BE1030557A1

BE1030557A1 - Optimalisatie van hogesnelheidstrillingen van een band/wielcombinatie

Info

Publication number: BE1030557A1
Application number: BE20225399A
Authority: BE
Inventors: Bruyne Luc De
Original assignee: Euro Fitting Man Nv
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-12-15
Also published as: BE1030557B1; EP4283273A1

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor hogesnelheid- uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties. De werkwijze omvat de stappen van het monteren van de band/wielcombinatie op een draaibaar bevestigingsmiddel van een banduniformiteitstestmachine, het zodanig in contact brengen van een testtrommel met de band/wielcombinatie dat een vooraf bepaalde kracht op de band wordt uitgeoefend; het laten lopen van de banduniformiteitstestmachine terwijl trillingskrachten worden gemeten door middel van ten minste vier 3D-sensoren, het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht voor elk vlak van een band/wielcombinatie; en het balanceren van het band/wielcombinatie door het aanbrengen van genoemd ten minste ene balanceringsgewicht. In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een systeem voor band/wielcombinatie- uniformiteitsbalancering omvattende een motor aangedreven trommel gemonteerd op een eerste as, waarbij de eerste as beweegbaar is ten opzichte van een tweede as die een band/wielcombinatie zodanig ondersteunt dat de genoemde trommel een voorbelasting kan uitoefenen op de band/wielcombinatie om deze met een kritische snelheid te laten draaien. Het systeem is verder voorzien van een veelvoud aan 3D- sensoren om trillingskrachten te meten terwijl een band/wielcombinatie met kritische snelheid wordt rondgedraaid.

Description

1 BE2022/5399

OPTIMALISATIE VAN HOGESNELHEIDSTRILLINGEN VAN EEN

BAND/WIELCOMBINATIE

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het balanceren van band/wielcombinaties. In het bĳzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het balanceren van band/wielcombinaties op hoge snelheid.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding ook betrekking op een systeem voor het testen van harmonische krachten met hoge snelheid en het balanceren van band/wielcombinaties.

Deonderhavige uitvinding heeft betrekking op het technische gebied van inrichtingen en werkwijzen voor kwaliteitsborging. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het technische gebied van trillingsreductie voor band/wielcombinaties bij kritische snelheden van een auto.

ACHTERGROND

Een dergelijke werkwijze volgens de aanhef is ook bekend uit JP2010194288 (D1).

Dl heeft tot doel het probleem van hogesnelheidstrillingen van een band/wielcombinatie bij hoge snelheden te verminderen. D1 beschrijft een werkwijze waarbij een eerste massa in een bepaalde fase op een band/wielcombinatie wordt gemonteerd, waarna het band/wielcombinatie met hoge snelheden wordt rondgedraaid en op uniformiteit wordt getest. Op basis van een uniformiteitsvector van een band die is berekend tijdens het testen van de uniformiteit, worden een tweede massa en een tweede fase berekend. De werkwijze van D1 is iteratief en vereist meerdere pogingen om het balanceren van een band/wielcombinatie te bereiken.

Een soortgelijk iteratief proces voor het balanceren van een wiel wordt vermeld in US 20050011262 (D2). D2 is beperkt doordat zowel statische als dynamische balancering alleen bij lage snelheden worden getest. Deze praktijk verduistert op nadelige wijze andere relevante wielonbalansfactoren. Dit resulteert in wielen die onvoldoende gebalanceerd zijn voor gebruik in veldomstandigheden, wat een hoger

2 BE2022/5399 risico op slechte rijervaring of zelfs een storing van de wielen of voertuigen waarop de genoemde wielen zijn gemonteerd, veroorzaakt. Het lopende balancerings- en banduniformiteitsproces worden afzonderlijk uitgevoerd zonder correlatie tussen beide processen. Bovendien, en ontbrekende link naar de rijprestaties van de auto.

De prestatie van de band/wielcombinatie hangt af van de waarde en positie van de balancering en de banduniformiteit krachtinvloed op de band/wielcombinatie tijdens het rijden. Door de introductie van grotere bandenmaten heeft de standaard balanceringsmethode geen effect beoordeling van de deflectie (doorbuiging) van de band vanwege de toename van de autobelasting. Dit effect wordt verder verergerd door het toegenomen batterijgewicht en extra motoren op hybride/elektrische auto’s.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor minstens enkele van bovenvermelde problemen en nadelen. De uitvinding beoogt daartoe een werkwijze en systeem te verschaffen die een efficiënte en effectieve balancering van band/wielcombinaties mogelijk maken zodat de resulterende gebalanceerde band/wielcombinaties veilig zijn en voldoende comfort bieden in reële veldomstandigheden.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding en uitvoeringsvormen daarvan dienen om een oplossing te bieden voor één of meer van de bovengenoemde nadelen. Hiertoe heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor hogesnelheid- uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens conclusie 1. De werkwijze zoals beschreven in conclusie 1 resulteert voordelig in snellere verwerkingstijden en verhoogd rijcomfort bij de kritische snelheid van de auto wanneer het risiconiveau van trillingen hoger is.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de inrichting worden getoond in één der conclusies 2-11. Een specifieke voorkeursuitvoeringsvorm heeft betrekking op een uitvinding volgens conclusie 2. Conclusie 2 heeft betrekking op een voorkeurssamenstelling van de gemeten trillingskrachtvector. Genoemde vector wordt gedefinieerd als een vectoriële som van de eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit, de statische onbalansvector en een koppelonbalanskrachtvector.

3 BE2022/5399

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering volgens conclusie 12. Meer specifiek verschaft het systeem zoals hierin beschreven een voorkeurssysteem waarmee de werkwijze volgens conclusie 1 kan worden toegepast.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De volgende beschrijving van de figuren van specifieke uitvoeringen van de uitvinding is slechts exemplarisch van aard en is niet bedoeld om de onderhavige leer, hun toepassing of gebruik te beperken. In alle tekeningen duiden overeenkomstige referentiecijfers op soortgelijke of overeenkomstige delen en eigenschappen.

Figuur 1 toont een productiestraat met alle voorbereidende stappen vóór de toepassing van de werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties en de laatste stappen van het controleren van band/wielbalancering en het verzenden van band/wielcombinaties naar het magazijn.

Figuur 2 geeft een gedetailleerd schema weer van de stappen die de werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties omvat.

Figuur 3 toont een schematische weergave van een band/wielcombinatie zoals gemonteerd op het systeem voor het balanceren van de uniformiteit van band/wielcombinaties.

Figuur 4 toont een schematische weergave van een gebalanceerde band/wielcombinatie zoals gemonteerd op het systeem voor band/wielcombinatie- uniformiteit.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en systeem voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties. De huidige uitvindingen maken het voordelig mogelijk om een band/wielcombinatie te balanceren voor meerdere onbalansfactoren in een enkel station, dit maakt niet alleen een hogere verwerkingscapaciteit mogelijk, maar ook een lager percentage afkeuringen tijdens eventuele verdere inspectie- of controlestappen.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt in de beschrijving van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de

4 BE2022/5399 betekenis zoals gewoonlijk begrepen door een deskundige in het gebied waarop deze uitvinding betrekking heeft. Bij wijze van verdere begeleiding, zijn term definities inbegrepen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te waarderen.

Zoals hierin gebruikt, hebben de volgende termen de volgende betekenissen: ‘Een’, ‘de’ en ‘het’, zoals ze hierin worden gebruikt, omvatten zowel enkelvoudige als meervoudige referenten, tenzij de context duidelijk anders aangeeft. Bij wijze van voorbeeld verwijst ‘een compartiment’ naar één of meer compartimenten. ‘Omvatten’, ‘omvattende’ en ‘omvat’ en ‘bestaande uit’ zoals hier gebruikt, zijn synoniem met ‘bevatten’, ‘bevattende’ of ‘bevat’ en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid specificeren van wat volgt (bijv. een component) en sluiten de aanwezigheid van aanvullende, niet-genoemde componenten, kenmerken, elementen, delen, stappen, die welbekend zijn in de stand der techniek of daarin beschreven zijn, niet uit.

Verder worden de termen ‘eerste’, ‘tweede’, ‘derde’ en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt voor het onderscheiden van gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde, noch in de tijd, noch spatiaal, tenzij anders aangegeven. Het dient te worden begrepen dat de termen op die manier gebruikt onder geschikte omstandigheden verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven geschikt zijn om in andere volgorde te werken dan hierin beschreven of weergegeven.

Het citeren van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en breuken die zijn opgenomen binnen dat bereik, evenals de genoemde eindpunten.

Terwijl de termen ‘één of meer’ of ‘ten minste één’, zoals één of meer of ten minste één lid (leden) van een groep leden, op zich duidelijk is, omvat de term door middel van verdere toelichting onder meer een verwijzing naar een van de leden, of naar twee of meer van de leden, zoals bijvoorbeeld elke >3, 24, 25, 26 of >7 enz. van de leden, en tot alle genoemde leden.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt in de beschrijving van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals gewoonlijk begrepen door een deskundige in het gebied waarop deze uitvinding betrekking heeft. Bij wijze van verdere begeleiding worden definities voor de in de beschrijving gebruikte termen inbegrepen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te waarderen. De termen of definities die hierin worden gebruikt, zijn uitsluitend bedoeld om te helpen bij het begrijpen van de uitvinding. 5

Verwijzing doorheen deze specificatie naar ‘één uitvoeringsvorm’ of ‘een uitvoeringsvorm’ betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in tenminste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, voorkomen van de uitdrukkingen ‘in één uitvoeringsvorm’ of ‘in een uitvoeringsvorm’ op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeven niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kunnen dit wel doen. Verder kunnen de bijzondere functies, structuren of kenmerken gecombineerd worden op enige geschikte manier, zoals duidelijk zal zijn voor een vakman op basis van deze beschrijving, in een of meerdere uitvoeringsvormen. Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken bevatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman. In de volgende conclusies kan bijvoorbeeld elk van de geclaimde uitvoeringsvormen in elke combinatie worden gebruikt.

In een eerste aspect verschaft de uitvinding een werkwijze voor hogesnelheid- uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties, omvattende de stappen van: het ontvangen van een band/wielcombinatie onder druk; het monteren van de band/wielcombinatie op een roteerbaar bevestigingsmiddel van een banduniformiteitstestmachine, waarbij het bevestigingsmiddel is geconfigureerd om een band/wielcombinatie te ontvangen en er stevig aan te bevestigen; het zodanig in contact brengen van een testtrommel met de band/wielcombinatie dat een vooraf bepaalde kracht op de band wordt uitgeoefend; het laten lopen van de banduniformiteitstestmachine, waarbij de omtrek van de testtrommel op een kritische snelheid wordt gebracht terwijl trillingskrachten worden gemeten door middel van ten minste 4 3D, waarbij genoemde kritische snelheid bij voorkeur tussen 80 km/h en 150 km/h ligt,

6 BE2022/5399 met meer voorkeur tussen 90 km/h en 140 km/h, met nog meer voorkeur tussen 110 km/h en 130 km/h, met de meeste voorkeur 120 km/h; het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht; en het balanceren van het band/wielcombinatie door het aanbrengen van genoemd ten minste ene balanceringsgewicht voor elk vlak van het band/wielcombinatie.

Bij deze werkwijze worden de gemeten trillingskrachten gebruikt om een trillingskrachtvector te berekenen, welke vector een vectoriële som is van een eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit en een statische onbalansvector voor elk van ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie, waarbij genoemde vlakken loodrecht staan op de as van de band/wielcombinatie. Bij voorkeur zijn twee van de ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie minstens 10 mm van elkaar verwijderd, meer bij voorkeur 15mm, 20mm, 25mm.

Met meer voorkeur bevindt ten minste één van de ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie zich samenvallend met een eerste buitenrand van het wiel, met nog meer voorkeur bevindt zich een tweede vlak samenvallend met een tweede buitenrand van het wiel, waarbij genoemde tweede buitenrand zich tegenover genoemde eerste buitenrand bevindt. Op deze manier kunnen de eerste harmonische radiale krachtvariatievector en een statische onbalansvector, gemeten op elk vlak, worden gebruikt om een koppelonbalanskrachtvector te berekenen, welke koppelonbalanskrachtvector betrekking heeft op de dynamische onbalans van de band/wielcombinatie. Bij voorkeur zijn de gebruikte 3D-sensoren hoge definitie 3D piezo elektrische sensoren, met meer voorkeur kunnen genoemde sensoren variaties van minder dan 0,1 N detecteren, bij voorkeur minder dan 0,01 N, met de meeste voorkeur minder dan 0,001 N

In een verdere uitvoeringsvorm is de trillingskrachtvector een vectoriële som van de eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit en de statische onbalansvector en een koppelonbalanskrachtvector. Bij voorkeur wordt het aanbrengen van het balanceringsgewicht uitgevoerd als een geautomatiseerd proces.

Op deze manier wordt een nauwkeurigere en snellere plaatsing van de gewichten bereikt. De hogere snelheid waarmee de band/wielcombinatie wordt getest, maakt het voordelig detecteren en balanceren mogelijk voor een breder scala aan onbalansfactoren die anders zouden worden verduisterd door radiale krachtvariaties bij het testen op lage snelheid. Bijvoorbeeld, tangentiële en laterale krachtvariaties als gevolg van uniformiteit en massa-onbalans, evenals radiale uitloop zijn voordelig

7 BE2022/5399 sterker vertegenwoordigd in de gemeten trillingskrachten. In een verdere voorkeursuitvoering is de gemeten trillingskrachtvector een vectoriële som van de eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit en de statische onbalansvector voor elk van ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie en een koppelonbalanskrachtvector. De complexere samenstelling van de trillingskrachtvector verhoogt voordelig het aantal factoren dat wordt aangepakt tijdens de stap van het balanceren van een band/wielcombinatie, waardoor het aantal non-conformiteiten van kwaliteit wordt verminderd.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt vóór de stap van het in contact brengen van de testtrommel met de band/het wiel ten minste één belastingwaarde berekend op basis van een massadistributie van een auto. Bij voorkeur wordt een bereik van belastingswaarden berekend. Met meer voorkeur weerspiegelt dit bereik van belastingswaarden verschillende massaverdelingen met betrekking tot het aantal en de locatie van passagiers en bagageladingen in een voertuig. Met meer voorkeur moet het bereik van de belastingswaarden rekening houden met een bereik van rol- en hellingshoeken van -45° tot 45°. In een verdere uitvoeringsvorm is tijdens de trillingskrachtvector meetstap de door de testtrommel op de band uitgeoefende kracht gelijk aan ten minste één van de berekende belastingswaarden. Op deze manier kan het balanceren van elke band/wielcombinatie worden afgestemd op het gewenste type rijomstandigheden en -ervaring dat een klant nodig heeft.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de stap van het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht het berekenen van de locatie en grootte van de trillingskrachtvector. Bij voorkeur worden de locatie en de grootte van de trillingskrachtvector berekend met behulp van trillingswaarden die worden gemeten door ten minste twee sensoren, met meer voorkeur drie, met de meeste voorkeur ten minste vier 3D-sensoren. Op deze manier worden trillingen voordelig gedetecteerd en gemeten over meerdere assen, waardoor een nauwkeurigere berekening van de richting en grootte van de trillingskrachtvector mogelijk wordt.

In de meeste gevallen zijn balanceringsgewichten in een reeks standaardmassa's aangebracht. Daarom is het onwaarschijnlijk dat een standaardbalanceringsgewicht met een massa die exact gelijk is aan de berekende massa voor het balanceringsgewicht direct beschikbaar is. In een verdere uitvoeringsvorm wordt de berekende massa van het balanceringsgewicht benaderd tot de massa van een dichtstbijzijnd beschikbaar standaardgewicht. Bij voorkeur wordt de berekende

8 BE2022/5399 massa van het balanceringsgewicht benaderd tot de massa van een combinatie van standaardbalanceringsgewichten. Met meer voorkeur omvat genoemde combinatie van standaardgewichten deelbare plakgewichten (plaklood), met nog meer voorkeur hebben genoemde deelbare plakgewichten een tolerantie van 2,5 g, 1,5 g, 1 9, met de meeste voorkeur 0,5 g. Op deze manier kan de berekende massa voor het balanceringsgewicht gebruikt worden voor verdere berekeningen.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt de positie van het ten minste één balanceringsgewicht gegeven als een hoek en afstand van de wielas. Deze positie heeft betrekking op het massamiddelpunt van het ten minste ene balanceringsgewicht. Op deze manier wordt de positie van het ten minste één balanceringsgewicht duidelijk gemaakt, waardoor een eenvoudige montage door een operator of door middel van geautomatiseerde gewichtsapplicatiemiddelen mogelijk is, zoals maar niet beperkt tot een robotarm die is uitgerust met een eindeffector die is geconfigureerd om balanceringsgewichten toe te passen. In sommige situaties, zoals maar niet beperkt tot band/wielcombinaties met een koppelonbalanskracht, kan ten minste één balanceringsgewicht in elk van ten minste twee vlakken nodig zijn om genoemde band/wielcombinatie adequaat te balanceren. Daarom omvat de positie van het ten minste één balanceringsgewicht ook een vlak waar het genoemde gewicht moet worden geplaatst. Op deze manier worden de trillingskrachten effectiever aangepakt.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt de positie van elk balanceringsgewicht berekend op basis van de massa van het ten minste ene balanceringsgewicht, en de grootte en locatie van de trillingskrachtvector. Dit maakt het mogelijk om de band/wielcombinatie te balanceren, zelfs als er meerdere standaardbalanceringsgewichten worden gebruikt. Bij voorkeur wordt de positie van elk balanceringsgewicht berekend met inachtneming van ook de afmetingen van elk van de ten minste ene balanceringsgewichten. Op deze manier wordt overlapping van de balanceringsgewichten vermeden en wordt ervoor gezorgd dat elk balanceringsgewicht goed kan worden gemonteerd.

Om band/wielcombinaties te filteren die na de stap van het plaatsen van balanceringsgewichten niet aan de gewenste prestatienormen voldoen, is een stap van het controleren van de gebalanceerde band/wielcombinatie op eventuele resterende onbalans noodzakelijk. Hiertoe wordt een onbalanslimiet berekend, welke limiet wordt gebruikt om te bepalen of de gecontroleerde band/wielcombinaties aan

9 BE2022/5399 de gewenste kwaliteit voldoen. Daarom omvat de werkwijze in een verdere uitvoeringsvorm verder een stap van het controleren van de gebalanceerde band/wiel op eventuele resterende onbalans terwijl de band/wielcombinatie nog steeds op de banduniformiteitsmachine is gemonteerd. Dit maakt het voordelig mogelijk om de insteltijden te verkorten die anders nodig zouden zijn als de band/wielcombinatie op een andere banduniformiteitstestmachine zou moeten worden gemonteerd. Een ander belangrijk voordeel heeft betrekking op de verminderde fabrieksruimte die nodig is bij het gebruik van slechts één enkele machine om alle metingen, balancering en testen van een band/wielcombinatie uit te voeren. Als alternatief voor deze uitvoeringsvorm wordt de stap van het controleren van de gebalanceerde band/wiel op eventuele resterende onbalans uitgevoerd op een tweede banduniformiteitsmachine. Op deze manier wordt de verwerkingscapaciteit van de banduniformiteitsmachine vergroot naarmate de vertraging die wordt veroorzaakt door de stap van het balanceren van het band/wielcombinatie en de stap van het controleren, op voordelige wijze wordt overgebracht naar andere werkstations. Dit maakt ook het gebruik van banduniformiteitsmachines voor de controlestap mogelijk, welke machines bijvoorbeeld lagere kosten kunnen hebben of een ander aantal en type sensoren.

Een tweede aspect van de uitvinding betreft een systeem voor het balanceren van een band/wielcombinatie omvattende: een trommelsamenstel omvattende een eerste as en een band/wiel- bevestigingsmiddelsamenstel omvattende een tweede as evenwijdig aan de eerste as, waarbij genoemd trommelsamenstel wordt aangedreven door een motor, genoemde motor, waarbij de eerste as wordt ondersteund door een eerste frame, genoemd eerste frame en de tweede as wordt ondersteund door een tweede frame, waarbij het eerste frame schuifbaar is bevestigd aan het tweede frame en verplaatsbaar is door middel van ten minste één actuator; ten minste vier 3D-sensoren geschikt voor het opvangen van krachtvariaties; een rem omvattende een schijf die stevig is bevestigd aan de eerste as en remklauw die stevig is bevestigd aan het eerste frame, waarbij de genoemde klauw is gemonteerd rond de omtrek van de schijf, en een rekeneenheid geconfigureerd voor het ontvangen van signalen van elk van de sensoren, waarbij de rekeneenheid ten minste één verwerkingseenheid omvat in verbinding met ten minste een geheugeneenheid, ten minste één gebruikersinvoerapparaat, ten minste één weergaveapparaat en ten minste één signaaluitgangselement;

10 BE2022/5399

Bij voorkeur is alleen de eerste as beweegbaar ten opzichte van de tweede as. Bij voorkeur wordt de eerste as bewogen door middel van ten minste één schroefdraadspil en lastaandrijfset die het eerste frame aandrijft. Met meer voorkeur is ten minste één sensor voorzien die is aangesloten tussen het distale uiteinde van de schroefdraadspil en het eerste frame. Genoemde sensoren zijn spanningsmeters, met meer voorkeur zijn de sensoren piëzo-elektrische sensoren zijn. Op deze manier kunnen de signalen die zijn opgevangen door de ten minste één sensor die is aangesloten op de spil en het eerste frame, op een voordelige manier worden gebruikt om de laaddruk die door de trommel op een band wordt uitgeoefend voor en tijdens de werking van het systeem nauwkeurig te controleren en te bewaken. De tweede as omvat bij voorkeur twee coaxiaal uitgelijnde delen die ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn langs hun lengteas, waarbij elk van de genoemde delen een flens omvat, waarbij elke flens is geconfigureerd om één zijde van een band/wielcombinatie te ondersteunen. Op deze manier wordt de band/wielcombinatie aan beide zijden ondersteund, wat op voordelige wijze valse niet-uniformiteit en/of onbalansaflezingen als gevolg van vervorming van de tweede as onder de belasting veroorzaakt door de trommel elimineert. Met meer voorkeur is elk deel van de tweede as onafhankelijk beweegbaar ten opzichte van elkaar. Dit maakt het gebruik van een transportband mogelijk om een band/wielcombinatie in lijn met de tweede as te brengen, waardoor de noodzaak om de band/wielcombinatie op te tillen wordt vermeden en de toegang van de band/wielcombinatie tot de machine aanzienlijk sneller wordt gemaakt. Met de meeste voorkeur is elk deel van de tweede as beweegbaar door middel van ten minste één elektrische actuator. Op deze manier kan een langere eerste beweging van elk deel van de tweede as worden uitgevoerd, gevolgd door een tweede kortere beweging van elk van de genoemde tweede asdelen. Dit maakt een snellere installatie van een band/wielcombinatie mogelijk, terwijl de genoemde combinatie stevig ondersteund blijft.

In een verdere uitvoeringsvorm is ten minste één van de ten minste vier 3D-sensoren stijf bevestigd aan de behuizing van de band/wiel-bevestigingsmiddel, waarbij genoemde band/wiel-bevestigingsmiddel een klemadapter is die is geconfigureerd om de band/wielcombinatie vast te houden. In een verdere uitvoeringsvorm is ten minste één van de ten minste vier 3D-sensoren stijf verbonden met de tweede as.

De gebruikte sensoren zijn, bij voorkeur maar niet beperkt tot, accelerometers (piëzo-elektrische), snelheidssensoren, nabijheidssensor (capacitief of wervelstroom) en/of laserverplaatsingssensoren. Met meer voorkeur zijn ten minste twee van de sensoren die op het frame en/of de tweede as zijn gemonteerd van

11 BE2022/5399 hetzelfde type. Op deze manier worden rekenfouten als gevolg van verschillende sensoren die anders worden beïnvloed door veranderende omgevingsomstandigheden op voordelige wijze vermeden.

In een verdere uitvoeringsvorm is ten minste één van de verwerkingseenheden van de rekeneenheid geconfigureerd om de stappen uit te voeren van: het zodanig in contact brengen van een testtrommel met de band/wielcombinatie dat een vooraf bepaalde kracht op de band wordt uitgeoefend; het laten lopen van de banduniformiteitstestmachine, waarbij de omtrek van de testtrommel op kritische snelheid wordt gebracht terwijl trillingskrachten worden gemeten door middel van ten minste twee sensoren; het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht.

Door een verwerkingseenheid de bovengenoemde stappen te laten uitvoeren, worden de testparameters voordelig consistent gehouden van test tot test. Bij voorkeur zijn alle parameters (bv. snelheid van de band/wielcombinatie, laaddruk, bandenspanning) door een operator te regelen met behulp van het ten minste één gebruikersinvoerapparaat. Met meer voorkeur worden alle parameters en gemeten waarden gekoppeld aan een individuele testreferentiecode, welke parameters, waarden en code worden opgeslagen in minstens één van de geheugeneenheden.

Ook bij voorkeur omvat genoemde opgeslagen informatie de massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht. Op deze manier worden testparameters, gemeten waarden en de berekende massa en plaats van de een of meer balanceringsgewichten die bij een afzonderlijke test horen, op een voordelige manier beschikbaar gesteld voor gebruik in andere processen (bv. balancering van de band/wielcombinatie) en voor kwaliteitscontrole.

Het is echter duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot deze toepassing. De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast in allerlei wielen die moeten worden gebalanceerd door het toevoegen van massa.

De uitvinding wordt verder beschreven door de volgende niet-beperkende voorbeelden die de uitvinding verder illustreren, en niet zijn bedoeld, noch mogen worden geïnterpreteerd, om het bereik van de uitvinding te beperken.

12 BE2022/5399

De onderhavige uitvinding zal nu in meer details worden beschreven, verwijzend naar voorbeelden die niet beperkend zijn.

13 BE2022/5399

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Met als doel de eigenschappen van de uitvinding beter te illustreren, wordt hieronder, als voorbeeld en op geen enkele manier beperkend voor andere mogelijke toepassingen, een beschrijving gegeven van een aantal geprefereerde toepassingen van de op de uitvinding gebaseerde werkwijze voor hogesnelheid- uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties, waarbij:

FIG. 1 toont een productiestraat 1 met alle voorbereidende stappen vóór de toepassing van de werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties 15 en de laatste stappen van het controleren van band/wielbalancering 13 en het verzenden van de band/wielcombinatie naar het magazijn 14. De lijn begint met de stappen van het aanvoeren van een band 3 en het aanvoeren van een wiel 2. De eerste voorbereidende stap voor het wiel is de installatie van een ventiel 4 gevolgd door meting van de wieluitloop. De band en het wiel worden dan samengebouwd 6, gevolgd door een stap van punt-tot-punt matching 7 waarbij het zwaarste punt van de band radiaal is uitgelijnd met het lichtste punt van het wiel. De band van de band/wielcombinatie 23 wordt vervolgens tot een vooraf bepaalde druk opgepompt 8 waarna het bandenspanningscontrolesysteem wordt geactiveerd 9 en de schouder van de velg wordt geoptimaliseerd 10. De band/wielcombinatie 12 ondergaat uiteindelijk een hogesnelheid-uniformiteitsbalanceringsstap 15 waarna de gebalanceerde band/wielcombinatie 23 wordt gecontroleerd 13 en, indien aan de nodige kwaliteitseisen wordt voldaan, naar magazijn 14 wordt verzonden.

FIG. 2 presenteert een gedetailleerd schema van de stappen omvattende de werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties 15.

In een eerste stap wordt de band/wielcombinatie 23 ontvangen 16 in het systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering 22. Vervolgens wordt de band/wielcombinatie 23 op een bevestigingsmiddel 17 gemonteerd en wordt een trommel 31 in contact gebracht met band/wielcombinatie 18, waarna op de band/wielcombinatie verdere druk wordt uitgeoefend totdat de druk een vooraf bepaalde waarde 19 bereikt. De band/wielcombinatie 23 wordt vervolgens gesponnen terwijl de snelheid van de testtrommel op 120 km/h 19 wordt gebracht.

Tegelijkertijd worden trillingskrachten gemeten en gebruikt om de massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht 21 te berekenen. Ten slotte worden genoemde ten minste één balanceringsgewichten op de band/wielcombinatie

14 BE2022/5399 geplaatst op de berekende locaties 12. Deze laatste balanceringsstap 12 kan worden uitgevoerd in hetzelfde individuele systeem 22 zoals getoond in Fig. 4 of een volgend en identiek systeem 22 zoals getoond in Fig. 3.

Fig. 3 toont een schematisch aanzicht van een band/wielcombinatie 23 zoals gemonteerd op het systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering 22.

De figuur toont een band/wielcombinatie 23 gemonteerd op de tweede as 25 van het systeem 22. De figuur toont trommel 31 roteerbaar bevestigd aan de eerste as 24, welke as beweegbaar is ten opzichte van de tweede as 25 door middel van spil/lastaandrijfmotoroverbrenging 32, 33. De figuur toont de krachten die tijdens de werking van het systeem in rekening zijn gebracht 22. De figuur toont dat een eerste harmonische banduniformiteitskracht 26 met statische kracht 27 resulteert in een statische trillingskracht 28 als gevolg van de vectorsom van krachten 26 en 27.

Deze vectoren 26, 27 en 28 hebben betrekking op het bovenste vlak van de band.

Genoemde statische trillingskracht 28 wordt dan gecombineerd met koppelonbalanskrachtvector 29, resulterend in een trillingskrachtvector 30, waarbij genoemde trillingskrachtvector 30 geldig is voor de bovenste en onderste vlakken van de band/wielcombinatie.

FIG. 4 toont een schematisch aanzicht van een gebalanceerde band/wielcombinatie 23 zoals gemonteerd op het systeem voor band/wielcombinatie- uniformiteitsbalancering 22. De figuur toont de band/wielcombinatie 23 gemonteerd op de tweede as 25 van het systeem 22. De figuur toont trommel 31 roteerbaar bevestigd aan de eerste as 24, welke as beweegbaar is ten opzichte van de tweede as 25 door middel van spil/lastaandrijfmotoroverbrenging 32, 33 die het mogelijk maken om de belasting die door trommel 31 wordt uitgeoefend op de band/ wielcombinatie 23 aan te passen. De figuur toont een vector die de statische kracht vertegenwoordigt die wordt gecreëerd door het balanceringsgewicht 35 op de bovenste en onderste vlakken van de band/wielcombinatie, waarbij de identieke vector voor het onderste vlak van dezelfde band/wielcombinatie niet in de figuur wordt weergegeven. Genoemde vector 35 die voordelig wordt getoond met identieke grootte en zijnde 180° buiten fase ten opzichte van de vector die de trillingskracht 30 van de band/wielcombinatie 23 vertegenwoordigt. Genoemde vector die de trillingskracht 30 vertegenwoordigt en geldig is voor het bovenste en onderste vlak van de band/wielcombinatie 23 vóór de plaatsing van het balanceringsgewicht 34.

15 BE2022/5399

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de in de voorbeelden beschreven en/of in de figuren getoonde uitvoeringsvormen. Integendeel, werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding kunnen op veel verschillende manieren worden gerealiseerd zonder buiten het kader van de uitvinding te gaan.

Lijst met genummerde items: 1 productielijn voor band/wielcombinaties 2 wielaanvoer 3 bandaanvoer 4 ventielsamenstel 5 wieluitloop 6 montage banden/wielen 7 punt-tot-punt matching 8 opblazen van de band 9 bandenspanningscontrolesysteem activering 10 optimalisatie van de schouder van de velg 11 berekenen van massa en plaatsing van het balanceringsgewicht 12 aanbrengen van minstens één balanceringsgewicht 13 controle van band/wielbalancering 14 verzenden van band/wielcombinatie naar magazijn 15 hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties 16 ontvangen band/wielcombinatie 17 montage van band/wielcombinatie op bevestigingsmiddel 18 trommel in contact brengen met band/wielcombinatie 19 breng de trommellaaddruk op de band/wielcombinatie op een vooraf bepaalde waarde 20 laat de testtrommel draaien op kritische autosnelheid 21 bereken massa en locatie van balanceringsgewicht 22 systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering 23 band/wielcombinatie 24 eerste as 25 tweede as 26 eerste harmonische banduniformiteitskracht 27 statische kracht 28 statische trillingskracht 29 koppelkracht

16 BE2022/5399 30 trillingskracht 31 trommel 32 spil 33 lastaandrijfmotor 34 balanceringsgewicht 35 statische kracht gecreëerd door het balanceringsgewicht om de trillingskracht te compenseren

Claims

17 BE2022/5399 CONCLUSIES

1. Een werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties, omvattende de stappen van: het ontvangen van een band/wielcombinatie onder druk; het monteren van de band/wielcombinatie op een roteerbaar bevestigingsmiddel van een banduniformiteitstestmachine, waarbij het bevestigingsmiddel is geconfigureerd om een band/wielcombinatie te ontvangen en er stevig aan te bevestigen; het zodanig in contact brengen van een testtrommel met de band/wielcombinatie dat een vooraf bepaalde kracht op de band wordt uitgeoefend; het laten lopen van de banduniformiteitstestmachine, waarbij de omtrek van de testtrommel op een kritische snelheid wordt gebracht terwijl trillingskrachten worden gemeten door middel van ten minste vier 3D-sensoren; het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht; en het balanceren van het band/wielcombinatie door het aanbrengen van genoemd ten minste ene balanceringsgewicht; met het kenmerk, dat de gemeten trillingskrachten worden gebruikt om een trillingskrachtvector te berekenen, welke vector een vectoriële som is van een eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit en een statische onbalansvector voor elk van ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie, waarbij genoemde vlakken loodrecht staan op de as van de band/wielcombinatie.

2. De werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens voorgaande conclusie 1, met het kenmerk, dat de trillingskrachtvector een vectoriële som is van de eerste harmonische radiale krachtvariatievector van de banduniformiteit voor elk van ten minste twee vlakken van de band/wielcombinatie en een koppelonbalanskrachtvector.

3. Werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens een der voorgaande conclusies 1 en conclusie 2, met het kenmerk, dat vóór de stap van het in contact brengen van de

18 BE2022/5399 testtrommel met de band van het band/wiel, ten minste één belastingwaarde wordt berekend op basis van een massadistributie van een auto.

4. De werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens voorgaande conclusie 3, met het kenmerk, dat tijdens de trillingskrachtvectormeting de door de testtrommel op de band uitgeoefende kracht ten minste gelijk is aan één van de berekende belastingswaarden.

5. Werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens een der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de stap van het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht het berekenen van de locatie en grootte van de trillingskrachtvector omvat.

6. De werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens voorgaande conclusie 5, met het kenmerk, dat de berekening van de locatie en de grootte van de trillingskrachtvector wordt uitgevoerd met behulp van trillingswaarden die worden gemeten door ten minste vier 3D-sensoren.

7. Werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens een der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de berekende massa van elk balanceringsgewicht wordt benaderd tot de massa van een dichtstbijzijnd beschikbaar standaardgewicht.

8. De werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens voorgaande conclusie 7, met het kenmerk, dat de positie van het ten minste één balanceringsgewicht wordt gegeven als een hoek en afstand van de wielas.

9. De werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens voorgaande conclusie 8, met het kenmerk, dat de positie van elk balanceringsgewicht wordt berekend op basis van de massa van het ten minste ene balanceringsgewicht, en de grootte en locatie van de trillingskrachtvector.

19 BE2022/5399

10. Werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens een der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de werkwijze verder een stap omvat van het controleren van de gebalanceerde band/wiel op eventuele resterende onbalans terwijl de band/wielcombinatie nog steeds op de banduniformiteitsmachine is gemonteerd.

11. Werkwijze voor hogesnelheid-uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties volgens een der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de werkwijze verder een stap omvat van het controleren van de gebalanceerde band/wiel op eventuele resterende onbalans uitgevoerd op een tweede banduniformiteitsmachine.

12.Systeem voor uniformiteitsbalancering van band/wielcombinaties, omvattende: een trommelsamenstel omvattende een eerste as en een band/wiel- bevestigingsmiddelsamenstel omvattende een tweede as evenwijdig aan de eerste as, waarbij genoemd trommelsamenstel wordt aangedreven door een motor, genoemde motor, waarbij de eerste as wordt ondersteund door een eerste frame, genoemd eerste frame en de tweede as wordt ondersteund door een tweede frame, waarbij het eerste frame schuifbaar is bevestigd aan het tweede frame en verplaatsbaar is door middel van ten minste één actuator; ten minste vier 3D-sensoren geschikt voor het opvangen van krachtvariaties; een rem omvattende een schijf die stevig is bevestigd aan de eerste as en remklauw die stevig is bevestigd aan het eerste frame, waarbij de genoemde klauw is gemonteerd rond de omtrek van de schijf, en een rekeneenheid geconfigureerd voor het ontvangen van signalen van elk van de sensoren, waarbij de rekeneenheid ten minste één verwerkingseenheid omvat in verbinding met ten minste een geheugeneenheid, ten minste één gebruikersinvoerapparaat, ten minste één weergaveapparaat en ten minste één signaaluitgangselement;

13.Systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering volgens voorgaande conclusie 12, met het kenmerk, dat ten minste één van de ten

20 BE2022/5399 minste vier 3D-sensoren stijf is bevestigd aan de behuizing van de band/wiel- bevestigingsmiddel, waarbij genoemde band/wiel-bevestigingsmiddel een klemadapter is die is geconfigureerd om de band/wielcombinatie vast te houden.

14. Systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering volgens een der voorgaande conclusies 12-13, met het kenmerk, dat ten minste één van de ten minste vier 3D-sensoren stijf is verbonden met de tweede as.

15. Systeem voor band/wielcombinatie-uniformiteitsbalancering volgens een der voorgaande conclusies 12-14, met het kenmerk, dat ten minste één van de verwerkingseenheden van de rekeneenheid is geconfigureerd om de stappen uit te voeren van: het zodanig in contact brengen van een testtrommel met de band/wielcombinatie dat een vooraf bepaalde kracht op de band wordt uitgeoefend; het laten lopen van de banduniformiteitstestmachine, waarbij de omtrek van de testtrommel op een kritische snelheid wordt gebracht terwijl trillingskrachten worden gemeten op ten minste twee vlakken van een band/wielcombinatie door middel van ten minste twee sensoren; het berekenen van massa en locatie van ten minste één balanceringsgewicht.