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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 einer 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 Anpreßvorrichtung 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.
