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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankleben von mit einer Klebstoffschicht
versehenen Ausgleichsgewichten zum Unwuchtausgleich an der Innenfläche eines
Fahrzeugrades.
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Die
Unwuchten von Fahrzeugrädern
werden in der Regel durch das Anbringen von Ausgleichsgewichten
ausgeglichen. Hierzu werden vielfach mit einer Klebstoffschicht
versehene Ausgleichsgewichte, sogenannte Klebegewichte, verwendet,
welche an eine hohlzylindrische Fläche auf der Innenseite des Fahrzeugrades,
beispielsweise der Felgenschüssel, angeklebt
werden. Das Ankleben erfordert zunächst eine genaue Positionierung
des Ausgleichsgewichtes in Winkel- und Axialposition entsprechend
der gemessenen Unwucht und dann ein Anpressen mit einem definierten
Mindestdruck in jedem Bereich der Klebefläche, damit die Klebereaktion
ausreichend erfolgen kann.
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Eine
Vorrichtung zum automatischen Ankleben von mit einer Klebstoffschicht
versehenen Ausgleichsgewichten ist aus
DE 100 06 176 A1 bekannt. Hierbei
ist am Ende eines Roboterarmes ein Andrückelement mit einem Greifer
angeordnet, mit welchem ein Ausgleichsgewicht gegriffen, an der
Ausgleichsstelle im Fahrzeugrad positioniert und mit einer sich
von der Gewichtmitte zu den Gewichträndern ausbreitenden Andrückkraft
angedrückt
werden kann. Derartige automatische Vorrichtungen sind sehr aufwendig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die ein teilweise manuelles Ankleben
von Ausgleichsgewichten auf einfache und wirtschaftliche Weise prozeßsicher
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nach
der Erfindung weist die Vorrichtung eine Stütze auf, die in ihrer Länge einstellbar
und in der eingestellten Länge
feststellbar ist und die an einem Ende ein Widerlager zum Ansetzen
an der Innenfläche
des jeweiligen Fahrzeugrades und an dem anderen, dem Widerlager
entgegengesetzten Ende eine pneumatisch oder hydraulisch betätigbare
Anpreßvorrichtung
mit einem flexiblen, an die Rückseite eines
Ausgleichsgewichts oder mehrere anlegbaren Anpreßelement trägt.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
das Ankleben von Ausgleichsgewichten von Hand schnell und prozeßsicher
durchgeführt
werden. Die Vorrichtung gewährleistet,
daß die
Ausgleichsgewichte vollflächig
verklebt werden und der erforderliche Druck zur Erzielung einer
ausreichenden Klebereaktion erreicht wird. Durch die Einstellbarkeit
der Länge
der Stütze
läßt sich
die Vorrichtung an unterschiedliche Radgrößen leicht anpassen. Die Vorrichtung
läßt sich
kostengünstig
herstellen und ermöglicht
außerdem
eine ergonomische und bedienungsfreundliche Gestaltung.
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Vorzugsweise
weist die Stütze
zwei aneinander verschiebbar geführte
Stangen auf, wobei das freie Ende der einen Stange mit dem Widerlager
und das freie Ende der anderen Stange mit der Anpreßvorrichtung
verbunden ist und beide Stangen durch ein lösbares Gesperre zumindest in
eine den Abstand ihrer freien Enden verringernden Richtung aneinander
abgestützt
sind. Die Stangen können
unterschiedliche Querschnittsformen haben.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Stangen aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden, rohrförmigen und
insbesondere zylindrischen Hülsen bestehen,
da sich diese besonders gut mit der Hand greifen lassen und das
Gesperre oder eine andere die Längeneinstellung
ermöglichende
Vorrichtung geschützt
im Inneren der Hülse
untergebracht werden kann.
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Um
die Hülsen
längenverstellbar
aneinander abstützen
zu können,
kann in einer einfachen Ausführung
die äußere Hülse mit
einem Innengewinde versehen sein, in welches ein mit einem Außengewinde
versehener Abschnitt der inneren Hülse eingreift. Größere Längenänderungen
der Stütze
sind hierbei jedoch relativ zeitaufwendig, da die Hülsen hierzu
etliche Umdrehungen relativ zueinander gedreht werden müssen.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die eine schnelle Änderung
der Stützenlänge ermöglicht,
sieht vor, daß zur
Bildung des Gesperres die äußere Hülse auf
ihrer Innenseite mehrere, in einem Abstand voneinander angeordnete,
ringförmige
Vertiefungen aufweist und daß an
dem in die äußere Hülse eingreifenden
Ende der inneren Hülse ein
radial bewegliches Sperrelement angeordnet ist, das durch eine Betätigungseinrichtung
in eine Sperrstellung und in eine Lösestellung bewegbar ist und das
in der Sperrstellung in wenigstens eine der Vertiefungen eingreift
und mit einem aus der Vertiefung herausragenden Abschnitt einen
Anschlag zur Abstützung
der inneren Hülse
bildet. Eine solche Gestaltung des Gesperres ermöglicht eine schnelle Längenanpassung
der Vorrichtung beim Ansetzen an das Werkstück und damit eine besonders
einfache Handhabung. Anstelle eines formschlüssigen Gesperres kann alternativ
auch ein reibschlüssiges
Gesperre vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
ist das Gesperre so gestaltet, daß es sich beim Auseinanderziehen
der Hülsen
zur Vergrößerung der
Länge der
Stütze
selbsttätig
löst, eine
Bewegung der Hülsen
in die Gegenrichtung jedoch sperrt.
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Die
Bestätigungsvorrichtung
des Gesperres weist vorzugsweise ein in der inneren Hülse längsbeweglich
angeordnetes Betätigungselement
auf, das durch einen Schlitz in der inneren Hülse mit einer auf dieser axial
verschiebbar angeordneten Betätigungshülse verbunden
ist. Das Betätigungselement
weist vorteilhaft einen in der äußeren Hülse angeordneten Kopf
auf, der einen Kranz aus Sperrelementen trägt, die zwischen der Endfläche der
Innenhülse
und einem an dem Kopf ausgebildeten Ringflansch angeordnet sind,
wobei der Kopf mit einer konischen Sperrfläche zum Festhalten der Sperrelemente
in der Sperrstellung und mit einer sich daran anschließenden Zylinderfläche versehen
ist, die sich in der Lösestellung
des Betätigungselements
innerhalb der Sperrelemente befindet. Zwischen dem Betätigungselement
und der inneren Hülse
kann weiterhin eine Feder angeordnet sein, die das Betätigungselement mit
einer definierten Federkraft in der Sperrstellung hält.
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Die
beschriebene Gestaltung des Gesperres und seiner Betätigung kann
mit geringem Kostenaufwand hergestellt und montiert werden, sie
ist einfach zu handhaben und ermöglicht
eine schnelle Einstellung der erforderlichen Stützenlänge.
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Die
Anpreßvorrichtung
weist erfindungsgemäß eine an
einem Ende der Stütze
befestigte Platte mit einer konvex gekrümmten Fläche auf, auf der als Anpreßelement
ein Abschnitt eines flexiblen, an seinen Enden verschlossenen Schlauchs
befestigt ist, der über
eine Ventileinrichtung mit einer Druckluftquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar
ist. Die erfindungsgemäße Gestaltung
der Anpreßvorrichtung ermöglicht gleichmäßige Anpressung
eines einzelnen Ausgleichsgewichts oder auch einer Mehrzahl derselben
mit dem erforderlichen Anpreßdruck
und gewährleistet
dadurch eine vorschriftsmäßige Ausbildung
der Klebeverbindung. Der flexible Schlauch paßt sich der Krümmung der
Innenfläche
des Fahrzeugrades bzw. der Ausgleichsgewichte in idealer Weise an
und gleicht Lageungenauigkeiten beim Ansetzen der Vorrichtung vollkommen
aus. Das Anpreßelement
ist weiterhin kostengünstig
herstellbar und kann auf einfache Weise, beispielsweise durch Kleben,
mit der Platte verbunden werden. Zur Druckbeaufschlagung der Anpreßvorrichtung
können übliche Druckluftquellen
verwendet werden, wie sie in der Regel zum Füllen von Fahrzeugreifen vorgesehen sind.
Der Schlauch hat im drucklosen Zustand vorzugsweise eine flache
Querschnittsform und ist durch Druckbeaufschlagung bestrebt, eine
annähernd
kreisförmige
Querschnittsform anzunehmen. Hierdurch werden Abstandsunterschiede
zwischen der Platte und der Rückseite
der Ausgleichsgewichte ausgeglichen, die beispielsweise aus der
stufenweisen Einstellung der Stützenlänge resultieren.
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Das
Widerlager ist vorzugsweise ähnlich ausgebildet
wie die Anpreßvorrichtung
und weist eine Platte mit einer konvex gekrümmten Anlagefläche auf,
die mit einer Gummiauflage versehen ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das
in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung
in einer der Arbeitsposition vorausgehenden Position in der Felgenschüssel eines
Fahrzeugrades,
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2 einen
Längsschnitt
der Vorrichtung gemäß 1 und
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3 die
Anpreßvorrichtung
der Vorrichtung gemäß 1 in
einem mit Druck beaufschlagten Zustand.
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Wie
in 1 veranschaulicht, werden zum Ausgleich der Unwucht
eines Fahrzeugrades 1 an einer Innenfläche 2 der Radfelge 3 Ausgleichsgewichte 4 durch
Kleben befestigt. Die im allgemeinen quaderförmigen Ausgleichsgewichte 4 sind
auf einer Seite mit einer selbstklebenden Klebstoffschicht versehen, die
die Gewichte 4 nach dem Andrücken von Hand mit einer zunächst ausreichenden
Haftkraft in der Ansetzposition an der Innenfläche des Fahrzeugrades 1 festhält. Anschließend müssen die
Ausgleichsgewichte 4 in jedem Bereich der Klebefläche mit
einem bestimmten Mindestdruck angepreßt werden, damit die zur dauerhaften
Befestigung der Ausgleichsgewichte 4 erforderliche Klebereaktion
erfolgen kann. Zur Erzeugung des erforderlichen Anpreßdruckes dient
eine Vorrichtung 5, die in 1 bereits
in einer vorläufigen
Ausgangsposition innerhalb der Innenfläche 2 des Fahrzeugrades 1 gezeigt
ist.
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Die
Vorrichtung 5 besteht aus einer Stütze 6, deren Länge zur
Anpassung an den Durchmesser der Innenfläche 2 verstellbar
ist. Das eine Ende der Stütze 6 ist
mit einem Widerlager 7 versehen. An dem anderen Ende der
Stütze 6 befindet
sich eine pneumatisch betätigbare
Anpreßvorrichtung 8,
die von einer gekrümmten
Platte 9 und einem an dieser angebrachten, flexiblen Schlauch 10 gebildet
wird.
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Wie
aus 2 zu ersehen, weist die Stütze 6 zwei zylindrische
Hülsen 11, 12 auf,
die teilweise teleskopartig ineinandergreifen und axial beweglich
aneinander geführt
sind. Die äußere Hülse 11 ist
auf ihrer Innenseite mit einer Anzahl ringförmiger Vertiefungen 13 versehen,
die einen sägezahnähnlichen Querschnitt
haben und in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Vertiefungen 13 sind
Teil eines lösbaren
Gesperres 14, welches geeignet ist, die innere Hülse 12 in
einer der Anzahl der Vertiefungen 13 entsprechenden Zahl
unterschiedlicher Positionen an der äußeren Hülse 11 derart abzustützen, daß eine Annäherung von
Widerlager 7 und Anpreßvorrichtung 8 nicht
möglicht
ist. In Richtung der Verlängerung
der Stütze 6 und
in der Lösestellung
soll das Gesperre 14 eine Relativbewegung zwischen äußerer Hülse 11 und
innerer Hülse 12 zulassen,
um die Länge
der Stütze 6 und
damit den Abstand von Widerlager 7 und Anpreßvorrichtung 8 auf
das gewünschte
Maß einstellen
zu können.
In der inneren Hülse 12 ist
ein Betätigungselement 15 längsverschieblich
angeordnet. Ein Kopf 16 des Betätigungselementes 15 ragt
aus dem in der äußeren Hülse 11 befindlichen
Ende der inneren Hülse 12 heraus
und ist an seinem Ende mit einem Flansch 17 versehen, der
etwa den gleichen Außendurchmesser
wie die innere Hülse 12 hat.
Der Kopf 16 weist eine konische Wandfläche 18 und daran angrenzend
eine zylindrische Mantelfläche 19 auf.
Der Kopf 16 ist von einem Kranz aus einzelnen Sperrelementen 20 umgeben, die
von einem die Sperrelemente 20 umgreifenden, federnden
Ring 21 zusammengehalten sind.
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In
der in der Zeichnung dargestellten Sperrstellung greifen die Sperrelemente 20 mit
einem Ende in die Vertiefungen 13 ein. Mit ihrem entgegengesetzten
Ende liegen die Sperrelemente an der stirnseitigen Endfläche der
inneren Hülse 12 an
und bilden auf diese Weise einen festen Anschlag, der die innere
Hülse 12 in
Richtung der Anpreßvorrichtung 8 an
der äußeren Hülse 11 abstützt. Der
Kopf 16 liegt in der Sperrstellung mit seiner konischen
Mantelfläche 18 an
den Innenseiten der Sperrelemente 20 an und sichert dadurch
das Gesperre 14 gegen unbeabsichtigtes Lösen. Werden
die Hülsen 11, 12 auseinandergezogen,
so gleiten die Sperrelemente 20 nacheinander aus einer
Vertiefung heraus und rasten in die folgende ein, so daß die Stütze, ohne
das Gesperre zu lösen,
verlängert
werden kann.
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Das
dem Kopf 16 entgegengesetzte Ende des Betätigungselementes 15 ist
durch einen Bolzen 22 mit einer auf der inneren Hülse 12 angeordneten Betätigungshülse 23 verbunden.
Der Bolzen 23 erstreckt sich durch Längsschlitze 24 in
der inneren Hülse 12.
Mit Hilfe der Betätigungshülse 23 kann
das Betätigungselement 15 mit
seinem Kopf 16 so weit aus der inneren Hülse 12 herausbewegt
werden, daß die
Sperrelemente 20 von der konischen Mantelfläche 18 freikommen
und mit der zylindrischen Mantelfläche 19 in Eingriff
treten. Hierdurch entfällt
die Spreizwirkung der konischen Mantelfläche 18, so daß die Sperrelemente 20 von
dem federnden Ring 21 radial nach innen geschwenkt werden
und mit ihren Eingriffsenden aus den Vertiefungen 13 heraustreten.
In der so erreichten Offenstellung des Gesperres 14 können die
Hülsen 11, 12 zur Änderung
der Länge
der Stütze 6 in
beiden Richtungen relativ zueinander verschoben werden.
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Das
Betätigungselement 15 ist
mittels einer nicht dargestellten Feder derart an der inneren Hülse 12 abgestützt, daß es in
der Sperrstellung gehalten wird. Die Kraft der Feder ist so groß bemessen,
daß sie
zum Bewegen des Betätigungselements 15 in
die Lösestellung
leicht überwunden
werden kann.
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Das
Widerlager 7 und die Anpreßvorrichtung 8 sind
gleichsinnig außermittig
zur Stütze 6 angeordnet.
Hierdurch wird ein größerer Abstand
zur Radnabe und damit mehr Freiraum zum Ergreifen der Stütze 6 geschaffen.
Das Widerlager 7 ist am freien Ende der inneren Hülse 12 befestigt.
Es besteht aus einer gekrümmten
Platte 25, auf deren konvex gekrümmter Außenseite ein Gummipolster 26 angebracht
ist.
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Die
Anpreßvorrichtung 8 am
freien Ende der äußeren Hülse 11 hat
eine gekrümmte
Platte 9, deren Erstreckung in Umfangsrichtung größer ist
als diejenige des Widerlagers 7. Auf der gekrümmten Außenfläche der
Platte 9 ist der flexible Schlauch 10 befestigt,
der sich ebenfalls in Umfangsrichtung erstreckt. In drucklosem Zustand
hat der Schlauch 10 eine nahezu rechteckige Querschnittsform,
wobei die Schmalseiten des Rechtsecks jedoch aus Halbkreisen besteht.
Die in der Zeichnung nicht dargestellten Enden des Schlauches 10 sind
dicht verschlossen. Der von dem Schlauch 10 umschlossene
Hohlraum ist über
eine nicht dargestellte Ventilvorrichtung mit einer Druckluftquelle
oder der Atmosphäre
verbindbar. Wird der Schlauch 10 mit Druckluft beaufschlagt, so
ist er bestrebt, die in 3 gezeigte, annähernd kreisförmige Querschnittsform
anzunehmen, in der sein äußerer, von
der Platte 27 abgekehrter Bereich einen erheblich größeren Abstand
von der Platte 27 hat als im drucklosen Zustand.
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Der
Arbeitsablauf zum Befestigen selbstklebender Ausgleichsgewichte
unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Nach
Ermittlung von Größe und Position
des Ausgleichsgewichtes 4 wird dieses von Hand an der Innenfläche 2 des
Fahrzeugrades 1 angeklebt. Anschließend wird die Vorrichtung 5,
wie in 1 gezeigt, in den Hohlraum des Fahrzeugrades 1 derart eingetaucht,
daß der
Schlauch 10 über
das zuvor angeklebte Ausgleichsgewicht 4 gelangt und die
Stütze 6 den
Hohlraum etwa mittig quert. Die Hülsen 11, 12 werden
so weit auseinander gezogen, bis das Gummipolster 6 des
Widerlagers 7 an der Innenfläche 2 und der Schlauch 10 an
dem Ausgleichsgewicht 4 anliegt. Mit Hilfe einer Zweihandbedienung
wird dann der Schlauch 10 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch er
sich aufbläht
und das Ausgleichsgewicht 4 mit dem erforderlichen Anpreßdruck an
die Innenfläche
des Fahrzeugrades preßt.
Die der Anpreßkraft
entgegengerichtete Gegenkraft wird über die Stütze 6 und das Widerlager 7 auf
der dem Ausgleichsgewicht 4 gegenüberliegenden Seite der Innenfläche 2 an
dem Fahrzeugrad 1 abgestützt. Eine äußere Abstützung der Anpreßkräfte ist
daher nicht erforderlich.
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Durch
Lösen der
Zweihandbetätigung
kehrt die Ventilvorrichtung wieder in ihre Ausgangslage zurück. Hierdurch
wird die Druckluftzufuhr gesperrt und der Schlauch 10 entlüftet, wodurch
dieser wieder seine ursprüngliche,
flache Form annimmt. Das Gesperre 14 der hierdurch weitgehend
entlasteten Stütze 6 kann
nun durch Verschieben der Betätigungshülse 23 in
Richtung der Anpreßvorrich tung 8 gelöst und die
Stütze 6 in
einer einzigen Bewegung so weit zusammengeschoben werden, daß sich die
Vorrichtung leicht entnehmen oder an ein zweites Ausgleichsgewicht
ansetzen läßt.
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Die
beschriebene Vorrichtung eignet sich besonders für teilweise manuell durchzuführende Auswuchtverfahren.
Sie kann aber auch in automatischen Auswuchtanlagen eingesetzt werden,
wenn sie mit einem hydraulischen oder pneumatischen Hilfsantrieb
zum Ein- und Ausfahren der Stütze
und zum Lösen
des Gesperres ausgerüstet
wird. Ein solcher Hilfsantrieb kann beispielsweise aus einem doppelt
wirkenden Hubzylinder bestehen, der einerseits mit der äußeren Hülse 11 und
andererseits mit der Betätigungshülse 23 verbunden
wird.