DE19730787A9 - Vorrichtung und Verfahren zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens mit profilierter Lauffläche beim Abrollen auf einer Prüfkörperoberfläche, wobei durch einen Spalt in der Prüfkörperoberfläche parallel zu einem geradlinigen Spalt ausgerichtetes Licht auf das auf der Prüfkörperoberfläche über dem Spalt abrollende Profilelement gerichtet und das durch den Spalt der Prüfkörperoberfläche von diesem Profilelement reflektierte Licht mit einer Einrichtung zur Erfassung von einstrahlendem Licht, insbesondere mit einer Kamera, erfaßt wird und die Position der Reflexion des erfaßten Lichtes an eine Auswerteeinrichtung und/oder an Mittel zur Darstellung der Reflexionsposition über der Zeit oder über den Drehwinkel des Fahrzeugrades weitergeleitet wird.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens mit profilierter Lauffläehe beim Abrollen auf einer Prüfkörperoberfläche. Dem Abrieb eines profilierten Reifens beim Abrollen auf der Straße liegen unterschiedliche Mechanismen zugrunde. Ein Mechanismus beruht auf der Reibung, die zwischen der Straßenoberfläche und dem einzelnen Profilelement wirkt. Um Aussagen über den Abrieb, der durch Reibung verursacht wird, treffen zu können, ist es wichtig, Aussagen über die auf das Reifenprofilelement wirkenden Kräfte (Normalkraft, Querkraft, Längskraft) sowie über die Bewegung des einzelnen Profilelementes beim Durchlauf durch die Aufstandsfläehe, in der das Profilelement mit der Straße in Berührkontakt ist, Erkenntnisse zu gewinnen. Hierzu ist es wichtig, die Bewegung des einzelnen Profilelements möglichst genau zu erfassen, darzustellen und/oder zu ermitteln. Das Erfassen soll auch bei realistischen Fahrgeschwindigkeiten auch von Hochgeschwindigkeitsreifen, bei denen der Abrieb eine besondere Rolle spielt, sichergestellt sein.

Bekannte mechanische Meßeinrichtungen, bei denen federgelagerte Meßstifte in Führungsschlitzen gelagert sind und von über sie hinweg rollenden Profilelementen eines Reifens aus ihrer Position verschoben werden, sind durch die Zwangskräfte, die durch die Führungsschlitze verursacht werden, ungenau und die Meßergebnisse werden zusätzlich durch Rückschwenkbewegungen der Meßstifte verfälscht.

Die Trägheit solcher Einrichtungen macht einen Einsatz solcher Systeme ohnehin höchstens bei geringen Fahrgeschwindigkeiten und dies mit obengenannten ungenauen Aussagen denkbar.

Darüber hinaus soll schon versucht worden sein, im Profilklotzelement eines Reifens eine Lichtquelle einzubauen, und mit einem optischen Faserkabel in der überrollten Prüffläche das Licht, das von der Lichtquelle im Profilelement beim Überrollen der Prüffläche in das Lichtleitfaserkabel gelangt, die Bewegung des Profilblockelementes zu erfassen. Hierzu muß die kleine punktförmige Lichtquelle im Profilblockelement punktgenau auf die Stirnfläche des Lichtleitfaserkabels treffen, damit mit diesem System überhaupt eine Aussage getroffen werden kann. Bereits kleine Abweichungen des Auftreffens der Lichtquelle von dem Lichtleitfaserkabel ermöglichen keine Aussage mehr über die Bewegung des Profilblockelements. Die hohe erforderliche Genauigkeit der Einstellung des einzelnen Profilblockelementes auf die zu treffende Position in der Prüffläche ermöglicht lediglich den Einsatz bei geringsten Geschwindigkeiten. Eine Aussagen über eine Vielzahl von Profilblockelementen eines Fahrzeugreifens wird nahezu unmöglich, da Aussagen lediglich für solche Profilblockelemente möglich sind, die ihrerseits mit einer entsprechenden Lichtquelle versehen sind, und entsprechend viele Lichtleitfaserkabel so in der Prüffläche angeordnet sein müssen, daß all diese Profilblockelemente so auf der Prüffläche abrollen, daß die Lichtquellen auf den jeweils zugeordneten Lichtleitfaserkabeln abrollen. Ein solches System erfordert eine solche Vielzahl von Forderungen an die Genauigkeit der Einstellung, daß der Aufwand an Material, Meßinstrumenten und für Einstell- und Justierarbeiten so hoch wird, daß der Reifen nur noch unter speziell definierten Prüfungsbedingungen abrollen kann, die sich in erster Linie an den aufwendigen Einrichtungen für den Versuch orientieren und die keinen Raum für Überprüfung realistisch auf Straßenbelägen erzielten Bewegungsabläufen mehr ermöglichen. Selbst wenn ein derartiger Aufwand betrieben wird, läßt er somit kaum Aussagen über Bewegungsabläufe der Profilelemente beim Abrollen auf Straßen zu. Darüber hinaus sind die Profilelemente, die überprüft werden, speziell ausgebildete und mit einer Lichtquelle versehene Profilelemente, die jedoch den Profilelementen ohne Lichtquelle, wie sie üblicherweise am Fahrzeugreifen ausgebildet sind, nicht mehr entsprechen. Somit wird auch der Ablauf der Bewegungen der Profilblockelemente durch die Lichtquellen in den einzelnen Profilblockelementen beeinflußt und das Ergebnis realitätsfern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens mit profilierter Lauffläche beim Abrollen auf einer Prüfkörperoberfläche zu schaffen, mit der die Profilbewegungen unter realistischen Fahrbedingungen in einfacher Weise und zuverlässig dargestellt und/oder ermittelt werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Ausbildung einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Hierdurch wird der Reifen beim Abrollen mit seiner profilierten Lauffläche auf einer Prüfkörperoberfläche mit seinen Profilelementen über die Prüfkörperoberfläche bewegt. Die Profilelemente, die auf dem Spalt in der Prüfkörperoberfläche abrollen, werden mit Hilfe der Lichtquelle, zwischen der und dem Reifen sich die Prüfkörperoberfläche befindet, durch den Spalt hindurch angestrahlt. Vom Profilelement, das auf dem Spalt abrollt, wird das Licht durch den Spalt hindurch zurück reflektiert und von den Mitteln zur Erfassung von einstrahlendem Licht erfaßt. Während der Bewegung des Profilelements ändert sich die Position der zum Spalt hingerichteten Oberfläche des Profilblockelementes und hiermit der Reflexionswinkel, unter dem das Licht zu den Mitteln zur Erfassung von einstrahlendem Licht zurück reflektiert wird. Mit Änderung der Position des Profilelements verändert sich die Rückstrahlposition des reflektierten Strahles, so daß die Position des rückstrahlenden reflektierten Lichtes auf dem Mittel zur Erfassung von einstrahlendem Licht unmittelbar eine Aussage über die Position der angestrahlten Profilelementenoberfläche des Profilelementes ermöglicht, so daß unmittelbar mit der Darstellung der Position des auf die Mittel zur Erfassung von einstrahlendem Licht einstrahlenden Lichtes die Profilbewegung dargestellt und/oder mit den Mitteln zur Ermittlung ermittelt wird. Ohne Manipulation der Reifenprofilelemente läßt sich somit unmittelbar in einfacher Weise unter realistischen Bedingungen die Bewegung von Profilelementen über weiten realistischen Geschwindigkeitsbereich darstellen und/oder erfassen.

Die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 2 ermöglicht eine besonders einfache zuverlässige Ausbildung der Vorrichtung. Lichtquelle und Mittel zur Erfassung werden einmalig körperfest am Prüfkörper befestigt und auf den Spalt hin ausgerichtet. Nachführungen der Lichtquelle und der Mittel zur Erfassung entsprechend der Bewegung des Spaltes sind nicht erforderlich.

Mit Hilfe einer Zeilenkamera läßt sich in einfacher Weise die Position des reflektierten Strahl zuverlässig erfassen. Die Verwendung einer Spaltlichtquelle ist gegenüber mehreren nebeneinander angeordneten Punktlichtquellen einfacher und ermöglicht eine genaue Kontrolle der reflektierten Linienform.

Bevorzugt ist die Prüfkörperoberfläche selbst bewegbar ausgebildet. Hierdurch wird der Prüfstand baulich einfach und kompakt.

Baulich besonders einfach und zuverlässig ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 6. Die Ausbildung mit Hilfe einer drehbar gelagerten Prüftrommel ermöglicht eine kompakte, stabile Prüfvorrichtung mit gegen-

über äußeren Störungen unanfälliger Prüfoberfläche.

Bevorzugt werden zwei Lichtquellen und zwei korrespondierend ausgebildete Einrichtungen zur Erfassung gemäß den Merkmalen von Anspruch 7 ausgebildet, so daß die Bewegung der Profilelemente in mehrere Richtungskomponenten dargestellt und/oder erfaßt werden kann. Bevorzugt ist dabei die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 8, wodurch die Bewegungen in Fahrtrichtung und quer zur Fahrtrichtung eines Fahrzeugreifens erfaßt werden.

Bevorzugt wird der Spalt der Prüfkörperoberfläche durch eine Glasplatte überbrückt, so daß die Prüfkörperoberfläche geschlossen ist. Hierdurch wird die Erfassung der Profilbewegungen unter noch realistischeren Bedingungen durchgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Hierin zeigen

Fig. 1 perspektivische, schematische Darstellung des Prüfstands,

Fig. 2 Querschnittsdarstellung durch eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung mit auf einer Prüftrommel abrollendem Reifen,

Fig. 3 Schnittdarstellung gemäß Schnitt Π/Π von Fig. 1,

Fig. 4 angestrahltes Profilelement mit Darstellung des von der Kamera erfaßten Bereiches,

Fig. 5a Darstellung der Meßeinrichtung in der Profiltrommel in vergrößerter Darstellung mit Profilblockelement,

Fig. 5b Darstellung von Fig. 4a, jedoch mit Darstellung des Lichtstrahles.

Auf einer in den Lagerblöcken 3 und 4 drehbar gelagerten Trommelwelle 2 ist konzentrisch eine Prüftrommel 1 fest gelagert. Die Trommelwelle 2 steht über einen Antriebsriemen 5 mit einem Elektromotor 6 bekannter Art in Antriebsverbindung, der über ein Motorsteuerteil 7 bekannter Art gesteuert wird. Das Motorsteuerteil 7 kann dabei mit einem zentralen Computer 8 in Verbindung stehen, über den die Antriebsgeschwindigkeit sowie Drehbeginn und Winkellage bei Beginn in bekannter Weise eingestellt und geregelt werden können. Über eine Tastatur 9 sind entsprechend den jeweiligen Prüferfordernissen Änderungen der Geschwindigkeiten eingebbar. Die Lagerblöcke 3 und 4 sind, wie in den Figuren aus Übersichtsgründen nicht dargestellt, in einem Gestell befestigt. In dem Gestell ist um ein Schwenklager 14 ein Schwinghebel 13 zur Trommeloberfläche der Trommel 1 radial hoch- bzw. abschwenkbar gelagert. Die Verschwenkung erfolgt mit Hilfe eines nicht dargestellten Schwenkantriebs bekannter Art, der ebenfalls über den Computer 8 gesteuert wird. Am Schwinghebel 13 ist parallel zur Welle 2 eine Aufnahmeachse 15 befestigt, auf der zur Messung ein auf einer Felge 16 montierter Reifen 17 paral-IeI zur Welle 2 um die Achse 15 drehbar und in seiner axialen Position mit Hilfe eines nicht dargestellten vom Computer 8 gesteuerten Stellantriebs bekannter Art gesteuert einstellbar befestigt ist.

Zur Messung eines Reifens im Prüfstand wird zunächst der Schwinghebel 13 angehoben und der Reifen mit seiner Felge 16 auf der Achse 15 befestigt und in die gewünschte axiale Position eingestellt. Danach wird der Reifen 17 mit Hilfe des Schwinghebels 13 soweit abgesenkt, bis die Lauffläche 18 auf der Manteloberfläche der Trommel 1 aufliegt. Ein auf einer am Schwinghebel 13 befestigten Halterung 20 befestigtes Gewicht 19 drückt den Reifen der Radlast eines Fahrzeugs entsprechend auf die Manteloberfläche der Trommel 1. Die über den Antrieb 6, den Riemen 5 und die Welle 2 angetriebene Trommel 1 treibt durch den Reibkontakt zur Reifenlauffläche 18 den Reifen 17 an. Dabei rollt die Lauffläche 18 auf der Manteloberfläche 21 der Trommel 1 ab.

Die zylindrische Manteloberfläche 21 der Trommel 1 ist aus Stahl oder aus einem anderen geeigneten Material hergestellt. Je nach gewünschter Simulation des Abriebs kann die Stahltrommel beschichtet ausgebildet sein. Beispielsweise ist eine Beschichtung mit Korund, Schmirgel oder zur Erzeugung von geringem Abrieb mit Straßenbelag möglich. Parallel zur Welle 2 ist in der zylindrischen Manteloberfläche 21, wie in Fig. 2 zu erkennen, ein ca. 5 mm breiter Spalt 26 (d. h. Länge in Umfangsrichtung der Trommel: 5 mm) ausgebildet, indem eine Glasplatte 25, wie in den Fig. 2, 5a, 5b zu erkennen ist, befestigt ist, die mit ihrer radial äußeren Oberfläche Teil der zylindrischen Manteloberfläche 21 der Trommel ist, so daß die zylindrische Manteloberfläche 21 eine geschlossene zylindrische Manteloberfläche darstellt. Auf der Welle 2 ist innerhalb der Trommel 1 ein Tisch 22 befestigt, auf dem eine Spaltlampe 23 bekannter Art befestigt ist, deren spaltförmiges Licht mit parallel zur Welle 2 ausgerichteter Spaltform durch die Glasplatte 26 auf die Lauffläche 18 des Reifens 17 gerichtet ist. Das spaltförmige Licht der Spaltlampe erstreckt sich parallel zur Welle 2 über eine Länge von 50 mm und weist eine Breite von 1 mm auf. Auf dem Tisch 22 ist darüber hinaus eine hoch auflösende Zeilenkamera, wie sie z. B. als "Turbosensorzeilenkamera" des Typs "Dalsa CL-C3-0256A" von der Firma Dalsa Inc. (605 MC Murray Road, Waterloo, ON, Canada N2V 2E9) angeboten wird, befestigt. Eine solche Kamera arbeitet mit einer Zeilenfrequenz von 98 KHz. Der Lichtstrahl 30, der von der Lichtquelle 23 durch die Glasscheibe 26 so auf die Lauffläche 18 gerichtet ist, daß der Lichtstrahl die äußere Trommelmantelfläche in der Schnittebene, die durch die Achse der Welle 2 und durch die Drehachse des Fahrzeugrades 17 beim Abrollen auf der Trommeloberfläche 21 verläuft, schneidet und beim Abrollen auf die Lauffläche 18 trifft, wird von dem in dieser Berührlinie des Lichtstrahls 30 angestrahlten Außenflächen 33 der Profilblockelemente 32 ins Trommel innere reflektiert, wobei der reflektierte Strahl 31 auf eine Detektorfläche 34 der Zeilenkamera 24 trifft, wie in Fig. 5b dargestellt ist. Je nach Position 35 der vom Lichtstrahl 30 angestrahlten radial äußeren Außenfläche 33 eines Profilblockelements ergibt sich eine unterschiedliche Reflexionsposition des Strahls 31, die ihrerseits dazu führt, daß die Detektorfläche 34 an anderer Position angestrahlt wird. Somit erfaßt die Kamera 24 mit der Position der Einstrahlung des Reflexionsstrahls 31 auf ihrer Detektorfläche 34 auch die momentane Position 35 der angestrahlten Profilfläche 33.

In Fig. 4 ist schematisch die Position 35 der Anstrahlung einer Profilelementoberfläche 33 durch eine Spaltlampe 30 und die zugehörige Einstrahlposition 36 des Reflexionsstrahls 31 auf der Detektoroberfläche jeweils in erster Position und mit (') gekennzeichnet in einer zweiten Position, in die sich das Profilelement bewegt, dargestellt.

Wie in den Fig. 5a und 5b dargestellt ist, kann zur Reduzierung von Fehlern durch Lichtbrechung die Glasplatte 25 quaderförmig ausgebildet sein, wobei zwei benachbarte Quaderflächen so angeordnet sind, daß die eine senkrecht zum Lichtstrahl 30 und die andere parallel zum Lichtstrahl 30 ausgebildet sind und bei der die nach außen zum Reifenprofil weisende Quaderkante so abgeschliffen ist, daß ihre Kontur integraler Teil der Trommeloberfläche 21 wird.

Die von der Zeilenkamera aufgenommenen Daten werden mit den in der Trommel befestigten nicht dargestellten Meßverstärkern bekannter Art verstärkt und über Leitungen 26 an ein Telemetrie-System 27 bekannter Art, wie es beispielsweise als PCM-Drehüberträger vom Betriebsforschungsinstitut (BFI, Düsseldorf) angeboten wird, zu digitalisierten Signalen gewandelt. Die Signale werden mit Hilfe von Lichtpulsen vom rotierenden Wellenende der Welle 2 zu einem festen Empfänger 28 gesendet und von einem Deco-

der decodiert. Die Telemetrie-Einheit aus Telemetrie-System 27 und Empfänger 28 kann in beide Richtungen Pulse übertragen, so daß auch der für den Reset der Meßverstärker notwendige Puls durch die Telemetrie-Einheit übertragen werden kann. Ein solches Telemetrie-System des Betriebsforschungsinstituts ist beispielsweise in Verbindung mit 1-Komponenten-Kraftaufnehmen zur Vertikaldruckmessung in Walzstraßen zur Erzielung eines spannungsfreien Walzens von Blechen bekannt.

Beim Abrollen des Reifens 17 auf der Trommeloberfläche werden die Profilelemente der Lauffläche 18, die vom Lichtstrahl 30 während des Abrollens erfaßt werden, hinsichtlich der Bewegung ihrer Fläche 33 von der Kamera erfaßt. Die erzeugten elektrischen Signale werden verstärkt und über das Telemetrie-System 27, 28 vom Sender 27 auf den Empfänger 28 in Form von digitalisierten Pulsen übertragen. Vom Sender 28 werden die decodierten Pulse an den Computer 8 zur weiteren Auswertung weitergeleitet.

Die Zuordnung der Daten zu bestimmten Umfangspositionen des zu vermessenden Reifens erfolgt in bekannter Weise durch Inkrementalgeber an der Trommelnabe 2 und an der Radachse 15. Durch den Inkrementalgeber an der Trommelnabe 2 können die Bewegungssignale weggetriggert werden. Durch den Inkrementalgeber an der Radnabe 15 erfolgt die Zuordnung der Messung zu bestimmten Reifenpositionen.

Um über die axialen Positionen des vom Strahl 30 erfaßten Profilbereichs hinaus noch weitere axiale Positionen von Umfangsspuren des Reifens zu überprüfen, wird der Reifen 17 nach Ablauf der zur Untersuchung erforderlichen Prüfdauer vom Computer 8 gesteuert in seiner axialen Position auf der Achse 15 in die neue, gewünschte Position verschoben. Danach werden in der neu eingestellten axialen Position des Reifens mit der Spaltlichtquelle 23 und der Zeilenkamera 24 am durch die Trommel 1 angetriebenen Reifen die Bewegungen der jetzt vom Lichtstrahl 30 erfaßten Profilblockelemente ermittelt.

Durch entsprechenden Phasenversatz zwischen Umfangslänge des Reifens und Umfangslänge der Trommel 1 ist es möglich, mit jeder Umdrehung der Trommel 1 ein anderes Profilblockelement der Reifenaufbaufläche 18 hinsichtlich seiner Bewegung zu vermessen. Es ist auch denkbar, zur Ermittlung bestimmter Untersuchungen relevanter Umfangspositionen diese direkt durch entsprechende Phasenverstellung des Reifens oder der Trommel mit Hilfe der Welle 2 so einzustellen, daß die gewünschte Umfangsposition vermessen wird.

Ebenso ist es denkbar, ein oder mehrere Spaltlichtquellen und korrespondierende Zeilenkameras in axialer Richtung in der Trommeloberfläche verschiebbar auszubilden, so daß diese beispielsweise vom Computer 8 gesteuert nach vorgegebener Meßdauer in seiner axialen Position in eine neue, axiale Meßposition verschoben werden. Somit können nacheinander unterschiedliche Umfangsspuren des Reifens vermessen werden. Dies kann auch durch einfaches Verschieben eines axial auf der Welle 2 verschiebbar und drehfest gelagerten Tischs 2 erfolgen.

Die ermittelten Bewegungen der Flächen 33 sind nach Auswertung durch den Computer 8 an einem Bildschirm 10 oder über den LCD-Projektor 11 an einem Schirm 12 demonstrierbar.

Zur Simulation von Sturz- und/oder Schräglauf eines Fahrzeugluftrads ist es denkbar, die Achse 15 in einer Ebene, die durch die Mittellinien der Achse 15 und der Welle 2 geht und/oder in einer Ebene, die parallel zur Welle 2 verläuft, schwenkbar auszubilden. Hierdurch sowie durch vorgegebene Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsprofile für den Antrieb der Welle 2 sind im Kontaktflächenbereich 21 die an Profilelementen auftretenden Bewegungen in realistischen Betriebszuständen mit Sturz, Schräglauf und bestimmten Geschwindigkeitsprofilen mit Brems- und Beschleunigungsvorgängen überprüfbar und nachmeßbar.

Ebenso ist es denkbar, den Prüfstand mit weiteren Abrollflächen zur Messung weiterer Größen unter unveränderten Versuchsbedingungen auszubilden. Der Außendurchmesser der Trommel 1 beträgt beispielsweise 2 m. Er kann jedoch sowohl größer als auch kleiner gewählt werden. Es ist denkbar, den Prüfstand auch als Innentrommelprüfstand auszubilden, bei dem der Reifen 17 an den Mantelflächen der Abrollflächen 21 und 22 entsprechend ausgebildeten Innenflächen der Trommel 1 vom radial Inneren der Trommel abrollt und entsprechend die auf den Spalt in der Trommeloberfläche gerichtete Spaltlampe und die Zeilenkamera am Außenumfang der Trommel befestigt sind.

Es ist denkbar, zum Abrollen das Fahrzeugrad 17 direkt, beispielsweise durch Antreiben der Achse 15, mit Hilfe eines gesteuerten Motors anzutreiben. Es ist auch denkbar, sowohl das Rad 17 als auch die Trommel 1 anzutreiben.

Soweit auch die Bewegung der Profilelemente in einer weiteren Richtung, z. B. in axial zur Trommelachse gerichteter Richtung erfaßt werden soll, ist es sinnvoll, eine zweite Spaltlampe mit senkrecht zur Trommelachse ausgerichteten Spaltform des Lichts auf dem Tisch 22 zu befestigen, dessen Lichtstrahl durch einen in Umfangsrichtung der Trommel verlaufenden, mit Glasplatte abgedeckten Spalt auf die Lauffläche des zu prüfenden Reifens trifft. Der reflektierte Strahl wird von einer auf dem Tisch entsprechend befestigten zweiten, mit senkrecht zur Welle ausgerichteter Detektorfläche ausgebildeten Zeilenkamera erfaßt. Somit werden die Bewegungen der Profilelemente in Umfangsrichtung und in axialer Richtung erfaßt.

Messungen können über einen breiten Geschwindigkeitsbereich von minimalen Geschwindigkeiten, von z. B. 0,2 km/h bis zu Hochgeschwindigkeiten von z. B. 220 km/h und mehr durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

1 Trommel

2 Trommelwelle

3 Lagerbock

4 Lagerbock

5 Antriebsriemen

6 Motor

7 Motorsteuerung

8 Computer

9 Tastatur

10 Bildschirm

11 LCD-Projektor

12 Projektionsschirm

13 Schwenkhebel

14 Lager

15 Aufnahmeachse

16 Felge

17 Reifen

18 Lauffläche

19 Gewicht

20 Halter

21 Abrollfläche

22 Tisch

23 Spaltlichtquelle

24 Zeilenkamera

25 Glasplatte

26 Spalt

27 Telemetrie-PCM-S ender

28 Empfänger und Decoder

Trommeloberfläche

Lichtstrahl

Reflektionsstrahl

Profilelement

Profilaußenfläche

Detektorfläche

Position des angestrahlten Bereichs der Profilelementoberfläche

Einstrahlposition auf Detektorfläche

Claims (14)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens mit profilierter Lauffläche beim Abrollen auf einer Prüfkörperoberfläche,

- mit Mitteln zur drehbaren Lagerung eines Fahrzeugreifens während der Demonstration und/oder der Ermittlung unter Berührkontakt der Lauffläche des Fahrzeugreifens mit der Prüfkörperoberfläche,

- mit einem Spalt in der Prüfkörperoberfläche,

- mit einer Lichtquelle auf der dem Fahrzeugreifen gegenüberliegenden Seite der Prüfkörperoberfläche zur Erzeugung eines längs eines Spaltes verlaufenden in den Spalt der Prüfkörperoberfläche gerichteten Lichtes,

- mit Mitteln zur Erfassung von einstrahlendem Licht, insbesondere mit einer Kamera, auf der dem Fahrzeugreifen gegenüberliegenden Seite der Prüfkörperoberfläche zur Erfassung des von dem Profilelement durch den Spalt der Prüfkörperoberfläche reflektierten Lichtes,

- mit Mitteln zur Darstellung der während des Abrollens von den Mitteln zur Erfassung von einstrahlendem Licht über die Zeit erfaßten Lichteinfalls als Maß für die Profilbewegung und/oder zur Ermittlung der Profilbewegung aus der Veränderung der Reflektionsposition des reflektierten Lichtes während des Abrollens des Reifens.

2. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1,

- wobei die Lichtquelle und die Mittel zur Erfassung des einstrahlenden Lichtes körperfest am Prüfkörper befestigt sind.

3. Vorrichtung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2,

- wobei die Mittel zur Erfassung von einstrahlendem Licht eine Zeilenkamera aufweisen.

4. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

- wobei die Lichtquelle eine Spaltlichtquelle ist.

5. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

- wobei die Prüfkörperoberfläche bewegbar ausgebildet ist.

6. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 5,

- wobei die Prüfkörperoberfläche die äußere oder innere Trommeloberfläche einer drehbar gelagerten Prüftrommel ist,

- wobei die Lichtquelle und die Mittel zur Erfassung des reflektierten Lichtes radial in der Trommel bzw. radial außerhalb der Trommel ausgebildet sind.

7. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

- wobei zwei Lichtquellen zur Erzeugung von jeweils längs eines Spaltes ausgerichteten Lichtes ausgebildet sind, deren Licht im Spaltbereich der Prüfkörperoberfläche senkrecht zueinander ausgerichtete beleuchtete Linien projizieren, wobei zu jeder Lichtquelle eine korrespondierende Einrichtung zur Erfassung des vom Profilelement durch den Spalt der Prüfkörperoberfläche hindurch reflektierten Lichtes ausgebildet sind.

8. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 7,

- wobei die Prüfkörperoberfläche eine Trommeloberfläche einer Prüftrommel ist und das von den beiden Lichtquellen im Bereich des Spaltes der Prüfkörperoberfläche längs einer Linie erzeugte Licht so ausgerichtet ist, daß das von der einen Lichtquelle im Spalt der Prüfkörperoberfläche auf das Profilelement projizierte Licht parallel zur Trommelachse und das von der anderen Lichtquelle im Spalt projizierte Licht senkrecht zur Trommelachse ausgerichtet ist.

9. Vorrichtung gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

- wobei im Spalt der Prüfkörperoberfläche der Spalt durch eine Glasplatte überbrückt wird, so daß die Prüfkörperoberfläche geschlossen ist.

10. Verfahren zur Demonstration und/oder zur Ermittlung der Bewegung von Profilelementen eines Reifens mit profilierter Lauffläche beim Abrollen auf einer Prüfkörperoberfläche,

- wobei durch einen Spalt in der Prüfkörperoberfläche parallel zu einem geradlinigen Spalt ausgerichtetes Licht auf das auf der Prüfkörperoberfläche über dem Spalt abrollende Profilelement gerichtet und das durch den Spalt der Prüfkörperoberfläche von diesem Profilelement reflektierte Licht mit einer Einrichtung zur Erfassung von einstrahlendem Licht, insbesondere mit einer Kamera, erfaßt wird und die Position der Reflektion des erfaßten Lichtes an eine Auswerteeinrichtung und/oder an Mittel zur Darstellung des Reflektionswinkels über der Zeit oder über den Drehwinkel des Fahrzeugrades weitergeleitet wird.

11. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 10,

- wobei die Lichtquelle und die Mittel zur Erfassung des reflektierten Lichtes körperfest am Prüfkörper befestigt sind und zusammen mit dem Prüfkörper beim Abrollen des Fahrzeugreifens mitbewegt werden.

12. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 10,

- wobei die Lichtquelle und eine Zeilenkamera in einer Prüftrommel befestigt sind, so daß während des Abrollens des Profilelements des Fahrzeugreifens auf der Prüftrommeloberfläche die Prüftrommel unter Reibkontakt zum Profilblockelement um ihre Achse verdreht wird und während dessen das von der Lichtquelle durch den Spalt in der Trommeloberfläche auf das Profilblockelement gerichtete Licht, das vom Profilblockelement durch den Spalt zurück ins Trommel innere reflektiert wird, von einer Einrichtung zur Erfassung des reflektierten Lichtes, insbesondere von einer Zeilenkamera, erfaßt wird.

13. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 10,

- wobei das Profilblockelement durch einen Spalt hindurch von zwei Lichtquellen zur Erzeugung

von gerichteten längs eines geradlinigen Spaltes ausgerichteten projektierten Lichtes angestrahlt werden, wobei das projektierte Licht, das von den beiden Lichtquellen erzeugt wird, zueinander senkrecht steht und wobei mit Hilfe zweier Ein- 5 richtungen zur Erfassung von reflektiertem Licht das von den beiden Lichtquellen auf das Profilblockelement projektierten und von dem Profilblockelement durch den Spalt hindurch wieder reflektierte Licht erfaßt wird. 10

14. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch

- wobei das projektierte Licht, das von der einen Lichtquelle ausgeht, parallel zur Trommelachse und das von der anderen Lichtquelle projektierte 15 Licht senkrecht zur Trommelachse im Bereich der Prüfkörperoberfläche gerichtet ist.

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