezifische Querschnittsebene des Reifens bewegt werden.

Der Belastungsanlegemechanismus 14 umfaßt Lager oder Stützglieder 66a und 66b zur jeweiligen Aufnahme der Lager 64a und 64b, die die Trommel 30 frei drehbar lagern. Die Stütz- oder Lagerglieder 66a und 66b sind an einem bewegbaren Träger 68 angebracht. Der bewegbare Träger 68 ist in Eingriffsverbindung mit einer Schraube 70 und ist in Richtung auf den Riemenmechanismus 34 durch Drehung der Schraube 70 mittels der Antriebswelle des feststehenden Motors 52 bewegbar. Daher können durch Antrieb des Motors 52 des Belastungsanlegemechanismus 14 der bewegbare Träger 68 und die Trommel 30 in Richtung auf den Riemenmechanismus 34 bewegt werden. Als Ergebnis kommt der Reifen 12

in Kontaktberührung mit dem Riemenglied 40 des Riemenmechanismus 34. Es wird hierdurch möglich, eine Kompressionsbelastung auf den Reifen in radialer Richtung des Reifens 12 anzubringen bzw. anzulegen. Dann wird durch die Antriebswelle des Motors 60 das Riemenglied 40 in Richtung auf den Umfang des Reifens angetrieben, so daß der Reifen in einen Zustand gebracht wird, der ähnlich dem des Laufzustandes auf der Straßenoberfläche ist.

Der Reifeninnendruckänderungsmechanismus 18 umfaßt eine· Luftpumpe 76 zur Zufuhr von Luft zum Reifen 12 durch eine Luftdüse 74 in dem Zeitpunkt, wenn die Drehung des Reifens 12 unterbrochen ist. Die Antriebssteuereinheit 26 umfaßt einen Antriebssteuerer 78, welcher den Motor 44 für den Riemenmechanismus 34, den Motor 52 für den Belastungsanlegemechanismus 14 und den Motor 60 für den Abbildungsvorrichtungsbewegungsmechanismus 25 antreibt und steuert sowie den Betrieb der Luftpumpe 76, welche Luft in den Reifen 12 injiziert sowie eine Steuereinheit 8.0, welche die Strahlungsabgabe■ ·. von der Strahlungsquelle 20 steuert, die Datenbeschaffung der Projektionsdaten für die Abgabestrahlung steuert, welche beim Strahlungsdetektor 22 ermittelt wurden und .zwar in der Abbildungs- und Verarbeitungseinheit 28,sowie außerdem den Antriebssteuerer 78 steuert.

Die Abbildungsrekonstruktions- .und Verarbeitungseinheit 28 bildet eine Abbildung auf der Grundlage des Strahlungssignales, welches durch den Strahlungsdetektor 22 festgestellt wurde, welcher in den US-PSen 4 149 247 bis 4 249 offenbart ist. Er umfaßt einen Computer 82, welcher aus einem Mikrocomputer oder ähnlichem besteht und eine Gruppe von Komponenten, nämlich einer Datenbeschaffungs-

einheit (DAS) 84, einer Vor-Verarbeitungseinheit 86, einer Rekonstruktionseinheit 88, einer Abildungsspeichereinheit 90, einer CRT-Anzeige 92 und einem HilfsSpeicher 94, die mit dem Computer 82 verbunden sind. Die Datenbe-Schaffungseinheit 84 dient zum Sammeln von Daten bei der Strahlungsprojektion, welche durch den Strahlungsdetektor 22 ermittelt wird in Übereinstimmung mit dem Datenbeschaffungssignal, welches durch die Steuereinheit 80 über den Computer 82 geliefert wird. Die Vor-Verarbeitungseinheit 86 dient zur Ermöglichung einer Vor-Verarbeitung, wie zum Beispiel Korrektur für die Projektionsdaten, welche dem Computer 82 über die Datenbeschaffungseinheit 84 unter der Steuerung des Computers 82 zugeführt bzw. geliefert werden. Die Projektionsdaten, welche einer solchen Vor-Verarbeitung unterzogen wurden, werden zeitweilig in der Bild- bzw. Abbildungsspeichereinheit 90 gespeichert. Die Rekonstruktionseinheit 88 bildet Bild- bzw. Abbildungsrekonstruktionsdaten zur Rekonstruierung eines Bildes auf der Grundlage der vör-verarbeiteten Projektionsdaten. Die Bild- bzw. Abbildungsrekonstruktionsdaten werden im Hilfsspeicher 94 über den Computer 82 gespeichert und werden außerdem der CRT-Anzeige 92 zugeführt, um das CT-BiId bzw. die CT-Abbildung auf der CRT-Anzeige 92 darzustellen.

Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf Zeitverläufe gemäß Fig. 4 beschrieben.

Als erstes liefert dann, wenn ein Startimpulssignal S₁₀ für die Testoperation von der Steuereinheit 80 an den Computer 82 geliefert wird, die Steuereinheit 80 ein Signal S₁₂ an die Strahlungsquelle 20, um zu bestätigen, ob die Quelle für den Betrieb bereit ist oder nicht. Dann gibt . auf den Empfang eines Signales S . hin, welches anzeigt,

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daß die Steuereinheit 20 für den Betrieb bereit ist, die Steuereinheit 80 ein Antriebsimpulssignal Sg an den Antriebssteuerer 78 ab. In Übereinstimmung mit dem Empfang des AntriebsimpulssignaIes S₁₆ liefert der Antriebssteuerer 78 ein Antriebssignal S₁O an die Motoren 44 und 52, um einen festen Drehwert und eine feste Belastung .an den Reifen 12 zu geben, wodurch die Motoren 44 und 52 in Übereinstimmung mit dem Antriebssignal S₁g angetrieben werden.

Der Motor 52 veranlaßt, daß die Schraube 70 angetrieben und gedreht wird, um die Bewegungsstütze und den Reifen 12 in Richtung auf das Riemenglied 40 des Reifenlaufdrehmechanismus 16 zu bewegen, und bringt das Riemenglied 40 sowie den Reifen 12 in Kontaktberührung unter einer vorgeschriebenen Belastung. Gleichzeitig veranlaßt der Motor 44 den Antrieb und die Drehung des Riemengliedes bei einer festen Geschwindigkeit. Der Reifen 12 wird durch den Antrieb des Riemengliedes gedreht, welches in einen Zustand zu bringen ist, welcher ähnlich dem des Laufzustandes ist. Die Drehung des Reifens 12 wird durch den Rotationsdetektor ermittelt, beispielsweise einem Kodierer. Die ermittelte Menge wird an die Steuereinheit 80 als ein Impulssignal S₂₀ abgegeben entsprechend der Drehzahl, Wenn eine Situation gegeben ist, in der das Impulssignal S~q in einem festen Zeitintervall erzeugt wird, beurteilt die Steuereinheit 80, daß der Reifen 12 auf einen vorgegebenen Wert der Drehung unter einer vorbestimmten Last eingestellt bzw. gesetzt worden ist. Bei Beurteilung oder Bewertung durch die Steuereinheit 80, daß eine konstante Drehgeschwindigkeit realisiert ist, gibt sie an die Strahlungsquelle 20 ein Strahlungserzeugungsimpulssignal S^₂ bei einem Intervall ab, welches einer Umdrehung des Reifens

12 entspricht und gibt außerdem an den Antriebssteuerer 78 ein Impulssignal S-^ ab, welches um eine vorgegebene Zeitlänge in bezug auf das Strahlungserzeugungsimpulssignal verzögert ist, um den Motor 60 für den Abbildungsvorrichtungsbewegungsmechanismus 25 anzutreiben. Aufgrund dieser Anordnung wird der Motor 60 bei einer vorbestimmten Zeit nach der Emission der Strahlung aus der Strahlungsquelle 20 angetrieben. Die Strahlungsquelle 20 und der Strahlungsdetektor 22 werden schwenkend bzw. schwingend.'um eine vorbestimmten Winkel von z.B. 0,6° in einer spezifischen Querschnittsebene des Reifens über einen Winkelbereich von ungefähr 180° plus Fächer bewegt. Daher wird es möglich, die Abbildungsdaten des spezifischen Querschnittes des Reifens durch Drehung des Reifens 12 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit und unter einer vorbestimmten Last bzw. Belastungsbedingung zu korrigieren.

Darüber hinaus ist es auch möglich, CT-Bilder bzw. Abbildungen des Reifens 12 zu erhalten, während er sich unter Beschleunigung befindet und zwar durch Ermittlung der Impulsbreite des Ausgangsimpulses S₂₀ vor dem Einstellen, wobei die Beschleunigung durch Berechnung auf der Basis des Wertes der Impulsbreite herausgefunden wird und durch Bildung eines Strahlungserzeugungsimpulses, welcher an die Strahlungsquelle 20 zu senden ist.

Im Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach der Erfindung ist es möglich, von dem Strahlungsdetektor 22 die Projektionsdaten zu erhalten, die einen, vorgeschriebenen Querschnitt des Reifens 12 betreffen, und zwar durch Ausführung von verschiedenen Formen von Testen, welche unter der Steuerung der Steuerungseinheit 80 folgen, nachdem der zu testende Reifen 12 auf den Belastungsanlegemechanismus 14 gesetzt wurde.

a) Der Innendruck des Reifens 12 wird durch Zufuhr von Luft zum Reifen 12 bei einem festen Betragswert pro Zeiteinheit, z.B. von der Luftpumpe 76 über die Luftdüse 74, geändert. Die Projektionsfaktordaten betreffen die Änderungen in der Querschnittsstruktur bei einer Zunahme des Innendruckes des Reifens 12 durch Aktivierung der Strahlungsquelle 20, z.B. in ein Zeiteinheitsintervall, wie bereits zuvor erahnt.

b) Die bewegbare Stütze 68 und die Trommel 30 werden durch Antriebsübertragung des Motors 52 bewegt und zwar unter der Steuerung des AntriebsSteuerers 78, z.B. in einem festgelegten Abstand pro Zeiteinheit, in Richtung auf die Seite des Riemenmechanismus 34. Durch diese An-Ordnung können Projektionsdaten erhalten werden, die die Änderungen in der Querschnittsstruktur des Reifens 12 entsprechend der Zunahme der Belastung betreffen.

c) Die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Reifens 12 nimmt zu und zwar durch den Motor 44 unter der Steuerung des Antriebssteuerers 78 bei beispielsweise einem Intervall der Zeiteinheit. Projektionsdaten werden für jede Drehzahl des Reifens 12 erhalten und zwar durch ihre Ermittlung mittels des Rotationsdetektors 46. Das bedeutet, daß es möglich ist, Projektionsdaten zu erhalten, welche die Änderungen in der Struktur des gleichen Querschnittes des Reifens 12 entsprechend den Zunahmen der Drehzahl entsprechen.

d) Es ist möglich, Änderungen in der Querschnittsstruktur des Reifens 12 entsprechend dem Verstreichen in der Zeit der Bedingungen unter der Bedingung von z.B. konstanter Drehgeschwindigkeit und konstanter Belastung zu er-

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halten, nämlich Projektionsdaten, welche die Lauflebensdauer des Reifens 12 betreffen, entsprechend den Zunahmen bei der zurückgelegten Strecke. Was die zurückgelegte Strecke betrifft, ermittelt der Rotationsdetektor 46 außerdem eine Drehung des Reifens 12, so daß die gewünschten Daten einfach aus den obigen beiden Datenarten berechnet werden können, wenn der Durchmesser des Reifens 12 bekannt ist.

ej Durch geeignete Kombination der Teste a) bis d) wird es inöglich, Projektionsfaktordaten entsprechend den Änderungen in der Querschnittsstruktur des Reifens 12 unter komplexen Bedingungen zu erhalten.

Als nächstes wird Bezug genommen auf die Zeitverläufe von Fig. 4, wobei die Operation der Antriebssteuereinheit 26 und der Abbildungsbildungs- und Verarbeitungseinheit 78 im oben genannten Test d) beschrieben wird.

Als nächstes wird mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 eine Modifikation des Belastungsanlegemechanismus für den Reifenbelastungstest-CT-Abtaster in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Modifikation umfaßt ein Paar von Seitenkonsolen (Panele)(in Fig. 6 ist jedoch nur eine Konsole aus Gründen der Übersichtlichkeit und Vereinfachung in der Erklärung dargestellt) 100, welche beabstandet angeordnet sind, wobei der Abstand etwas größer ist als die Breite des Reifens. Das Seitenpanelpaar 100 ist jeweils mit einem festen Abstand 102 und mit einem Schrauben- bzw. Spindelmechanismus 106 gekoppelt so, daß Kugelumlaufspindeln, welche axial durch einen Motor 104 gestützt bzw. gelagert werden,

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welcher in dem festen Abschnitt 102 untergebracht ist. Sie sind durch bewegbare Abschnitte 110 ausgebildet, welche in Richtung der Pfeile 108 in Übereinstimmung mit dem Drehantrieb des Motors 104 bewegt werden können. Zusätzlieh weist der feste Abschnitt 102 eine Konstruktion auf, die einen Bereich des bewegbaren Abschnittes 110 aufnehmen kann, wenn der bewegbare Abschnitt 110 sich in Richtung des Pfeiles 108 bewegt. Außerdem wird die Welle des Motors 104 durch den Antriebssteuerer 78 gesteuert, weleher unter der Steuerung der Steuereinheit 80 wie beim ersten Ausführungsbeispiel arbeitet. Andererseits sind auf dem Paar der Seitenkonsolen 100 eine Vielzahl von Belastungswalzen 112 nahezu linear und in kontinuierlicher Weise zwischen äon festen Abschnitten 102 überbrückend angeordnet. Außerdem sind im Endabschnitt der bewegbaren Abschnitte 110 H.lfs- bzw. Sicherheits- und Reservewalzen 116 angebracht, ,im die Innenumfangsoberflache 140 des Reifens 12 unter Se izbedingung des Belastungsanlegemechanismus des Reifens 12 aufzunehmen. Daher wird es in dem obigen Belastungsan.'.egemechanismus gemäß Fig. 7 möglich, effektiv die Trennung W zwischen den Belastungswalzen 112 und den Hilf's- un.d Reservewalzen 116 zu verringern, und zwar durch Bewegung der bewegbaren Abschnitte 110 des Paars der Seiten::onsolen 100 in Richtung auf die festen Abschnitte 102 unter der Setzbedingung bzw. Einstellbedingung des Reifens 12. Außerdem ist ein Teil oder Bereich der obigen Belastungswalzen 112 so angeordnet, daß sie eine breitere Trennung oder Teilung aufweisen als für die anderen Teile, um es möglich zu machen, den Reifen 12 mit gefächerten Strahlenbündeln aus der Strahlungsquelle 118 (sh. Fig. 6) zu bestrahlen. Darüber hinaus ist der BeIastungsanlegemechanismus wie in Fig. 8 dargestellt ausgestaltet bzw. ausgebildet, um zu ermöglichen, daß die Sei-

panele oder -konsolen 100 in bezug auf die Belastungsrollen 112 geöffnet werden, wobei der geöffnet Zustand für das Einstellen bzw. Anbringen oder die Freigabe der Reifeneinstellung verfügbar ist.
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Daher wird es durch Kombination der oben genannten Modifikation für den Belastungsanlegemechanismus mit der Antriebssteuereinheit 26 und der Abbildungsbildungs- und Verarbeitungseinheit 28 des ersten Ausführungsbeispieles möglieh, verschiedene Teste wie im ersten Ausführungsbeispiel auszuführen und nach der Ausführung ähnliche Wirkungen zu erzielen.

Als nächstes werden mit Bezug auf die Fig. 9 bis 11 andere Modifikationen des Belastungsanlegemechanismus beschrieben.

a) Wie in Fig. 9 gezeigt, kann durch Ausbildung eines Belastungsanlegemechanismus mit Druckgliedern 120, welche den Reifen 12 unter einer vorbeschriebenen Belastung nach seiner Aufbringung tragen, und mit Hilfs- und Sicherheitswalzen 122, welche den Reifen 12 von seiner Innenumfangsoberflache 114 drücken, zum Testen von Änderungen in der Querschnittsstruktur des Reifens 12 in bezug auf Zunahmen im Innendruck unter der Bedingung von beispielsweise einer konstanten Belastung angewendet werden.

b) Ein Belastungsanlegemechanismus kann mit einem Paar von Druckgliedern 126 und 128 versehen und ausgebildet sein, welche in der Nachbarschaft ihrer beiden Enden durch Schrauben- oder Spindelmechanismen 124 wie in Fig. 10 gezeigt verbunden sind sowie außerdem durch Anbringung von Motoren 130 zum Antreiben und Drehen des Spindelmechanxsmus 124 auf dem Druckglied 126. Mit einer solchen Anord-'

nung wird es zum Beispiel möglich, die Änderungen in der Querschnittsstruktur des Reifens 12 für Belastungen von beiden Seiten des Reifens 12 zu messen, und zwar unter unterschiedlichen Bedingungen, z.B. bei Zunahme oder Abnahme des Innendruckes des Reifens, durch Einstellung oder Justierung der Weite bzw. Teilung zwischen den Druckgliedern nach dem Einlegen des Reifens 12 durch Drehung der Spindelmechanismen 124 unter der Steuerung der Drehung des Motors 130.

c) Wie in Fig. 11 gezeigt, kann ein Belastungsanlegemechanismus durch ein Paar von nahezu parallelen Gliedern 134 und 136 ausgebildet sein, welche in der Nachbarschaft ihrer beiden Enden durch Spindelmechanismen 132 verbunden sind sowie eine Vielzahl von Walzen 138 und 140 aufweisen, welche ungefährt linear in bezug auf die nahezu parallelen Glieder 134 und 136 angeordnet sind. Mit einem solchen Mechanismus wird es möglich, Teste für den Drehzustand des Reifens 12 auszuführen und zwar zusätzlich zum Test, der beispielsweise in Verbindung mit der Modifikation b) beschrieben wurde.

Wie bereits oben erklärt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Bildung von Querschnittsabbildungen eines Reifens durch Bestrahlung des Reifens mit einer Strahlung ausgebildet und ausgerüstet mit Mitteln zur Zufuhr von Luft zum Reifen und mit Mitteln zur Steuerung der Belastung, welche an den Reifen angelegt werden soll. Daher ermöglicht die Vorrichtung Querschnittsstrukturprüfungen bzw. Inspektionen des Reifens durch CT-Abtastung unter verschiedenen Arten des belasteten Zustandes auszuführen, welches in der Vergangenheit unmöglich war. Die Vorrichtung erbringt wesentliche Wirkungen für die

Qualitätskontrolle und Steuerung und Kostenreduktion durch aktive Anwendung der Vorrichtung für unterschiedliche Arten der strukturellen Inspektionen im Verlaufe der Entwicklung, desweiteren Bestätigung der optimalen Struktur, Bestätigung dessen, was bei Änderung in den Herstellungstechniken des Reifens usw. sich ändert.

Als nächstes wird mit Bezug auf die Fig. 12 bis 18 ein zweites Ausführungsbeispiel des Reifenbelastungstest-CT-Abtasters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das zweite Ausführungsbeispiel umfaßt wie aus Fig. 12 zu sehen ist einen Belastungsanlegemechanismus 150, welcher eine Funktion aufweist, die^ähnlich der des Mechanismus des ersten Ausführungsbeispieles ist, desweiteren einen Bewegungsmechanismus 156, der eine Strahlungsquelle 152 und einen Strahlungsdetektor 154 relativ zum Reifen 12 bewegt, eine AntriebsSteuereinheit 26, ähnlich der des ersten Ausführungsbeispieles, zum Antreiben des Belastungsanlegemechanismus 150 und des Bewegungsmechanismus 156 sowie eine Abbildungsbildungs- und Verarbeitungseinheit 128, ähnlich der im ersten Ausführungsbeispiel, welche ein Bild bzw. eine Abbildung durch Verarbeitung von Daten schafft und bildet, welche von dem Strahlungsdetektor 154 gesendet werden.

Der Belastungsanlegemechanismus 150 weist eine Felge auf, welche aus einem Material wie z.B. Aluminium oder Kunststoff hergestellt ist, welches einen geringeren Röntgenstrahlabsorptionsfaktor aufweist, und zwar zur Aufnahme des Reifens 12. Diese Felge wird frei drehbar wie durch die Pfeile a gezeigt gelagert und gehalten und ist frei

bewegbar in radialer Richtung des Reifens, wie durch die Pfeile B gezeigt ist. Eine Druckempfangskonsole 164 ist so angeordnet, daß sie der Felge 162 gegenüberliegt, und zwar über dem Reifen 12. Eine Pelgenantriebseinheit 168, wie z.B. ein Motor, zum Antreiben der Felge in Richtung der Pfeile B ist auf der Felge 162 befestigt. Folglich wird sie durch Bewegung des Reifens 12 in Richtung der Pfeile B durch die Felgenantriebseinheit 168 so angeordnet, daß der Reifen 12 gegen den Druck der EmpfangskonsotO Ie 164 gedrückt wird. Der Druck des Reifens 12 gegen die Druckempfangs- oder Aufnahmekonsole 164 kann bis zu 10 t für Reifen von Lastwagen und Bussen gewählt werden und 15t für Reifen von Personenwagen.

Der Bewegungsmechanismus 156 umfaßt einen Rahmen 170 zur Aufnahme der Strahlungsquelle 152 und des Strahlungsdetektors 154, .welcher so angebracht werden sollte, daß die gegenseitigen zuvor beschriebenen relativen Positionen erhalten bleiben. Der Rahmen 170 ist ausgebildet, um frei über einen Winkelbereich von ungefähr 180° plus Fächer in einer Querschnittsebene des Reifens geschwenkt bzw. gedreht zu werden mit einem Punkt C im Reifeninneren 12 als Mittelpunkt, wie in Fig. 13 gezeigt. Gleichzeitig ist der Rahmen 170 ausgebildet, um frei über einen Winkelbereich von ungefähr - 20° längs des Reifenumfanges geschwenkt zu werden mit der Reifenachse X als Mittelpunkt, um es möglich zu. machen, CT-Bilder bzw. Abbildungen des Reifens 12 bei vielen Stellen bzw. Positionen zu machen. Der Bewegungsmechanismus 156 weist eine Rahmenbewegungseinheit 152, wie z.B. einen Motor, zum Antreiben und Drehen des Rahmens 170 wie oben beschrieben auf. Darüber hinaus ist die gesamte oben beschriebene Vorrichtung in ein Gehäuse 174 untergebracht, welche eine Röntgenstrahlabschirmfunk-

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tion aufweist, um ein Leck von Röntgenstrahlen von der Strahlungsquelle 152 zu verhindern.

Die Antriebssteuereinheit 26 dient zur Steuerung des Antriebes der Felgenantriebseinheit 165 des Belastungsanlegemechanismus 150 und einer Rahmenantriebseinheit 172 des Bewegungsmechanismus 156 sowie zur Steuerung der Strahlungsabgabe der Strahlungsquelle 152. Da seine Funktion ähnlich derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles ist, wird keine weitere Erklärung hierzu gemacht.

Als nächstes werden aufeinanderfolgende Operationen für die Bildung eines CT-Bildes bzw. Abbildung des Reifens durch Verwendung des zweiten Ausführungsbeispieles der CT-Abbildungsvorrichtung der oben beschriebenen Art beschrieben. Der Reifen 12, welcher inspiziert werden soll, wird auf der Felge 162 befestigt. Sein Luftdruck wird auf einen vorbeschriebenen Wert eingestellt. Als nächstes werden der Reifen 12 und die Felge 162, wie durch den Pfeil A dargestellt, gedreht, um den Bereich des Reifens, dessen CT-Bilder bzw. Abbildungen gewünscht werden, einzustellen, um ihn in eine Position zu bringen, welche dem Druckempfangspanel bzw. -konsole 164 gegenüberliegt. Es ist natürlich notwendig, den Reifen 12 von der Druckempfangskonsole 164 während der oben beschriebenen Operation entfernt zu halten. Als nächstes treibt die Antriebssteuereinheit 26 die Felgenantriebseinheit 168 an, um die Felge 162 in die Richtung der Druckempfangskonsole 164 zu bewegen und drückt den Reifen 12 mit einem vorbestimmten Druck gegen die Druckempfangskonsole 164. Als nächstes treibt die Antriebssteuereinheit 26 die Rahmenantriebseinheit 172 an, um den Rahmen 170 längs des Reifenumfanges 12 mit der Reifenachse X als Mittelpunkt zu dre-

hen, um die Strahlungsquelle 152 und den Strahlungsdetektor 154 auf einer gewünschten Querschnittsebene des Reifens zu plazieren. Wenn man annimmt, daß der Rahmen 170 in einen Zustand wie in Fig. 12 dargestellt gebracht worden ist, erhält man eine CT-Abbildung des Reifens 12 in Mittelpunktspuroberfläche. Als nächstes wird, wenn die Strahlungsquelle 152 durch die Antriebssteuereinheit 26 angetrieben wird, Strahlung abgegeben. Die abgegebene Strahlung trifft auf den Strahlungsdetektor 154 über die Felge 162, den Reifen 12 und die Druckempfangskonsole 164 und wird dort in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das Ausgangssignal des Strahlungsdetektors 154 wird zur Bildbzw. Abbildungsformation und Verarbeitungseinheit über die AntriebsSteuereinheit 26 analog zum Fall des ersten Ausführungsbeispiels gesendet. Die CT-Abbildung kann extrem deutlich die Zustände und Bedingungen der Gummischichten darstellen, welche den Reifen bilden sowie die Zustände der Schnüre, welche im Gummiinneren eingebettet sind usw.

Als nächstes wird die Rahmenantriebseinheit 172 zur Bildung von CT-Bildern und Abbildungen für den anderen Teil des gleichen Reifens angetrieben über die AntriebsSteuereinheit 26, um den Rahmen 170 längs des Umfanges des Reifens 12 mit der axialen Linie X als Mittelpunkt zu drehen, um die Strahlungsquelle 152 und den Strahlungsdetektor 154 in eine gewünschte Querschnittsebene zu bringen. In diesem Falle ist es nicht notwendig, die Felgenantriebseinheit 168 anzutreiben. Der Reifen 12 wird im Zustand mit angelegter Belastung gehalten. Die gewünschten Operationen sind ähnlich denen, wie sie vorher beschrieben wurden. Die CT-Bilder bzw. Abbildungen können in der gleichen Weise erhalten werden.

Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 empfängt der Strahlungsdetektor 154 Strahlung, welche die Druckempfangskonsole 164 durchdrungen hat. Da jedoch die Druckempfangskonsole 164 eine ausreichende Dicke aufweisen muß, um imstände zu sein, einem beträchtlichen hohen Druck zu widerstehen, kann es passieren, daß die Röntgenstrahlenoperation unerwünscht hoch wird sogar dann, wenn ein Material verwendet wird mit einer geringen Röntgenstrahlenabsorption. In einem solchen FaLl kann ein Druckempfangspanel oder -konsole 196 mit zwei Druckempfangshalb-Konsolen 196a und 196b ausgebildet sein, welche eiinander gegenüberliegend über einen niedrigen bzw. schmalen Spalt 194 angeordnet sind, welcher in Drehrichtung des Rahmens 170 wie in Fig. 14 gezeigt sich erstreckt. Wenn Gebrauch gemacht wird von-einem Druckempfangspanel bzw. -konsole 196, welche wie oben ausgebildet ist, wird es möglich, den Einfluß der Röntgenstrahlenabsorption aufgrund der Druckempfangskonsole zu beseitigen durch Drehung des Rahmens 170 innerhalb einer Ebene, welche durch den Spalt 194 passiert, da die Röntgenstrahlen dann auf den Strahlungsdetektor 154 über den Spalt 194 auftreffen. Wenn in diesem Falle der Reifen 12 gegen die Druckempfangskonsole zusammengedrückt wird, entsteht kein Einfluß des Druckes des Spaltes im deformierten Zustand des Reifens 12, da die Breite des Spaltes 194, weleher in der Druckempfangskonsole 196 gebildet ist, sehr klein ist.

Im in Fig. 14 gezeigten Beispiel ist die Druckempfangskonsole 196 fixiert, so daß dann, wenn CT-Abbildungen der Grenzfläche zwischen Reifen und Straß'enoberfläche gewünscht werden, z.B. Röntgenstrahlen absorbiert werden sollen durch die Druckaufnahme- bzw. Empfangskonsole 196. Um einen solchen Nachteil zu beseitigen, kann eine Druck-

empfangskonsole 200 mit zwei plattenähnlichen Gliedern 200a und 200b ausgebildet sein, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, um so einen Spalt 198 zu bilden, welcher wie in Fig. 15 gezeigt sich nach außen erstreckt, und man kann die Druckempfangs- oder Aufnahmekonsole 200 in Richtung der Pfeile frei auf- und abwärts bewegbar anordnen. Durch die Verwendung einer solchen Druckaufnahmekonsole 200 wird es möglich, CT-Abbildungen der Grenzfläche zwischen dem Reifen und der Ablaufoberfläche wie in Fig. 15 gezeigt zu schaffen, ohne durch die Gegenwart des Druckaufnahmepanels bzw. -konsole beeinflußt zu sein.

Im oben genannten Ausführungsbeispiel wird Belastung auf den Reifen gebracht, und zwar durch Bewegung der Felge, auf der der Reffen befesti ;t ist in Richtung auf die Druckaufnahmekonsole. Jedoch kar.n die Belastung auf den Reifen auch durch Drücken der Druckaufnahmekonsole gegen die Felge angewendet bzw. angelegt werden. Fig. 16 zeigt eine Modifikation, wie oben ausgebildet, für den CT-Abtaster für den Reifen der vorliegenden Erfindung. Der zu inspizierende und prüfende Reifen wird auf die Felge 202 aufgebracht und Luft eingelassen. Im Mittelpunkt der Felge 202 wird eine öffnung 202c geschaffen, durch welche ein armähnlicher Rahmen 206 mit aufgebrachter Strahlungsquelle 204 angeordnet ist und in der Lage ist, frei zu passieren. Auf dem Rahmen 206 ist ein Strahlungsdetektor 208 befestigt, welcher Röntgenstrahlensensorelemente aufweist, die längs eines Bereiches eines Kreisbogens angeordnet sind. Der Rahmen 206 ist gestützt bzw. gelagert, um so seine Drehung zu ermöglichen, und zwar mit der axialen Linie X-X des Reifens als Mittelpunkt und um auch mit einem Innenpunkt C des Reifens 12 als Mittelpunkt gedreht werden zu können. Unterschiedliche Formen eines solchen

Träger- oder Lagerungsmechanismus können in Betracht kommen, obwohl sie nicht explizit dargestellt sind. Außerdem kann ein Felgenträgermechanismus, wie in Fig. 17 gezeigt, verwendet werden, welcher die Felge 202 frei drehbar trägt und auch dem Druck der Druckkonsole 210 widersteht. Flansche 202a und 202b können auf beiden Seiten der Felge 202 in einem.einheitlichen Körper oder Gehäuse wie in Fig. 16 gezeigt ausgebildet sein. Diese Flansche können jeweils mit der Bogenform der Empfangsglieder 214a und 214b über Kugelumlaufspindeln 212a und 212b wie in Fig. 16 gezeigt verbunden sein, wo diese Empfangsglieder ihrerseits über Stifte 216a und 216b gestützt bzw. gelagert sind. Die Sti£ce 216a und 216b sind in Auf- und Abwärtsrichtung Fig„ 16 bewegbar, um dem Reifen 12 zu gestatten, auf bzw. von der Felge 202 aufgebracht bzw. entfernt zu werden. In einen solchen Felgenträger bzw. Lagerungsmechanismus dreht die :?elge 202 in einfacher Weise, so daß es vorzuziehen ist, einen Bremsmechanismus vorzusehen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Reifen- und Feigananordnung auf dem Felgenträgermechanismus 202 Befestigt, nachdem der Reifen 12 auf die Felge aufgesetzt wurden und Luft eingelassen wurde. Als nächstes wird der Reifan 12 gedreht und die Einstellung vorgenommen, um den gewünschten Bereich des Reifens 12 gegenüberliegend^zur Driicldconsole 210 zu bringen. Nach der Fixierung des Reifens 12 in diesem Zustand durch Betätigung des Bremsmechanismus wird die Druckkonsole 210 in Richtung auf die Felge 202 bewegt, um eine vorgegebene Belastung auf den Reifen 12 zu bringen. Als nächstes wird der Rahmen 206 gedreht mit der axialen Linie X-X des Reifens als Mittelpunkt. CT-Abbildungen bzw. Bilder des gewünschten Bereiches 12 werden aufgenommen im Wege der Energie-Aktivierung der Strah-

lungsquelle 218 und durch Drehung der Felge 20 6.

In Fig. 18 ist ein Beispiel eines Mechanismus zum Anlegen einer Belastung an einen gewünschten Bereich des Reifens gezeigt, welcher anwendbar ist für die Vorrichtung von Fig. 12. Die Felge 162 mit dem auf ihr befestigten Reifen 12 ist mit einer Schraube 222 über einen Arm 220 verbunden. Eine Spindel 224 ist in die Schraube 222 eingebracht. Die Spindel 224 wird durch einen Gleichstrommotor 206 gedreht. Andererseits ist auf der rückseitigen Oberfläche des Druckaufnahmepanels bzw. -konsole 164, gegen die der Reifen 12 gedrückt wird, ein Drucksensor 228 angeordnet, welcher aus einer Belastungszelle oder Kislerzelle besteht. Das Ausgangssignal des Drucksensors wird an die negative Seite eines Komparators 232 über einen Verstärker 230 angelegt. Ein Standardsignal, welches einer gewünschten Einstellast entspricht, wird der positiven Seite des Komparators eingegeben. Das Ausgangssignal des Komparators wird an den Gleichstrommotor 226 über einen Verstärker geliefert. Daher wird eine negative Rückkopplung betrieben bzw. bewirkt und der Gleichstrommotor 226 wird angetrieben, um eine vorbestimmte Einstellbelastung auf den Reifen 12 zu geben.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Reifenbelastungstest-CT-Abtasters, wie er im vorhergehenden beschrieben wurde, wird es möglich, die Innenstruktur des Reifens zerstörungsfrei zu beobachten unter Bedingungen, die denen bei der Benutzung äquivalent sind, während der der Reifen mit Luft aufgeblasen und belastet wird. Daher ist es möglich, Beobachtungen der Fehlererzeugungsprozeße bei Fortführung der Trommelteste oder des tatsächlichen Laufens zu machen. Da darüber hinaus CT-Abbildungen erhalten wer-

den können während des sich ändernden Luftdruckes und der Belastung, ist es möglich, detaillierte Beobachtungen hinsichtlich sämtlicher Glieder zu machen, welche den Reifen bilden. Da es keine Notwendigkeit für ein Auftrennen und Schneiden des Reifens gibt, wie dies in der Vergangenheit notwendigerweise der Fall war, können diese Beobachtungen sicher und effizient gemacht werden mit dem Ziel der Reduzierung der Inspektionskosten. Da es schließlich möglich ist, Vergleichsbeobachtungen zwischen der hohen Reifenlehre bzw. Schablone vor der Vulkanisierung und dem hergestellten Reifen des identischen Reifens zu machen, ist es möglich, eine Einheitlichkeit für die hergestellten Reifen zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele der zuvor beschriebenen Art beschränkt. Zahlreiche Modifikationen können möglich sein. Zum Beispiel kann bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der Rahmen drehbar sein, welcher die Röntgenstrahlenröhre und den Röntgenstrahlendetektor in vorbestimmten Relativpositionen zur Reifenaxiallinie als den Mittelpunkt hält, um CT-Abbildungen einer Vielzahl von Reifenbereichen unter belastetem Zustand des Reifens zu erhalten. Im Gegensatz hierzu ist es :jedoch möglich, den Reifen in bezug auf den Rahmen zu drehen. In diesem Falle wird die Konstruktion in gewisser Weise kompliziert, da es notwendig ist, den Reifen unter belastetem Zustand zu drehen. Obwohl außerdem der Reifen in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen nicht gedreht wurde, um Daten für die Rekonstruktion von CT-Abbildungen zu erhalten, kann es auch möglich sein, den Reifen mit dem stationär gehaltenen Rahmen zu drehen. Obwohl darüber hinaus in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen die Anordnung getroffen war, um CT-Abbildungen des Rei-

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fens unter einem Zustand bzw. einer Bedingung zu erhalten, in der eine vorgeschriebene Belastung angelegt wurde, ist es möglich/ CT-Abbildungen durch Veränderung des Innendruckes des Reifens zu erhalten, um den Einfluß des Drukkes auf die Innenstruktur des Reifens zu analysieren. Obwohl schließlich Röntgenstrahlen verwendet wurden, um CT-Abbildungen in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen zu erhalten, ist es auch möglich, einen CT-Abtaster zu erhalten, welcher Ultraschallwellen, unterschiedliche CorpQSCularstrahlen, nukleare magnetische Resonanz und andere verwendet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zusammenfassend festzustellen, daß die Vorrichtung ausgebildet ist um Bilder bzw. Abbildungen des Querschnittes eines Reifens zu erhalten auf der Grundlage von Projelctionsdaten der Strahlung für den Reifenquerschnitt, welcher durch Strahlung bestrahlt wird. Da die Vorrichtung ausgebildet ist mit Mitteln zur Zufuhr von Luft zum Re:.fen und mit Mitteln zur Steuerung der an den Reifen anzulegenden Belastung wird es möglich, Inspektionen der Qv.er Schnitts struktur des Reifens auszuführen durch Durchfül.rung von CT-Bildern bzw. Abbildungen unter verschiedenen l'xten von Belastungsbedingungen, welche zuvor unmöglich ausgeführt werden konnten.

Durch Verwendung der vorliegenden Vorrichtung wird es daher möglich, wesentliche Wirkungen auf die Qualitätssteuerung und die Kostenreduktion durch ihre aktive Anwendung auf unterschiedliche Arten der strukturellen Inspektionen während der Reifenentwicklung, Bestätigung der optimalen Struktur, Bestätigung der Ergebnisse für Änderungen in der Herstellungstechnik usw. auszuüben bzw. zu erzielen.

Claims

HOFFMANN · EITLE & PA-RTNER i

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE ' _r\

PATENTANWÄLTE WERNER EITLE, DIPL.-ING. · KLAUS HOFFMANN, DR., DIPL-ING. -WERNER LEHN, DIPL-ING.

KLAUS FÜCHSLE, DIPL-ING. ■ BERND HANSEN, DR., DIPL-CHEM. ■ HANS-A. BRAUNS, DR., DIPL.-CHEM. · KLAUS GORG, DIPL-ING. KARL KOHLMANN, DIPL.-ING. · HELGA KOLB, DR., DIPL.-CHEM. · BERNHARD VON FISCHERN, DIPL.-ING.

RECHTSANWALT ALEXANDER NETTE

- 1 - 4 3 200 q/gt

KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA Kawasaki-shi / JAPAN

Reifenbelastunstest-CT-Abtaster

PATENTANSPRÜCHE :

■■- 1^ Reifenbelastungstest-CT-Abtaster zur Erzielung von Querschnittsbildern bzw. Abbildungen des Reifens auf der Basis von Strahlungsprojektionsdaten für einen speziellen Reifenquerschnitt, welche durch Bestrahlen des Reifens mit der Strahlung erzeugt werden, gekennzeichnet durch

a) einen Belastungsanlegemechanismus zum Anlegen einer Belastung an den Reifen,

b) eine Strahlungsabbildungsvorrichtung zur Erzielung von Strahlungsprojektionsdaten des spezifischen Reifenquerschnittes,

c) eine Einrichtung zur Bewegung der Strahlungsabbildungsvorrichtung im Zustand der Belastung durch den Lastanlegemechanismus in einer spezifischen Querschnittsebene des Reifens, und

d) eine Antriebssteuereinheit zum Antreiben und

Steuern des Belastungsanlegemechanismus, der Strahlungsabbildungsvorrichtung und des Bewegungsmechanismus.

POSTFACH 8104 2O · ARABELLASTRASSE 4/VIII · 8O0O MÖNCHEN 81 3r> . -rcrt erv- wosio rpATur^ . -rcri trcAv. nanimaq^R rnzo Il j. ιιιλ .

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2. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Abbilgungsbildungs- und Verarbeitungseinheit für die Bildung und Schaffung einer Abbildung auf der Basis der Projektionsfaktordaten, die durch die Strahlungsabbildungsvorrichtung erhalten werden.
3. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch einen Mechanismus zum Ändern des Reifeninnendruckes zur Veränderung des Luftdruckes im Reifen.
4. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine zweite Bewegungseinrichtung für die relative Bewegung des Reifens und der Strahlungsabbildungsvorrichtung in Richtung längs des ümfanges des Reifens im Belastungszustand des Reifens durch den Belastungsanlegemechanismus.
5. Reifenbelaatungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Bewegungseinrichtung einen Abbildungsvorrichtungs-Bewegungsmechanismus zum Drehen der Abbildungsvorrichtung in eine spezifische Querschnittsebene des Reifens mit einem vorbestimmten Innenpunkt des Reifens als Mittelpunkt aufweist.
6. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Bewegungseinrichtung einen Reifendreh- und Laufmechanismus aufweist, um den Reifen in einen Dreh- und Lauf-

zustand in einem belasteten Reifenzustand durch den Belastungsanlegemechanismus zu überführen.
7. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß der Reifendreh- und -laufmechanismus eine frei drehbare Trommel aufweist, die den .Reifen aufnimmt, einen Riemenmechanismus, welcher der Grund- bzw. Bodenberührungsoberfläche des Reifens gegenüberliegt sowie einen Motor zum Drehen des Riemengliedes des Riemenmechanismus aufweist.
8. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Belastungsanlegemechanismus Stütz- bzw. Lagerglieder zur Lagerung und Aufnahme jeweils der Lager aufweist, welche die Trommel frei drehbar stützen, einen bewegbaren Träger zur Aufnahme und Stützung der Stützglieder, welcher mit Spindeln im Eingriff steht und einen Motor zum Drehen der Spindeln, wobei der Mechanismus ausgebildet ist, um die Trommel längs der Richtung des Riemenmechanismus zu bewegen und zwar durch Drehung der Spindel durch die Antriebswelle des festen Motors.
9. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Mechanismus zum Ändern des Reifeninnendruckes eine Luftpumpte zur Luftzufuhr zum Reifen über eine Luftdüse aufweist, während die Reifendrehung unterbrochen ist.
10. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die An-

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triebssteuereinheit einen Antriebssteuerer für die Steuerung des Antriebs des Motors des Reifendrehmechanismus des Motors des Belastungsanlegemechanismus und der Luftpumpe zum Lufteinführen in den Reifen aufweist und eine Steuereinheit für die Steuerung der Strahlungsabgabe aus der Strahlungsquelle, die Datenbeschaffung der Strahlungsprojektionsfaktordaten für die Abbildungsbildungs- und Verarbeitungseinheit und den Antriebssteuerer enthält.
11. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Bewegungseinrichtung einen Bewegungsmechanismus für die Drehung der Strahlungsabbildungsvorrichtung längs des ümfanges des Reifens mit der axialen Linie des Reifens als Mittelpunkt aufweist, um CT-Abbildungen einer Vielzahl von gewünschten Bereichen des Reifens zu erhalten.
12. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Bewegungsmechanismus einen Rahmen zur Aufnahme und Stützung der Strahlungsquelle und des Strahlungsdetektors aufweist so, daß sie in gegenseitigen vorbestimmten Positionen befestigt sind, und einen Motor zum Drehen des Rahmens über einen Winkelbereich von ungefähr 180° in der Querschnittsebene des Reifens mit einem Punkt innerhalb des Reifens als Mittelpunkt enthält, sowie ebenso zum Antreiben und Drehen des Rahmens über einen Winkelbereich von ungefähr - 20° längs des Umfanges des Reifens mit der axialen Linie X des Reifens als Mittelpunkt, um CT-Bilder einer Vielzahl von Reifenbereichen ' zu erhalten.
13. Reifenbelastungstest-CT-Abtaster nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Belastungsanlegemechanismus eine Felge zur Aufnahme des Reifens, eine Druckaufnahmekonsole (Panele), die der Felge über dem Reifen gegenüberliegt, und einen Motor zum Bewegen des Reifens in radialer Richtung des Reifens enthält.