DE1779156A1 - Steuersystem fuer eine Reifenschleifmaschine - Google Patents

Steuersystem fuer eine Reifenschleifmaschine

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DE1779156A1 DE19681779156 DE1779156A DE1779156A1 DE 1779156 A1 DE1779156 A1 DE 1779156A1 DE 19681779156 DE19681779156 DE 19681779156 DE 1779156 A DE1779156 A DE 1779156A DE 1779156 A1 DE1779156 A1 DE 1779156A1
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Description

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The Goodyear Tire and Rubber Company, Akrfen, Ohio, USA
-Steuersystem für eine Reifenschleifmaschine
Auf dem einschlägigen Gebiet sind viele Arten an Reifenschleif ma schinen bekannt. Einige dieser Schleifmaschinen entfernen die Lauffläche von der Karkasse in Vorbereitung für eine Runderneuerung des Reifens· Weitere Reifenschleifmaschinen «erden oftmals als Reifenabrundmaschinen bezeichnet. Derartige Maschinen werden angewandt, um Unregelmäßigkeiten in der Umfangsform des Reifens zu korrigieren uhd so zu einem Reifen mit glattereren lauf zu führen, der einen einheitlichen Abrieb aufweist. Viele derartige Reifenabrundmaschinen dienen im wesentlichen der Korrektur von Veränderungen bezüglich des radialen Ablaufs des Reifens. Mit anderen Worten, einige Reifen können "unrund" sein oder Erhöhungen oder unregelmäßige Anteile auf der Laufflächenoberfläche besitzen, wodurch der Reifen beim Fahren bumbst oder vibriert und hierdurch unzweckmäßige Schwingungen auf das fahrzeug überträgt, an dem derselbe angewandt wird. Reifenabrundmaschinβη der oben beschriebenen Art werden seit langem angewandt, um derartige unzweckmäßige Unregelmäßigkeiten an dem Reifen vermittele Abschleifen der erhöhten Stellen an dem Reifen zu korrigieren und stellen siohtr, daß der Reifen einwandfrei rund ist. Es ist ebenfalls Veit langem bekannt, daß bei dem Unterwerfen des Reifens unter dynamische Belastungsbedingungen die bei dem Anwenden des Reifens an einem Jahrzeug vorliegen oder der
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Ee if ess gegen eine Belastungsrolle zum Umlaufen gebracht wird, die durch, den Seifen ausgeübte radiale aod seitliche Kraft eich oftmals etwas über den Umfang des Reifens verändert. Diese Veränderungen der Kraft können ebenfalls zu einem Bumbgen des Reifens, Vibration und schlechten Fahreigenschaften führen. Derartige Kraftveränderungen werden bekannter Weise durch eine Anzahl von Faktoren, wie eine Veränderung in dem Cordwinkel der V rstärkungslagen des Reifens ι Veränderung der Laufflächendicke, größerer Corddehnung in einigen Flächen als in anderen Flächen und bestimmten weiteren Faktoren verursacht, die wäh-
»rend der Vulkanisation des Reifens in der Form eintreten können. Die oben angegebenen Faktoren neigen zu der Ausbildung von Flächen in dem Helfen, die mechanisch schwächer sind, sowie der Ausbildung von Flächen, die mechanisch fester als andere Flächen sind. Wenn der Reifen aufgepumpt wird, wird normalerweise durch die mechanisch stärkeren Flächen eine größere Kraft ausgeübt und durch die mechanisch schwächeren Flächen eine kleinere Kraft ausgeübt. Da es unpraktisch ist, in irgendeiner Weise den Versuch zu machen, die mechanisch schwächeren Flächen einer Verbesserung zu unterziehen, um so die Kraftver-™ änderung auszugleichen, besteht der logische technische Ausweg darin, die mechanisch festeren Flächen des Reifens dadurch geringfügig zu schwächen, daß ein kleiner Anteil der Laufflächendicke in den mechanisch stärkeren Flächen des Reifens weggeschnitten wird, die die höchste Kraftmessung ergeben, wodurch deren Kraftmessung so verringert wird, daß dieselbe mit den Flächen übereinstimmt, die ursprünglich eine geringerere Kraftmessung ergaben.
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Eine der HauptSchwierigkeiten, «ie sie nach dem Staude der . Technik bei dem Schleifen von Reifen für das Korrigieren der Kraftveränderung aufgetreten ist, ist das Problem gewesen, die Kraftveränderungsmessungen in eine form eines Anwendbaren Steuersignals umzuwandeln, das in einem Speicher geejei.ch.ert und automatisch, angewandt werden kann, wenn es erforderlich ist einen Schneidmechanismus für das Entfernen dines Seils der Lauffläche an den richtigen Stellen dm den Umfang des Reifens herum au steuern, um so in richtiger Weise die durch den Reifen ausgeübten radialen und seitlichen Kräfte auszugleichen. Viele der nach dem Stande der Technik für diesen Zweck ange-
wandten Vorrichtungen hallen manuelle Bin Stellungen der ReifenschleifTorrichtung erforderlich gemacht, wie sie durch visuelle Anzeigen bestimmt werden, wodurch die Oertlichkeit der Kraftveränderung um den Umfang des Reifens herum angezeigt wird. Derartige Arbeitsweisen sind so genau und seitbeanspruchend gewesen, um auf der Produktionsgrundlage mit wirtschaftlichem Nutzen angewandt werden zu können.
Eine wichtige der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die mit diesen Vorrichtungen nach dem Stande der Technik verbundenen Schwierigkeiten dadurch auszuräumen, daß ein € Steuersystem geschaffen wird, das automatisch die Kraftveränderung über den Umfang des EeIfens feststellt aod die Bewegung der Schleifvorrichtung so steuert, daß selektiv Seile des J^ Heifens in einem Muster weggeschnitten werden, wodurch ein J^ richtiger Abgleich der Kraftveränderung Über den gesamten ω Umfang des Reifens erreicht wird.
° Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht ^ darin, ein Steuersystem zu schaffen, das schnell und genau mit einem geringsten Aufwand an manuellen Einstellungen arbeitet. ■..■.■■ ' * f- ■
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, umständliche mechanische δteuermechanismen in Fortfall kommen zu lassen, die zu häufigen Betriebestörungen und umfangreichen Wartungsarbeiten führen können.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der gesamten Anlage des Steuersystems, wie es im Zusammenhang mit einer Reifenschleifmaschine angewandt wird.
Fig. 2 zeigt ein ine einzelne gehende Blockdiagramm des in ^ der Fig* I wiedergegebenen Steuersystems.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten bezüglich eines Schaltdiagramms des Speicher- und Komparatorkreis es nach der Erfindung. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung» die eine visuelle Anzeige der Signale wiedergibt, in dem Komparatorkreis verglichen werden, sowie des resultierenden, abgegebenen Signals.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 ist ein aufgepumpter Reifen an einem Rad 2 angeordnet, das seinerseits drehbar an einer Spindel 3 für ein Umlaufen ura dessen Achse angeordnet ist. Die Spineidel 3 kann durch eine Rahmenanordnung (nicht ge-™ zeigt) getragen werden, die für viele herkömmliche Reifenschleif maschinen typisch ist* Ein Beispiel für eine derartige Maschine findet sich ind er US-Patentschrift 2 769 283 oder 2 787 .089. Diese Patentschriften zeigen ebenfalls einige typische Möglichkeiten der Anordnung des Reifensohleifrades, und
_, da die vorliegende Erfindung im wesentlichen das elektrische
c£> Steuersystem für eiae Sohleifmasehine und nicht so sehr die *"* mechanische Vorrichtung betrifft, sind hier Einzelheiten be-Q züglich dee mechanischen Aufbaus der Maschine nicht wiederge-ο geben, sondern lediglicl sohematisch angedeutet, um so die
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NSPSCTSD
Art und Weise aufzuzeigen, in der dieselbe mit dem elektrischen Steuersystem verbunden ist. In der Pig« 1 trägt eine Sohleifradanordnung £ drehbar ein Schleifrad 5» das duroh einen Riemen 6 angetrieben wird, der mit einem Motor 7 Verbundes ist. Die SchleifradaöOrdnung 4 ist schwenkbar üher einen Seift 8 mit einem !Tragarm 9 verbunden, der seinerseits an dom Bahmea der Schleifvorrichtung (nicht gezeigt) befestigt ist. Die Sehleifradanordnung 4 wird in Sichtung auf und weg von dem Helfen 1 durch einen Servozylinder 10 bewegt, des5 durch ein Servoventil 11 gesteuert wird. Die SehleifradanOrdnung 4 ta?ägt ©bsBfalls einen Lagefestetellwandler 12, der eines Reif-eastÖgs@larm 13 besitzt. Die Arbeitsweise desselben wird weites natea im einzelnen erläutert. Es ist eine Belastuagsroll© 14 @o angeordnet, daß dieselbe gegen den Umfang des Beif@ös aa=» liegt und wird durch einen Kraftwandler 15 getragen, d-©a? die li^aftTeränderung um den Umfang des Heifers 1 herum feststellt bsi Umlaufen desselben gegen die Bolle 14» Der Iraftwanfllos? 15 gibt ain Signal über die Leitung 16 an eiaea Iragarvergtarteuaa? und;-d©n Seäodulator 17 ab, der zu einer Verstärkung üad Besaoaelitruag des Signals auggehend von dem EraftwaB&iea? 15 £ütet mä dieses Signal über die Leitung 18 einem Speieher- und JEofiparatorkreis 19 zuführt· Die Arbeit aweise dea Speichea?--
Komparatorkreises 19 wirdweiter unten im einzelnea er-. In einfachster Weise ausgedruckt, wählt der Bpaiehex1
Eumparatorkreis 19 bestimmte Anteile dea Signals aus, dag
ο -
'«Ρ ¥on äsm !Erägerverstärker 17 empfangen wird und führt zu einsrt
CO ■ ■ - ■ ■
^ vorübergehenden Speichern desselben, bis das Signal über die ο Leitung 20 einem 100 bit Verschieberegister 21 zugeführt wird,
ο dag als ein Verzögerungekreis dient und die Ueberführung des Signals von d«r Leitung 20 zu der Leitung 22 verzögert, die
:v: · -BAD-OftlG
mit dem Einlaß eines Servovergtärkers 23 verbunden igt. Der Servoverstärker 23 sendet ein Signal durch, die leitung 24 zu dem Servoventil 11, dag den Servozylinder 10 steuert. Bine Eückkopplungsleitung 25 von der Lagefeststellanordnung 12 führt ein Signal dem Servoverstärker 23 zu , der die Wirkung des über die Leitung 22 durch den Servovergtärker 23 empfangenen Signals modifiziert. Der Zweck der Lagefeststellvorrichtung 12 besteht darink die Entfernung des Schleifrades 5 von dem Reifen 1 festzustellen und das Schleifrad daran zu hindern, Unregelmäßigkeiten in dem Eeifen bedingt durch Veränderungen in dem radialen Umfang und nicht durch Kraftveränderungen zu verhindern. Mit anderen Worten, die !Rückkopplung von der Lagefeatgtellvorriehtung 12 über die Leitung 25 zu dem Servoverstärker 23 führt dazu, daß der Servozylinder 10 das Schleifrad 5 eine kurze Entfernung von dem Eeifen 1 hält, wenn kein Schleifen erforderlich ist, um die Kraftveränderuüg in irgendeiner Lage an dem Eeifen #irei Vorbeitritt an der betreffenden Stelle an dem Schleifrad zu korrigieren. Der durch das Verschie bea?egiater 21 verursachten Verzögerung wird durch ein Impuls« tachometer 26 gesteuert, das der Spindel 3 zugeordnet ist. -Das-Me? in Anwendung kommende Impulstachometer kann eine herkömmliche Vorrichtung der Veeder Eoot Series 182100 mit einem Auslaßpuffer sein. Das Impuls tachometer 26 überträgt 100 Impulse über die Leitung 27 zu dem Verschleberegister 21 immer jeweils, wenn der Eeifen sich um 90° um seine Achse dreht. Jeder von dem Impulstachometer 26 ausgeiaende Impuls
^ führt dazu, daß das Verschieberegister 21 das Signal auf eine
4^ neu© Stellung in dem Segister verschieb. Das Verschieberegi-
ω β
*-■ st er 21 ist so vorgesehen, daß 100 Vef Schiebungen von dem
Zeitpunkt aus, «ο das Signal in das Verschieberegister ein-
Dies - 7 -
tritt, bis zürn Verlassen desselben aufgenommen «erden. Dies
führt dazu, daß ein in da? Register eingetretenes Signal durch, dasselben nährend der Zeitspanne hindurchtritt, in der sich der Reifen um 90° dreht.
Fig. 2 zeigt im wesentlichen das gleiche gesamte Steuersystem, nie nach der Pig. 1, ist jedoch auf mehrere spezielle Bauelemente und Einzelheiten gerichtet, die hier zur Verwendung kommen und zeigt ein Doppelsteuersystem, wodurch eine Belastungsrolle 14 vorgesehen werden kann, die gegen jede Schulter des Reifens anliegt, um so getrennt die Kr aft ver an der tang an jeder Seite des leifens zu messen«, Wenn zwei Kraftrollen zur Verwendung kommen, wird ein Doppelkreis angewandt, siehe Pig.2, der getrennte Servoverstärker aufweist, welche getrennte Schleifräder an jeder Schulterrippe des Reifens betreiben. Um die Beschreibung des Doppelkreises nach der ^'ig. 2 zu vereinfachen, wird ein Kreis durch eine Reihe Bezugsζeichen identi fiziert, und die vergleichbaren Kreisbestandteile werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, die jedoch hochgestellt einen Strich aufweisen. So wird z.B. der Kraftwandler in dem Doppelsystem als 15 und 15* identifiziert. In der Fig. 2 ist lediglich einer der Doppelkreise geseigt und wird hier erläutert unter der Annahme, daß der andere Doppelkreis hierzu identisch aufgebaut ist. Die einsige Unterschiedlichkeit in dem Betrieb der zwei Kreise besteht darin, daß dann, wenn die Rolle an einer Schulter des Reifens eine höhere Kraft als die gegenüberliegende Rolle feststellt, der Kreis ein Signal an das Schleifrad dergestalt abgibt, daß mehr von der Lauffläche dort abgesoäliffen wird, wo die Kraft am höchsten ist. Ss versteht sich, daß verschieden· Bestandteile nach der Pig.2 einen eηtsprechenden Strom für den Betrieb von einer Energiequelle 28 aufnehmen, die +15V, -15V, +6V und OV sufUhrt.
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Zum Vereinfachen der Beschreibung sind Zuführungsleitungen von der Energiequelle aus weggelassen, da hierbei herkömmliche Behaltmaßnahmen zur Verwendung kommen, die als solche bekannt sind.
Der Kraftwandler 15 weist einen Erreger 29 auf, der hiermit verbunden ist, und das von demselben abgegebene Signal wird durch die Signale moduliert, die in den Kraftwandler erzeugt werden. Der Erreger ist ein herkömmlicher Hochfrequenz-Oszillator. 2er Trägerverstärker und Demodulator 17 wandelt einen von dem Wandler 15 empfangenen Wechselstrom in einen Gleich-
& strom um, der über die Leitung 18 den Einlaß Z des Speiches·- und Komparatorsysteme 19 zugeführt wird. Es kann ein herkömmliches Niederpaßfilter 31 mit der Leitung 18 zwischen dem Trägerverstärker 17 und dem Speicher- und Komparatorsystem 19 angeordnet sein, um unerwünschte Geräusch- und Int eiferen zsignale daran zu hindern zu dem ipeicher- und Komparatorsystem 19 zu treten. Es ist ein MuItivibratorkreis 32 mit dem Speicher 19 über eine Leitung 33 verbunden, die an jedem Ende mit den Anschlußklemmen J und Über die Leitung 34 mit jedem Ende der VerbindungsanSchlüsse H verbunden ist, um so eine
* Möglichkeit für die Auffrischung des Speichers zu ergeben. In ähnlicher Weise ist der Multivibrator 32 mit dem anderen Speicher- und Komparator 19* über die Leitung 33V verbunden, die mit den Anschlußklemmen J* und der Leitung 34* verbunden ist, die mit dem Anschlußklemmen H* verbunden sind· Die Einzelheiten der Schaltanordnung des Speichers und des Komparator s 19 und 19* sind identisch und im einzelnen in der Fig. 3 wiedergegeben·
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Beide Speicher- und Komparatorkreise weisen einen Einlaßpuffer-Verstärker 35, einen Bezugsspannungskreis 36, einen Maximalapeieher 37» einen zweiten identischen. Maximalspeicher 38, einen Komgp arator 39 and einen Auslaßbufferkreis 40 auf.
Die von dem Trägerverstärker 1? kommenden Signale treten in den Speicher und Komparator 19 durch die Ein laßklemmen Z des Einlaßpufferverstärkers 35 ein und werden durch einen Widerstand 41 zu dem Einlaß 42 eines Verstärkers 43 geführt. Der Verstärker 43 weist einen Widerstand 44 und einen Kondensator
45 parallel geschaltet zwischen dem Einlaß 42 und dem Auslaß
46 des Verstärkers 43auf. Der Auslaß 46 des Einlaßpufferverstärkers 35 ist mit dem Einlaß 47 durch Maximalspeicher 37» den Einlaß 48 des Maximalspeichers 38 und einem Einlaß 49 des Komparators 39 verbunden. Da die Maxiraalspeioher 37 und identisch sind, werden zwecks Beschreiben aller Bestandteile desselben mit Ausnahme der Ein- und Auslässe gleiohe Bezugszeichen angewai dt. Jeder der zugefUhrten Signale 47 und 48 der Maximalspeicher 37 und 38 treten durch einen Widerstand in dem entsprechenden Speicher hindurch, mit dem derselbe verbunden ist und treten sodann zu demEinlaß 52 eines Verstärkers 53. Es ist eine Diode 54 zwischen dem Ein laß 52 und einem Auslaß 55 die Verstärkers 53 geschaltet. Der Auslaß 55 ist ebenfalls mit einer Diode 56 zusammengeschaltet, die vermittele einer Leitung 57 mit einem Peldeffekttansistor 58 verbunden ist. Mit der Leitung 57 zwisohen der Diode 56 und dem Transistor 58 ist ein Ende eines Widerstandes 59 zusammengeschaltet, und das andere Ende ist mit einem Kondensator 60 zusameng·- echaltet, der seinerseits geerdet ist. Die Aneohlußklemme J die zwisehen dem Wideretand 59 und dem Kondensator 60 vorliegt,
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ist iß die Leitung in dem Maximalspeicher 37 abgegriffen und die Anschlußklemme H ist in der Leitung im dem Maximalspeicher 38 ao abgegriffen, daß sich entsprechende Verbindungen über den Leitungen 33 und 34 mit entsprechenden Anschlußklemmen H und J an dem Multivibrator ergeben. Es tritt eine -15V Leitung 61 durch einen Widerstand 62 und s&dann durch den Transistor 58 zur Erdung. Es tritt eine -15V Leitung 63 durch einen Widerstand 64 und sodann durch eien PNP-Iran4istor 65 zu den Auslässen 66 und 67 der Maximalspeicher 37 bzw. 33. Zwischen dem Einlaß 52 des Verstärkers 53 in Jedem der Maximal-
^ speicher und der entsprechenden Auslässe 66 und 67 ist ein Widerstand 68 geschaltet» Eine Leitung 69 verbindet den Auslaß des Bezugsspannungskreises 36 über einen Widerstand 71 mit dem Einlaß 52 des Verstärkers 53· Der Bezugsspannungskreis 36 empfängt eine +6V Spannung von der Energiequelle 28 aus und Überfuhrt dieselbe Über einen Widerstand 72 dergestalt, daß sich eine verringerte Spannung von +4V an dem Punkt 73 ergibt. Die +4V Spannung tritt durch den Widerstand 71 in der Leitung 69 zu dem Einlaß 52 i* beiden Maximalspeichern 37 und 38. Es wird ein veränderlicher Widerstand 74, dir in der Bezugs-
P spannung 36 durch gestrichelte Linien wiedergegeben ist, angewandt, um die durch eine Leitung 75 zu einem Einlaß 76 des !Comparators 39 tretende Spannung einzustellen. Die Spannung an der Leitung 75 entspricht einem Annahmewert (acceptance level), der bestimmt eine wie große Kraftveränderung um den Umfang dee Reifens herum toleriert wird, bevor das Schleifrad der Maschine ingang gesetzt wird. Der Auslaß 66 des Maximalspeiohers 37 ist mit einer Leitung 77 ti'ber eine Diode 78 verbunden, die als Einlaß zunKomparator 39 dient. Der Auslaß 67 des Maximalspeichers 38 ist ebenfalls mit der Leitung 77 Über «in«· Diode 79 verbunden* Die Komparatoreinlaßleitungen
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49» 76 und 77 treten durch Widerstände 80, 81 und 82 hindurch und sind mit dem Einlaß 83 eines Verstärkers 84 verbunden. Eg igt ein Kondensator 85 zwischen dem Einlaß 83 und einem Auslaß 86 des Verstärkers 84 angeordnet. Es ist ein Widerstand 87 in dem Auslaß 86 des Verstärkers 84 angeordnet. Der Auslaß 86 ist mit dem Auslaßpuffer 40 verbunden. Bs tritt eine positive Spannung an der Leitung 86 C ent sprechend, einem Schleif signal) in dem Auslaßpuffer 40 durch den Widerstand 87 and die-Diode ein, wodurch eine positive Spannung an der Leitung 89 auftritt. Hierdurch wird der HPN-!Drang is tor 90 angeschaltet und die Leitung -91 wird auf Nullspannung gebracht. Dieselbe wird durch den Widerstand 92 und die Diode 93 auf die Basis des Tranaistors 94 übertragen, die den Transistor absehaltet und die Leitung 100 gegeüber der Erdung isoliert und es ermöglicht, daß die +6V Spannung an der Leitung 95 durch den Widerstand 96 auf die Leitung 100 Übertragen wird. Es ist ein Widerstand 97 in die Leitung 95 so geschaltet, daß die Spannung gegenüber der Leitung 91 einreguliert wird. Die Widerstände 98 und 99 setzen die Basen der,Transistoren 90 bzw. 94 io ein« entsprechendes Erdungsverhältnis. Eine negative Spannung an der Leitung 96 (entsprechend dem Nichtvorliegen eines Schleifsignals) führt zu dem Auftreten einer Nullspannung in der Leitung 89. ates führt dazu, daß der Transistor 90 abgeschaltet wird unc' die Leitung 91 positiv wird. Dies führt nun wieder dazu, daß eine psotive Spannung an der Basis des Transistors 94 vorliegt, wodurch derselbe angeschaltet und die Leitung 100 auf Nullspannung gebracht wird. Die Auslaßleitung 100 des Auslaßpuffers 40 bildet ebenfalls den Auslaß für den gesamten Speicher-und Komparator 19t mit dem die Leitung 20 an der Anschlußklemme N verbunden sind. Eine +6? Signal an dem Auslaß 100 entspricht
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einem Sigal für das Schleifen und die Nullepannung entspricht einem abgeschalteten Signal· In der Leitung 20 ist ein normalerweise offenes Steuerrelais 103 angeordnet, das den Durchtritt der Signale von dem Speicher und Komparator 19 zu dem Verschieberegister 21 steuert. Ein identisches Beiais 103* steuert den Uebertritt der Signale τοη dem Speicher und Komparator 19* zu dem Verschieberegister 21'·
Das Impulstachometer 26, wie weiter oben erläutert, erzeugt Impulse, die durch die Leitung 27 de» Verschieberegistern 21 und 21' zugeführt werden, wodurch das Signal, das in das Ver-
fe schieberegister eingeführt worden ist, zu einer Verschiebung der Lagen an jedem Impuls führt, bis dasselbe von der Auslaßleitung 22 des Verschieberegisters zu dem Servoverstärkern 23 und 23' tritt, wodurch die Servoventil 11 und II1 betätigt und das Schleifrad 5 in die gewitschte Lage bewegt wird, wie weiter oben erläutert· Ein Oszillator 104 führt zu einer Erregung der Lagewandler 12 und 12*, deren jeder die relative Lage der entsprechenden SchleifanOrdnung feststellt, an der derselbe angeordnet ist und gibt ein Signal über den Demodulator 105 und 105* ab. Es kann ein veränderlicher Widerstand 106 zwischen
™ dem Demodulator 105 und dem Verstärker 23 angewandt werden, um so die Wirkung des von dem Wandler abgegebenen Signals auf den Verstärker 23 einzustellen. In ähnlicher Weise kann ein veränderlicher Widerstand 107 angewandt werden, der zwischen dem Versohieberegister 21 und dem Verstärker 23 vorliegt und es kann ein veränderlicher Widerstand 108 in der +6V Leitung zu dem Verstärker 23 angewandt werden. Van kann einen Bückkopplungestrom durch einen Stromfühler 109 erhalten, der die Belastung an dem Schleifmotor 7 feststellt und ein Signal abgibt, das Über die Bückkopplungsleitung 110 und veränderlichen Wider-
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stand 111 auf den ServoYerstärker 23 Übertragen i»ird. Der veränderliche Widerstand 111 igt eine EineteilenOrdnung ähnlich, den Widerständen 1^6, 107 und 108.
In der Fig. 2 ist ein logischer Steuerkreis wiedergegeben» der allgemein durch das Bezugszeiohen 112 gekennzeichnet ist. Derselbe besteht aus herkömmlichen Beiais und Zeitgebern, die so zusammengeschaltet sind, wie es auf dem einschlägigen Gebiet allgemein bekannt ist unter Ausbilden einer grundlegenden Zeitgebungs- und SchaItfunktion, wie sie fUr das Betätigen des Steuerrelais 103 und 103* und der Relais 113 und 113' erforderlich sind, die ein Signal für den Servorerstärker 23 und 23* so schicken, daß jedes Schleifrad 5 benachbart zu dem Reifen angeordnet werden kann· Der logische Steuerkreis weist einen Startzyklusschalter 114, einen automanuellen Schalter 115 und Rückstellschalter 116 auf» Der Startzyklusschalter 114 wird angewandt, um den ersten Arbeitszyklus der Maschine ingangzusetzen, wobei die Eraftyerändvrungen durch die Kraftwedler festgestellt werden und das Schleifrad wird automatisch so angeordnet, daß die richtigen Stellen an dem Reifen so geschliffen werden, daß ein richtiger Abgleich der Kraft um den Umfang des Reifens herum erfolgt. Der automaneulle Schalter 115 kanu so angeordnet werden, daß die Maschine automatisch arbeitet, nachdem sie einmal inganggesetzt worden ist, oder dass ein Anhalten der Haschine durch Drucken des Riickstellknopfes 116 erfolgt.
Arbeitsweise
Bei dem Arbeiten dieser Reifenschleifmaschine wird der aufgepumpte Reifen drehbar an einer Spindel 3 angeordnet, wobei eine Belastungerollt 14 gegen den Umfang des Reifens drückt und der Reifen wird um seine Achs· gedreht. Der Startschalter 114 fur den Arbeitszyklus wird sodann gtdrUokt. Dies fuhrt dazu daß Ton dem logischen Steuerkreis aus ein Signal unter
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Schließen des Steuerrelais 113 und 113* abgegeben wird» wodurch ein Signal an den Servoverstärker 23 und 23' gesandt % wird» wodurch die Schleifräder 5 in eine Lage benachbart zu dem Umfang des Reifens gedreht werden. Gleichzeitig ermöglicht ein Zeitverzögerungsrelais in dem logischen Kreis 112 es, daß der Reifen eine vollständige Umdrehung ausfuhrt, bevor das Schleifrad 5 in einen Schleifeingriff mit dem Reifen gebracht wird. Während der ersten Umdrehung des Reifens liegt die Belastungsrolle 14 in Berührung mit dem Umfang des Reifens vor und der Kraftwandler 15 toißt, aufgrund der auf die Rolle _ 14 ausgeübten Kraft, die Kraftveränderungen um den Umfang des Reifens herum und sendet die Signale an den Trägerverstärker und den Demodulator, die ihrerseits zu dem Speicher und Komparator 19 übertragen werden. Das eine geringe Kraft anzeigende Signal wird gespeichert und mit dem progressiven Kraftsignal verglichen. Wenn dieselben um einen vorherbestimmten Betrag differieren, wird ein Schleifsignal an der Leitung 20 ausgebildet und in den Dateneinlaß des Verschieberegisters 21 über einen Kontakt des Beiais 103 eingeführt.
Der Speicher und Yergleichungsrorgang wird am besten unter
9^ Bezugnahme auf die ?ig. 3 erläutert. Das demodulierte Kraftsignal tritt in den Speicher und Komparator 19 durch den Einlaßpufferverstärker 35 ein. Hier wird das Signal verstärkt und umgekehrt, so daß die höchste Spannung an der Leitung 46 der niedrigsten Kraft an der Belastungsrolle 14 entspricht. Dieses umgekehrte Signal wird in zwei Maximalspeicher 37 und 38 uad einen Komparator 39 eingeführt. Da der Betrieb der Maximalspeioher 37 und 38 identisch ist, sollten die Erläuterungen bezüglioh des Bauelementes 37 in gleicher Weise für beide Bauelemente 37 und 38 gelten. Is sei nun angenommen, daß
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. - 15 -
zunächst die Spannung amdem Kondensator 60 gleich null ist. Sodann wird der Kanal des Feldeffekttransistors 58 Nullspannung aufweisen, wodurch sich, ein wirksamer Widerstand Über den Transistor 58 mit niedrigem Wert ergibt. Dies fUhrt nun seinerseits dazu, daß eine niedrige negative Spannung an der Basis des »»»-Transistors 65 auftritt. Die Emittemirkung des Transistors 65 wird dazu fuhren, daß eine niedrige negative Spannung an dessen Emitter, und zwar der Leitung 66, auftritt. Diese niedrige negative Spannung wird algebraisch durch den Widerstand 68 mit +4V über den Widerstand 71 und das umgekehrte Sohle if signal Über den Widerstand 50 summiert (unter der Annähme, daß die Widerstände 50, 68 und 71 den gleichen Wert aufweisen). Wenn das Ergebnis positiv ist, führt es dazu, daß eine negative Spannung an dem Auslaß des Verstärkers 53 an der Leitung 55 auftritt und durch die Diode 56 hindurohtritt, wodurch eine Segative Spannung an den Kanal des Feldeffekttransistors auftritt und somit dessen Widerstand erhöht wird und schließlich negative Spannung an der Leitung 66 erhöht wird. Der Auslaß des Verstärkers 53 wird zunehmend negativ werden, bis die Größe der negativen Spannung an der Leitung 66 ausreichend ist, damit die oben angegebene Summe sich dem Wert (| null nähert. Die negative Spannung bei 66 wird ihren größten Betrag erreichen, wenn das umgekehrte Kraftsignal sein positiver Maximum aufweist, entsprechend einem nit drigen Kraftinaxieum. TJas von dem Verstärker 53 abgegebene Signal, das diesem Maximum entspricht, wird an dem Kondensator 60 gespeichert und ist durch die Diode 56 gegenüber einem weniger negativen Signal moduliert. Somit wird die Spannung an dem Ken al des Feldeffekttransistors in gleicher Weise die Spannung an der Leitung 66 bei Werten gehalten, die dem positiven Spannungsmaximum des umgekehrten Kraftsignals entsprechen. Wenn daa umgekehrte -16-
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Kraft signal unter sein künfitiges Maximum abfällt, wird die oben angegebene algebraische Summe negativ werden und das von dem Verstärker 53 abgegebene Signal wird ausreichend positiv werden, um das durch die ^iode 54 zugefilhrte Signal gleich null zu machen, wodurch der Verstärker 53 daran gehindert wird,-sich zu sättigen·
Oa das niedrige Kraftmaximum dazu neigt während des Schleifzyklus sich zu verschieben, muß die gespeicherte Spannung periodisch aufgefrischt werden. Dies wird durch Anwenden der zwei Speicher 37 und 38 und eines Multivibratorkreises 32
_ erreicht. Der Multivibrator 32 weist eine Periode gleich der Zeitspanne auf, die erforderlich ist, um angenähert 2,2 Umdrehungen des Reifens auszuführen. Der Schaltkreis ist so angeordnet, daß jeder Arbeitszyklus des Kondensators 60 des Maxinalspeichera 37 momentan geerdet wird, wodurch das von dem Speicher abgegebene Signal, und zwar der Leitung 66, auf eine niedrige negative Spannung verringert wird. Während der nächsten Halbperiode wird sich der Seifen etwas mehr als eine volle Umdrehung drehen, wodurch es ermöglicht wird, daß dar Maximalspeicher 37 ein Signal erreicht, das des niedrigen
^ Kraftmaximum des Reifens entspricht. Zu Ende dieser Halbperiode wird der Kondensator 60 'des anderen Maximalspeichers 38 geerdet, wodurch dessen an der Leitung 67 abgegebenes Signal auf eine niedrige negative Spannung verringert wird, deren ; Größe auf den geeigne ten Wert während des Abschlußes jeder j Periode zunimmt. Zu diesem Zeitpunkt während einer vollen Periode befindet sich somit einer der Maximalepticher 37 und ' 38 bei den richtigen Wert, der dem NieärigkraftmaxiüUii ent- ' spricht und jeder derselben wird einmal während einer vollen ■
I Periode zurückgestellt. « vr . I
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Die Dioden 78 und ?9 isolieren die von den zwei Speichern 37 Dd 38 abgegebenen Signale und führen dazu, daß der Kompartor 39 lediglich Ausschau hält nach dem abgegebenen Signal, das den größten Betrag aufweist. Mit anderen Worten, die Leitung 77 nimmt-die Spannung der Leitung 66 oder Leitung 67 an, und zwar immer derjenigen die stärker negativ ist. Somit befindet ach die Leitung 77 immer bei einer Spannung, die einem Niedrigkraftmaximum entspricht, das nicht älter ale I Periode des Multivibrators 32 ist.
Bei dem Beschreiben der Arbeitsweise des !Comparators 39 wird bezug genommen auf die Fig. 3 und 4. Der Komparator 39 weist drei Einlasse, Leitungen 49,76 und 77 über Widerstände 80,81 und 82 auf. Typische Eingangsfpannungen sind in der Fig. 4 aufgezeichnet und als Kurven (A) verstärktes umgekehrtes Kraftsignal), (B) (Bezugsspannung) und (C) minus der Summe der Maximalspannung und +47 Volt identifiziert). Wenn die algebraische Summe dieser Einlaßsspannungen positiv ist, sättigt sich der V rstärker 84 in der negativen Sichtung. Der Zustand entspricht einem annehmbaren Kraftwert· Wenn sich jedoch die algebraische Summe negativ stellt, sättigt sich derYerstärker 84 in der ptsitiven Richtung und es wird ein Schleifsignal erzeugt, wie es bei der Erläuterung des'Auelaßpuffers 40 beschrieben worden ist. Die Bezugsspannung ist einstellbar von +4V auf +6V vermittels des Potentiometers 74. Io dieser Weise kann der annehmbare Kraftwert für ein gewünschtes Maß an Einheitlichkeit eingestellt werden.
Das Impulstachometer 26 überträgt Impulse auf das Tersohieberegister 21 und verzögert hierdurch die üeberführung der Signale von dem Speicher and dem Komparator 19 zu dem Strvower- stärker 23 bie der Reifen von der Lage aus gedreht worden ist,
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«ro er durch die Lastrolle 14 abgeführt wird, bis zu einer Lage» die eich unter dem Schleifrad 5 befindet. Diese Verzögerung ist erforderlich, da das Schleifrad um 90° um den Umfang des Reifens gegenüber der Lastrolle 14 versetzt angeordnet ist.
Bei jeder Umdrehung des Helfens werden die Kraftveränderungsmessungen auf den Speicher und Komparator 19 übertragen , wo das durch die geringste Kraftablesung erzeugte Signal geapeidhert und mit dem progressiven Kraftsignal verglichen wird
P und das resultierende Signal wird für die Steuerung der Lage ies Schleifradea 5 angewandt. Bei fortgesetzter Drehung des Reifens wird die Schleifvorrichtung weiterhin an Stellen auf dem Reifen schleifen, die zur Ausbildung von hohen Kraftmessungen führen, und zwar solange, bis die Kraftveränderungsmessunge: anzeigen, daß kein weiteres Schleifen erforderlich ist, um eine einheitliche Kraft um den Umfang des Reifens herum auszubilden. Sobald dieser Punier erreicht ist, werden keine weiteren Signale von dem Speicher umd Komprator 19 aus übertragen und die an
~ den Servoverstärker 23 übertragenen Signale führen dazu, daß der Servoiylinder das Schleifrad außer Berührung mit dem Reifen hält,
Ss versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung bestimmte Verfahrensparameter verändert werden können, und zwarz.B. die Anzahl der durch das Tachometer während jeder Umdrehung des Reifens übertragenen Impulse, den Betrag, um den die Lastrolle und dae Schleifrad zueinander versetzt sind, die Anzahl der Schleifräder und die Lastrollen und weiterer Einzelheiten bezüglich der Beohaniechen Anordnung·
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Claims (1)

  1. Dipi.-ing. Walter Meissner Λ oipi.-ing. Herbert Tischer
    1 BERLIN 33, HERBERTSTRASSE 22 Jj MÜNCHEN
    Fernsprecher: β 87 7237 -Drahtwort: Invention Berlin
    Postscheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282 17 HII I
    Bankkonto: W.Meissner, Berliner Bank A.-G.,0epka 36, . ___. ,., „ „..„„" V» *· JUU
    Berlln-Halensee KurfDretendamm (30 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den '.
    HerbertctraBe 22
    The Goodyear Tire and 6267 GB
    Rubber'-.-Company
    Patentansprüche
    !./Steuersystem für eine Reifenschleif maschine, bei der ein aufgepumpter Keifen an einem Had drehbar vermittele einer Spindel angeordnet ist und um seine Achse gedreht wird, während ein Schleifrad in Berührung mit dem umlaufenden Reifen gebracht wird, um so die Teile der Lauffläche dee Reifens an verschiedenen Stellen aufgrund von Kraftveränderungsmessungen abzuschleifen, die um den Umfang des Reifens herum vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß (A) eine Anordnung für das Erzeugen elektrischer Signale, die Informationen bezüglich der Kraftveränderungen ergeben, die um den Umfang des Reifens herum vorgenommen werden, CB) ein Speicherkreis für das Speichern der von der Erzeugungsvorrichtung während jeder Umdrehung des Reifens auegebildeten Signale,
    (C) ein Komparatorkreis für das Vergleichen dee gespeicherten Signals des Speieherkreises mit dem sich verändernden Signal der Kraftmeßvorrichtung unter Ausbilden eines Signals, wenn die zwei zugeführten Signale sich um einen vorherbestimmten Betrag unterscheiden und
    (D) ein elektrisch gesteuerter Servomechanismus für das Bewegen des Schleifrades in Riohtung auf und weg aus einer Schleiflage bezüglich des Reifens aufgrund des abgegebenen Schleifsignals des Speicherkreises, vorgesehen sind*
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    2. St4uersystem oach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . der Speicherkreis so angepaßt ist, daß derselbe das Signal auswählt und speichert, das kennzeichnend für die geringste Kraftmessung ist, die nährend jeder Umdrehung des Reifens vorgenommen wird.
    3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß eine Anordnung für das Inbeziehungsetzen der Uebertragung des Schleifsignale für den Servomechanismus aufgrund der Drehlage des Bades vorgesehen ist.
    4· Iteuersystem nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    das System für das Xnbeziehungsetzen einen Verzögerungskreia aufweist, der mit dem Speieherkreis und dem Servomechanismus so verbunden ist, daß die Uebertra&ung des Schleifsignals von dem Speicherkreie zu dem Servomechanismus verzögert wird und eine Anordnung für die zeitliche Abstimmung des Arbeiten« des Verzugerungskreises aufgrund des Umlaufenβ des Rades vorgesehen ist.
    5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis ein YerSchieberegister und die Zeitgeber
    } anordnung ein Impulstachometer ist·
    6. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkreis zwei individuelle Speichereinheiten aufweist, von denen die eine mit jeder aufeinanderfolgenden Umdrehung des Rades aufgefrischt wird, während die andere Speichereinheit ein Schleifsignal aufgrund der darin gespeicherten Information abgibt.
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    7· Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multivibrator für das Auffrischen dir Speichereinheiten vorgesehen ist.
    8. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Kraftveränderungs-Meßanordnungen benachbart zu jeder Sohulteriippe des Reifens angeordnet sind und die Signale jeder Meßanordnung getrennt zu einer Steuerung getrennter Schleifrader benachbart au jedir Schulterrippe des Reifens führen.
    9. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung für »tike Menen der Reifenumlaufentfernung und eine Anordnung fma das /eststellen der lage des Schleifrad es bezüglich des Re/p/offe v/rfesehen ist.
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