DE68922855T2

DE68922855T2 - Vorrichtung und verfahren zur kontrolle von reifen.

Info

Publication number: DE68922855T2
Application number: DE68922855T
Authority: DE
Inventors: Charles Cushman; Loren Dikeman
Original assignee: Oliver Rubber Co
Current assignee: Oliver Rubber Co
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2009-09-09
Also published as: MX172355B; IE892920L; DK45491A; CA1329648C; MY105106A; AU619894B2; AU4134189A; WO1990002946A1; IE67292B1; US4936138A; EP0434736A4; EP0434736A1; DK45491D0; HUT58414A; HU895558D0; EP0434736B1; NZ230584A; DE68922855D1; ATE123145T1

Description

Diese Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur zerstörungsfreien Kontrolle von Gummireifen und insbesondere betrifft sie ein verbessertes System, bei dem eine Vielzahl diskreter Ultraschallenergieimpulse durch einen Reifen gerichtet wird, um verborgene Strukturdefekte zu erfassen.
Bei Reifenrunderneuerungsarbeitsgängen ist es außerordentlich erwünscht, wenn nicht wesentlich, eine gründliche Kontrolle einer Reifenkarkasse auszuführen, bevor sie dem Runderneuerungsprozeß unterzogen wird. Wenn die Reifenkarkasse mit irgendeinem verborgenen Defekt runderneuert wird, muß sie später fortgeworfen werden, wenn der Defekt entdeckt wird, und bis zur Entdeckung kann der Defekt eine ernsthafte Gefahr für die Sicherheit darstellen.
Bislang sind Anstrengungen unternommen worden, um eine zweckmäßige zerstörungsfreie Reifenkontrollvorrichtung unter Verwendung von Schwingungstechniken, Röntgenstrahlen oder Ultraschallenergie als Medien zur Analyse der Reifenstruktur zu schaffen. Die US 3 336 794 offenbart ein Ultraschall-Reifenprüfgerät mit einem Sender- und einem Empfänger-Wandler, die an einem Rahmen befestigt sind, der verschwenkt wird, um über den Laufflächenbereich des Reifens hinweg abzutasten. Ein solches Prüfgerät kann jedoch nicht die Seitenwandbereiche des Reifens abtasten. Jüngere Beispiele von Reifenkontrollvorrichtungen, bei denen Ultraschallenergie verwendet wird, findet man in den US Patenten Nr. 4 266 428, 4 275 589 und 4 365 514. Derartige bekannte Kontrollsysteme und -vorrichtungen sind jedoch nicht mit einem Leistungsniveau, d.h. Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit versehen, das ausreichend gewesen ist, um eine breite Akzeptanz in der Industrie für die Reifenneuprofilierung zu gewinnen. Bei bekannten Reifenkontrollvorrichtungen, wie in den oben erwähnten Patenten beschrieben, wird die Ultraschallenergie in verhältnismäßig langen Signalbündeln im Inneren eines aufgeblasenen, in Prüfung befindlichen Reifens vorgesehen, um die gesamte Innenfläche des Reifens akustisch zu beleuchten. Wenn der Reifen auf der Vorrichtung gedreht wurde, wurde die durch den Reifen hindurchtretende Schallenergie durch mehrere Schallempfängerwandler abgetastet, die in einer feststehenden, voreingestellten Anordnung um die Außenreifenwände angeordnet waren. Es wurden Änderungen in den empfangenen Signalen durch die Empfänger-Wandler der Anordnung angenommen, um eine Basis zur Erfassung von Rissen oder Lecken in der Reifenkarkasse vorzusehen. Bei dieser Einrichtung des Standes der Technik traten jedoch gewisse Schwierigkeiten, wie das Lecken verhältnismäßig hoher Schallenergiepegel im Inneren des aufgeblasenen Reifens auf, das häufig mit dem Empfang klarer Signale durch die angeordneten Empfänger- Wandler gestört war. Somit waren die Genauigkeit und Abhängigkeit des Kontrollsystems in bezug auf die konsistente Identifizierung der Anomalien häufig unannehmbar und bedurfte der Verbesserung.
Zur Überwindung der Unzulänglichkeiten bekannter Reifenkontrollsysteme wurde das vorliegende System erdacht, wobei Hochfrequenzakustik in einer Durchgangsübertragungsanordnung verwendet wird, umfassend die Kombination eines Sendeimpulsgenerators, eines Sendewandlers zur Erzeugung kollimierter Ultraschallenergiesignalbündel, einen separaten Empfänger- Wandler, der so angeordnet ist, daß er die durch das Material übertragene Schallenergie empfängt, ein akustisches Koppelmedium auf beiden Seiten des Materials und Verstärker, Prozessoren und Anzeigemittel oder Anzeigen. Die Kontrolle von Reifen mit derartigen akustischen Mitteln wies jedoch spezielle Probleme aufgrund ihr eigener Faktoren auf, wie zum Beispiel: (1) das Erfordernis, daß das Koppelmedium zwischen Wandlern und dem Reifenmaterial Luft sein muß; (2) der Reifen hat eine unregelmäßige Form; (3) die Reifenkontrollvorrichtung für Reifen befindet sich gewöhnlich in Bereichen, wo Umgebungsgeräuschpegel hoch sind, was die Auswertung von Testsignaldaten beeinträchtigt; und (4) der akustische Sender und Empfänger müssen koordiniert werden, um sich im Einklang zu bewegen, um sicherzustellen, daß die übertragene kollimierte Energie für jedes Signalbündel geeignet empfangen wird.
Obwohl es praktischer ist, Luft als Koppelmedium für die Reifenkontrolle zu verwenden, bestehen bei ihrem Gebrauch signifikante Probleme, wie zum Beispiel (1) mittels Luft gekoppelte Sender-Wandler weisen eine ziemlich begrenzte Ausgangssignalintensität auf; (2) es ist eine große akustische Impedanzfehlanpassung zwischen Luft und jeglichem untersuchten Feststoffmaterial vorhanden; (3) es tritt eine starke Brechung der Schallenergie an der Eintritts- und Austrittsfläche auf, wenn der Schall-"Strahl" nicht zu diesen Flächen senkrecht ist. (Der Brechungsindex zwischen Luft und Gummi ist ungefähr 5); und (4) es gibt einen signifikanten Umgebungsgeräuschpegel in den meisten industriellen Umgebungen, in denen ein System arbeitet.
Bezüglich der Reifenform wird die Brechwirkung in einem Luftmedium zu einem ernstlichen Problem, da: (1) die Innen- und Außenflächen nicht koaxial sind; (2) die Außenfläche auf der Lauffläche ziemlich flach und auf den Seitenwänden zylindrisch ist; und (3) die Innenfläche einen großen Exzentrizitätsgrad aufweisen kann.
Ein allgemeines Ziel dieser Erfindung ist es daher, ein verbessertes Reifenkontrollsystem zu schaffen, das die oben genannten Probleme überwindet und: (1) einen stark gerichteten Sender-Wandler verwendet, um einen Bereich auf der Innenfläche des Reifens zu "beleuchten", und der fast senkrecht zu diesem Bereich gehalten werden soll; (2) einen stark gerichteten Empfänger-Wandler verwendet, der verhältnismäßig unempfindlich auf Umgebungsgeräusch ist, und ihn in einer Position hält, die fast senkrecht zur Außenfläche des Reifens ist; (3) die verhältnismäßigen Positionen des Sender- und Empfänger-Wandlers kontrolliert, so daß der Empfänger stets im Bereich der gebrochenen Erregerschallenergie ausgerichtet ist; (4) die Wirkung von sich änderndem Umgebungsgeräusch auf die automatischen Verstärkungssteuerungen im Signalprozessor auf ein Minimum herabsetzt.
Weitere Ziele dieser Erfindung sind es, eine Reifenkontrollvorrichtung zu schaffen, die: (1) verhältnismäßig leicht von Personen mit einem üblichen Geschicklichkeitsgrad zu bedienen ist; (2) bei der Erfassung von Reifendefekten außerordentlich genau ist; (3) eine optische Markierung an der Stelle auf dem Reifen für jeden erfaßten Defekt vorsieht; (4) eine angezeigte Auslesung der Anzahl von Kontrollimpulsen und der Anzahl von erfaßten Defekten vorsieht; und (5) zuverlässig und verhältnismäßig einfach zu unterhalten und zu warten ist.
Wie beansprucht, schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Kontrolle von Laufflächen- und von Seitenwandbereichen eines Reifens auf versteckte Strukturdefekte hin vor, umfassend die Schritte, daß
- der Reifen mit einer konstanten, steuerbaren Geschwindigkeit um seine Achse gedreht wird,
- eine bewegbare Sender-Wandlereinrichtung vorgesehen wird und diese im Inneren des Reifens von Seitenwand zu Seitenwand bewegt wird,
- von der bewegbaren Sender-Wandlereinrichtung eine Anzahl einzelner, zeitlich beabstandeter Signalbündel parallel gerichteter Ultraschallenergie durch die Reifenwand gerichtet wird, wenn sie sich dreht, wobei jedes der Signalbündel im wesentlichen senkrecht zu der Innenwand gerichtet ist, wobei jedes auf den Reifen auftreffende Signalbündel einen begrenzten Bereich überdeckt, wobei die Bereiche überlappend sind, jedoch mit Abstand getrennt angeordnete Zentren auf der Fläche des in Kontrolle befindlichen Reifens aufweisen, wobei die überlappenden Signalbündelbereiche die Reifenfläche von Seitenwand zu Seitenwand überdecken,
- eine unabhängig bewegbare Empfänger-Wandlereinrichtung mit Abstand von der Außenfläche des Reifens angeordnet vorgesehen wird,
- die Empfänger-Wandlereinrichtung unabhängig bewegt wird und in einer Position gehalten wird, die nahezu senkrecht zur Außenfläche des Reifens ist,
- die Bewegungen der Sender-Wandlereinrichtung und der Empfänger-Wandlereinrichtung so gesteuert werden, daß sich die Empfänger-Wandlereinrichtung stets in nahezu vollständiger Ausrichtung mit der Auftreffrichtung jedes separaten Signalbündels befindet,
- bei der Empfänger-Wandlereinrichtung die parallel gerichtete Ultraschallenergie für jedes separate Signalbündel empfangen wird, die durch den Reifen gesendet wird,
- die für jedes Signalbündel empfangene Energie ausgewertet wird,
- das elektrische Äquivalent der tatsächlichen empfangenen Energie mit einem abgeleiteten Mittelwert von dieser verglichen wird, um ein Ausgangssignal vorzusehen, wenn ein Reifendefekt innerhalb der begrenzten Fläche jedes Signalbündels vorliegt, und
- ein Defekt für ein spezielles Signalbündel angezeigt wird, wenn ein solcher Defekt vorliegt.
Wie beansprucht, schlägt die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Kontrolle sowohl von Laufflächen- als auch von Seitenwandbereichen eines Reifens auf Strukturdefekte hin vor, umfassend:
- eine Einrichtung zur Halterung und Drehung des Reifens mit einer konstanten steuerbaren Geschwindigkeit,
- eine bewegbare Sender-Wandlereinrichtung im Inneren des Reifens zum Richten einer Anzahl von aufeinanderfolgenden, parallel gerichteten Ultraschallenergie-Signalbündeln auf die innenseitige Reifenfläche und durch den Reifen, wobei jedes auf den Reifen fallende Signalbündel einen begrenzten Bereich überdeckt,
- eine Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung während der Drehung des Reifens quer über die Breite des Reifens, zur winkelmäßigen Drehung, und um die Sender- Wandlereinrichtung nahezu senkrecht zu jedem begrenzten Bereich zu halten, wobei sämtliche begrenzten Bereiche der auftreffenden Signalbündel einander überlappen, wodurch sie den gesamten Kontrollbereich überdecken,
- eine mit Abstand von der Außenfläche des Reifens angeordnete, unabhängig bewegbare Empfänger-Wandlereinrichtung, die geeignet ist, jeden Energieimpuls von dem Sender-Wandler zu empfangen, der durch den Reifen hindurchtritt,
- eine Einrichtung zur unabhängigen Bewegung der Empfänger- Wandlereinrichtung und zu ihrem Halten in einer Position, die nahezu senkrecht zur Außenfläche des Reifens ist,
- Koordinationsmittel zur Steuerung der Bewegungen der Sender-Wandlere inrichtung und der Empfänger-Wandlereinrichtung so, daß sich die Empfänger-Wandlereinrichtung stets in nahezu perfekter Ausrichtung befindet, um die parallel gerichteten Energieimpulse von der Sender-Wandlereinheit zu empfangen,
- Auswertemittel zur Auswertung der durch die Empfänger- Wandlereinrichtung empfangenen Energie für jedes Signalbündel und zum Vergleichen des elektrischen Äquivalents der tatsächlichen empfangenen Energie mit einem abgeleiteten Mittelwert davon, um zu bestimmen, ob darin ein Reifendefekt vorhanden ist, und
- Anzeigemittel ansprechend auf die Auswertemittel zur Anzeige eines Defektes für ein spezielles Signalbündel, wenn ein solcher Defekt vorliegt.
Somit wird bei einem üblichen Reifenkontrollzyklus, wenn der Reifen gedreht wird, die Sendereinheit in Querrichtung über die Breite des Reifens bewegt, während ihr parallel gerichteter Strahl winkelmäßig durch einen stufenweisen Drehantrieb eine Überstreichabtastung ausführt. Der Sender-Wandler erzeugt rasche kollimierte Energieimpulse, die durch den Impulsempfängerwandler außerhalb des Reifens empfangen werden, nachdem die kollimierte Energie durch eine kleine Kreisfläche auf dem Reifen hindurchgetreten ist. Nach jedem übertragenen Impuls wird während eines Kontrollzyklus die empfangene Energie, umgewandelt in eine integrierte elektrische Signalspannung, zu einem Komparator in einem elektrischen Kreis geliefert, wo eine Signaländerung aus einem abgeleiteten Mittelwert aufgrund einer Anomalie im Reifen wie einer Delaminierung erfaßt wird. Das sich ergebende Komparatorausgangssignal wird durch ein Verknüpfungsglied zu einem Sprühkopfantrieb zugeführt, der auf dem Empfänger-Wandler angebracht ist, der wirksam ist, um den Reifen sofort in dem Bereich des erfaßten Defekts zu markieren. Der elektrische Kreis sieht eine Anordnung mit zwei Durchgängen zur separaten Messung eines Geräuschs allein und eines Geräuschs plus Signalwert vor. Aus diesen Werten wird ein Nur-Signalwert zum Gebrauch beim Vorsehen einer automatischen Verstärkungssteuerungs(AGC)-Rückkopplung vorgesehen, der die Wirkungen irgendwelcher großen, von außen kommenden Testsignaländerungen beseitigt. Auch bewirkt die Messung von Geräusch während jedes Kontrollzyklus, daß das System automatisch Kontrollen negiert, wenn Umgebungsgeräusch übermäßig wird.
Bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel wird bei dem Sender- Wandler ein Drehspiegel oder -ablenkmittel verwendet, um die Übertragung kollimierter Ultraschallenergieimpulse zu erleichtern. Der Sender-Wandler ist im Inneren des Reifens angebracht, und seine Bewegung in Querrichtung während eines Kontrollzyklus wird durch einen Hauptschrittmotor gesteuert, der ein drehbares Joch antreibt, das durch ein Paar einstellbarer Hubkurbelarme ebenfalls in Querrichtung bewegt wird. Der Empfänger-Wandler ist auf dem Joch angebracht und seine Bewegung während eines Kontrollzyklus wird ebenfalls durch eine Nockenplatte gesteuert, die sich um die Außenseite des Reifens erstreckt. Wenn sich der Sender-Wandler von einer Seite des Reifens zur anderen Seite in Querrichtung bewegt, dreht er sich fortschreitend um eine Größe, die erforderlich ist, um für jedes Signalbündel konstant parallel gerichtete Ultraschallenergiesignalbündel in einem im wesentlichen rechten Winkel zur inneren Reifenfläche konstant zu richten. Gleichzeitig wird der Empfänger-Wandler konstant durch die Führungsnockenplatte gesteuert, so daß er im wesentlichen senkrecht zur Reifenfläche ist, um die parallel gerichtete Ultraschallenergie am wirksamsten zu empfangen, die von dem Sender her bei jedem Signalbündel durch den Reifen getreten ist. Wenn sich der Reifen dreht, wird sein kritischer Bereich vollständig durch überlappende kreisförmige Kontrollbereiche überdeckt. Für jeden Kontrollbereich wird zwischen empfangenen Signalen und einem abgeleiteten Basiswert eine Vergleichsprüfung elektronisch durchgeführt, um Signalschwankungen zu bestimmen, die anzeigen, wenn Risse oder Anomalien in der Reifenstruktur in dem Bereich vorhanden sind. Jede Reifenkontrolle benötigt zwei bis drei Minuten tatsächlicher Kontrollzeit und jegliche erfaßten Risse im Reifen werden automatisch markiert.
Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines lediglich veranschaulichenden Ausführungsbeispiels von ihr hervor, dargestellt in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Reifenkontrollvorrichtung, die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 1a ist eine fragmentarische schematische Ansicht, die die Bildung von Mehrkontrollbereichen, gebildet durch aufeinanderfolgende Ultraschallenergiesignalbündel, zeigt.
Fig. 2 ist eine fragmentarische perspektivische Rückansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei Seiten- und Rückwände entfernt sind, um interne Bauteile zu zeigen.
Fig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Vorderansicht eines fragmentarischen oberen Teils der Vorrichtung von Fig. 1 und 2, die eine Anordnung zur Handhabung von Sender- und Empfänger-Wandlerelementen gemäß der Erfindung zeigt. Elemente der Jochanordnung sind nicht gezeigt.
Fig. 3A-3C ist eine Folge schematischer Ansichten der Vorrichtung von Fig. 1, die die Bewegung der Jochanordnung während eines Kontrollzyklus zeigt.
Fig. 4 ist eine fragmentarische schematische Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1, die einen Reifen im Querschnitt und Distanzelemente zum Spreizen der Reifenwülste zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines üblichen Reifens im Querschnitt, die eine Folge von Positionen für Sender- und Empfängerelemente der Kontrollvorrichtung während eines üblichen Kontrollzyklus gemäß der Erfindung zeigt.
Fig. 6A und 6B umfassen ein Block-Schaltbild eines Teils der Vorrichtung, das die Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der während eines Kontrollzyklus gemäß der Erfindung erzeugten Daten veranschaulicht.
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise bestimmter Bauteile der Schaltung von Fig. 6 zeigt.
Fig. 8A ist eine fragmentarische Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 1, die das Joch in einer vertikalen Zwischenposition zeigt.
Fig. 8B ist eine fragmentarische Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 1, die das Joch in einer horizontalen Startposition zeigt.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorderseite der Kontroll- und Anzeigeeinheit für die Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das die Kontrollogik und das Schrittmotorantriebssystem für die Reifenkontrollvorrichtung von Fig. 1 zeigt.
Bezug nehmend auf die Zeichnung, Fig. 1 zeigt eine zerstörungsfreie Reifenkontrollvorrichtung 10, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert, gezeigt mit einem in seiner Normalposition während eines Kontrollzyklus gehalterten Reifen 12. Allgemein gesagt, bei der Vorrichtung wird eine einzige Ultraschallsender-Wandlereinrichtung 14 verwendet, die sich im Reifen befindet (siehe Fig. 1A), die parallel gerichtete Schallernergie-Signalbündel oder Impulse akustisch von Schallenergie erzeugt, die auf die Reifeninnenfläche gerichtet sind und geeignet sind, von einer sich außerhalb des Reifens befindlichen beweglichen Empfänger-Wandlereinrichtung 16 empfangen zu werden. Die Sender-Wandlereinrichtung umfaßt einen Drehspiegel 15, dessen Orientierung und Bewegung mit Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung gemäß der Erfindung gesteuert und koordiniert wird. Jedes Signalbündel parallel gerichteter Energie tritt durch die Reifenwand in einen verhältnismäßig kleinen Bereich 17 und kann genau ausgewertet werden, um Reifenanomalien oder -defekte zu erfassen. Die Sender-Wandlereinrichtung wird in ihrer Bewegung gesteuert, so daß sie den Reifen von Seitenwand zu Seitenwand mit zeitlich beabstandeten Schallimpulsen abtastet, wenn der Reifen gedreht wird. Wie in Fig. 1A gezeigt ist, wird somit der Reifen 12 während eines vollständigen Kontrollzyklus durch eine Vielzahl überlappender Kreisbereiche 17 überdeckt, die in einem Spiralmuster über den Reifen hinweg angeordnet sind, wobei jeder Bereich einen parallel gerichteten Schallenergieimpuls darstellt, der durch den Reifen tritt. Wenn für einen solchen Bereich ein Defekt festgestellt wird, wird eine Markiereinrichtung 20 nach einer vorher eingestellten Verzögerung aktiviert, um die exakte Stelle des Defektes auf dem Reifen anzuzeigen. Die Empfänger-Wandlereinrichtung 16 ist auf einer beweglichen Joch- 18-Anordnung angebracht, die sich oberhalb des Reifens erstreckt und eine allgemein zur Reifendrehachse senkrechte Drehachse aufweist. Mit dem Joch verbunden ist eine Koordiniereinrichtung 22, die eine Nockenführungseinrichtung 25 umfaßt, die sicherstellt, daß, wenn der Sender-Wandler 14 den Reifen von der Innenseite her abtastet, der Empfänger- Wandler 16 außerhalb des Reifens fortwährend ausgerichtet ist, um die parallel gerichtete Schallenergie zu empfangen, die durch den Reifen tritt und von der Außenfläche des Reifens her ausgesendet wird. Die Bewegung des Sender-Wandlers wird auch kontrolliert, um sicherzustellen, daß jeder Impuls der parallel gerichteten Schallenergie auf die Innenseite des Reifens in einem im wesentlichen rechten Winkel auf die Reifenfläche auftritt. Die Koordiniereinrichtung steuert gleichzeitig die Bewegung des Empfänger-Wandlers, um sicherzustellen, daß er positioniert ist, um die parallel gerichtete Schallenergie jedes Impulses zu empfangen, der die Außenfläche des Reifens in einem im wesentlichen rechten Winkel verläßt. Eine detaillierte Beschreibung der Koordiniereinrichtung wird untenstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 3A-3C dargetan.
Für jeden Impuls parallel gerichteter Energie registriert der Empfänger-Wandler 16 einen Wert, der mit einem voreingestellten Wert verglichen wird, vorgesehen in einem Defekterfassungskreis 23, der in Fig. 6 gezeigt ist. Eine Änderung des empfangenen Signals mit dem voreingestellten Signalwert erzeugt ein Fehlersignal, das einen Defekt in der Reifenstruktur wie eine Schichtdelamination oder dergleichen anzeigt. Wenn der Kontrollzyklus fortschreitet, betätigt jedes erzeugte Fehlersignal die Markiereinrichtung 20, die wirksam ist, um eine Markiersubstanz wie eine Tinte oder Farbe auf die Außenfläche des Reifens genau auf den Bereich vorzuschleudern, wo der Puls gerichtet war, als das Fehlersignal erfaßt wurde. Wenn ein Reifen einen Kontrollzyklus durchläuft, werden somit die Bereiche von Defekten oder Diskontinuitäten automatisch in jedem Kreisbereich, erzeugt durch einen Testimpuls markiert, wo auch immer sie auftreten.
Wobei nun die Vorrichtung 10 mehr im einzelnen beschrieben wird, ihre mechanischen Hauptbestandteile sind auf einer vertikalen Platte 24 gehaltert, die eine Wand eines Gehäuses 26 bildet, gehaltert auf einem an einer Hubplattform 32 außerhalb des Gehäuses befestigten Basisteil 28. Letzteres weist Rampenelemente 30 auf, die sich von seinen gegenüberliegenden Seiten so erstrecken, daß der zu kontrollierende Reifen 12 leicht auf ein Rampenelement und auf die Hubplattform gerollt werden kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Hubplattform 32 durch ein hydraulisches Stellglied 34 gesteuert, das herkömmliche Betätigungskontrollen aufweist und auf einem Abschnitt des Basiselementes gehaltert ist, das sich von der vertikalen Platte nach hinten erstreckt. Eine Hubverbindung ist vorgesehen, die aus einer Rollenkette 36 besteht, die an einem Ende am Basiselement 28 verankert ist und am anderen Ende an einem Paar von Armen 38 befestigt ist, die sich von der Hubplattform durch Schlitze 40 in der vertikalen Platte 24 erstrecken. Die Kette 36 erstreckt sich über einer Mitlaufzahntrommel 42, die an einer Zylinderstange 44 des Stellgliedes 34 befestigt ist. Eine herkömmliche Fußsteuerung 46 (Fig. 1) kann vorgesehen sein, um das Stellglied zu steuern, so daß es leicht und einfach zur Anbringung an der Testvorrichtung angehoben werden kann, sobald ein Reifen auf die Hubplattform bewegt worden ist.
In seiner Testposition ist der Reifen auf zwei horizontalen, mit Abstand angeordneten, parallelen Ringwellen 48 gehaltert. Diese Wellen sind an ihren Außenenden in Lagerblöcken 50 gehaltert, die an einer vertikalen Stirnplatte 52 angebracht sind, die an zwei parallelen Stützen 54 befestigt sind, die von der vertikalen Wandplatte 24 nach außen frei vorstehend sind. Die inneren Enden der beiden Rollenwellen 48 erstrecken sich durch die vertikale Wandplatte und das Innenende jeder Welle 48 ist an einer Antriebsscheibe 58 befestigt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Ein elektrischer Antriebsmotor 62 (z.B. 1/4 PS) mit einer Riemenschiebe 64 an seiner Antriebswelle ist an einer Halterung 60 angebracht, die an der Innenfläche der vertikalen Platte 24 befestigt ist. Die Riemenscheibe und die Antriebsscheiben 58 sind mittels eines durchgehenden V-Riemens 66 verbunden, so daß, wenn der Motor in Betrieb gesetzt wird, sich die Reifenhalterungsringwellen 48 mit einer konstanten Drehzahl drehen. Um eine ziemlich rasche, aber wirksame Kontrollperiode für jeden Reifen von etwa zwei bis drei Minuten vorzusehen, werden die Rollenachsen mit einer Drehzahl gedreht, die erforderlich ist, um eine Reifenrotationsflächengeschwindigkeit von annähernd 1,42 m/s (280 ft/min) zu erhalten.
Wenn ein Reifen für einen Kontrollzyklus bereit ist, wird er durch die Hubplattform hochgehoben und auf den beiden Ringachsen 48 angeordnet, die mit den Reifenwülsten an mit Abstand voneinander befindlichen Stellen in Kontakt stehen. Vor Anlaufen des Kontrollzyklus eines montierten Reifens muß er seitlich auf der Ringantriebsachse so zentriert werden, daß eine sich senkrecht durch die Reifendrehachse erstreckende Mittenebene zur vertikalen Platte 24 parallel ist und in einem feststehenden Abstand von dieser bleibt.
Die Zentrierung wird mittels einer Reifenspreizeinrichtung bewerkstelligt, die Paare von Innen- und Außendistanzringen 72 und 74 umfaßt, die an mit Abstand voneinander befindlichen Stellen auf den Achsen 48 vorgesehen sind, wie am besten in Fig. 4 gezeigt ist. Die Achsen 48 zur Halterung und Drehung eines Reifens sind hohl und enthalten ein Stellglied 49 vom linearen Typ, das die Reifenwulstspreizeinrichtung steuert. An jeder Welle ist ein Innendistanzring 72 befestigt, und der Außendistanzring 74 ist auf der Welle beweglich. Der Außenring ist mit einem Stellkolben im Inneren der Achse durch ein Zapfenverbindungsstück verbunden, das sich durch einen Schlitz 80 in der Welle erstreckt. Somit ist der Außenring mittels eines Stellkolbens 76 beweglich, dessen Außenende gegen eine Schraubenfeder 82 im Inneren der Welle gelagert ist, die gewöhnlich den Außenring 74 zum Innenring 72 drückt.
Wenn ein Reifen anfangs auf der Maschine zum Test eingerichtet wird, befinden sich die Distanzringe 72 und 74 verhältnismäßig dicht beieinander und können leicht zwischen den Reifenwülsten passen. Sobald der Reifen auf den beiden Achsen 48 gehaltert ist, können die Stellglieder 49 in jeder Welle 48 angetrieben werden, um die beweglichen Ringe 74 gegen die Federn 82 nach außen zu drücken und dadurch die Reifenwülste auseinanderzuspreizen. Extradistanzringe 84 und 85 sind auf jeder Achse außerhalb und innerhalb der Distanzstücke 72 und 74 vorgesehen, um Reifen unterschiedlicher Abmessungen aufzunehmen, lediglich, indem sie benachbart den feststehenden und beweglichen Distanzringen bewegt werden, bevor ein Reifen auf der Maschine angeordnet wird.
Die Koordiniereinrichtung 22 zur Steuerung der Bewegungen des Sender-Wandlers 14 und des Empfänger-Wandlers 16 während eines Kontrollzyklus ist am besten in Fig. 2 und 3 und auch Fig. 8A und 8B gezeigt. Diese Gesamtanordnung ist durch zwei Paare oberer und unterer starrer Achsen 86 und 88 gehaltert, die sich horizontal durch mit Abstand voneinander angeordnete Öffnungen 90 in der vertikalen Platte 24 für das Gehäuse 26 erstrecken.
Im Inneren des Gehäuses 26 sind auf der Innenseite der vertikalen Platte 24, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Enden jedes Paars von Achsen 86 und 88 durch Montageblöcke 92 an den Enden eines starren Trägers 94 befestigt, der sich horizontal, parallel zur Platte 24 erstreckt. Zentral auf dem Stabelement befindet sich ein Befestigungselement 96 zum Zurückhalten des Endes einer gewindeversehenen Schraubwelle 98. Die letztere Welle befindet sich in Eingriff in einer Lagermutter 100, die an einer Befestigungshalterung 102, angebracht an der Platte 24, befestigt ist. Das Ende der sich oberhalb der Mutter erstreckenden Welle 98 ist an einer Drehkurbel 104 befestigt. Eine Handhabung der Kurbel ermöglicht die Aufwärts- und Abwärtspositionierung der gesamten Koordinierungsanordnung 22 einschließlich der Jochanordnung 18 auf der Außenseite der Platte 24.
Ebenfalls im Inneren des Gehäuses 26 befindet sich eine Reihe von Kästen 91 für elektronische Bauteile, pneumatische Steuerungen 93, einen Markierungsflüssigkeitsbehälter 95 und eine Flüssigkeitspumpe 97, die sämtlich Bauteile des hier beschriebenen Vorrichtungsausführungsbeispiels umfassen.
Auf der Außenseite der vertikalen Platte 24 ist jedes Paar von Achsen 86 und 88 zusammen an ihren Außenenden mittels einer Platte 89 gehalten. Jede obere Achse 86 erstreckt sich durch ein Paar von mit Abstand angeordneten linearen Kugelhülsen 106 und 108, die an einer horizontalen Schlittenplatte 110 befestigt sind. Jede dieser Schlittenplatten ist auch mit einem Ende an einem vertikalen Endabschnitt 112 eines U-förmigen Rahmenelementes 114 mit einem langgestreckten starren Verbindungsarm 116 verbunden, der parallel zu der vertikalen Wand 24 und von dieser mit Abstand nach außen angeordnet ist. Somit sind die Schlittenplatten 110 mit dem angebrachten Rahmenelement 114 in der Lage, sich auf den Wellen 86 als Einheit horizontal zu verschieben.
Auf jeder Laufplatte 110 ist ein Schrittmotor 118 angebracht, dessen Ausgangswelle mit einer Rechtwinkel-Vorgelegeeinrichtung 122 verbunden ist. Die Ausgangswelle 123 jeder Vorgelegeeinrichtung ist an einem Seitenarm 124 des beweglichen Jochs 18 befestigt, das dazu dient, die Empfänger-Wandlereinheit 16 um die Außenseite eines in Kontrolle befindlichen Reifens zu tragen, wie unten beschrieben wird.
Das bewegliche Jochelement 18 ist ein U-förmiges Bauteil, dessen Paar paralleler Seitenarme 124 an einem ihrer Enden mittels eines Querelementes 128 zusammen verbunden sind, das die Empfänger-Wandlereinheit 16 trägt. Das Joch ist um eine Achse durch die Wellen 123 auf den beiden Vorgelegeeinheiten 122 schwenkbar, die zum Querelement 128 parallel sind. Es kann bewirkt werden, daß der hierdurch getragene Empfänger- Wandler einer allgemein teilelliptischen Bahn um die Außenseite eines in Kontrolle befindlichen Reifens folgt. Die elliptische Bahn des Jochs wird durch ein Paar von Steuerstäben 130 ermöglicht. Jeder Steuerstab weist ein Innenende 132 auf, das an den Blöcken 92 auf dem Halterungsträger 94 schwenkbar angebracht ist (siehe Fig. 3A) und eine Biegung 134 nahe seinem Außenende aufweist. Wie auch in Fig. 8A und 8B gezeigt ist, ist das äußerste Außenende jedes Stabes schwenkbar an einem Stift 136 angebracht, der sich durch einen Schlitz 138 im Jochseitenarm 124 erstreckt. Der Stift 136 ist mit einem beweglichen Block 140 im Inneren des Arms verbunden, der wiederum mit einem Schraubstellglied 142 verbunden ist. Das letztere erstreckt sich außenseitig des Endes jedes Jochseitenarms und weist einen kreisförmigen Kopf 144 mit einem Kurbelarm 146 auf. Somit bewirkt dann eine Drehung der Stellgliedschrauben durch ihre entsprechenden Kurbelarme eine Bewegung der Blöcke 140 im Inneren der Jocharme und diesen Schwenkpunkt der Steuerstäbe und steuert von daher die Form der elliptischen Bewegungsbahn des Jochs während eines Reifentestzyklus. Die genaue Position der Blöcke kann durch Bezug auf eine Position an jedem Block und eine Skala 139 beibehalten werden, die an der Außenseite jedes Jocharms vorgesehen ist (siehe Fig. 8A). Die Einstellung der Position des Blocks 140 im Innern jedes Jocharms 124 stellt dann auch die gekrümmte Bahn des Jochs ein, wie durch die schematischen Ansichten in Fig. 3A-3C veranschaulicht ist.
In Fig. 3A ist das Joch in seiner horizontalen Position gezeigt, wenn die Schrittmotoren 118 beginnen, es über die Ausgangswellen 123 zu drehen. Wenn diese Drehung beginnt, bewirken die Steuerstäbe, daß sich die Laufplatten 110 auf den oberen Wellen 86 nach außen bewegen. Somit setzt sich eine Bewegung der Laufplatten und des befestigten Rahmenelementes 114 fort, wenn sich das Joch durch eine Zwischenposition (Fig. 3B) und dann zu seiner äußersten Position (Fig. 3C) dreht.
Wie in Fig. 8A und 8B gezeigt ist, ist der Empfänger-Wandler 16 am Querelement 128 des Jochs 18 nahe seinem Mittelpunkt zwischen den Jochseitenarmen befestigt. Ein Paar von mit Abstand angeordneten Stützen 147 sieht Führungselemente vor, die sich durch einen Basisabschnitt einer Basisbefestigung 148 für den Empfänger-Wandler erstrecken. Dieser Basisabschnitt ist mit dem Jochelement 128 mittels eines Paars linearer Lager 149 verbunden, die um jede der Führungsstützen vorgesehen sind, wodurch die Empfängereinheit 16 in die Lage versetzt ist, sich in bezug auf das Jochelement 128 zu bewegen. Die Empfänger-Wandlereinheit ist auch schwenkbar mit einem Paar von Armen 150 verbunden, die sich vom Basisabschnitt der Montagebefestigung erstrecken, und ein Empfänger-Wandlergehäuse ist mit einem Paar von mit Abstand getrennt angeordneten Nockenmitlaufmitteln 151 versehen. Diese Mitlaufmittel passen in ein Paar von Nuten oder Spulen 152 und 153, die in einer allgemein C-förmigen Nockenplatte 154 gebildet sind, die in der Lage ist, sich über und um den Wulstbereich des im Test befindlichen Reifens und in einem im wesentlichen gleichförmigen Abstand von diesem zu erstrecken. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Nockenplatte durch ein Scharnier 155 mit einer aufrechten Halterung 156 verbunden, die an einem mit den Tragelementen 54 verbundenen Basiselement 157 befestigt ist. Wenn sie nicht in Gebrauch ist, wird die Nockenplatte 154 rückwärts gedreht, um die Positionierung eines zu prüfenden Reifens zu gestatten, und sobald der Reifen auf den Antriebsrollen 48 gehaltert ist, kann die Nockenplatte vorwärts gedreht werden, bis ihre äußere Endfläche 157 fluchtrecht gegen einen horizontalen Flansch 158 auf der Endplatte 52 paßt. Ein zweckmäßiger Riegel am Flansch 158 kann dann bewegt werden, um sie in der geschlossenen Position zu sichern. Für Reifen von im wesentlichen unterschiedlicher Abmessung und/oder Gestalt kann eine modifizierte Nockenplatte mit unterschiedlichen Nockenbahnen leicht montiert werden, um die für den Empfänger- Wandler erforderliche präzise Positionierung vorzusehen.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Sender-Wandlereinheit 14 auf einer Tragbefestigungseinrichtung 166 angebracht, die auf dem Verbindungsarmelement 116 des Rahmenelementes 114 verankert ist und sich von dort nach oben erstreckt, und er ist zwischen den Jochendabschnitten positioniert, so daß die Achse eines Drehspiegels 15 für die Sender-Wandlereinrichtung parallel zu einer Drehachse des Jochs 18 ist. Der Spiegel 15 befindet sich mit Abstand von einem Schallgenerator 170 angeordnet, die beide an einem starren Plattformelement 172 befestigt sind, das durch die Befestigungseinrichtung 166 getragen ist. Der Spiegel 15 für die Einheit 14 ist für eine Drehung mit einem zweiten Schrittmotor 174 verbunden, der mit den Hauptschrittmotoren 118 elektrisch verbunden und somit durch diese gesteuert ist. Somit gibt es eine feststehende Beziehung zwischen der Drehung der Jochanordnung 18 und dem Spiegel 15 der Sender-Wandlereinrichtung 14.
Die Sender-Wandlereinheit 14 ist auch in vertikaler Richtung ausgehend von einer unteren Bereitstellposition, bevor ein Reifen auf der Vorrichtung montiert wird, zu einer oberen Position innerhalb des Reifens bewegbar. Somit ist die Tragbefestigungseinrichtung 166, wie in Fig. 4 und 8A gezeigt, an einem linearen Stellglied 167 befestigt, das auf einem an den Zwischenrahmenelement 116 befestigten Basiselement 169 gehaltert ist.
Die Jochschrittmotoren 118 arbeiten mit einer Geschwindigkeit, z.B. 18 Schritte pro Sekunde bei 1,8º Umdrehung pro Schritt. Das Vorgelege 122 ist so ausgelegt, daß es ein Untersetzungsverhältnis von 30:1 aufweist, so daß daher seine Ausgangswelle das Joch 18 mit einer Winkelgeschwindigkeit von 1,1º pro Sekunde dreht. Ein programmierbarer Teilerkreis (nicht gezeigt) mit einem Verhältnis von weniger als 30:1 und der elektrisch mit Schrittmotoren 118 verbunden ist, liefert Schrittimpulse an den 1,8º-pro-Schritt-Sender- Schrittmotor 174, der den Spiegel 15 für den Sender-Wandler dreht. Somit dreht sich der Spiegel 15 mit einer etwas größeren Winkelgeschwindigkeit als das Joch 18 und mit diesem synchron. Daher geht der Sender-Wandler im Winkel vor, wenn die Seitenwände geprüft werden, um die Ausgangsmuster von Fig. 5 zu erzeugen. Von daher müssen sich der Sender-Spiegel und das Joch mit wenigstens vollen 180 während eines Prüfzyklus drehen, der komplette Zyklus kann in etwa 100 Sender- Motorschritten oder 180 Sekunden ausgeführt werden. An jeder der Ecken der Nockenplatte 154 wird der Sender-Schrittmotor vorübergehend elektronisch durch einen nicht reflektierenden Fleck oder Kennzeichen 175 gesperrt, das an der Nockenplatte 154 angebracht ist, bis der Empfänger-Wandler den Sender- Spiegel mit dem Sender-Wandler "führt". Der Nettoeffekt ist, daß, wenn sich das Joch und der Empfänger fortgesetzt durch ihren 180º-Bogen drehen, der Sender-Spiegelwinkel automatisch gesteuert wird, um das benötigte Fig. 5-Ausgangsmuster zu erzeugen.
Am Anfang eines Prüfzyklus ist das Joch 18 auf seiner maximalen Drehposition auf einer Seite des Reifens positioniert. In dieser Position befindet sich der Sender-Wandler 14 an einem äußeren Ende seiner Verschiebebewegung auf dem Bewegungsweg zwischen der Reifenseitenwand, und der Spiegel 15 des Sender-Wandlers befindet sich in einer horizontalen Position. Demgemäß ist der Empfänger-Wandler 16 auf dem Joch 18 mit Abstand direkt außerhalb von der nächsten Reifenseitenwand angeordnet und ist horizontal orientiert, um die parallel gerichtete Schallenergie von dem Sender-Wandler durch den Reifen zu empfangen. Die Positionsbeziehung zwischen dem Spiegel des Sender-Wandlers 14 und dem Empfänger- Wandler 16 für einen vollständigen Prüfzyklus ist schematisch in Fig. 5 gezeigt.
Wenn der Prüfzyklus beginnt, bewirkt jeder der 28 Impulse der Schrittmotoren 118 eine Drehung von 28/30 x 1,8º = 1,68º des Jochs 18 zu seiner anderen 180º-Endposition und er bewirkt auch, daß der innere Schrittmotor 174 den Spiegel 15 des Sender-Wandlers um 1,8º x 28/28 = 1,8º dreht. Die Wirkung der Steuerstäbe 130 bewirkt auch, daß sich die Laufplatten 110 und dann der U-Rahmen 114 und der Sender-Wandler entlang der Bewegungsbahn zwischen den Reifenseitenwänden nach einem bestimmten Drehausmaß in der äußeren Endposition bewegen. Da sich das Joch mit einem konstanten Radius um den Sender-Reflektor bewegt und der Empfänger-Wandler dies nicht tut, gibt ein zwischen der Empfänger-Tragvorrichtung und dem Joch angeschlossenes lineares Potentiometer 400 eine sich ändernde Steuerspannung auf einen Prozessor 196 (siehe Fig. 6), um die Prozessorverzögerung gemäß der Änderung der akustischen Flugbahnzeit zwischen dem Sender und Empfänger einzustellen.

Wirkungsweise der Koordinierungseinrichtung

Sobald ein Reifen auf den Antriebswellen 48 angeordnet und zentriert worden ist (durch die Abstandselemente 72 und 74), gibt es bei Betrieb eine horizontale Ebene, in der sich die Drehachse des Jochs 18 und der Spiegel oder Reflektor 168 des Sender-Wandlers 14 bewegen müssen um den Reifen geeignet zu prüfen. Um die Achse im Niveau dieser Ebene vorzusehen, können die horizontalen Wellen 86 der Koordinierungsanordnung vertikal durch Drehung des Handrades 104 eingestellt werden, das das Trägerelement 94 anhebt oder absenkt, an dem die horizontalen Wellen angebracht sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Sobald das optimale Niveau der Jochachse eingestellt worden ist, kann der Prüfprozeß beginnen.
Gemäß der Erfindung wird die Prüfung eines Reifens ausgeführt, indem seine gesamte Struktur von Seitenwand zu Seitenwand abgetastet wird. Wenn der Reifen gedreht wird, wird der Sender-Wandler 14 in inkrementellen Schritten im Inneren des Reifens von einer Seite zur anderen bewegt, wobei ein Durchlauf von etwa 180º überdeckt wird, während zeitlich beabstandete Signalbündel von parallel gerichteter Schallenergie mit etwa 80 Signalbündeln pro Sekunde ausgesendet werden. Gleichzeitig wird eine Bewegung des Empfänger-Wandlers 16 außerhalb des Reifens durch das Joch 18 und Nockenplattenspuren 152 und 153 kontrolliert, um eine wesentliche Ausrichtung mit dem Sender-Wandler 14 aufrechtzuerhalten und somit die durch den Reifen übertragene Energie zu empfangen. Demgemäß bewirken die Kombination der Reifendrehung, der Schrittdrehung zusammen mit der seitlichen Bewegung des Sender-Wandlers im Inneren des Reifens und die Frequenz der Schallenergiesignalbündel, daß der Reifen vollständig von einer Seitenwand zur anderen durch ein Spiralmuster von sich überlappenden Kreisbereichen 17 auf dem Reifen überdeckt wird, durch die die parallel gerichtete Schallenergie durchgetreten ist. Vor jedem Kreisbereich wird die parallel gerichtete Energie durch den Empfänger-Wandler 16 empfangen und sofort ausgewertet, um zu bestimmen, ob ein struktureller Defekt vorhanden ist. Wenn ein Defekt erfaßt wird, wird die Markiereinrichtung 20 automatisch aktiviert, um den Defektbereich auf dem Reifen zu markieren.
In Fig. 3 und 4 ist die Funktion der verschiedenen Elemente der Koordinierungsanordnung bei der Aufrechterhaltung der Ausrichtung des Sender-Wandlers und des Empfänger-Wandlers schematisch gezeigt. In Fig. 4 ist ein üblicher Reifen im Querschnitt gezeigt, wie er während eines Kontrollzyklus mit den Wülsten des Reifens auf den Antriebswellen 48 auftritt und leicht durch die Abstandselemente 72 und 74 getrennt gehalten ist. Der Sender-Wandlerspiegel 15 befindet sich am Zentrum des Reifens und der Empfänger-Wandler 16 ist an den mit Profilen versehenen Spuren der Nockenplatte 154 durch seine Innen- und Außenfolgeräder gehalten, während er außerhalb des Reifens und direkt oberhalb des Sender-Spiegels ist.
In Fig. 5 ist eine Folge von relativen Zwischenpositionen der Sender- und Empfänger-Wandler innerhalb und außerhalb des Reifens während eines einzigen Kontrollzyklus schematisch gezeigt. Der Sender-Wandler bewegt sich im wesentlichen entlang einer geraden Linie, die sich durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Reifens und zwischen Endpunkten auf der Linie erstreckt. Da die parallel gerichtete Schallenergie senkrecht zur Innenfläche des Reifens gerichtet werden muß, werden der Sender und Empfänger seitlich etwas mit jedem Drehschritt verschoben, wenn sie durch ihre Kontrollbögen gedreht werden. Die Verschiebungen des Sender- Wandlers sind für das meiste der Breite des Reifens, das den Wulstbereich umfaßt, verhältnismäßig groß, da hier die Krümmung der inneren Reifenfläche verhältnismäßig gering ist. Wenn der Sender-Spiegel die Endpunkte seiner Verschiebebewegung während eines Zyklus erreicht, beendet er somit, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die Verschiebebewegung entlang der Querlinie und dreht sich lediglich während eines verbleibenden Schrittinkrements des Zyklus, um die Seitenwandfläche des Reifens zu überdecken, wodurch weiterhin bewirkt wird, daß jeder kollimierte Schallimpuls senkrecht gegen die innere Reifenfläche auftrifft.

Fehlererfassungskreis

Die Erzeugung und Verarbeitung der durch die Vorrichtung 10 während jedes Testsignalbündels parallel gerichteter Ultraschallenergie durch einen Reifen erzeugten elektrischen Daten wird durch einen Kreis 190 vorgesehen, der unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wird.
Dieser Kreis umfaßt einen Senderabschnitt 192 für den Sender-Wandler, einen Empfänger-Wandlerabschnitt 194, einen Prazessor 196, einen Prüfzeitsteuerungsabschnitt 198 und ein Anzeige- und Steuerfeld 200. Wie gezeigt wird ein Frequenzgenerator 202 eingestellt, um eine Impulsausgangsrate zu erzeugen, die ausreichend hoch ist, um eine zweckmäßige Prüfdichte sicherzustellen. Dieser Impuls wird zu einem Anschluß 204 geliefert, von wo er über eine Leitung 206 zu einem Impulsbreitengenerator 208 in Senderabschnitt zugeführt wird, dessen Ausgabe einen Oszillator 210 freigibt. Der Oszillator steuert einen Leistungsverstärker 212 mit einer ausreichenden Anzahl von Zyklen an, um es zu gestatten, daß sich ein Resonanzsenderwandler 214 zu einer maximalen Ausgabe bildet und ein Energiesignalbündel erzeugt, das durch einen Sender- Spiegel 168 gerichtet ist, um einen Bereich der Innenfläche des in Prüfung befindlichen Reifens 12 zu beleuchten.
In einem Empfängerabschnitt 194 empfängt nun der Empfänger- Wandler 16 eine kleine Größe des gesendeten Signals durch die integrale Reifenwand zusammen mit Umgebungsgeräusch. Das sich ergebende Geräusch allein oder Signal plus Geräuschspannung aus dem Sender-Wandler wird durch einen Vorverstärker 214 verstärkt.
Im angeschlossenen Prozessorabschnitt 196 wird die Ausgabe des Vorverstärkers durch einen Kondensator 216 zu einem Verstärker 218 mit veränderlicher Verstärkung und dann durch einen abgestimmten, wechselspannungsgekoppelten Filter 220 zu einem direkt verbundenen Verstärker 222 mit feststehender Verstärkung geliefert, um das Signal plus Geräusch gemäß einer AGC-Spannung mit automatischer Verstärkungssteuerung zu verstärken, die über eine Rückkopplungsleitung 224 zu dem Verstärker 218 mit veränderlicher Verstärkung zugeführt wird. Ein Präzisionsdetektor 226 empfängt lediglich das verstärkte Rauschen (VN) oder Signal-plus-Rausch-(VS + VN)- Spannung und legt eine gleichgerichtete Spannung an ein Integrierglied 228. Dieses Integrierglied weist einen Freigabe-FET-Schalter SW1 parallel zu einem Kondensator 230 auf und dessen Schließelement über den Zeitsteuerkreis 198 mit dem Frequenzgenerator 202 verbunden ist. Nach einer zweckmäßigen Verzögerung von dem Frequenzgenerator, erzeugt durch den Verzögerungsgenerator 300, wird bewirkt, daß sich der Freigabe-SW1 zweimal öffnet, was eine Integration von (2) der verstärkten Umgebungsrauschspannung gerade vor der Signalankunftszeit; und (2) dem verstärkten Signal plus Umgebungsrauschspannung während der Signalankunftszeit gestattet.
Das Integrierglied 228 weist zwei Ausgangsleitungen auf, die mit einem Anschluß eines FET-Schalters SW2 bzw. eines FET- Schalters SW3 verbunden sind. Die Ausgangsanschlüsse dieser Schalter sind durch eine Leitung 232 mit einem Paar von Kondensatoren C1 und C2 verbunden, die an Erde angeschlossen sind. Feldeffektschalter SW2 und SW3 zusammen mit Kondensatoren C1 und C2 und zweckmäßigen Pufferverstärkern mit hoher Eingangsimpedanz (nicht gezeigt) umfassen einen Doppelkanal- Haltekreis, der die integrierte VN-Spannung und die integrierte VS + VN-Spannung beide hält. Der Ausgangsanschluß für den Schalter SW2 ist über eine Leitung 236 mit einem weiteren Anschluß 238 verbunden. Die Spannung (VN) an diesem Anschluß vom SW2 stellt den Rauschfaktor dar, während die Spannung (VS + VN) am Anschluß 240 von SW3 zu Signal plus Rauschen äquivalent ist. Ein Paar von Leitungen 242 und 244 ist von Anschlüssen 238 und 240 mit einem Subtrahierkreis 246 verbunden, dessen Ausgabe eine Spannung (VS) äquivalent zum Signal allein erzeugt und mit einem Verstärker 250 mit langsamer AGC verbunden ist, der das Rückkopplungs-AGC-Steuersignal liefert. Die sich ergebende, über lange Zeit gemittelte Spannung vom Verstärker 250 beruht fast allein lediglich auf der empfangenen und integrierten VS. Das Rückkopplungs-AGC-Signal ist mit dem gewöhnlich geschlossenen Halte/Spur-AGC-Schalter SW4 und bei normalem Betrieb mit einem Spannungsmitlaufelement 405 verbunden. Die Rückkopplungs-AGC-Spannung vom Spannungsmitlaufglied 405 wird einem Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 218 über eine Leitung 224 zugeführt, und er sieht auch einen Ausgang vor, angeschlossen über einen Anschluß 252 über eine Leitung 254 mit einem "Signalmittel"-Anzeigeelement 256 auf dem Anzeigefeld 200.
Abzweigend von der AGC-Ausgangsleitung 224 mit dem Verstärker 218 mit veränderlicher Verstärkung ist eine Leitung 257, die an ein Schwellwertpotentiometer 406 angeschlossen ist. Der Nocken des Potentiometers 406 ist über eine Leitung 259 mit den Eingängen von Komparatoren 262 und 260 verbunden und sieht so eine Referenzeingangsspannung (VS Ref.) für Komparatoren 262 und 260 vor, die über das Schwellwertpotentiometer 406 auf jeden beliebigen Bruchteil der Mittel-VS-Spannung eingestellt werden können.
Mit der an einem Eingang des Komparators 260 eingestellten Spannung VS Ref. und der integrierten, abgetasteten und gehaltenen Spannung VN am anderen Eingang erzeugt dann der Komparator 260 ein Ausgangssignal, wenn VN VS Ref. überschreitet, wann immer es einen Signalverlust über lange Zeit oder übermäßiges Umgebungsgeräusch gibt. Dieses Ausgangssignal öffnet wiederum Verknüpfungsglieder 274 und 278, die jegliche Ausgabe vom Verknüpfungsglied 274 zu einem defekten Zählwerk und vom Verknüpfungsglied 278 zu einem Prüfzählwerk bei Ankunft des Taktimpulses nicht gestatten.
Bei an einem Eingang des Komparators 262 vorgesehener VS Ref. und einer integrierten, abgetasteten und gehaltenen Spannung VS + VN am anderen Eingang erzeugt dann der Komparator 262 ein Ausgangssignal, wenn VS und VN VS Ref nicht überschreiten (wenn ein Defekt abgetastet wird), das ein Bruchteil des über lange Zeit abgeleiteten VS-Mittels ist.
Das Ausgangssignal des Komparators 262 schließt wiederum das Verknüpfungsglied 274 (wenn durch den Komparator 260 kein Ausgangssignal geliefert wurde), und bei Ankunft des Taktimpulses gibt dann das Verknüpfungsglied 274 einen Impuls aus, um das defekte Zählwerk 286 zu inkrementieren.
Eine Leitung 258 vom VN-Anschluß 238 wird als ein Eingangssignal zu einem ersten Komparator 260 geliefert, dessen anderer Eingang 261 mit einer VS Ref. verbunden ist. In gleicher Weise wird eine Leitung 263 vom (VS + VN)-Anschluß 240 als ein Eingang zu einem zweiten Komparator 262 zugeführt, der einen mit einer VS Ref. verbundenen weiteren Eingang 264 aufweist. Eine zweite Leitung von (VS + VN) wird einem Echtzeit-Muster-Anzeigeelement 265 geliefert.
Das Ausgangssignal vom Komparator 262 wird einem Verknüpfungsglied 274 zugeführt. Das Ausgangssignal des Komparators 260 wird über einen Anschluß 276 dem Verknüpfungsglied 274 und dem Verknüpfungsglied 278 zugeführt.
In dem Zeitsteuerkreis 198 wird die Ausgabe des Frequenzgenerators 202 über eine Leitung 298 einem Generator 300 mit einstellbarer Verzögerung zugeführt, der durch ein Potentiometer 400 gesteuert ist, um eine Zeitverzögerung entsprechend der sich ändernden Flugzeit des Ultraschallsignals vom Sender-Wandler 14 zum Empfänger-Wandler 16 zu liefern. Das lineare Potentiometer 400 ist zwischen dem Joch mit feststehendem Radius 18 und dem Empfänger verbunden, so daß es eine Spannungsänderung proportional zur Änderung des Sender/- Empfängerabstandes erzeugt, wenn der Empfänger die Nockenplatte 25 durchläuft. Die Ausgabe des Verzögerungsgenerators 300 wird einem Differenzierglied 302 zugeführt, dessen Ausgang über einen Anschluß 304 mit einem "ODER"-Verknüpfungsglied 306 verbunden ist.
Der Ausgang des "ODER"-Verknüpfungsgliedes 306 ist mit einem Anschluß 308 verbunden, von dem sich eine Leitung 310 erstreckt, die mit dem "S"-Eingang eines R-S-Flip-Flops 312 verbunden ist, dessen Ausgang angeschlossen ist, um SW1 des Integriergliedes 228 zu betätigen. Eine weitere Leitung 314 vom Ausgangsanschluß des "ODER"-Verknüpfungsgliedes 306 ist mit einem Impulsbreitengenerator 316 verbunden. Das Ausgangssignal des Impulsbreitengenerators wird einem Differenzierglied 318 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Muster- Generator 320 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Muster- Generators wird über einen Anschluß 322 einem Differenzierglied 324 und über einen anderen Anschluß 326 einem Rückführverzögerungsglied 328 zugeführt. Eine Leitung 330 vom Anschluß 322 ist mit einem Paar von Verknüpfungsgliedern 332 und 334 verbunden. Eine Leitung 336 vom Ausgangsanschluß 326 des Differenziergliedes 324 ist mit dem "R"-Eingang für das Flip-Flop 312 verbunden.
Eine Leitung 338 vom Ausgangsanschluß 304 für das Differenzierglied 302 wird dem "S"-Eingang eines RS-Flip-Flops 340 zugeführt, um es in seinen Setzzustand zu versetzen. Der "R"-Eingang dieses Flip-Flops ist über eine Leitung 342 durch ein Differenzierglied 344 versehen, dessen Eingang vom Rückführverzögerungsglied 328 vorgesehen wird. Ein Ausgangssignal des Flip-Flops 340 wird dem Verknüpfungsglied 334 zugeführt und ein weiteres Ausgangssignal wird dem Verknüpfungsglied 332 sowie über ein Differenzierglied 341 dem "ODER"-Verknüpfungsglied 306 zugeführt. Die Funktionsweise des Fehlererfassungskreises 190 kann wie folgt unter Bezugnahme auf Fig. 6 und das Zeitdiagramm von Fig. 7 zusammengefaßt werden. Wenn ein einzelner Impuls durch den Frequenzgenerator 202 zum Anschluß 204 geliefert wird, bewegt er sich zum Senderkreis, so daß der Sender-Wandler 14 wie zuvor beschrieben aktiviert wird, um ein Ultraschallenergie-Signalbündel zu erzeugen, das senkrecht zur Innenfläche des Reifens gerichtet ist. Der Frequenzgeneratorimpuls wird ebenfalls für den Zeitsteuerabschnitt 198 vorgesehen, um den Verzögerungsgenerator 300 anzusteuern. Dies erzeugt einen Impuls mit einer vorbestimmten Länge (die zum Abstand zwischen Sender- und Empfänger-Wandlern 14 und 16 und somit zur Flugzeit des Ultraschallimpulses zwischen ihnen proportional ist). Die Rückflanke des Impulses vom Verzögerungsgenerator wird durch ein Element 302 differenziert, um einen Impuls zu erzeugen, der: (1) das R.S.-Flip-Flop 340 setzt und (2) durch das "ODER"-Verknüpfungsglied 306 tritt, um das R.S.- Flip-Flop 312 zu setzen. Wenn das R.S.-Flip-Flop 312 gesetzt ist, öffnet es SW1 und gibt das Integrierglied 228 frei, so daß es mit dem Integrieren beginnt.
Das Ausgangssignal vom "ODER"-Verknüpfungsglied 306, das dem R.S.-Flip-Flop 312 zugeführt wird, wird gleichzeitig einem Impulsbreitengenerator 316 zugeführt, der einen Zeitsteuerimpuls mit einer vorbestimmten Länge erzeugt, dessen Rückflanke durch ein Element 318 differenziert wird und einem Mustergenerator 320 zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Mustergenerators wird einem Verknüpfungsglied 334 zugeführt, das ein Signal vorsieht, das SW2 schließt und bewirkt, daß das Integrierglied 228 die integrierte Spannung (VN) äquivalent zum Rauschen lediglich dem Kondensator C1 zuführt. Das Ausgangssignal des Mustergenerators wird auch durch ein Element 324 differenziert, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 336 zum R.S.-Flip-Flop 312 zugeführt wird, was bewirkt, daß es das Integrierglied freigibt. Somit hält der Kondensator C1 zu diesem Zeitpunkt einen Spannungswert für Umgebungsrauschen. Nun wird auch das Ausgangssignal vom Differenzierglied 324 dem Rückführverzögerungselement 328 zugeführt, das einen vorbestimmten Zeitabstand zwischen ersten und zweiten Integrationen während eines einzigen Zyklus vorsieht. Das Ausgangssignal vom Rückführverzögerungsglied 328 wird durch ein Element 344 differenziert und wird dem R.S.-Flip-Flop 340 zugeführt, was bewirkt, daß es nur ein Ausgangssignal rücksetzt und liefert ein Ausgangssignal, das (1) ein Verknüpfungsglied 332 aktiviert, das wiederum SW3 am Integrierglied 228 schließt, was bewirkt, daß eine zweite Integration für Signal plus Rauschen (VS + VN) beginnt; und (2) gleichzeitig ein differenziertes Signal durch das "ODER"-Verknüpfungsglied 306 zum R.S.-Flip-Flop 312 vorsieht, um SW1 wieder zu öffnen um die Integration freizugeben. Somit wird bei dieser zweiten Integration ein Spannungswert für Signal plus Rauschen gespeichert und im Kondensator C2 gehalten. Am hinteren Ende des zweiten Mustergeneratorimpulses erzeugt das Differenzierglied 324 wieder ein Signal, das die zweite Integration beendet.
Während jedes Prüfzyklus werden lediglich die Integrationsspannung am Anschluß 238 und die Signal-plus-Rausch-Integrationsspannung am Anschluß 240 dem Subtrahierkreis 246 zugeführt, der ein herkömmlicher Funktionsverstärker sein kann. Das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes wird als ein Eingangssignal dem langsamen AGC-Verstärker 250 zugeführt, der wirksam ist, um beliebige rasche Zyklusanderungen zu filtern und ein Ausgangssignal vorsieht, das im wesentlichen amplitudenkonstant ist, aber sich langsam in Reaktion auf Signaländerungen ändert. Das Ausgangssignal dieses AGC-Verstärkers wird über den Halte/Spurkreis dem Anzeigeelement 256 auf dem Anzeigefeld geliefert, das eine optische Einrichtung zum Beobachten von Signaländerungen während eines Prüfzyklus (1) vorsieht; als Rückkopplungssignal zum Verstärker 218 mit veränderlicher Verstärkung über eine Leitung 224, um Stabilität mit dem empfangenen Testsignal beizubehalten; und (2) als Eingangssignal zum Schwellwertpotentiometer 406.
Wenn es ein übermäßiges Umgebungsrauschen um die Vorrichtung während eines Testzyklus gibt, wird eine Spannung vom Integrationsanschluß für lediglich Rauschen über eine Leitung 258 zum Komparator 260 zugeführt. Dieser Komparator hat eine Signalpegel-Referenzspannung, die ein Bruchteil, z.B. 80 %, der gemittelten Spannung VS ist und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die integrierte Rauschspannung die Referenzspannung überschreitet. Das Ausgangssignal des Komparators 260 setzt Verknüpfungsglieder 274 und 278 frei, um die Vorrichtung auszuschalten, wenn übermäßiges Rauschen vorhanden ist, das für den Wirkungsgrad eines Prüfzyklus negativ sein würde.
Es sei nun angenommen, daß kein übermäßiges Umgebungsrauschen vorhanden ist und die integrierte Nur-Signalspannung (VS) einen stabilen AGC-Verstärker liefert, die Signal-plus- Rauschen-(VS + VN)-Spannung wird einem Komparator 262 zugeführt. Hier wird die Ref.-Spannung bei einem Wert beibehalten, der auf einen Pegel voreingestellt ist, der ein Bruchteil, z.B. 80 %, des Mittelwertsignals ist. Wenn während eines der Ultraschallimpulse in einem Prüfzyklus ein Defekt wie eine Delamination in der Reifenstruktur auftritt, fällt dann das integrierte VS + VN-Signal ab, wobei es ein Ausgangssignal vom Komparator 262 erzeugt und hierdurch den Reifendefekt anzeigt. Dieses Komparatorausgangssignal wird einem Verknüpfungsglied 274 zugeführt, das (1) ein Signal dem Anzeigefeld 200 zuführt, das das Zählwerk 286 und die Anzeigelampe 287 aktiviert; und (2) über eine Leitung 288 ein Signal zur Sprühverzögerung 290 liefert. Dieses kalibrierte Verzögerungselement gestattet die Drehung des Reifens, um den erfaßten Defekt von der Nähe des Empfängers 16 zur Nähe der Sprühmarkiereinrichtung 20 zu bringen. Das verzögerte Signal aktiviert dann die Sprühmarkiereinrichtung, wobei bewirkt wird, daß eine Markiersubstanz auf den Reifen in der nahen Umgebung des Defektes aufgesprüht wird. Diese Verzögerung ist auch so eingestellt, daß die Markiereinrichtung das periodische Ultraschallsignalbündel nicht stört.
Um die automatische Steuerung der Maschine 10 und Aufzeichnung für Prüfergebnisse während Prüfzyklen zu erleichtern, ist die kombinierte Steuer- und Anzeigeeinheit 275 an einem hochliegenden Arm 277 befestigt, der am Gehäuse schwenkbar befestigt ist. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, liefert die Vorderkonsole für die Einheit einen Leistungseinschalter 412, ein Vorwärts-Rückwärts-Wählglied 414, ein Schnell-Langsam- Wählglied 416 und die Halte-Spur-Steuerung 248 zusätzlich zu dem Hand-Automatik-Schalter 402 und Schalterknöpfe für Ziel- Abbruch 420, Abtastlast 422 und Defekt-Test 423. Anzeigemittel sind ebenfalls vorgesehen, um die Anzahl kontrollierter Reifen 424, die Anzahl gepulster Kontrollen für einen Kontrollzyklus 292 und die Anzahl erfaßter Defekte während des Zyklus 286 zu zeigen. Weitere im Stand der Technik wohlbekannte Aufzeichnungsinstrumente könnten mit der Anzeigeeinheit verbunden sein, um lesbare Ausdrucke von Testergebnissen zu liefern, wo erwünscht.

Manuelle und automatische Abtaststeuerungen

In Fig. 10 ist ein Blockdiagramm vorgesehen, um die elektromechanischen Steuerungen zu veranschaulichen, die zur Erzeugung entweder einer manuellen oder einer automatischen Abtastung eines Reifens erforderlich sind. Fig. 10 kann leichter unter Bezugnahme auf Fig. 5 verstanden werden, die die benötigten relativen Winkel und Positionen des Senderspiegels oder -reflektors 15 und des Empfänger-Wandlers 16 für eine spezielle Reifenform zeigt.
Nachdem ein Reifen auf die Rollenwellen 48 geladen worden ist und die Nockenplatte 154 geschlossen worden ist, kann ein Abtastschalter 422 betätigt werden, wie er auf der Steuertafel gezeigt ist (Fig. 9). Dies bewirkt, daß die Vorrichtungssteuerlogik 404: (1) den Reifenwulstspreizmechanismus 49 betätigt (Fig. 4); (2) den Reifendrehmotor 62 startet; (3) einen Schrittmotortaktoszillator 406 startet; (4) einen Sender-Schrittmotorantrieb 408 und Joch-Schrittmotorantriebe 410 startet, um sie in einer Vorwärts- oder Uhrzeigersinnbewegung anzutreiben; und (5) den Signalprozessor 196 freigibt (siehe Fig. 10).
Bei jedem Taktimpuls vom Taktoszillator bewirkt der Joch- Schrittmotorantrieb 410, daß sich die Joch-Schrittmotoren 118 um 1,8º vorbewegen. Bei dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel setzen die 30:1-Vorgelege 122 wiederum die tatsächliche Jochwinkeländerung auf 0,06º pro Taktoszillatorimpuls herab. Da der Taktoszillator bei etwa 18 Impulsen pro Sekunde arbeitet, überquert das Joch seinen 180º-Bogen in etwa 2,8 Minuten. Beim tatsächlichen Betrieb kann es gestattet werden, daß sich das Joch etwas jenseits der horizontalen Mittenlinie des Reifens für einen Gesamtbewegungsweg von 200º bewegt, was zu einer Gesamtkontrollzeit von drei Minuten führt. In Fig. 5 sind durch ausgehende Pfeile Inkrementalwinkel des Jochs gezeigt, wenn es seine Winkelbahn durchläuft. Wie bei einer Position des inkrementalen Jochwinkels (A) auf der Reifenseitenwand gezeigt, muß der erforderliche inkrementale Sender-Reflektor-15-Winkel (B) größer sein, wenn das Joch bei einer gezeigten Position angelangt, damit der hervortretende parallel gerichtete Schallstrahl durch den Empfänger-Wandler 16 aufgrund der Brecheigenschaften des Reifens unterbrochen wird. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, muß bei der benötigten Winkelbeziehung zwischen dem Sender-Spiegel 15 und dem Joch 18, wenn der Reifen durchquert wird, die Tatsache berücksichtigt werden, daß: (1) das Joch und die Sender-Spiegelwinkel ausgerichtet sein müssen, wenn die horizontale Querschnittachse des Reifens unterbrochen wird; (2) der Sender-Spiegelwinkel (B) fortschreitend rascher als der Jochwinkel (A) zunehmen muß, wenn die Seitenwand abgetastet wird; (3) der Sender-Spiegelwinkel (B) plötzlich kleiner als der Jochwinkel (A) gemacht werden muß, nachdem die Ecke an der Nockenplatte gedreht wird; (4) der Sender-Spiegelwinkel (B) muß gleich dem Jochwinkel (A) an der Wulstmittenlinie sein und rascher als der Jochwinkel (A) ausgehend von der Wulstmittenlinie zu einer Ecke zunehmen; und (5) nach jeder Eckdrehung muß der Sender- Spiegelwinkel (B) rasch geringer als der Jochwinkel (A) gemacht werden und muß fortschreitend rascher als der Jochwinkel (A) zunehmen, bis die horizontale Querschnittachse des Reifens erreicht ist. Die benötigte Winkelbeziehung zwischen dem Sender-Spiegel 15 und der Jochanordnung 18 wird mit Verwendung eines programmierbaren Dividiergliedes 173, ein System von Markierungen 175, einen Flagsensor 177, ein Verknüpfungsglied 179, den Sender-Schrittmotorantrieb 408 und den Sender-Schrittmotor 174 ausgeführt werden.
Das feldprogrammierbare Dividierglied 173 das gewöhnlich eingestellt ist, um das Schrittmotortaktoszillator-Ausgangssignal um 28:1 zu dividieren, erzeugt eine wirksame Drehung von 1,8º pro Schritt Sender-Schrittmotor 174 von 1,8 dividiert durch 28, was gleich 0,064 Grad pro Taktoszillator- 406-Ausgangsimpuls ist.
Daher verstärkt der Sender-Spiegel-15-Winkel (B) etwa 0,064 minus 0,060 oder 0,004 Grad über dem Jochanordnungswinkel und bei jedem Taktoszillator-Ausgangsimpuls und erzeugt den erforderlichen Führungssender-Spiegelwinkel (B) der in Fig. 5 gezeigt ist. Nahe jeder Reifenkante, wo der Empfänger durch seine vollständigen Spuren 152 und 153 rasch gedreht wird, wird eine Markierung 175, das an der Nockenplatte 154 angebracht ist (siehe Fig. 3), durch einen Markierungssensor 177 abgetastet. Der Markierungssensor 177, der am Empfängergehäuse angebracht ist, ist vom retroreflektiven Typ, der einen zur Nockenplatte gerichteten Lichtstrahl erzeugt. Wenn der Strahl auf eine Markierung 175 stößt, erzeugt der Sensor 177 ein Ausgangssignal. Das Markierungssensor-Ausgangssignal wird einem Verknüpfungsglied 179 zugeführt, das den Sender- Schrittmotor steuert. Somit wirkt die Markierung, daß sie vorübergehend den Sender-Schrittmotor 174 sperrt, während sich die Jochanordnung 18 weiterhin während eines Testzyklus dreht, bis der Jochwinkel (A) den Sender-Spiegel-15-Winkel (B) um den erforderlichen Betrag überschreitet. Wenn das Ende der Markierung 75 erreicht ist, ist wieder der Sender- Schrittmotor 174 freigegeben, so daß seine Bewegung im Empfänger zweckmäßig koordiniert ist.
Daher kann ersehen werden, daß mit dem geeigneten programmierbaren Dividierglied-181-Verhältnis und den geeigneten Markierungs-175-Längen, die die gewünschten Winkelbeziehungen zwischen dem Sender-Spiegel 15 und der Jochanordnung 18 beibehalten werden können.
Wenn die Abtastung (in Fig. 5 von links nach rechts gesehen) nach der Durchquerung im Uhrzeigersinn beendet worden ist, wird durch das Joch eine Begegnung mit einem Uhrzeigersinn- Grenzschalter 183 getroffen. Die Steuerlogik 404 kehrt wiederum die Schrittmotorrichtungen um und beschleunigt den Schrittmotortaktoszillator 406, um eine rasche Rückführung der Jochanordnung und des Senders zu erzeugen, bis eine Begegnung mit einem Gegenuhrzeigersinn-Grenzschalter 185 erfolgt, wo die Steuerlogik die Reifendrehung stoppt und den Sender zurückzieht, um eine Entladung des Reifens zu gestatten.
Aus dem Obenstehenden ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung ein wirksames und außerordentlich erfolgreiches Reifenkontrollsystem liefert, das die strukturelle Unversehrtheit des Reifens mißt, indem es ihn mit einer Vielzahl überlappender Bereiche von konzentrierter, kollimierter Ultraschallenergie überdeckt und dann jeden Bereich elektronisch analysiert. Die Defektanalyse-Schaltungsanordnung für das System setzt die Wirkung von Umgebungsrauschen auf ein Minimum herab und behält eine zuverlässige, sich wiederholende Funktionsweise zur Erzeugung von Signalinformation bei, die das Vorhandensein und die präzise Anordnung der internen Reifendefekte anzeigt.

Claims

1. Vorrichtung zur Kontrolle sowohl von Laufflächen- als auch von Seitenwandbereichen eines Reifens (12) auf Strukturdefekte hin, umfassend:

- eine Einrichtung (48) zur Halterung und Drehung des Reifens mit einer konstanten steuerbaren Geschwindigkeit,

- eine bewegbare Sender-Wandlereinrichtung (14) im Inneren des Reifens zum Richten einer Anzahl von aufeinanderfolgenden, parallel gerichteten Ultraschallenergie-Signalbündeln (17) auf die innenseitige Reifenfläche und durch den Reifen, wobei jedes auf den Reifen fallende Signalbündel einen begrenzten Bereich überdeckt,

- eine Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung (14) während der Drehung des Reifens quer über die Breite des Reifens, zur winkelmäßigen Drehung, und um die Sender-Wandlereinrichtung nahezu senkrecht zu jedem begrenzten Bereich zu halten, wobei sämtliche begrenzten Bereiche der auftreffenden Signalbündel einander überlappen, wodurch sie den gesamten Kontrollbereich überdecken,

- eine mit Abstand von der Außenfläche des Reifens angeordnete, unabhängig bewegbare Empfänger-Wandlereinrichtung (16), die geeignet ist, jeden Energieimpuls von dem Sender-Wandler zu empfangen, der durch den Reifen hindurchtritt,

- eine Einrichtung zur unabhängigen Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung und zu ihrem Halten in einer Position, die nahezu senkrecht zur Außenfläche des Reifens ist,

- Koordinationsmittel (22) zur Steuerung der Bewegungen der Sender-Wandlereinrichtung und der Empfänger-Wandlereinrichtung so, daß sich die Empfänger-Wandlereinrichtung stets in nahezu perfekter Ausrichtung befindet, um die parallel gerichteten Energieimpulse von der Sender- Wandlereinheit zu empfangen,

- Auswertemittel (190) zur Auswertung der durch die Empfänger-Wandlereinrichtung empfangenen Energie für jedes Signalbündel und zum Vergleichen des elektrischen Äquivalents der tatsächlich empfangenen Energie mit einem abgeleiteten Mittelwert davon, um zu bestimmen, ob darin ein Reifendefekt vorhanden ist, und

- Anzeigemittel (23, 20) ansprechend auf die Auswertemittel zur Anzeige eines Defektes für ein spezielles Signalbündel, wenn ein solcher Defekt vorliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend ein Standgehäuse (26), wobei sich die Einrichtung (48) zur Halterung und Drehung des Reifens während eines Kontrollzyklus von dem Gehäuse fort erstreckt, wobei die Signalbündel (17) Kontrollbereiche mit demselben Durchmesser bilden, wobei die Koordinationsmittel (22) geeignet sind, die Bewegungen der Sender-Wandlereinrichtung (14) und der Empfänger-Wandlereinrichtung (16) von einer Seitenwand des Reifens zur anderen Seitenwand allgemein parallel zu dessen Drehachse zu steuern, wobei im wesentlichen derselbe Abstand zwischen der Empfänger-Wandlereinrichtung und der Reifenfläche beibehalten wird, und wobei die Auswertemittel elektrische Mittel sind, während die Anzeigemittel geeignet sind, eine optische Anzeige eines Defektes zu liefern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend ein Standgehäuse (26), wobei sich die Einrichtung (48) zur Halterung und Drehung des Reifens während eines Kontrollzyklus von dem Gehäuse fort erstreckt, wobei jedes Signalbündel (17) einen Kontrollbereich mit demselben Durchmesser bildet und die Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung (14) geeignet ist, sich im Inneren des Reifens allgemein parallel zur Reifenachse zu bewegen, wenn der Reifen gedreht wird, und die Einrichtung zur Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung geeignet ist, die Empfänger-Wandlereinrichtung (16) von einer Seitenwand des Reifens zur anderen Seitenwand zu bewegen, so daß sie stets außerhalb des Reifens positioniert ist, während sie bei im wesentlichen demselben Abstand von der Reifenaußenfläche gehalten wird,

und wobei die Auswertemittel elektrische Mittel sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Einrichtung zur Halterung und Drehung eines Reifens ein Paar von drehbaren Wellen (48), die an dem Gehäuse durch dieses gehaltert sind und sich von dem Stehgehäuse horizontal fort erstrecken, wobei die Wellen (48) geeignet sind, sich durch den Reifen zu erstrecken und mit den Reifenwülsten in Eingriff zu treten; und Antriebsmittel (62) umfaßt, um die Wellen (48) mit einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit zu drehen, um hierdurch den Reifen um eine Achse senkrecht zu einer aufrechten Platte (24) zu drehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, enthaltend ein Paar von mit Abstand angeordneten Abstandshaltemitteln (72, 74) an jeder drehbaren Welle, wobei die Abstandshaltemittel geeignet sind, gegen die Reifenwülste zu drücken, und Stellmittel (76) zur Bewegung eines der Abstandshaltemittel (72) in bezug auf das andere Abstandshaltemittel (74) an jeder drehbaren Welle (48), um den Reifen in einer vorgewählten Position zu halten, bevor ein Kontrollzyklus eingeleitet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Sender-Wandlereinrichtung (14) einen mit Abstand von einem drehbaren 90º- Schallablenkmittel angeordneten Ultraschallgenerator umfaßt und die Empfänger-Wandlereinrichtung einen mit Abstand von dem Sender-Wandler angeordneten drehbaren Ultraschallempfänger umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Koordinationsmittel umfaßt:

- ein Paar von mit Abstand getrennt angeordneten Halterungen (106, 108), die sich horizontal von dem Gehäuse fort erstrecken;

- eine beweglich an jeder Halterung angebrachte Laufplatte (110);

- ein Paar von ersten Schrittmotoren (118), die jeweils mit einem Getriebe (122) mit einer Ausgangswelle an jeder Laufplatte verbunden sind;

- Rahmenmittel (114) mit einem mittleren Querelement mit Endabschnitten, die an den Laufplatten befestigt sind;

- Mittel (166) zur Anbringung der Sender-Wandlereinrichtung an dem Rahmenmittel;

- einen zweiten Schrittmotor (174), der mit der Sender- Wandlereinrichtung verbunden ist und elektrisch mit den ersten Schrittmotoren verbunden ist;

- eine Jocheinrichtung (18) zwischen den Halterungen mit mit Abstand getrennt angeordneten, parallelen Endabschnitten und einem Verbindungsspannelement, wobei jeder Endabschnitt mit einer Getriebewelle verbunden ist, um hierdurch zu bewirken, daß sich die Jocheinrichtung dreht;

- ein Paar von Steuerstäben (130), wobei jeder Stab an seinem Innenende mit dem Gehäuse und an seinem Außenende mit einem Jochendabschnitt in einem vorgewählten Abstand von einer Getriebewelle schwenkbar verbunden ist;

- wobei die Empfänger-Wandlereinrichtung (16) an dem Verbindungsspannelement der Jocheinrichtung schwenkbar angebracht ist und ein daran angebrachtes Nockenmitlaufmittel aufweist;

- eine befestigte Nockenplatte (154), die sich zwischen den Halterungen befindet und allgemein parallel zu diesen erstreckt und hierdurch geeignet ist, sich quer zu dem Laufflächenbereich eines in Kontrolle befindlichen Reifens und um diesen herum zu erstrecken, wobei die Nockenplatte ein Nockenbahnmittel aufweist, um das Mitlaufmittel auf der Empfänger-Wandlereinrichtung zu empfangen;

- wodurch eine Drehung der Jocheinrichtung durch die ersten Schrittmotoren bewirkt, daß die Steuerstäbe die Laufplatten auf den Halterungen bewegen und auch die angebrachten Rahmenmittel in bezug auf das Gehäuse bewegen, wobei die Rahmenmittel dadurch die Sender-Wandlereinrichtung horizontal bewegen, während die Jocheinrichtung die Empfängereinrichtung in einer allgemein elliptischen Bahn entlang den Spurmitteln der Nockenplatte bewegt, um konstant zum Empfangen von parallel gerichteten Energiesignalbündel positioniert zu sein, die von der Sender-Wandlereinrichtung her durch den Reifen hindurchtreten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, enthaltend Mittel (136, 138) auf der Jocheinrichtung zum Einstellen der Stelle der Außenendverbindungen für die Steuerstäbe auf den Jochendabschnitten, um hierdurch die Größe des horizontalen Laufweges für die Jocheinrichtung während ihrer Drehung zu ändern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Mitlaufmittel auf dem Empfänger-Wandler ein Paar von mit Abstand getrennt angeordneten Rollen (147) umfaßt und das Nockenbahnmittel ein Paar von mit Abstand getrennt angeordneten Nuten (149) auf der Nockenplatte zum Führen der Rollen umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Nockenplatte (154) allgemein umgekehrte U-Form aufweist und sich entlang gegenüberliegender Seitenwände eines in Kontrolle befindlichen Reifens nach unten erstreckt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, enthaltend ein an dem Gehäuse angebrachtes Montagemittel zur Halterung der Nockenplatte mit einem Mittel an einem Ende der Nockenplatte zu deren Verbindung mit dem Montagemittel und einem Klinkmittel am anderen Ende zu ihrer Befestigung über einem Reifen in ihrer Arbeitsposition.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Einrichtung zur Anbringung der Sender-Wandlereinrichtung an dem Rahmenmittel ein Stellmittel (167) zum Bewegen der Sender-Wandlereinrichtung von einer zurückgezogenen Position vertikal zu einer Arbeitshöhe, nachdem ein Reifen auf der Vorrichtung zur Kontrolle eingerichtet worden ist, enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Sender-Wandlereinrichtung (16) ein bewegliches 90º-Ablenkmittel im Inneren des Reifens zur Erzeugung von parallel gerichteten Signalbündeln mit beschränktem Querschnittsbereich umfaßt,

- wobei die Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung geeignet ist, diese entlang einer sich zwischen den Reifenseitenwänden erstreckenden geraden Linie zu bewegen, und Mittel zur Drehung des Sender-Wandler- Ablenkmittels durch einen Winkel umfaßt, wenn er entlang der geraden Linie bewegt wird, so daß Ultraschallenergie jedes Signalbündels in einem rechten Winkel auf die Reifenfläche auftrifft,

- wobei die Einrichtung zur Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung die Empfänger-Wandlereinrichtung außerhalb des Reifens von einer Seitenwand über seinen Laufflächenbereich zur anderen Seitenwand in einem im wesentlichen konstanten Abstand von der Außenseitenfläche bewegt, und

- das Koordinationsmittel eine Einrichtung zur Drehung der Empfänger-Wandlereinrichtung umfaßt, so daß die Ausrichtung mit dem Sender-Ablenkmittel während jedes Energiesignalbündels beibehalten wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einrichtung zum Auswerten der von der Empfänger-Wandlereinrichtung empfangenen Energie eine elektrische Schaltung umfaßt, enthaltend:

- Mittel (226) zum Bestimmen eines elektrischen Werts lediglich für Umgebungsgeräusch;

- ein Verarbeitungsmittel (196), das einen elektrischen Wert für Umgebungsgeräusch plus das Signal für von dem Empfänger-Wandler empfangene Energie bestimmt;

- Mittel (262) zum Vergleichen des elektrischen Wertes von Geräusch plus Signal mit einem voreingestellten Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das einen Reifendefekt anzeigt, wenn das Geräusch plus Signalwert unter den voreingestellten Wert fällt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Verarbeitungsmittel (196) ein Integrationsmittel (228) mit Kondensatormittel (230) zum zeitweisen Speichern von den zwei Ausgangssignalen enthält; und eine Zeitsteuerschaltungsanordnung (198) zum Bewirken der Integration während jedes Signalbündelzyklus, um ein erstes Mal zum Speichern eines lediglich ein Umgebungsgeräusch darstellenden Ausgangssignals zu integrieren und um anschließend ein zweites Mal zum Speichern eines Geräusch plus Signal darstellenden Ausgangssignals zu integrieren.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, enthaltend Mittel (260) zum Vergleichen des elektrischen Umgebungsgeräuschwerts mit einem voreingestellten Bruchteil eines mittleren Signalpegels für jedes Signalbündel; und Mittel (274, 278) ansprechend auf einen Überschußgeräuschpegel, um vorzeitig die Datenauswertung für das Signalbündel abzubrechen, während dem Überschußgeräusch vorliegt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, enthaltend eine Einrichtung (250) zur Ableitung eines elektrischen Wertes einer automatischen Verstärkungssteuerungsspannung aus Nur-Signal- Energie, die während jedes Signalbündels empfangen worden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, enthaltend eine der Empfänger-Wandlereinrichtung zugeordnete Markiereinrichtung (20) zur Markierung der Außenseite eines Reifens innerhalb des Bereichs eines speziellen Energiesignalbündels ansprechend auf ein Signal aus der Vergleichseinrichtung, das anzeigt, daß in dem speziellen Signalbündelbereich ein Defekt vorliegt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Markiereinrichtung eine Druck erzeugende Düse für eine Markierflüssigkeit ausgerichtet mit dem Empfänger-Ablenkmittel umfaßt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, enthaltend ein Anzeigefeld (200), das die Gesamtzahl von Signalbündeln während eines Kontrollzyklus und die Gesamtzahl von Defekten anzeigt, und ein Anzeigelicht (287), das für jeden festgestellten Defekt eingeschaltet wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der das Anzeigefeld auch eine Anzeige für das automatische Verstärkungssteuerungssignalmittel während aufeinanderfolgender Signalbündel eines Kontrollzyklus liefert.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die aufeinanderfolgenden, überlappenden Signalbündel in einem im wesentlichen rechten Winkel auf die Innenfläche des Reifens gerichtet sind, während die Einpfänger-Wandlereinrichtung (16) konstant positioniert ist, um den Maximalpegel jedes Signalbündels zu empfangen.

23. Vorrichtung nach Asnpruch 1, bei der das Koordinationsmittel umfaßt

- eine an einem Gehäuse (26) befestigte vertikale Halterungsplatte (24),

- mit Abstand getrennt angeordnete Wellen (86, 88), die sich von der Halterungsplatte horizontal fort erstrecken, um das Koordinationsmittel zu haltern;

- ein Paar von mit Abstand fort angeordneten Laufmitteln (110), die an jeder Welle verschiebbar sind;

- einen Verbindungsarm (116), der sich zwischen dem Laufmittel und parallel zu der Halterungsplatte erstreckt;

- einen ersten Schrittmotor (118) und ein verbundenes Vorgelege an jedem Laufmittel und eine sich von den Vorgelegen fort erstreckende Welleneinrichtung;

- eine Jocheinrichtung (18) zwischen den Halterungen mit mit Abstand getrennt angeordneten parallelen Endabschnitten und einem Verbindungsspannelement, wobei jeder Endabschnitt mit einer Getriebewelle verbunden ist, um hierdurch zu bewirken, daß sich die Jocheinrichtung dreht;

- ein Paar von Steuerstäben (130), wobei jeder Stab an seinem Innenende mit dem Gehäuse und an seinem Außenende mit einem Jochendabschnitt in einem vorgewählten Abstand von der Getriebewelle schwenkbar verbunden ist;

- wobei die Empfänger-Wandlereinrichtung an dem Verbindungsspannelement der Jocheinrichtung schwenkbar angebracht ist und ein daran angebrachtes Nockenmitlaufmittel aufweist;

- eine befestigte Nockenplatte (154), die sich zwischen den Halterungen befindet und sich allgemein parallel zu diesen erstreckt und hierdurch geeignet ist, sich quer zu dem und um den Laufflächenbereich eines in Kontrolle befindlichen Reifens zu erstrecken, wobei die Nockenplatte ein Nockenbahnmittel zum Empfangen des Mitlaufmittels auf der Empfänger-Wandlereinrichtung aufweist;

- wodurch eine Drehung der Jocheinrichtung durch die ersten Schrittmotoren bewirkt, daß die Steuerstäbe die Laufmittel auf den Halterungen bewegen und auch das angebrachte Rahmenmittel in bezug auf das Gehäuse bewegen, wobei das Rahmenmittel die Sender-Wandlereinrichtung horizontal bewegt und die Jocheinrichtung den Empfänger in einer allgemein gekrümmten Bahn entlang dem Bahnmittel der Nockenplatte bewegt, um konstant positioniert zu sein, um parallel gerichtete Energiesignalbündel zu empfangen, die von der Sender-Wandlereinrichtung durch den Reifen treten.

24. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Signalbündel Kontrollbereiche gleicher Größe bilden, während die Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung und die Einrichtung zur Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung eine entsprechende Einrichtung (118, 174) umfassen, um jeweils die Sender- und auch die Empfänger-Wandlereinrichtung schrittweise für aufeinanderfolgende Signalbündel allgemein parallel zu der Reifendrehachse zu bewegen, so daß die Signalbündel ein Spiralmuster von überlappenden Kontrollbereichen auf der Reifenfläche bilden,

und wobei die Auswertemittel elektrische Mittel sind, wobei die Anzeigemittel geeignet sind, eine optische Anzeige eines Defektes zu liefern.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die Einrichtung zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung eine erste Schrittmotoreinrichtung (118) zur Drehung der Sender- Wandlereinrichtung, eine zweite Schrittmotoreinrichtung (174) zur Bewegung der Empfänger-Wandlereinrichtung um die Außenseite des Reifens und zur Bewegung der Sender-Wandlereinrichtung seitlich im Inneren des Reifens, wenn er gedreht wird, umfaßt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der das Koordinationsmittel (22) eine durch die zweite Schrittmotoreinrichtung (174) angetriebene Jocheinrichtung (18), eine allgemein umgekehrt U-förmige Nockenplatte (154) mit sich teilweise um den Reifen auf einer Linie parallel zu der Reifendrehachse erstreckenden Nockenbahnen, wobei die Empfänger-Wandlereinrichtung an der Jocheinrichtung (18) angebracht ist und sich in den Nockenbahnen in Eingriff befindliche Mitlaufmittel (151) aufweist, um einer vorgewählten Bahn zu folgen, wenn die Jocheinrichtung gedreht wird, und Mittel zum Antreiben der ersten und zweiten Schrittmotoreinrichtung in Einklang enthält.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der das Koordinationsmittel weiter ein Mittel (175) enthält, um die erste Schrittmotoreinrichtung zu sperren, wenn die Empfänger-Wandlereinrichtung vorgewählte Stellen auf der Nockenplatte erreicht, so daß die relativen Wandler beibehalten werden, um zu ermöglichen, daß der Empfänger-Wandler einen hohen Schallenergiepegel empfängt, der durch den Reifen durchtritt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Sperreinrichtung Kennzeichnungmittel (175) auf der Nockenplatte an mit Abstand getrennt befindlichen Stellen und Sensormittel, die auf die Kennzeichnungsmittel ansprechend, mit dem beweglichen Empfänger-Wandler verbunden sind, und eine ein Ausgangssignal liefernde Einrichtung enthält, die mit der Sender-Wandlereinrichtung verbunden ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, enthaltend Grenzschalter zum Steuern der Bahn der Jocheinrichtung über einen Bogen von wenigstens 180º für jeden Reifenkontrollzyklus.

30. Verfahren zur Kontrolle von Laufflächen- und von Seitenwandbereichen eines Reifens auf versteckte Strukturdefekte hin, umfassend die Schritte, daß

- der Reifen mit einer konstanten, steuerbaren Geschwindigkeit um seine Achse gedreht wird,

- eine bewegbare Sender-Wandlereinrichtung (14) vorgesehen wird und diese im Inneren des Reifens von seiner einen Seitenwand zur anderen Seitenwand bewegt wird,

- von der bewegbaren Sender-Wandlereinrichtung (14) eine Anzahl einzelner, zeitlich beabstandeter Signalbündel (17) parallel gerichteter Ultraschallenergie durch die Reifenwand gerichtet wird, wenn sie sich dreht, wobei jedes der Signalbündel im wesentlichen senkrecht zu der Innenwand gerichtet wird, wobei jedes auf den Reifen auftreffende Signalbündel einen begrenzten Bereich überdeckt, wobei die Bereiche überlappend sind, jedoch mit Abstand getrennt angeordnete Zentren auf der Fläche des in Kontrolle befindlichen Reifens aufweisen, wobei die überlappenden Signalbündelbereiche die Reifenfläche von Seitenwand zu Seitenwand überdecken,

- eine unabhängig bewegbare Empfänger-Wandlereinrichtung (16) mit Abstand von der Außenfläche des Reifens angeordnet vorgesehen wird,

- die Empfänger-Wandlereinrichtung unabhängig bewegt wird und in einer Position gehalten wird, die nahezu senkrecht zur Außenfläche des Reifens ist,

- die Bewegungen der Sender-Wandlereinrichtung und der Empfänger-Wandlereinrichtung so gesteuert werden, daß sich die Empfänger-Wandlereinrichtung stets in nahezu vollständiger Ausrichtung mit der Auftreffrichtung jedes separaten Signalbündels befindet,

- bei der Empfänger-Wandlereinrichtung die parallel gerichtete Ultraschallenergie für jedes separate Signalbündel empfangen wird, die durch den Reifen gesendet wird,

- die für jedes Signalbündel empfangene Energie ausgewertet wird (190),

- das elektrische Äquivalent der tatsächlichen empfangenen Energie mit einem abgeleiteten Mittelwert von dieser verglichen wird, um ein Ausgangssignal vorzusehen, wenn ein Reifendefekt innerhalb der begrenzten Fläche jedes Signalbündels vorliegt, und

- ein Defekt für ein spezielles Signalbündel angezeigt wird, wenn ein solcher Defekt vorliegt.

31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem der Schritt der Anzeige eines Defektes die Markierung des Reifens innerhalb des begrenzten Bereiches jedes Signalbündels umfaßt, für das ein Defekt festgestellt wird.

32. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Ultraschallenergie für jedes parallel gerichtete Signalbündel, die durch den Reifen tritt, von seiner Außenfläche her gebrochen wird und von der bewegbaren Empfänger-Wandlereinrichtung (16) erfaßt wird, die für jedes Signalbündel bei im wesentlichen demselben Abstand von der Reifenaußenfläche bleibt.

33. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Sender-Wamdlereinrichtung bei aufeinanderfolgenden Signalbündeln während eines Kontrollzyklus quer bewegt und auch gedreht wird.

34. Verfahren nach Anspruch 30, enthaltend den Schritt, daß die Empfänger-Wandlereinrichtung in einer vorbestimmten gekrümmten Bahn bewegt wird, während sie auch gedreht wird.

35. Verfahren nach Anspruch 30, enthaltend die Schritte, daß die Sender-Wandlereinrichtung im Inneren des Reifens von einer Seite des Reifens zu der anderen Seite bewegt wird, wenn sie aufeinanderfolgende Signalbündel erzeugt, und der Reifen gleichzeitig gedreht wird, so daß, wenn der Reifen kontrolliert wird, dieser durch ein Spiralmuster von überlappenden Signalbündelbereichen auf der Reifenfläche überdeckt wird.

36. Verfahren nach Anspruch 30, enthaltend den Schritt, daß die Sender-Wandlereinrichtung mit einer sich im Inneren des Reifens befindenden reflektierenden Einrichtung versehen wird.

37. Verfahren nach Anspruch 30, enthaltend den Schritt, daß bewirkt wird, daß sich die Sender-Wandlereinrichtung über die Breite des Reifens verschiebt und sich auch schrittweise für jedes Signalbündel dreht, und bewirkt wird, daß sich die Empfänger-Wandlereinrichtung mit Krümmung bewegt und auch schrittweise für jedes Signalbündel dreht, um die Ausrichtung mit der parallel gerichteten Energie beizubehalten, die mit jedem Signalbündel durch den Reifen durchtritt.

38. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Auswertung der empfangenen Energie für jedes Signalbündel die Schritte umfaßt, daß

- ein elektrischer Wert für Umgebungsgeräusch erhalten wird;

- ein elektrischer Wert für Geräusch plus ein Signal erhalten wird, das das elektrische Äquivalent der empfangenen Signalbündelenergie ist;

- das Geräusch plus Signalwert mit einem vorbestimmten Bruchteil des Normalpegels für einen strukturmäßig fehlerfreien Reifen verglichen wird;

- und bei dem der Schritt der Anzeige eines Defektes umfaßt, daß eine optische Anzeige eines Reifendefektes vorgesehen wird, wenn der vorerwähnte Vergleich von Geräusch plus Signal von dem voreingestellten Bruchteil des Normalpegels verschieden ist.

39. Verfahren nach Anspruch 38, enthaltend den Schritt, daß ein Kontrollzyklus automatisch vorzeitig abgebrochen wird, wenn der Umgebungsgeräuschpegel einen voreingestellten Bruchteil des Normalpegels überschreitet.

40. Verfahren nach Anspruch 38, enthaltend den Schritt, daß ein automatisches Verstärkungssteuerungs-Rückkopplungssignal verwendet wird, um einen sich langsam ändernden Signalpegel beizubehalten;

- für jedes Signalbündel der Signalpegel mit einem voreingestellten Bruchteil des Normalpegels verglichen wird; und

- die Auswertung von Daten für diejenigen Signalbündel eines Kontrollzyklus automatisch vorzeitig abgebrochen wird, die den voreingestellten Bruchteil des Normalpegels überschreiten.