DE19625763A1

DE19625763A1 - Tyre testing equipment for determining internal tyre flaws

Info

Publication number: DE19625763A1
Application number: DE1996125763
Authority: DE
Inventors: Christoph Probst; Paul Matt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1997-09-18

Abstract

Equipment for testing tyre quality includes apparatus (11) for subjecting a tyre to an energy field and an analyser (12) which detects field changes and produces a signal (13) representing a measure of the tyre (10) condition.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen. Bislang ist es üblich, eine Sichtprüfung des Reifens durchzuführen, um so Löcher beziehungsweise Risse im Geflecht der Reifenseitenwand zu erkennen. Diese Art der Prüfung ist jedoch für die Reifeninnenseite beschwerlich. Es ist nicht auszuschließen, daß auf den ersten Blick Fehler nicht erkannt werden. Auch den zweifelsfreien Nachweis einer Beschädigung des Stahlgeflechts in der Seitenwand kann die Sichtprüfung nicht erbringen.The invention relates to a device for Quality inspection of tires. So far it is common to have one Visually inspect the tire to avoid holes or cracks in the mesh of the tire sidewall detect. However, this type of exam is for the Tire inside difficult. It can not be excluded, that errors are not recognized at first glance. Also unequivocal evidence of damage to the Steel mesh in the side wall cannot do the visual inspection provide.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen erkennt auch eine nicht offensichtliche Beschädigung des Reifens. Sie läßt sich parallel zu anderen Wartungsarbeiten betreiben und reduziert dadurch den Wartungsaufwand. Die Güte der Fehlererkennung verbessert sich. Der Reifen wird hierbei einem Feld ausgesetzt, eine Auswerteeinrichtung detektiert die vom Reifen hervorgerufene Feldänderung und erzeugt ein Signal als Maß für den Zustand des Reifens.The inventive device for quality testing of Tires also detect damage that is not obvious of the tire. It can be parallel to others Operate maintenance work and thereby reduces the Maintenance effort. The quality of error detection improved themselves. The tire is exposed to one field, one Evaluation device detects the one caused by the tire Field change and generates a signal as a measure of the state of the tire.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Reifen einem elektrischen Feld ausgesetzt. Vorzugsweise wird das elektrische Feld von einem Plattenkondensator erzeugt, der den Reifen einschließt. Die Kapazität dieser Anordnung hängt vom Zustand des Reifens ab.According to an expedient embodiment of the invention The device is an electric field tire exposed. Preferably, the electric field is from one Plate capacitor created that includes the tire. The Capacity of this arrangement depends on the condition of the tire.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung beeinflußt der Reifen die Induktivität eines erzeugten magnetischen Feldes.In another embodiment according to the invention the tire the inductance of a generated magnetic Field.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Reifen einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt, das von einem Sender ausgestrahlt wird und von einem Empfänger detektiert ist.In a further embodiment according to the invention, the Tire exposed to an electromagnetic field from is broadcast by a transmitter and by a receiver is detected.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht den Einsatz von Schallwellen vor. Der Sender erzeugt vorzugsweise ein Ultraschallfeld, welches je nach Oberflächenbeschaffenheit des Reifens in unterschiedlicher Weise reflektiert wird. Das reflektierte Signal wird von einem Empfänger erfaßt und weiterverarbeitet.Use is a particularly advantageous embodiment of sound waves before. The transmitter preferably generates a Ultrasonic field, which depending on the surface condition of the tire is reflected in different ways. The reflected signal is detected by a receiver and processed further.

Sender und Empfänger sind vorzugsweise auf der gleichen Seite des Reifens angeordnet. Diese Anordnung kann sich auf jeder Reifenseite wiederholen.The transmitter and receiver are preferably on the same Side of the tire arranged. This arrangement can affect repeat on each side of the tire.

Um die Qualität der Reifen an jeder Stelle zu erfassen, ist es sinnvoll, den Reifen bezogen auf die Einrichtung, die den Reifen einem Feld aussetzt, drehbar anzuordnen. Dadurch ist eine winkelaufgelöste Auswertung möglich, um später über die Winkelzuordnung die Stelle eines möglichen Defekts zu erhalten. Das vom Empfänger erhaltene Signal dient als Grundlage einer Fehlererkennung.To record the quality of the tires at every point is it makes sense to the tire based on the facility that the Tires exposed in a field, can be rotated. This is an angle-resolved evaluation is possible in order to be able to use the Angle assignment to the location of a possible defect receive. The signal received by the receiver serves as Based on error detection.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird das empfangene Signal mit einem Referenzsignal verglichen. Als Referenzsignal dient beispielsweise ein Signal eines Reifens, der keinen Fehler aufweist. Bei Abweichungen des empfangenen Signals vom Referenzsignal meldet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen einen Fehler. Es kann eine digitale Signalauswertung erfolgen, wenn das empfangene Signal einem Verstärker und einem Tiefpaß zugeführt wird und anschließend eine Analog/Digitalwandlung erfolgt.According to an expedient embodiment, the received Signal compared with a reference signal. As For example, a reference signal is used by a signal Tire that has no defects. In the event of deviations from the received signal from the reference signal reports the Device according to the invention for quality testing of tires an error. It can be a digital signal evaluation done when the received signal is an amplifier and a low pass is supplied and then one Analog / digital conversion takes place.

drawing

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figs. 1 to 3 show embodiments of an apparatus according to the invention.

description

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 11, die einen Reifen 10 einem Feld aussetzt. Eine Auswerteeinrichtung 12 gibt ein Signal 13 ab. Gemäß Fig. 2 ist der Reifen 10 zwischen einem Plattenkondensator 15 angeordnet, dessen Anschlüsse einer Kapazitätsbestimmung 16 zugeführt sind. In Fig. 3 sind ein Sender 20 und ein Empfänger 21 auf einer Seite 23 des Reifens 10 angeordnet. Fig. 1 shows a device 11, 10 a field exposes a tire. An evaluation device 12 emits a signal 13 . Referring to FIG. 2, the tire 10 is disposed between a plate capacitor 15 whose terminals are supplied to a capacity Regulation 16. In Fig. 3, a transmitter 20 and a receiver 21 on one side 23 of the tire 10 are arranged.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen funktioniert folgendermaßen:
Die Einrichtung 11 setzt den Reifen 10 beispielsweise einem elektrischen Feld aus. Wie Fig. 2 zu entnehmen, ist die Einrichtung 11 als Plattenkondensator 15 ausgeführt. The device for quality testing of tires according to the invention works as follows:
The device 11 exposes the tire 10 to an electrical field, for example. As can be seen in FIG. 2, the device 11 is designed as a plate capacitor 15 .

Zwischen den beiden Platten des Plattenkondensators 15 wirkt der Reifen 10 als Dielektrikum. Abhängig von der Beschaffenheit des Reifens 10 ändert sich die Kapazität der Anordnung. Die Kapazitätsbestimmung 16 ermittelt beispielsweise durch gleichzeitige Messung von Strom und Spannung den Blindwiderstand der Anordnung. Über die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ist ein Rückschluß auf die Kapazität möglich. Diese Kapazität wird als Signal 13 erfaßt als Maß für den Zustand des Reifens. Die Kapazität der Anordnung ändert sich, wenn der Reifenzustand signifikant von dem eines als in Ordnung befundenen Reifens abweicht.The tire 10 acts as a dielectric between the two plates of the plate capacitor 15 . The capacity of the arrangement changes depending on the nature of the tire 10 . The capacitance determination 16 determines the reactance of the arrangement, for example, by simultaneously measuring current and voltage. A conclusion about the capacitance is possible via the phase shift between current and voltage. This capacity is detected as signal 13 as a measure of the condition of the tire. The capacity of the arrangement changes when the tire condition differs significantly from that of a tire which is found to be in order.

Die Einrichtung 11 kann den Reifen 10 einem magnetischen Feld aussetzen. Dieses magnetische Feld wird durch Einbringen des Reifens in Abhängigkeit von seiner Permeabilitätszahl beeinflußt. Als Auswerteeinrichtung 12 dienen Magnetfeldsensoren, wie beispielsweise der Hallsensor. Die Magnetfeldsensoren detektieren, wenn es zu Unregelmäßigkeiten oder zum Bruch des Metallgitters im Reifen 10 kommt.The device 11 can expose the tire 10 to a magnetic field. This magnetic field is influenced by the introduction of the tire as a function of its permeability number. Magnetic field sensors, such as the Hall sensor, serve as evaluation device 12 . The magnetic field sensors detect when there are irregularities or the metal grid in the tire 10 breaks.

Ist die Einrichtung 11 als Sender 20 ausgeführt, so kann dieser elektromagnetische Felder beziehungsweise Wellen erzeugen. Der Empfänger 21 ist hierbei als Antenne ausgebildet. Je nach Wellenlänge der elektromagnetischen Welle erstreckt sich das Feld auf beispielsweise Rundfunkwellen, Mikrowellen, Infrarotwellen, sichtbares Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlen bis hin zu Gammastrahlen. Diese elektromagnetischen Wellen erfahren durch den Reifen 10 eine Veränderung, die durch den Empfänger 21 beziehungsweise die Antenne detektiert wird.If the device 11 is designed as a transmitter 20 , it can generate electromagnetic fields or waves. The receiver 21 is designed as an antenna. Depending on the wavelength of the electromagnetic wave, the field extends to, for example, radio waves, microwaves, infrared waves, visible light, ultraviolet radiation, X-rays and even gamma rays. These electromagnetic waves experience a change through the tire 10 , which is detected by the receiver 21 or the antenna.

In einer anderen Ausgestaltung wird der Reifen 10 einem Schallfeld, vorzugsweise einem Ultraschallfeld ausgesetzt. In another embodiment, the tire 10 is exposed to a sound field, preferably an ultrasound field.

Abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit reflektiert der Reifen 10 das Ultraschallsignal. Als Empfänger 21 dient beispielsweise ein piezoelektrischer Wandler. Das empfangene Signal 13 ist ein Maß für den Zustand des Reifens 10. Bei der Ultraschallauswertung empfiehlt es sich, Sender 20 und Empfänger 21 auf der gleichen Seite 23 des Reifens 10 anzubringen. Hierbei wirkt die Seitenwand des Reifens 10 als reflektierende Fläche.Depending on the surface condition, the tire 10 reflects the ultrasound signal. A piezoelectric transducer, for example, serves as the receiver 21 . The received signal 13 is a measure of the condition of the tire 10 . For the ultrasound evaluation, it is advisable to mount the transmitter 20 and receiver 21 on the same side 23 of the tire 10 . Here, the side wall of the tire 10 acts as a reflective surface.

Ist der Reifen 10 drehbar angeordnet bezogen auf die Einrichtung 11, so ist eine winkelaufgelöste Auswertung des von der Auswerteeinrichtung 12 oder des Empfängers 21 detektiertes Signal 13 möglich. Das Signal 13 wird in Abhängigkeit von dem Winkel, den der Reifen 10 bezogen auf eine Ausgangsstellung zurückgelegt hat, erfaßt. Rotiert der Reifen mit konstanter Geschwindigkeit, so läßt sich einem konstanten Abtastintervall ein konstantes Winkelinkrement zuordnen.If the tire 10 is arranged rotatably with respect to the device 11 , an angle-resolved evaluation of the signal 13 detected by the evaluation device 12 or by the receiver 21 is possible. The signal 13 is detected as a function of the angle that the tire 10 has traveled with respect to an initial position. If the tire rotates at a constant speed, a constant angular increment can be assigned to a constant sampling interval.

Aus dem winkelabhängig erfaßten Signal 13 läßt sich ableiten, ob der Reifen 10 beschädigt ist. Hierzu wird das Signal 13 beispielsweise mit einem Referenzwert verglichen, der die Situation widerspiegelt, die einem ordnungsgemäßen Reifen 10 entspricht. Übersteigt die Differenz des Signals 13 und des Referenzwerts ein bestimmtes Toleranzband, so gibt die Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen eine Fehlermeldung aus. Zur Bildung eines Referenzwerts könnten vorherige Zustände des Signals 13 herangezogen werden, die demselben Reifen 10 zugrundeliegen. Änderungen des Signals 13 bezüglich des Drehwinkels sind als Fehlerkriterien ebenfalls heranzuziehen.From the angle-dependent signal 13 can be derived whether the tire 10 is damaged. For this purpose, the signal 13 is compared, for example, with a reference value that reflects the situation that corresponds to a correct tire 10 . If the difference between the signal 13 and the reference value exceeds a certain tolerance band, the device for quality inspection of tires issues an error message. Previous states of the signal 13 on which the same tire 10 is based could be used to form a reference value. Changes in the signal 13 with respect to the angle of rotation are also to be used as error criteria.

Das in der Regel analoge Signal 13 kann nach einer Analog/Digital-Wandlung weiterverarbeitet werden. Vor der Analog/Digital-Wandlung nimmt ein Verstärker eine Signalpegelanpassung vor. Ein Tiefpaß unterdrückt Störsignale und dient als Anti-Aliasing-Filter.The generally analog signal 13 can be processed further after an analog / digital conversion. Before the analog / digital conversion, an amplifier carries out a signal level adjustment. A low-pass filter suppresses interference signals and serves as an anti-aliasing filter.

Die Vorrichtung zur Qualitätsprüfung von Reifen 10 läßt sich insbesondere zusammen mit einem Bremsenprüfstand verwenden, der den Antrieb der Räder übernimmt.The device for checking the quality of tires 10 can be used in particular together with a brake test bench which drives the wheels.

Claims

1. Device for quality inspection of tires ( 10 ),

- With a device ( 11 ) which exposes the tire ( 10 ) to a field and,
- With an evaluation device ( 12 ) which detects a field change and which generates a signal ( 13 ) as a measure of the condition of the tire ( 10 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the tire ( 10 ) is exposed to an electric field.

3. Device according to claim 1, characterized in that the tire ( 10 ) is exposed to a magnetic field.

4. The device according to claim 1, characterized in that the tire ( 10 ) is exposed to an electromagnetic field.

5. The device according to claim 1, characterized in that the tire ( 10 ) is exposed to a sound field.

6. The device according to claim 2, characterized in that a plate capacitor ( 15 ) is used as means ( 11 ) which exposes the tire ( 10 ) to a field, in the intermediate space of which the tire ( 10 ) is arranged.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device ( 11 ) which exposes the tire ( 10 ) to a field, a transmitter ( 20 ) and the evaluation device ( 12 ) contain a receiver ( 21 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitter ( 20 ) and receiver ( 21 ) include the tire ( 10 ).

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitter ( 20 ) and receiver ( 21 ) on one side ( 23 ) of the tire ( 10 ) are arranged.

10. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on each side ( 23 ) of the tire ( 10 ) transmitter ( 20 ) and receiver ( 21 ) are arranged.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the tire ( 10 ) is rotatably arranged relative to the device ( 11 ).

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the signal ( 13 ) and / or a signal derived from the signal ( 13 ) is compared with a reference value for detecting an error of the tire ( 10 ).

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the signal ( 13 ) is processed using either at least one amplifier and / or at least one low-pass filter and / or at least one analog / digital converter.