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Pneus optisch auf die Zähne fühlen

20.01.2005


Wenn sich Autoreifen mit einem letzten Knall für immer verabschieden, trifft deren Hersteller selten die Schuld: Auch wenn es aufwändig ist, so testen sie doch jeden einzelnen. Mit einem schnellen optischen Prüfsystem verringert sich der Ausschuss erheblich.

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Die meisten Autoreifen platzen, weil sie falsch behandelt wurden. Die wichtigsten Gründe für das Hinscheiden eines Pneus sind: zu hohes Alter, zu niedriger Luftdruck und daraus resultierende Überhitzung bei zu schneller Fahrt sowie Beschädigungen etwa durch Bordsteinkanten. Damit Hersteller nicht die Schuld trifft, prüfen sie vor der Auslieferung alle ihre Reifen auf kleine Abweichungen von der Sollform, die Hinweise auf inhomogenen Gummi, Blasen oder Fehler im Aufbau geben. Die bisher verwendeten Verfahren – mechanische Abtastung oder Sensoren, die über die elektrische Kapazität messen – besitzen den Nachteil, bei jeder Reifenumdrehung nur eine schmale Spur begutachten zu können. Dadurch übersehen sie Fehler, die außerhalb der Messspur vorkommen. Zusätzlich sind im großzügig angelegten Ausschuss etliche intakte Exemplare enthalten, was eine manuelle Nachprüfung notwendig macht.

Ein Verfahren zur Qualitätsprüfung, mit dem erheblich weniger Schrott anfällt, arbeitet nach der Lichtschnittmethode oder neudeutsch sheet of light imaging SOL. Bei einem Test mit einem großen Reifenhersteller konnte es seine Leistungsfähigkeit bereits unter Beweis stellen: Von knapp 84 000 Reifen musterte die Prüfanlage alle aus, die Beulen oder Dellen hatten. Gleichzeitig wurden Seiten- und Höhenschlag präzise vermessen. Die Nachprüfung durch einen geübten Facharbeiter ergab, dass sich darunter lediglich 0,06 Prozent befanden, die die Anlage fälschlich als Ausschuss deklariert hatte.


Bei der SOL-Methode projiziert ein Laser eine etwa acht Zentimeter breite Linie auf den Reifen. Eine Digitalkamera nimmt die Linie unter einem Winkel dazu auf und speist die berechneten Höhenwerte in die Auswertungssoftware TireChecker, die am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS entwickelt wurde. Diese berechnet nach einer Rotation das Höhenrelief des Reifens. Automatisch erkennt sie Beulen und vertiefte Einschnürungen auf 0,02 Millimeter genau; 0,6 mm werden von Reifenherstellern üblicherweise gerade noch toleriert. Das ebenfalls erhöhte Profil, die Buchstaben des Firmennamens und andere Symbole werden rechnerisch eliminiert. "Genau in diesem wichtigen Bereich der Seitenwand hatten die konventionellen Prüfsysteme große Schwierigkeiten", berichtet IIS-Abteilungsleiter Peter Schmitt aus der Praxis. "Seit knapp fünf Jahren sind SOL-Prüfstände, die wir mit fünf verschiedenen Industriepartnern realisiert haben, im Einsatz. 41 wurden für verschiedene Anwendungen bereits verkauft – das Interesse der Reifenhersteller ist ungebrochen."

Dr. Günther Kostka | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

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