專利名稱：探測組合件中簾線的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于探測例如一個輪胎的加強組合件中散開或折斷的加強簾線的方法和設備。
為了說明的目的使用一個充氣輪胎，當一個輪胎泄了氣并長時間地充氣不足駛行，或者碰撞在路面的物體上時，胎體簾體層內的加強簾線有時會被散開或折斷而在輪胎上看不出有什么變化。
當翻新輪胎時，看不到的簾線折斷特別成問題，因為翻新一個有缺陷輪胎的費用和時間被浪費了。
雖然有些有經驗的個人具有憑觀察就能精確地認出這種胎壁缺陷，但是這樣的個人是非常少見的，因此每次翻新之前對輪胎胎體進行一次準確的檢查和鑒定是很重要的。
X光檢查曾被用于翻新操作，但是X光設備是昂貴的，使用時需要特別的安全保障措施，而且有些折斷，其斷頭處沒有移位在X光的屏幕上也就可能觀察不到。
因此本發明的一個目的是提供一種可靠的并不昂貴的方法來探測一個加強組合件中散開或折斷的簾線，和提供一種用于這方法的設備。本發明的其它目的從下述的說明書和權利要求書中可以看出。
本發明涉及一種用于探測一個加強組合件中的簾線的方法，該方法包括下列步驟(a)用一種弱阻尼材料接觸一個加強組合件，其中弱組尼材料接近加強組合件中的每一根加強簾線，(b)放置至少一個傳感器在弱阻尼材料上，(c)將組合件與一種裝置配合，該裝置能使組合件產生變形和/或振動，和(d)使用至少一個傳感器以探測異常的簾線。該方法還可以包括這樣的步驟如選擇一種可延展的金屬或一種陶瓷材料作為弱阻尼材料，和將該單塊的材料形成一個波導其形狀適合用于一種特定的組合件產品。
在圖示的實施例中，該方法包括將弱阻尼材料制成一個適合于接觸一個輪胎的胎壁的圈的步驟。
該方法可以包括通過將三個傳感器部署在弱阻尼材料上對傳感器讀數進行三角測量并將來自三個傳感器的數據相互聯系以確定該組合件中的異常的位置。
另外也提供了實施這方法的設備。該設備包括(a)一種弱阻尼材料其形狀在一定程度上適合于放置在一個加強組合件中鄰接所有的加強簾線，(b)至少一個傳感器放置成與弱阻尼材料相接觸，(c)用于在組合件內產生振動的裝置，和(d)用于檢驗由至少一個傳感器搜集到的在所述組合件內振動信號的數據的裝置。
在圖示的實施例中，弱阻尼材料是一個用以安裝輪胎的輪輞，或是一個用以接觸輪胎胎壁的圈，而弱阻尼材料選自包括一種可延展金屬和一種陶瓷材料的材料組。還有，三個傳感器設置在所述弱阻尼材料的不同位置處。
計算機硬件和軟件可以用來在一個監視器上產生組合件的影象，由此來自傳感器的數據被處理以便在監視器上顯示出組合件內異常的位置。
在一個優選的實施例中，計算機和軟件可以被用來搜集數據，比較數據和對輪胎是否適合于翻新提供一個是/否的指示。
圖1示出了一個裝在輪輞上的加強組合件的輪胎。
圖2示出了一個接觸弱阻尼材料的圈和多個傳感器的輪胎的透視圖。
圖3示出了一個接觸輪胎胎壁的弱阻尼材料圈的側視圖。
圖4示出了一幅圖2中輪胎的可能的噪音波形曲線圖。
參看圖1，一個組合件以一個輪胎的形式示出。輪胎和輪輞組件11中輪胎10裝在輪輞34上。至少一個傳感器28位于輪輞34上。
參看圖2，輪胎10包括一對平行的環形沿口20，加強的胎體簾布層16包繞著沿口20，在輪胎10的胎冠區域內設置在胎體簾布層16上的緩沖層帶14，設置在緩沖層帶14沿徑向向外的胎面12，以及設置在胎面12和沿口20之間的胎壁18。胎體簾布層16的加強簾線22大致是相互平行的，并且是徑向設置的。圖示的簾線24是分開的。
在本發明的一個實施例中，一個外界的起因使組合件內產生變形和/或振動，連續的簾線22能夠通過垂直于輪胎10內的簾線22的胎壁18的橡膠傳送振動，而一根切斷的簾線24就不能通過垂直于簾線的胎壁橡膠傳送振動。
在本發明另一個實施例中，當應力加在組合件上時折斷或散開的簾線就產生振動，產生能夠探測到的振動的是切斷的或散開的簾線24。
熟悉本專業的人員從下述描述中就可以認識到本發明可以和斜交簾布輪胎或者完全不同種類的組合件一起使用。
據發現，輪胎的沿口20因為它與輪胎的所有胎體簾線相接觸，又因為它通常是由一種不能伸展的弱阻尼材料制成，提供了一個監測輪胎內胎體簾線振動的最佳位置。
再參看圖1，至少一個傳感器28可以放在非常接近沿口20的地方，最好是在輪輞34上，在圖示的實施例中，三個傳感器26，28和30就是這樣放的。為了增強從沿口至輪輞的振動傳送，最好在輪輞凸緣上完全涂上油脂以便為輪輞與輪胎之間的接觸提供一個均勻的介質。該油脂可以包括例如默菲氏肥皂(Murphy’s Soap)。其它可以適用的油脂對于熟悉本專業的人員是顯而易見的。
在一個實施例中，輪胎10可以如上所述的放在輪輞34上，輪胎可以緩慢地充氣以引發示出輪胎內情況的聲音信號。當輪胎進行充氣時，簾線即開始張緊，而已被切斷或散開的簾線則在切斷或散開的兩端頭之間顯示出摩擦現象，這可以通過傳感器以超聲波形式探測出來。這種摩擦現象也可以通過將輪胎緩慢地予以振動或變形，例如通過在輪胎的一個部位上予以推壓而被測知。
另一個辦法是，一個充氣輪胎可以快速地予以搖動或振動以使輪胎所有的簾線都產生振動，其中已切斷或散開的簾線將不會把其振動傳送給至少一個的傳感器，這種簾線在輪胎的可加以分析的振動曲線上造成中斷。
因此，由傳感器探測出的信號可能會是聲波曲線上的一段空白(而它本應是一個均勻的聲波曲線)，或是對折斷或散開簾線聲音的直接測定。
弱阻尼材料最好被選定為一種可延展的金屬或一種陶瓷材料，而更好是這種弱阻尼材料制成為一個其形狀適用于一個特定的組合件產品的單件。在圖示的實施例中，弱阻尼材料被制成為一個圈，它適合于接觸一個輪胎的胎壁。參看圖2和3，在本發明另一個方法的圖示中，由弱阻尼材料制成的圈32被放置在輪胎10的胎壁18的一個選定位置上，以使在輪胎上的標志不致減小圈和輪胎胎壁之間的接觸面積。所選定的弱阻尼材料是鋼。
當輪胎產生變形或經受低頻率振動時，聲發射產生在散開的端頭處。
在組合件中產生振動的裝置也可以是一個聲發射源，例如一個超聲波發生器。熟悉本專業的人員都能夠認出在組合體中造成振動的其它可能的裝置。
在輪胎中造成振動的方法可以是對輪胎的一種簡單的機械或電氣的激勵作用，例如，當輪胎充氣時，可用人力使輪胎壁變形，或者如另一個例子，不論輪胎是充氣的或未充氣的，使用一個超聲波發生器。根據本發明，熟悉本專業的人員所知道的任何方法都可以用來在輪胎10中造成可被探測出的聲振動或可被探測出的聲振動曲線。被折斷或散開的簾線的振動可以由至少一個的傳感器28直接記錄下來，或者只有在一根簾線不存在，被折斷，或被減弱至它不能夠傳送一個可被探測出的振動的情況下，一條曲線才被中斷。
參看圖1，2和3，在所示的實施例中，三個傳感器26，28，30被放置在繞著輪胎的沿口或胎壁的不同地點處，以便對由傳感器觀察到的振動曲線中的中斷或異常進行三角測量，從而確定出這異常來源的位置。通過將由三個傳感器探測到的振動曲線交疊在一起，一個異常同每個傳感器的距離就可以被確定。
現在參看圖4，在一個使來自三個傳感器的數據發生連系以確定組合件中異常的位置的可能方法中，來自傳感器26，傳感器28，和傳感器30的峰值同時顯示在同一顯示器上代表時間軸的不同位置處。顯示器上峰值之間的間距代表振動曲線中信號之間的不同的時間差并說明這些信號是在什么時候為傳感器所探測到的。使用這些時間差，引發聲音振動曲線中信號的簾線或其它結構的相對于傳感器的位置就可以通過使用熟悉本專業人員所知道的技術予以確定。
實施該方法的設備(如在方法中曾提及的)可以與用于檢驗由至少一個傳感器所獲得的數據的裝置相結合使用，也可以配置用于顯示結果的裝置以及用于當異常被探測出時發出響聲的裝置。
例如，計算機的硬件和軟件可以被用來在監視器上產生一個組合件的影象，由此對來自傳感器的數據進行處理以便在監視器上顯示出組合件中異常的位置。
在一個優選的實施例中，計算機和軟件適用于搜集數據，比較數據，并提供一個翻新輪胎是否適合的是/否顯示。
雖然本發明已被具體地圖示和描述了，但是熟悉本專業的人員可以認識到本發明是可以有各種不同的改進和實際應用的。本發明的范圍只能由附后的權利要求及其等同物所限制。
權利要求
1.一種用于探測一個加強組合件中簾線的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟(a)用一種弱阻尼材料接觸一個加強組合件，其中所述弱阻尼材料接近在所述加強組件件中的每一根加強簾線；(b)放置至少一個傳感器在所述弱阻尼材料上；(c)將所述組合件置于一個裝置的作用下，該裝置能使組合件中的簾線振動；(d)使用所述至少一個傳感器以探測異常的簾線。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括選擇一種可延展的金屬或一種陶瓷材料作為所述弱阻尼材料和將所述材料制成一個其形狀適用于一種特定的組合件產品的單獨件的步驟。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，該方法還包括將所述弱阻尼材料制成適合于接觸輪胎的胎壁的一個圈的步驟。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括通過將三個傳感器部署在所述弱阻尼材料上對傳感器讀數進行三角測量的步驟。
5.一種用于探測一個加強組合件中的簾線的設備，其特征在于(a)一種弱阻尼材料其形狀適合于在一個加強組合件中緊靠著所有的加強簾線放置；(b)至少一個傳感器放置成與所述弱阻尼材料相接觸；(c)用于在所述組合件中探測聲振動的裝置；(d)用于檢驗由所述至少一個傳感器搜集到的在所述組件中有關聲音振動的數據的裝置。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述弱阻尼材料選自包括一種可延展金屬和一種陶瓷材料的材料組。
7.如權利要求5所述的設備，其特征還在于，一種用于在所述組合件中確定加強簾線中異常所在位置的裝置，其中三個傳感器被放置在所述弱阻尼材料上的不同位置處。
全文摘要
一種用于探測加強組合件中異常簾線的方法和設備,其中使用了使組合件變形和/或振動的裝置和探測組合件振動波形的裝置。在加強組合件中的折斷或散開的加強簾線造成組合件的振動波形的變化,而在本發明方法中使用的設備用了一種弱阻尼材料,該材料用于緊靠著加強組合件中的所有加強簾線,還有一個或多個傳感器用以探測所述變化。該設備還可以包括一個計算機用于檢驗數據,分析數據,和當異常的簾線被認出后發出信號。
文檔編號G01M17/02GK1197206SQ9810550
公開日1998年10月28日 申請日期1998年3月6日 優先權日1997年3月6日
發明者S·H·E·堯, P·馬特奈, G·S·菲爾丁－盧瑟爾 申請人:固特異輪胎和橡膠公司