DE3835985A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der gleichfoermigkeit von luftreifen, insbesondere kraftfahrzeugreifen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der gleichfoermigkeit von luftreifen, insbesondere kraftfahrzeugreifenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 9.
Derartige Vorrichtungen kommen in der Praxis als Reifen
gleichförmigkeits-Meßmaschinen zum Einsatz und werden zur
Qualitätskontrolle fertiger Kraftfahrzeugreifen benötigt.
Durch Messung der aus Reifenungleichförmigkeiten resultie
renden Kraftschwankungen in radialer und lateraler Richtung
an dem unter Last abrollenden Reifen läßt sich rasch eine
Qualitätsangabe über den zu prüfenden Reifen gewinnen.
Eine
derartige Reifengleichförmigkeits-Meßmaschine ist beispiels
weise in Hofmann-Report 89 (September 1984) beschrieben. Für
die Durchführung des Meßlaufs wird der zu prüfende Luft
reifen in einem Reifenaufnahmesystem, bestehend aus zwei
Meßfelgenhälften, eingelagert und an einer als Aufstands
fläche dienenden Prüftrommel abgerollt. Mit entsprechend
ausgebildeten Meßeinrichtungen im Bereich der Prüftrommel
achse können dann Kraftschwankungen, die aus Ungleichförmig
keiten des Luftreifens resultieren, gemessen werden.
Bei den bisher bekannt gewordenen Meßvorrichtungen sind
Rundlauffehler des Meßfelgensystems, die über den Umfang
der Meßfelgenhälften sich ändern, unberücksichtigt geblieben.
Derartige umfangsvariable Rundlauffehler erzeugen über die
Reifensteifigkeit Radialkräfte, die dann ebenfalls über den
Umfang variabel sind und als Radialkraftschwankungen sich
äußern. Die von der Meßeinrichtung erfaßten Meßwerte für
die Kraftschwankungen, insbesondere radiale Kraftschwankun
gen, enthalten dann nicht nur eine Information über die vom
Luftreifen ausgelösten Radialkraftschwankungen, sondern auch
noch zusätzlich die vom umfangvariablen Rundlauffehler des
Meßfelgensystems bewirkte Komponente. Dies kann dazu führen,
daß bei der Klassifizierung des Luftreifens hinsichtlich zu
lässiger Grenzwerte der Kraftschwankungen Fälle auftreten,
bei denen ein geprüfter Reifen aufgrund seiner Gleichförmig
keit Radialkraftschwankungen auslöst, die innerhalb des
Grenzwerts liegen, jedoch aufgrund der sich vektoriell hinzu
addierenden Komponente aus den Rundlauffehlern der Meßfelgen
hälften ein Meßwert sich ergibt, der außerhalb der Toleranz
liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der ein aus Rundlauffehlern,
d. h. aus Geometriefehlern des Meßfelgensystems, resultieren
der Fehleranteil im gemessenen Kraftschwankungssignal kom
pensiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß beim Verfahren durch die
kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 und bei der Vorrich
tung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9
gelöst.
Bei der Erfindung wird den Rundlauffehlern, welche aus
Geometriefehlern des Meßfelgensystems resultieren, Rechnung
getragen, und unter Berücksichtigung der Reifensteifigkeit
wird eine sich daraus ergebende Kraftschwankung, insbeson
dere Radialkraftschwankung, ermittelt. Der so gewonnene
Kraftschwankungsverlauf wird von dem gemessenen Signal der
Kraftschwankungsmessung phasenrichtig subtrahiert, so daß
der verbleibende Fehler für die Kraftschwankungsangabe, ins
besondere Radialkraftschwankungsangabe des Luftreifens,
einem Minimum zustrebt.
Durch den erfindungsgemäßen Lösungsvorschlag wird das grund
sätzliche Problem gelöst, die Übertragung der aus dem Meß
felgensystem resultierenden Rundlauffehler über den Reifen
wulst und die Seitenwand des Luftreifens auf die Reifen
aufstandsfläche und damit auf die Prüftrommel meßtechnisch
in geeigneter Weise zu erfassen.
Im Hinblick auf das erstgenannte Problem kann man von der
Überlegung ausgehen, daß der Reifenwulst eine elastische
Ringstruktur aufweist und diese über die Biegefestigkeit eine
integrierende Wirkung auf eingeleitete Informationen über den
Umfang des Innendurchmessers hat. Diese Informationen reprä
sentieren bei der Analyse des vom Meßfelgensystem ausgelösten
Rundlauffehlerverlaufs die geometrischen Rundlauffehler des
Meßfelgensystems. Hieraus ergibt sich, daß man in erster
Näherung eine Bewertung der 1. Harmonischen des Rundlauf
fehlers als ausreichend ansehen kann, da höhere Harmonische
der Kraftschwankungen für diese Bewertung eine geringere
Bedeutung haben. Diese Betrachtung gilt für beide Meßfelgen
hälften gleichermaßen. Der Betrag der 1. Harmonischen der
aus den Rundlauffehlern des Meßfelgensystems resultierenden
Kraftschwankungen, insbesondere Radialkraftschwankungen,
ist ein mittleres Maß für die über den Reifenwulst in die
Reifenseitenwand auf die Reifenaufstandsfläche ausgelöste
Wegeeinprägung der jeweiligen Meßfelgenhälfte, die sich
dann bei der Kraftschwankungsmessung, insbesondere Radial
kraftschwankungsmessung, als Fehlerkomponente auswirkt. Be
vorzugt werden daher bei der Verarbeitung der bei der Ab
tastung der Meßfelge gewonnenen Wegabtastsignale die
1. Harmonischen dieser Signale ausgenützt.
Obgleich die gemessenen Kraftschwankungen sich aus einer
vektoriellen Addition der Kraftschwankungen, die vom Luft
reifen und der Kraftschwankungen, die von den Geometrie
fehlern des Meßfelgensystems herrühren, zusammensetzen, läßt
sich ein Meßsignal, welches nur die vom Luftreifen herrüh
renden Kraftschwankungen, insbesondere Radialkraftschwankun
gen enthält, durch bloße vektorielle Subtraktion nur dann
gewinnen, wenn die Rundlauffehler der beiden Meßfelgenhälften
einen bestimmten Phasenunterschied nicht überschreiten. Bei
einer kompakten Meßfelge sollte dieser Phasenunterschied
60° nicht überschreiten. Bei einer Meßfelge, die aus zwei
voneinander getrennten Meßfelgenhälften besteht, läßt sich
der Phasenunterschied der voneinander unabhängigen Rundlauf
fehler der beiden Meßfelgenhälften eliminieren. Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung können hierzu die beiden Meß
felgenhälften zueinander so positioniert werden, daß bei
ihrem gemeinsamen Umlauf ihre jeweiligen 1. Harmonischen
von aus ihren Rundlauffehlern resultierenden Wegabtast
signalen gleiche Phase haben.
Die Abtasteinrichtungen zur Abtastung der Meßfelge können
mechanisch arbeiten und beispielsweise in Form von Abtast
rollen ausgebildet sein. Bevorzugt sind sie jedoch als op
tische Abtasteinrichtungen, insbesondere Laserstrahlabtast
einrichtungen, ausgebildet, die die Meßfelge im Bereich ih
rer Felgenhörner abtastet.
Zur phasengerechten Positionierung der beiden Meßfelgen
hälften zueinander kann an jeder der beiden Meßfelgenhälften
eine Markierung vorgesehen sein, die von einem Sensor ab
getastet wird. Der Rundlauffehlerverlauf kann dann für jede
Meßfelgenhälfte phasenmäßig auf eine felgenfeste Bezugsmarke
bezogen werden. Aufgrund der hieraus gewonnenen Informationen
zur relativen Phasenlage der beiden Rundlauffehlerverläufe
für die beiden Meßfelgenhälften gewinnt man eine Information
zum Phasenunterschied dieser beiden Rundlauffehlerverläufe
und kann in Abhängigkeit hiervon die beiden Meßfelgenhälften
gegeneinander so verdrehen, daß die Phasen der 1. Harmoni
schen der Wegabtastsignale, die aus geometrischen Rundlauf
fehlern resultieren, miteinander übereinstimmen. Die Positio
nierung kann so erfolgen, daß beispielsweise bei übereinander
angeordneten, um eine vertikale Achse sich drehenden Meß
felgenhälften die obere Meßfelgenhälfte gegenüber der unteren
Meßfelgenhälfte entsprechend verdreht wird.
Bei den Meßläufen für aufeinanderfolgende zu prüfende Luft
reifen wird dann in bevorzugter Weise zur Erfassung der
Schwankungssignale (Wegabtastsignale), welche aus den geo
metrischen Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälften
resultieren, und der Kraftschwankungssignale, welche aus dem
Abrollen des zu prüfenden Luftreifens an der Aufstandsfläche
der Prüftrommel entstehen, der gleiche Phasenbezug fest
gelegt. Für die Gewinnung des Phasenbezugs kann eine mit
den beiden Meßfelgenhälften umlaufende abgetastete Markie
rung verwendet werden, wobei beispielsweise die auf einer
der beiden Meßfelgenhälften vorgesehenen Markierungen, bevor
zugt die auf der unteren Meßfelgenhälfte liegende Markierung,
verwendet wird.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die
Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild für ein Ausführungs
beispiel einer ergänzten Meßeinrichtung, bei
der eine Kompensation des Fehlersignals, wel
ches aus Rundlauffehlern des Meßfelgensystems
resultiert, erreicht wird, und welche bei
einer Vorrichtung zur Bestimmung der Gleich
förmigkeit von Luftreifen, insbesondere bei
Kraftfahrzeugreifen, zur Anwendung kommen;
Fig. 2 eine Kurvendarstellung einer Funktionsgröße,
welche bei der Gewinnung des Korrektursignals
verwendet wird; und
Fig. 3 Kurvendarstellungen der beiden Harmonischen
für die Schwankungssignale, welche aus den
Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälften
resultieren.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung in einer
Reifengleichförmigkeits-Meßmaschine besitzt eine Prüftrommel
15, gegen die ein zu prüfender Reifen (nicht dargestellt),
welcher zwischen einer oberen Meßfelgenhälfte 13 und einer
unteren Meßfelgenhälfte 14 einlagerbar ist,mit einem bestimm
ten Prüfdruck abrollbar ist. Während des Meßlaufs werden mit
Hilfe von Kraftmeßeinrichtungen 11, 12 Kraftschwankungen,
insbesondere Radialkraftschwankungen und Lateralkraftschwan
kungen, gemessen, und einem Meßsignalverstärker 10 entspre
chende Meßsignale zugeleitet. Anstelle der in der Fig. 1
dargestellten zweigeteilten Meßfelge kann auch eine ein
stückige kompakte Meßfelge verwendet werden.
Ferner sind bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungs
beispiel wegmessende Abtasteinrichtungen 1 und 2 vorgesehen,
die in radialer und/oder lateraler Richtung Geometrie
schwankungen der Meßfelgenhälften messen, welche Rundlauf
fehler der Meßfelgenhälften 13 und 14 hervorrrufen. Die Aus
gangssignale dieser Abtasteinrichtungen 1 und 2 werden Harmo
nischen-Schaltungen 3 und 4 zur Bildung von Harmonischen der
von den Abtasteinrichtungen abgegebenen Wegabtastsignalen,
welche aus den Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälften 13
und 14 resultieren, zugeleitet. Beim dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel werden die 1. Harmonischen gebildet. Die Aus
gangssignale der Harmonischen-Schaltungen 3 und 4 werden
einer Addiereinrichtung 5 zugeleitet, welche aus den Beträ
gen bzw. Amplituden (HS 1 und HS 2) der beiden 1. Harmonischen
die Summe bildet, und diese Summe mit einem von einem Spei
cher 6 gelieferten Gewichtungsfaktor a multipliziert, so daß
ein repräsentativer Wert für die Einzelhöhenschläge der bei
den Meßfelgenhälften 13 und 14 gewonnen wird. Ein Sinus
generator 8 bildet aus dem Ausgangssignal der Addiereinrich
tung 5 unter Berücksichtigung eines von einer Speicherein
richtung 7 gelieferten Faktors c (R), der eine äquivalente
Reifensteifigkeit repräsentiert, ein sinusförmiges Analog
signal, in welchem die Felgenhöhenschläge der beiden Meß
felgenhälften durch die Amplituden der beiden 1. Harmonischen
repräsentiert sind, und das die gleiche Periode aufweist wie
die Umdrehung der beiden Meßfelgenhälften 13 und 14. Der die
Reifensteifigkeit repräsentierende Faktor c (R) kann mit dem
Ausgangssignal des Addierers 5 in einem Multiplizierer 7′
multipliziert werden. Es ist auch möglich, das Sinussignal
des Sinusgenerators 8 mit dem Faktor c (R) zu multiplizie
ren.
Sowohl das von dem Meßsignalverstärker 10 gelieferte Aus
gangssignal KSm für die während des Meßlaufs in der Trommel
achse gemessenen Radial- bzw. Lateralkraftschwankungen als
auch das vom Sinusgenerator 8 gelieferte Korrektursignal KSk
werden einer Subtrahiereinrichtung 9 zugeführt, in welcher vom
Meßsignal KSm das Korrektursignal KSk subtrahiert wird, und
die Differenz einer an sich bekannten Auswerteschaltung 13
zugeführt wird. In dieser Auswerteschaltung wird das Diffe
renzsignal in herkömmlicher Weise weiterverarbeitet, und es
werden entsprechende Angaben zur Qualität des geprüften Luft
reifens gemacht.
Die Abtasteinrichtungen 1 und 2 zur Abtastung der Meßfelge
hinsichtlich geometrischer Rundlaufabweichungen sind als
optische Abtasteinrichtungen, insbesondere Laserabtast
einrichtungen ausgebildet. Diese tasten die beiden Meß
felgenhälften 13 und 14 im Bereich der Felgenhörner ab.
Anhand der Fig. 2 und 3 wird die Funktionsweise der in
der Fig. 1 dargestellten Meßanordnung noch näher erläutert.
In den meisten Fällen haben die 1. Harmonischen der Schwan
kungssignale, welche aus den Rundlauffehlern der beiden
Meßfelgenhälften 13 und 14 resultieren, unterschiedliche
Amplituden. Aus diesen beiden Amplituden wird eine Resultie
rende gebildet, welche die Wirkung der Einzelhöhenschläge am
besten repräsentiert. Als repräsentativer Wert erweist sich
die Summe der Amplituden der beiden 1. Harmonischen, die mit
einem Gewichtungsfaktor a multipliziert wird. Der Faktor a
ist, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, eine Funktion von q.
Dabei ist q das Verhältnis der jeweils kleineren Amplitude
der beiden 1. Harmonischen zur jeweils größeren Amplitude
der beiden 1. Harmonischen der Schwankungssignale, welche
aus den Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälftlen
13 und 14 herrühren. Diese Amplituden repräsentieren die
beiden Einzelhöhenschläge der beiden Meßfelgenhälften 13
und 14. Es wird angenommen, daß der Höhenschlag der Meß
felgenhälfte 14 größer ist als der der Meßfelgenhälfte 13.
Damit ist die Amplitude HS 2 der 1. Harmonischen des aus dem
Rundlauffehler der Meßfelgenhälfte 14 resultierenden Schwan
kungssignals, welche in Fig. 3(B) dargestellt ist, größer
als die Amplitude HS 1 der 1. Harmonischen des aus dem Rund
lauffehler der Meßfelgenhälfte 13 resultierenden Schwan
kungssignals, welche in der Fig. 3(A) dargestellt ist.
Aus den beiden Meßsignalen der Abtasteinrichtungen 1 und 2,
welche Schwankungssignale der geometrischen Rundlauffehler
der beiden Meßfelgenhälften 13 und 14 angeben, werden in den
Harmonischen-Schaltungen 3 und 4 die jeweiligen 1. Harmoni
schen (Fig. 3) gebildet. Hieraus werden die beiden Amplitu
den HS1 und HS 2, welche die Einzelhöhenschläge der beiden
Meßfelgenhälften 13 und 14 darstellen, gebildet. Dies kann
jeweils in den Harmonischen-Schaltungen 3 und 4 erfolgen, und
entsprechende Ausgangssignale werden von den Harmonischen-
Schaltungen 3 und 4 geliefert. Dabei ist, wie aus den Kurven
darstellungen (A) und (B) der Fig. 3 zu ersehen ist, die
Amplitude HS2 größer als die Amplitude HS 1.
Aus diesen beiden Amplitudensignalen wird in der Addier
einrichtung 5 die Summe (HS 1+HS 2) gebildet. Ferner ist
die Addiereinrichtung 5 für eine Multiplikation mit dem
Gewichtungsfaktor a mit einer Speichereinrichtung 6, in
welcher ein entsprechender Wert gespeichert ist, verbunden.
Wie oben schon erläutert, ist a=f(q), wobei q=HS 1/HS 2.
Wenn HS 1 größer ist als HS 2, lautet das Verhältnis q umge
kehrt, nämlich q=HS 2/HS 1. Für den Fall HS 1=HS 2 ergibt
sich q=1. In diesem Fall ist a=1/2. Der funktionelle
Zusammenhang zwischen a und q läßt sich durch eine empi
rische Kennlinie (Fig. 2) oder geschlossen durch eine Funk
tion darstellen.
Die Addiereinrichtung 5 liefert ein Ausgangssignal a × (HS 1
+HS 2), welches einen repräsentativen Wert für die Summe der
beiden Einzelhöhenschläge der Meßfelgenhälften 13 und 14
darstellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird ange
nommen, daß die beiden 1. Harmonischen der Schwankungs
signale, welche aus den geometrischen Rundlauffehlern der
beiden Meßfelgenhälften 13 und 14 resultieren, gleiche
Phase zueinander aufweisen.
In den Kurvendarstellungen (A) und (B) der Fig. 3 sind die
1. Harmonischen dieser Schwankungssignale im Ursprungszustand
gezeigt. In den meisten Fällen besitzen diese 1. Harmonischen
einen Phasenunterschied Δ d=(ϕ2-ϕ1), da die Rundlauf
fehler bzw. Einzelhöhenschläge der beiden Meßfelgenhälften
13 und 14 nur in den allerwenigsten Fällen exakt die gleiche
Phase aufweisen. Um nun ein die beiden Einzelhöhenschläge
der beiden Meßfelgenhälften 13 und 14 repräsentierendes
Signal, das von der Addiereinrichtung 5 abgegeben wird, ge
winnen zu können, ist es von Vorteil, die beiden Meßfelgen
hälften so gegeneinander zu verdrehen, daß die 1. Harmoni
schen der Schwankungssignale, welche von den Rundlauffehlern
der beiden Meßfelgenhälften 13 und 14 herrühren, miteinander
in Phase gebracht werden. Hierzu kann jede der beiden Meß
felgenhälften 13 und 14 eine Markierung 16 und 17 aufweisen,
die von weiteren Abtasteinrichtungen 18 und 19 abgetastet
werden. Auf diese Weise gewinnt man für jede Meßfelgenhälfte
13 und 14 einen jeweiligen Phasenbezug bei der Ermittlung
des Rundlauffehlerverlaufs für jede der beiden Meßfelgen
hälften 13 und 14. In Abhängigkeit von dem festgestellten
Phasenunterschied Δ ϕ werden dann die beiden Meßfelgenhälften
gegeneinander verdreht, so daß die in den Harmonischen-Schal
trungen 3 und 4 gebildeten 1. Harmonischen in Phase sind.
Dies kann so erfolgen, daß eine der beiden Meßfelgenhälften,
bevorzugt die oben liegende Meßfelgenhälfte 13, welche auch
in vertikaler Richtung zur Anpassung an unterschiedliche
Maulweiten verschiebbar ist, gegenüber der Meßfelgenhälfte 5
14, um den entsprechenden Winkel Δ ϕ verdreht wird. Nach
Abschluß dieses Korrekturvorgangs können dann die eigent
lichen Messungen zur Bestimmung der Gleichförmigkeit der
zu prüfenden Luftreifen, die hierzu zwischen die beiden
Meßfelgenhälften 13 und 14 eingelagert werden, beginnen.
Bei den Meßläufen wird der jeweilige zu prüfende Luftreifen
mit einer bestimmten Andrückkraft an die Prüftrommel 15 an
gedrückt, und es werden die Kraftschwankungen mit Hilfe der
Kraftmeßeinrichtungen 11, 12, welche beim dargestellten Aus
führungsbeispiel in der Achse der Prüftrommel 15 angeordnet
sind, gemessen. Die Kraftschwankungssignale der Kraftmeßein
richtungen 11, 12 werden dem Meßsignalverstärker 10 zugelei
tet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich
um die Radialkraftschwankungenö, welche beim Abrollen des zu
prüfenden Reifens sich ergeben. Da die dem Meßsignalverstär
ker 10 zugeleiteten Kraftschwankungssignale auch die Kompo
nente enthalten, welche von den Rundlauffehlern der beiden
Meßfelgenhälften 13 und 14 herrühren, ist es erforderlich,
diese Komponente aus dem vom Meßsignalverstärker 10 geliefer
ten Meßsignal zu entfernen. Hierzu wird in dem Sinusgenerator
8 unter Auswertung des die beiden Einzelhöhenschläge der
Meßfelgenhälften 13 und 14 repräsentierenden Signals
a × (HS 1+HS 2) das Korrektursignal KSk gebildet. Damit
dieses sinusförmige Korrektursignal KSk sowie das im Meßsignalverstärker
10 verstärkte Meßsignal KSm in Phase sind,
wird ein gemeinsamer Phasenbezug verwendet, wozu bevorzugt
die auf der unteren Meßfelgenhälfte 14 befindliche Markierung
16, welche durch die Abtasteinrichtung 18 abgetastet
wird, verwendet wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß das
Meßsignal KSm und das Korrekursignal KSk in Phase sind. Zur
Bildung des Korrektursignals wird noch, wie schon erläutert,
die äquivalente Reifensteifigkeit c (R) berücksichtigt.
Die Substrahiereinrichtung 9 führt dann die Subtraktion des
Korrektursignals KSk vom Meßsignal KSm durch, und das gewonnene
Differenzsignal wird in der Auswerteeinrichtung 13 zur
Gewinnung der Angaben hinsichtlich der Rundlauffehler bzw.
Gleichförmigkeit des zu prüfenden Luftreifens allein weiter
verarbeitet.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt die Kompensation der aus den Rundlaufabweichungen
der Meßfelgenhälften 13 und 14 resultierenden Meßfehler mit
Hilfe der Analogsignaltechnik. Die Kompensation kann jedoch
auch auf digitaler Basis erfolgen. Hierzu werden das vom
Sinusgenerator 8 gewonnene Korrektursignal und das vom Meß
signalverstärker 10 gewonnene Meßsignal digitalisiert. Es
erfolgt dann die Differenzbildung der Stützwerte von Meß
und Korrektursignal. Das Ergebnis ist eine Folge des korri
gierten Meßsignalverlaufs, der abschließend in der Auswerte
einrichtung 13 entsprechend verarbeitet wird. Hierzu kann
eine Maximalwertermittlung und Frequenzanalyse einer ent
sprechenden Routine zugeführt werden.
Anstelle der in der Fig. 1 dargestellten zweigeteilten
Ausführungsform der Meßfelge kann die Meßfelge auch kompakt
ausgebildet sein und aus einem Stück bestehen. Hierbei soll
es sich jedoch um solche Meßfelgen handeln, bei denen der
Phasenunterschied zwischen den Höhenschlägen der einen Meß
felgenhälfte gegenüber der anderen Meßfelgenhälfte nicht
größer als 60° ist. In diesem Fall ist die Addiereinrich
tung 5 als Vektoraddiereinrichtung ausgebildet, in welcher
die von den Harmonischen-Schaltungen 3 und 4 gelieferten
Signale vektoriell addiert werden und als Ausgangssignal
der Betrag der resultierenden Vektorsumme geliefert wird.
Dabei kann, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel,
ebenfalls ein Faktor a, welcher das Verhältnis der Größen
der beiden Höhenschläge der beiden Meßfelgenhälften dar
stellt, mitberücksichtigt werden. Dieser Betrag, welcher
als Ausgangssignal an der Schaltung 5 erscheint, wird dann,
wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, zur Bildung des
Korrektursignals weiterverarbeitet.
Claims (17)
1. Verfahren zur Bestimmung der Gleichförmigkeit von Luft
reifen, insbesondere Kraftfahrzeugreifen, bei dem
- - ein an einer Meßfelge montierter und zu prüfender Luft reifen an einer Aufstandsfläche einer Prüfeinrichtung abgerollt wird;
- - die beim Abrollen des zu prüfenden Reifens sich ergeben den Kraftschwankungen gemessen und entsprechende Meßsignale abgegeben werden; und
- - durch Auswertung der Meßsignale den Kraftschwankungen ent sprechende, die Gleichförmigkeit wiedergebende Werte ge wonnen werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
- - Rundlauffehler der Meßfelge durch wegmessende Abtastung an der Meßfelge ermittelt und aus dabei gewonnenen Weg abtastsignalen ein Rundlauffehlersignal gebildet wird;
- - das Rundlauffehlersignal mit einem der Reifensteifigkeit entsprechenden Wert zur Gewinnung eines Kraftschwankungs korrektursignals multipliziert wird; und
- - das so gewonnene Kraftschwankungskorrektursignal vom Meß signal phasenrichtig subtrahiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
aus den Wegabtastsignalen eine oder mehrere Harmonische für
die Gewinnung des Rundlauffehlersignals gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
aus den Wegabtastsignalen die 1. Harmonischen gebildet wer
den.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein aus den Beträgen (Amplituden) der Har
monischen resultierender Betrag mit dem der Reifensteifig
keit entsprechenden Wert multipliziert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß für jede Meßfelgenhälfte jeweils ein
Rundlauffehlersignal gebildet wird und ein daraus resultie
rendes Rundlauffehlersignal mit dem der Reifensteifigkeit
entsprechenden Wert multipliziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei einer zwei getrennte Meßfelgenhälften
aufweisenden Meßfelge die beiden Meßfelgenhälften so posi
tioniert werden, daß bei ihrem gemeinsamen Umlauf eine oder
mehrere Harmonische der Wegabtastsignale gleiche Phase haben.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß für die Erfassung des Rundlauffehler
signals und der Meßsignale, welche beim Abrollen des zu
prüfenden Luftreifens aus den sich ergebenden Kraftschwan
kungen gebildet werden, der gleiche Phasenbezug festgelegt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Festlegung des Phasenbezugs eine mit der Meßfelge um
laufende Markierung abgetastet wird.
9. Vorrichtung zur Bestimmung der Gleichförmigkeit von Luft
reifen, insbesondere Kraftfahrzeugreifen, zur Durchführung
eines Verfahrens nach Anspruch 1, mit
- - einer Meßfelge, an der ein zu prüfender, an einer Auf standsfläche abrollender Luftreifen montierbar ist;
- - einer Meßeinrichtung zur Messung von Kraftschwankungen, die beim Abrollen des zu prüfenden Reifens an einer Auf standsfläche einer Prüfeinrichtung sich ergeben, und zur Abgabe eines entsprechenden Meßsignals; und
- - einer Auswerteeinrichtung, welche das von der Meßeinrich tung gelieferte Meßsignal für die Reifengleichförmigkeit wiedergebende Angaben auswertet; dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine wegmessende Abtasteinrichtung (1, 2) zur Abtastung der Meßfelge (13, 14) vorgesehen ist, welche den Rund lauffehlern der Meßfelge (13, 14) entsprechende Weg abtastsignale liefert;
- - an die Abtasteinrichtung (1, 2) eine Signalverarbeitungs einrichtung (3-8) angeschlossen ist, welche aus den Weg abtastsignalen ein die Rundlauffehler der Meßfelge (13, 14) repräsentierendes Rundlauffehlersignal bildet und einen der Reifensteifigkeit entsprechenden Wert mit dem Rund lauffehlersignal zur Erzielung eines Kraftschwankungs korrektursignals multipliziert; und
- - an die Meßeinrichtung (10, 11, 12) und die Signalverar beitungsschaltung (3-8) eine Subtrahiereinrichtung (9) angeschlossen ist, welche das Kraftschwankungskorrektur signal vom Meßsignal subtrahiert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalverarbeitungsschaltung (3-8)
- - eine Harmonische-Schaltung (3, 4) zur Bildung einer oder mehrerer Harmonischen aus den Wegabtastsignalen;
- - eine Schaltung (5, 6) zur Bildung eines aus den Beträgen (Amplituden) der Harmonischen resultierenden Betrages;
- - eine Multipliziereinrichtung (7′) zur Multiplikation dieses resultierenden Betrages mit dem der Reifensteifig keit entsprechenden Wert; und
- - einen damit verbundenen und mit der Periode der Meßfelge (13, 14) umlaufenden Sinusgenerator (8), der das Kraft schwankungskorrektursignal liefert, aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Harmonische-Schaltung (3, 4) die 1. Harmonischen
bildet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Erfassung der Harmonischen,
welche aus den Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälften
resultieren, und der Kraftschwankungen, welche aus den
Reifenungleichförmigkeiten entstehen, der gleiche Phasen
bezug festgelegt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Gewinnung des Phasenbezugs eine mit den beiden
Meßfelgenhälften umlaufende abgetastete Markierung (16 oder
17) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Meßsignal der Meßeinrichtung (10,
11, 12) die Radialkraftschwankungen des zu prüfenden Luft
reifens angibt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bemessung der Amplitude des sinus
förmigen Korrektursignals die Summe der Amplituden der bei
den 1. Harmonischen der Wegabtastsignale, welche aus den
Rundlauffehlern der beiden Meßfelgenhälften (13, 14) resul
tieren, mit einem Faktor (a) beaufschlagt ist, der eine
Funktion des Verhältnisses der größeren der beiden Amplituden
zur kleineren der beiden Amplituden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß an beiden Meßfelgenhälften (13, 14) Mar
kierungen (16, 17) vorgesehen sind, welche für die Bestim
mung der jeweiligen Harmonischen der Rundlaufabweichungen
der beiden Meßfelgenhälften (13, 14) und/oder für die Winkel
positionierung der beiden Meßfelgenhälften (13, 14) zuein
ander abtastbar sind.
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