DE2643962C3 - Vorrichtung zum Auswuchten eines Rades - Google Patents
Vorrichtung zum Auswuchten eines RadesInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten eines Rades, mit der die Winkellage einer
Unwucht am Rad relativ zu einer das Rad tragenden, mit dem Rad starr verbundenen, in Umlauf zu setzenden
Welle zu messen und zu speichern ist und mit der die Differenz zwischen der so gespeicherten Winkellage
und der Winkellage der Welle relativ zu einem Lagergestell der Welle mittels einer Indikatoranordnung
anzuzeigen ist. die drei nebeneinander angeordnete Indikatoren aufweist, von denen die beiden äußeren
die Drehrichtung anzeigen, in der die Unwucht am Rad auf dem kürzesten Weg in eine vorgegebene Winkellage
relativ zum Lagergestell zu bringen ist und von denen der innere die Winkellage des Rades relativ zum
L.agergestel1 in einem die vorgegebene Winkellage einschließenden Bereich anzeigt.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-AS 22 13 449 bekannt. Bei dieser Anordnung sind
die beiden äußeren Indikatoren von beleuchteten Pfeilen gebildet, die bei Annäherung der Unwucht an die
vorgegebene Winkellage allmählich aufgehellt bzw. abgedunkelt werden. Die Feinanzeige, d. h. das Erreichen
der vorgegebenen Winkellage, erfolgt im Mittelfeld zwischen den beiden äußeren Indikatoren mit Hilfe
zweier Zeiger, die bei Erreichen der vorgegebenen Winkellage in Flucht miteinander treten.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß die als Anzeigeorgane dienenden Lampen der
äußeren Indikatoren stets beleuchtet sind, wobei lediglich ihre Intensität variiert. Um die Drehrichtung zu
erkennen, in welche das Rad zum Erreichen der vorgegebenen Winkellage gedreht werden soll, muß
daher der Helligkeitsunterschied zwischen den beiden Leuchtpfeilen abgeschätzt werden. Eine derartige
Abschätzung hängt nicht nur von der subjektiven Fähigkeit des Personals zur Erkennung des Helligkeitsünterschiedes
ab, sondern wird auch häufig durch die beispielsweise in einer K.fz*Werkstatt herrschenden
äußeren Bedingungen erschwert, insbesondere eine Verschmutzung der Anzeigelampen oder ein Überstrahlen
der Anzeigelampen bei Tageslicht. Um die genaue Lage der Unwivrht feststellen zu können, muß
man die beiden Zeiger der Feinanzeige genau beobachten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine binäre Anzeige zu schaffen, die sehen aus einige.n
Abstand eine sichere Anzeige gewährleistet, wann die Unwucht die vorgegebene Winkellage erreicht hat.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Indikatoren binäre Signale
liefern und die beiden äußeren Indikatoren, wenn das Rad die vorgegebene Winkellage relativ zum Lagergestell
einnimmt, gleiche Signale, sonst aber ungleiche Signale abgeben.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß der mittlere Indikator anzeigt, daß man sich in
einem bestimmten Bereich nahe der vorgegebenen Winkellage befindet, also eine Grobanzeige liefert,
während die exakte Lage der Unwucht dadurch angegeben wird, daß die beiden äußeren Indikatoren
zugleich Ja oder Nein sagen. Diese Obereinstimmung ist auf einen Blick auch aus größerer Entfernung und unter
ungünstigen äußeren Bedingungen zu erfassen.
Die binären Signale der Indikation lassen sich auf
einfache und funktionssichere Weise dadurch erzeugen,
daß man bereits binäre Ausgangsinformation verwendet Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Indikatorf-n von
einer Meß- und Schaltungsanordnung gesteuert sind, umfassend eine Winkelcodierungseinrichtung zur Erzeugung
einer Reihe von binären Codezahlen, deren jede einer bestimmten Winkellage des Rades entspricht,
eine Leseeinrichtung zum Ablesen der Codezahlen, mindestens eine Speichereinrichtung zur Speicherung
der beim Durchgang der Unwucht durch die vorgegebene Winkellage gelesenen Codezahl, eine Rechenanordnung
zur Bildung der Differenz zwischen der eingespeicherten Codezahl und der nach Anhalten des Rades
abgelesenen augenblicklichen Codezahl und einer Auswerteschaltung mit Auswertverknüpfungseinrichtungen
zur Auswertung der Differenz und der Erzeugung der die Indikatoren betätigenden Befehlssignale.
Die zur Verarbeitung binärer Ausgangssignale verwendeten digitalen Rechenbausteine haben gegenüber
Analog-Rechenanordnungen den Vorteil, daß Bauelemente geringerer Genauigkeit und größerer
Toleranzen verwendet werden können, die dementsprechend
in der Regel auch preiswerter sind
Die Erzeugung von binären Codezahlen zur Kennzeichnung von Winkelstellungen des auszuwuchtenden
Rades kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Codierungseinrichtung von einer mit
der Welle gekoppelten Codierscheibe gebildet ist, welche auf einem Umfangsabschnitt die jeweils radial
verlaufenden Codezahlen trägt. Das heißt, der Umfang der Codierscheibe ist in Winkelabschnitte aufgeteilt,
\.obci jedem Winkelabschnitt eine binäre Codezahl
zugeordnet ist.
Um ein Einspeichern der gelesenen Codezahlen zu dem Zeitpunkt zu erreichen, zu dem die betreffende
Codezahl genau vor der Leseanordnung liegt, weist die Codierscheibe an ;hrem Umfangsabschnitt zusätzlich zu
den Codezahlen eine Taktspur auf, deren Takteinheiten bezüglich der in radialer Richtung auf der Codierscheibe
aufgetragenen binären Codezahlen um einen Halbschritt in Umfangsrichtung versetzt sind. Wenn die
Codezahlen und die Takteinheiten auf der Codierscheibe von lichtdufcr Essigen und lichtundurchlässigen
Feldern gebildet sind und das Ablesen der Takteinheiten mit Hilfe eines Fotodetektors erfolgt, der das durch die
Felder fallende Lidit mißt, so weist das von dem
Fotodetektor abgegebene Signal nicht vernachlässigba'
re Anstiegs- und Abfallzeiten auf. Aus diesem Grunde wird für die Erzeugung eines Taktsignals nicht die der
vollen Beleuchtung oder der vollen Verdunkelung des Fotodetektors entsprechende Spannung hergenommen,
sondern die Zeitspanne, in der die Spannung zwischen diesen beiden Grenzwerten schwankt. Aus diesem
Grunde sind die Takteinheiten gegenüber den Codezahlen um einen halben Schritt versetzt, so daß der
Übergang zwischen Hell Und Dunkel auf der Täktspür
— in Umfangsrichtung der Codierscheibe gesehen — in der Mitte einer Codezahl liegt. Vorzugsweise umfaßt die
Leseeinrichtung einen Pufferspeicher, dessen Ausgänge mit den Eingängen des Speichers verbunden sind. In
diesem Fall werden also die Einheiten der Codezahlen nicht direkt von den Meßelementen an den Speicher
gegeben, sondern in dem Pufferspeicher gesammelt, von
mS UIb 5VJIUIIIt VWJVCUIIf HU VJVI1 WJJIIIIIVI
15
ben wird.
Die Bildung der Differenz zwischen der gespeicherten Winkellage und der Winkellage der Welle relativ
zum Lagergestell erfolgt auf besonders einfache Weise dadurch, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die
Differenz mittels der in dem Speicher enthaltenen Codezahl und mittels des Komplementes der von der
Leseeinrichtung gelieferten augenblicklichen Codezahl zu bilden. In diesem Fall kann die Berechnung der
Differenz also einfach dadurch erfolgen, daß die Rechenanordnung zwei Addierer enthält, die mit einer
ersten Gruppe von Eingängen an der Leseeinrichtung und mit einer zweiten Gruppe von Eingängen an den
Speicher angeschlossen sind. Dabei ist eine erste Gruppe von Eingängen der Addierer zur Aufnahme des
inversen Wertes der von der Leseeinrichtung abgegebenen augenblicklichen Codezahl bestimmt.
Zur Bereitstellung des inversen Wertes der Codezahl kann vorzugsweise der Pufferspeicher verwendet
Werden, indem dieser eine weitere Gruppe von Ausgängen aufweist, die den inversen Wert der von der
Lesevorrichtung ermittelten Codezahl abgeben und mit der ersten Gruppe von Eingängen der Addierer
verbunden sind.
Die von der Rechenvorrichtung ermittelte Differenz muß so ausgewertet werden, daß sichergestellt ist, daß
jeweils derjenige der äußeren Indikatoren betätigt wird, welcher die Drehrichtung anzeigt, in der die Unwucht
am Rad auf dem kürzesten Weg in eine vorgegebene Winkellage relativ zum Lagergestell zu bringen ist
Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Auswerteverknüp'ungseinrichtungen ein erstes UND-Glied,
ein zweites UND-Glied und ein drittes Verknüpfungsglied enthalten, daß das erste UND-Glied einen
der Verknüpfungszustände einer Gruppe von Binärziffern der Differenz erfaßt, weiche Binärziffern die
höchste Wertigkeit besitzen, daß das zweite UND-Glied den anderen Verknüpfungszustand dieser Binärziffern
erfaßt und daß das dritte Verknüpfungsglied einen der Verknüpfungszustände einer Gruppe von Binärziffern
der genannten Differenz erfaßt, weiche Binärziffern die niedrigste Wertigkeit besitzen.
Solange sich die ersten fünf Bits, d.h. die fünf Bit höchster Wertigkeit jeder Codezahl bei der Drehung
des Rades nicht ändern, solange bleibt der Signalzustand der beiden äußeren Indikatoren erhalten. Dieser
Zustand ändert sich erst, wenn die Unwucht die vorgegebene Winkellage erreicht, wobei dann beide
Indikatoren das gleiche Signal abgeben.
Eine besonders einfache Ausführungsfonn der Indikatoren,
die gleichzeitig eine rasche und genaue Ablesung auch bei flüchtiger Betrachtung ermöglicht,
erhält man dadurch, daß die Indikatoren von drei Anzeigelampen gebildet sind, deren Aufleuchten durch
die von der Auswerteschaltung erzeugten Befehlssigna^ Ie gesteuert ist, wobei die den äußeren Indikatoren
entsprechenden Lampen unter pfeilförmigen Fenstern angeordnet sind, die nahe dem Rad so angeordnet sind,
daß sie die gewünschte Drehrichtung anteigen.
Vorzugsweise sind dabei die Lampen co gesteuert,
daß die dem ersten Indikator entsprechende Lampe nur dann aufleuchtet, wenn sich die Unwucht in einem
bestimmten Winkelbereich nahe der vorgpgebenen Winkellage befindet, daß die jeweils leuchtende der
beiden äußeren Lampen die Drehrichtung angibt, in der das Rad zur Erreichung der vorgegebenen Winkellage
zu drehen ist, und daß die beiden äußeren Lampen nn-
^lonn πΙαι/iliToitirr iiuplÄc/ilion τι.xinri oiol·» flit* I tnti/llr*Kl in
der vorgegebenen Winkellage befindet.
Um dem Bedienungspersonal die Arbeit weiter zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteverknüpfungseinrichtungen
drei Relais enthalten, die derart angeordnet sind, daß sie durch die drei Befehlssignale
erregbar sind, daß durch die Relais Kontakte steuerbar sind, die in dem Speisekreis eines die Welle antreibenden
Motors oder eines Hilfsmotors liegen, um bei der nach de £1 Anhalten des Rades erfolgenden weiteren
Drehung desselben eine selbsttätige Rückführung des Rades in eine der vorgegebenen Winkellage der
Unwucht entsprechende Stellung sicherzustellen.
Die genaue Stellung der Unwucht am Ende der Einstelldrehung kann auch dadurch angezeigt werden,
daß die Ausgangssignale der Auswerteschaltung einem Digital-Analog-Wandler zugeführt werden, dessen
Ausgangssignai einem Galvanometer zugeführt wird, welches zur Analoganzeige der vorgegebenen Winkellage
der Unwucht dient.
Üblicherweise werden sowohl die Unwucht auf der Vorderseite als auch die Unwucht auf der Rückseite des
auszuwuchtenden Rades gemessen und korrigiert Um zur Feststellung der beiden Unwuchten das Rad nicht
zweimal antreiben zu müssen, ist es vorteilhaft, wenn die Speichereinrichtung so ausgebildet ist, daß den Unwuchten
auf der Vorderseite bzw. auf der Rückseite des Rades entsprechende Codezahlen einspeicherbar sind
und daß eine Auswahlschaltung vorgesehen ist, die sukzessiv die vorgegebenen Winkellagen zu bestimmen
gestattet
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man also dem Bedienungspersonal auf einfache Weise
angeben, in welche Richtung das Rad zur Korrektur der Unwucht zu drehen ist und wann das betreffende Rad
sich der gesuchten Stellung nähert bzw. diese erreicht hat Gegebenenfalls kann dabei mit der erfmdungsgemäßen
Ausv/erteschaitung auch ein Motor gesteuert werden, mit Hilfe dessen das Rad selbsttätig in die
gesuchte Lage zurückgebracht wird.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert
Fig. 1 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht eine Maschine gemäß der Erfindung;
Fig.2 zeigt eine Ausbildung eines Codes, der auf
einer Codierungsanordnung aufgetragen ist, die als Scheibe ausgebildet ist, welche lichtdurchlässige und
lichtundurchlässige Felder zur Bildung eines einfachen Binärcodes enthält;
Fig.3A, 3B und 3C zeigen in Schaltplänen den
detaillierten Aufbau der Maschine gemäß der Erfm-
dung;
Fig.4 veranschaulicht in einem Diagramm die
Arbeitsweise der Auswuchtungsmaschine;
F i g. 5 zeigt der; Kurvenverlauf von drei Leüchtsigna^
len, die von einer Auswerteschaltung erzeugt werden,
um die Lage einer Unwucht anzuzeigen;
Fig.6 zeigt eine Variante der Maschine gemäß der
EffindPftg, durch die ein vollständig automatischer
Betrieb ürmöglicht ist;
Fig. 7 zeigt eine weitere Variante der Erfindung mit
einer Analog-Anzeigeeinfichtung zur Anzeige des Meßergebnisses.
Gemäß der in F i g. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform besitzt die Auswuchtungsvorrichtung einen Rahmen
B, in welchem eine Welle A drehbar untergebracht ist, die an einem ihrer Enden eine Platte P tragt, welche
für die Anbringung eines auszuwuchtenden Rades R bestimmt ist Die Welle ist in herkömmlicher Weise mit
AniriebseinrichtunEen gekoppelt, wie mit einem Elektromotor. (Diese Antriebseinrichtungen sind symbolisch
durch das Kästchen M in Fi g. 1 angedeutet.) Die Platte
P ist vorzugsweise abnehmbar und vom »universellen« Typ, so daß die Räder von Fahrzeugen sämtlicher
Marken aufgenommen werden können.
Die Welle A ist in Lagern 1 und 2 gelagert, die jeweils mit einem Druckmeßfühler 3, 4 versehen sind. Diese
Meßwertaufnehmer dienen dazu, ein elektrisches Signal abzugeben, welches eine Funktion des Druckes darstellt,
den die Welle A auf einen bestimmten Teil der Bohrung des Lagers im Zuge ihrer Drehung ausübt. Der Druck
der "'eile A auf die Lager kann durch eine Unwucht des Rades R hervorgerufen sein, zufolge der die Welle in
den Lagern eine Schwingung ausführt Die betreffenden Meßwertaufnehmer sind an einer Rechenanordnung 3Λ,
AA angeschlossen, welche zwei sinusförmige Signale abgibt, die kennzeichnend sind für die Unwuchten auf
der Vorderseite und auf der Rückseite des Rades. Der Wert der äußeren Unwucht (Vorderseite) wird dabe'
direkt in der Schaltung 4A bestimmt, während der Wert
der inneren Unwucht in der Schaltung 3/4 berechnet wird, und zwar auf der Grundlage der Signale, die von
den beiden Meßwertfühlern 3 und 4 geliefert werden, wobei eine Korrektur berücksichtigt wird, die erforderlich
ist, um die geometrische Versetzung der Meßwertaufnehmer bzw. Meßwertfühler und die Abmessungen
des Rades R zu kompensieren.
An die Rechenanordnung 3A, 4A ist eine Schaltung 5
angeschlossen, durch die der Wert der Unwucht bestimmt wird. Diese Schaltungsanordnung mißt die
Amplitude der von der betreffenden Anordnung zugeführten sinusförmigen Signale; die betreffende
Amplitude stellt dabei tatsächlich eine Funktion des Umfangs bzw. Ausmaßes der Unwucht des Rades R dar.
Die Anordnung enthält ferner eine Codierscheibe 6, die auf der Welle A an deren hinteren Ende festgemacht
ist Der Umfangsteil der betreffenden Codierscheibe ist
mit neun Bezugscodierspuren 7a bis Th bzw. 8 versehen; jede Codierspur enthält lichtundurchlässige oder lichtdurchlässige
Felder. Durch die Gesamtheit der Spuren 7a bis Th sind 256 Winkelstellungen auf der betreffenden
Scheibe festgelegt, die in radialer Richtung auf der betreffenden Scheibe ausgerichtet sind. Jede Position ist
dabei im Dualsystem dargestellt. Ein undurchsichtiges bzw. lichtundurchlässiges Feld kennzeichnet dabei in
bekannter Weise die Ziffer 1, und ein lichtdurchlässiges Feld kerinzdehnet die Ziffer 0. Die Spur S ist
winkelmäßig um fine Halbstellung oder um einen
Halbschritt versetzt; die betreffende Spur dient, wie dies nachfolgend noch erläutert werden wird( dazu, ein
Taktsignal bereitzustellen und dem von der Codierscheibe abgegebenen Signal eine passende Form zu
geben.
Der auf der Scheibe 6 aufgezeichnete Code wird durch einen optischen Leser 9 gelesen, der eine
rohrförmige Lampe 10 enthält, die einen geradlinigen Faden besitzt und die vor einer Reihe von neun
Öffnungen 11 angeordnet ist, die in einem der Schenkel
ίο eines Bügels 12 gebohrt sind, der den Umfang der
Codierscheibe 6 umschließt. Die Löcher 11 sind in bezug auf die Codierscheibe radial ausgerichtet und koinzident
mit den neun Spuren der betreffenden Codierscheibe angeordnet.
Der andere Schenkel des Bügels 12 enthält in gleicher Weise pine Reihe von neun Öffnungen 13, die zu den
Öffnungen 11 ausgerichtet sind und deren jede vor einem Photodetektorelement 14a bis 14/vorgesehen ist.
Die Anordnung dieser Photodetektoren ist über eine
Leitung 15 an einer elektronischen Ausweriesdiaiiuiig
16 angeschlossen. Aufgrund der Länge der Öffnungen in dem Bügel 12 erzielt man eine genaue Ablesung bzw.
Ermittlung des auf der Scheibe befindlichen Codes. Durch die betreffende Anordnung sind dabei die
Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Spuren und zwischen den verschiedenen Zonen der jeweiligen
Spur vermieden.
Die lichtempfindlichen Elemente 14a bis 14/(F i g. 3A)
sind vorzugsweise Silizium-Phototransistoren vom npn-Leitfähigkeitstyp, die in Diodenschaltung benutzt
sind. Die Basen der betreffenden Transistoren sind in der Schaltung nicht angeschlossen. (In Fig.3A sind
Dioden dargestellt.) Die Kollektoren der Phototransistoren 14a bis 14/sind gemeinsam an einem Speisespannungsanschluß
17 angeschlossen, während die Emitter der betreffenden Transistoren durch Widerstände 18a
bis 18/belastet sind, welche ihrerseits an Masse liegen.
Die Verbindungspunkte zwischen den Phototransistoren 14a bis 14Λ und ihren zugehörigen Emitterwiderständen
18a bis 18Λ sind mit den Pulseingängen einer Reihe von Vergleichern 19a bis 19Λ verbunden, an deren
anderen Eingängen eine Bezugsspannung liegt, die von einem Spannungsteiler geliefert wird, der aus Widerständen
20 und 21 und aus einem Ableitkondensator besteht
Die Ausgänge der acht Vergleicher 19a bis 19Λ sind
zum einen an Vorspannungswiderständen 23a bis 23Λ und zum anderen an acht Eingängen eines Pufferspeichers
24 angeschlossen.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Phototransistor 14/ und dem Widerstand 18/ ist mit dem
Pulseingang eines ersten Vergleichers 25 und mit dem Minuseingang eines zweiten Vergleichers 26 verbunden.
per Minuseingang des ersten Vergleichers ist an dem
Verbindungspunkt zweier Widerstände 27 und 28 angeschlossen, die in Reihe liegend zwischen der
Speisespannungsquelle und Masse verlaufen. Der Pluseingang des anderen Vergleichers liegt in gleicher
Weise an dem Verbindungspunkt zweier weiterer Widerstände 29 und 30, die einen Spannungsteiler bilden
und die zwischen der Speisespannungsquelle und Masse liegen. Die Teilerverhältnisse der Spannungsteiler 30,29
und 28, 27 betragen 1/3 und 2/3 (4 k£2, 8 \£l bzw. 8 kil,
4kn beispielsweise), so daß der Minuseingang des
Vergleichers 25 eine Spannung erhält, die 2/3 der Speisespannung beträgt während der Pluseingang des
Vergleichers 26 eine ^Spannung erhält, die 1/3 dieser
Spannung beträgt Die Ausgänge der Vergleicher sind
miteinander verbunden, so daß diese Vergleicher äusgangsseitig ein ODER-Glied bilden, von dem ein
Taktsignal abgegeben wird, dessen Frequenz durch die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Durchlaufs der
Spur 8 vor dem Photodetektor 14/bestimmt ist.
Da das VCfi dem Photodetektor 14/ abgegebene
Signal nicht vernachlässigbare Anstiegs- und Abfallzeilen aufweist, wird die Zeitspanne, während der dieses
Signal mit einer Spannung zwischen einem Drittel und zwei Dritteln der Speisespannung auftritt, infolge der
Verwendung der Vergleicher 25 und 26 ermittelt, und das Taktsignal entspricht daher disem festgestellten
Signal, welches zu den Augenblicken vorhanden ist, zu denen die Obergänge zwischen den lichtdurchlässigen
Zonen und den lichtundurchlässigen Zonen der Spur 8 der Codierscheibe vor der Leseanordnung 12 vorbeilaufen.
Die betreffenden Zeitpunkte entsprechen in gleicher Weise denjenigen Zeitpunkten, zu denen die
Informationen der übrigen Spuren zu den Öffnungen der Leseanordnung ausgerichtet bzw. zentriert sind, so
daß diese Informationen ohne eine Fehlergefahr auswertbar sind.
Auf diese Weise tritt an den Ausgängen des Speichers 24 eine aus acht Bit bestehende codierte Winkelinformation
auf, die durch die Drehung der Codierscheibe 6 veränderbar ist; die betreffende Information ist dabei
mit dem auszuwuchtenden Rad fest verbunden bzw. verknüpft Die Änderung der betreffenden Information
erfolgt dabei synchron mit dem Taktsignal, das von der Spur 8 abgegeben wird. Der Speicher 24 jveist zwei
Gruppen von Ausgängen QA bis QH und QA bis QH auf; er liefert somit den Acht-Bit-Code und das
Komplement dieses Codes.
Die Ausgänge QA bis QH des Pufferspeichers 24 sind parallel und bitweise an zwei Speichern 31 und 32
angeschlossen. Anders ausgedrücKt bedeutet dies, daß jeder Ausgang der Ausgänge QA bis QH des Speichers
24 parallel an entsprechenden Eingängen der Speicher 31 und 32 angeschlossen ist
Die Speicher 31 und 32 werden der Reihe nach dazu
benutzt, die Unwuchten auf den beiden Seiten des auszuwuchtenden Rades R zu bestimmen. Zu diesem
Zweck enthält jeder Speicher einen Sperreingang bzw. Inhibitoreingang 33, der von der Plusklemme der
Speisespannungsquelle sowie über einen Speicherauswahl-Umschalter 34 mit Spannung versorgt sein kann.
Dieser Schalter 34 ist mit einem Widerstand 35 verbunden, und in gleicher Weise ist der betreffende
Schalter einerseits direkt am Eingang 33 des Speichers " 32 und andererseits über einen Inverter 36 am Eingang
33 des Speichers 31 angeschlossen. Demgemäß bestimmt die Lage des Schalters 34, welcher der beiden
Speicher für den Meßvorgang benutzt wird.
Jeder Speicher enthält in gleicher Weise einen Freigabeeingang 37, der so lange erregt bzw. gesteuert
wird, wie der Antriebsmotor M der Auswuchtungsvorrichtung unter Spannung steht Dies ist während
derjenigen Zeitspanne der Fall, während der die Speicher daher für eine Einspeicherung freigegeben
sind. Zu diesem Zweck ist der Eingang 37 über eine Leitung 37Λ an (nicht dargestellten) Steuerelementen
des Motors Mangeschlossen.
Die Einspeicherung von Winkelinformationen in den
Speichern 31 und 32 erfolgt mit jeder Umdrehung der Welle A, wenn die betreffende Unwucht an einer
bestimmten Stelle, beispielsweise der untersten, vorbeiläuft
Dies erfolgt so lange, wie der Motor Mgespeist ist
Wie in Fig.4 gezeigt, kann dieser Zeitpunkt aus dem
Signal leicht bestimmt werden, welches von der Rechenanordming ZA, 4A abgegeben wird, die die
sinusförmigen Signale a abgibt. Wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, sind die Meßwertaufnehmer
bzw. Meßfühler an einer Stelle angeordnet, die um einen Winkel von 90° in bezug auf die untere Stelle
der Unwucht verschoben ist. Der Zeitpunkt, zu dem die betreffende Unwucht durch diese Stelle durchläuft, ist
durch den Nulldurchgang (Punkt H in Fig.4) des
Signals der Rechenanordnung bestimmt. Es dürfte einzusehen sein, daß dieser Punkt unmittelbar dem
Punkt positiven Maximums der Signalkurve folgt (das ist der Punkt I in Fig.4). Der Nulldurchgang wird
mittels einer geeigneten herkömmlichen Schaltung festgestellt und in ein Einspeicherungs-Befehlssignal
umgesetzt Auf diese Weise werden Signale, welche den Unwuchten der 2 Ebenen entsprechen, an den
Anschlüssen 38 und 39 (F ι g. 3A) abgegeben. Mit diesen Anschlüssen sind »Dw-Eingänge zweier Kippschaltungen
40 und 41 verbunden, die_an ihren Takteingängen CK das inverse Taktsignal H über einen Inverter 42
zugeführt erhalten, dessen Eingang an den Vergleichern 25 und 26 angeschlossen ist Die Ausgänge Q der
Kippschaltungen 40 und 41 sind an den Takteingängen 43 bzw. 44 der Speicher 31,32 angeschlossen.
Die dargestellte Schaltungsanordnung enthält in gleicher Weise zwei in Reihe geschaltete 4-Bit-Addierer
45 und 46. Diese Addierer weisen demgemäß zwei Reihen von Eingängen a-1, a-2, b-i, b-2, c-\, c-2 etc. und
eine Reihe von Ausgängen a-3, 6-3, c-3 etc. auf. Die
Eingänge der Eingangsgruppe a-2, b-2, c-2 etc. sind an
den inversen Ausgängen des Pufferspeichers 24 angeschlossen, während die anderen Eingänge der
Eingangsgruppe a-1, b-i, c-\ etc. parallel an den
nichtinvertierten Ausgängen der Speicher 31 und 32 angeschlossen sind. Auf diese Weise addieren die
Addierer 45 und 46 die in dem einen oder in dem anderen Speicher der Speicher 31, 32 gespeicherte
Binärzahl mit dem Komplementwert der Binärzahl, die zu dem jeweiligen Augenblick im Pufferspeicher 24
enthalten ist Von welchem der Speicher 31, 32 die gespeicherte Binärzahl für die Addition benutzt wird,
wird selektiv mittels des Schalters 34 ausgewählt
Bei der «orliegenden Ausführungsform der Erfindung
befindet sich die Stelle, an der die Bedienungsperson die Ausgleichsmasse an dem Rad nach der Messung
anzubringen hat, an dem obersten Punkt der Felge, was
bedeutet, daß sich die Unwucht des Rades somit an der untersten Stelle befinden muß, d.h. in der Vertikalen
dieser Stelle.
Nach der Messung muß die Bedienungsperson daher eine Winkelstellungsinformation des Rades bereitgestellt
erhalten, welche die Unwuchtstelle bezeichnet Zu diesem Zweck enthält die Anordnung gemäß der
Erfindung eine Reihe von drei Signallampen Li, Li, Lj,
die ausgerichtet auf der Seite der Platte P angeordnet sind. Diese Lampen werden gesteuert, nachdem das Rad
in Drehung versetzt ist; die betreffenden Lampen bleiben nach Abschaltung des Motors M eingeschaltet
Die Abschaltlage des Rades ist selbstverständlich eine zufällige Lage. Aus dieser Lage muß die Bedienungsperson
das Rad in eine solche Winkelposition bringen, daß sich die Unwucht unten befindet
Die Schaltungsanordnung, die nunmehr beschrieben
wird, verarbeitet die Information, die in dem einen oder
in dem anderen der Speicher 31,32 enthalten ist, und die Information, die augenblicklich durch den Pufferspeicher
24 geliefert wird, um die Lampen Lu Li und Li
derart zu steuern, daß die Lampe L\ während eines
Winkelintervalls entsprechend sechzehn Codeschritten der Codierscheibe aufleuchtet und während des übrigen
Teiles der Drehung des Rades erlischt (wobei das betreffende Rad dabei entweder von Hand oder
automatisch in Drehung versetzt wird, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Varianten der Erfindung
beschrieben wird).
Die Lampe L2, die unter einem pfeilförmigen Zeichen
sichtbar ist, leuchtet während einer Halbdrehung des Rades auf und zeigt die Drehrichtung an, in der das Rad
gedreht werden muß.
Die Lampe L3, die in gleicher Weise unter einem
Pfeilzeichen sichtbar ist, leuchtet während der anderen Halbdrehung des Rades auf und zeigt die entgegengesetzte
Drehrichtung an.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Lampen L2 und L3
aufleuchten, um die Drehrichtung des Rades anzugeben,
die einem minimalen Drehwinkel entspricht, um die gesuchte Ster/ung des Rades zu erhalten.
In dieser Stellung erlöschen überdies die beiden Lampen L2 und L3, während die Lampe L\ im
Leuchtzustand bleibt Diese Lampe L\ ist dabei insbesondere vorgesehen, um die Annäherung an die
gesuchte Stellung anzuzeigen. Wie in F i g. 2 dargestellt, reicht der Code der Codierscheibe 6 von 0 bis 255, so
daß in einer Hälfte der Codierscheibe die dem Bit mit dem höchsten Gewicht entsprechende Spur Th völlig
jüchtundurchlässig oder völlig lichtdurchlässig ist. Diese
Information wird ausgewertet, um das Aufleuchten der einen oder der anderen Lampe der Lampen La, L3 zu
steuern.
In der nächsten Tabelle sind für eine als Ausführungsbeispiel gewählte willkürliche Winkelposition der
Unwucht, welche Position gegeben sein mag durch 1001
1001, die Binärwerte von 16 Positionen angegeben, die beiderseits der gesuchten Position vorhanden sind;
ferner sind die Ausgangssignale angegeben, die von den Speichern 24, 31 oder 32 und den Addierern 45 und 46
abgegeben werden.
45
50
55
60
Ausgangssignal | Komplemen | Ausgangs | |
des Speichers | täres Ausgangs | signale | |
31 oder 32 | signal des | der | |
Pufferspeichers 24 |
Addierer | ||
8 | 1001 1001 | 01101110 | 0000 0111 |
7 | 1001 1001 | 01101101 | 0000 0110 |
6 | 1001 1001 | 01101100 | 0000 0101 |
5 | 1001 1001 | 01101011 | 0000 0100 |
4 | 1001 1001 | 01101010 | 0000 0011 |
3 | 1001 1001 | 01101001 | 0000 0010 |
2 | 1001 1001 | 01101000 | 0000 0001 |
1 | 1001 1001 | 01100111 | 0000 0000 |
Koinzidenz- | 1001 IGOl | 01100110 | 11111111 |
steile | |||
1 | 1001 1001 | 0110 0101 | 1111 1110 |
2 | 1001 1001 | 0110 0100 | 1111 1101 |
3 | 1001 1001 | 0110 0011 | 11111100 |
4 | 1001 1001 | 01100010 | 1111 1011 |
5 | 1001 1001 | 0110 0001 | 11111010 |
6 | 1001 1001 | 01100000 | 1111 1001 |
7 | 1001 1001 | 0101 Uli | 1111 1000 |
8 | 1001 1001 | 0101 1110 | 1111 0111 |
65
Unter Bezugnahme auf F i g. 3C erkennt man, daß die Ausgänge a-3 bis h-3 der Addierer 45 und 46 mit ein-'.r
Steuerschaltung verbunden sind, welche die Lampe Li bis L3 steuert.
Die Ausgänge d-3 bis h-3 sind mit einem durch fünf Dioden 47 gebildeten UND-Glied verbunden, dessen
gemeinsamer Ausgang 48 über einen Widerstand 49 an Masse liegt und außerdem am Eingang eines Inverters
50 angeschlossen ist. Der Ausgang dieses Inverters ist mit der Anode einer Diode 51 verbunden. Die Kathode
dieser Diode ist an einem Verstärker 52 angeschlossen, der durch zwei in Reihe geschaltete Transistoren 53 und
54 gebildet ist. Die Lampe L\ liegt dabei in dem Kollektorkreis des Transistors 54. Die betreffende
Lampe leuchtet dann auf, wenn die Spannung an der Basis des Transistors 53 den Verknüpfung* -vert »1«
besitzt.
Die Ausgänge d-3 bis h-3 sind in gleicher Weise an einem anderen, durch fünf Dioden 55 gebildeten
UND-Glied angeschlossen. Der gemeinsame Ausgang 56 dieses UND-Gliedes ist an der Plus-Speisespannungsklemme
über einen Widerstand 57 angeschlossen, und außerdem ist der betreffende Ausgang an der
Anode einer Diode 58 angeschlossen, deren Kathode an dem Verbindungspunkt 59 zwischen der Basis des
Transistors 53 und der Diode 51 angeschlossen ist. Dieser Verbindungspunkt liegt über einem Widerstand
60 an Masse.
Der Ausgang des UND-Gliedes 56 ist mit der Kathode einer Diode 61 verbunden, deren Anode über
einen Widerstand 62 an der Plus-Speisespannungsklemme liegt. Die betreffende Anode ist in gleicher Weise
mit zwei in Reihe liegenden Widerständen 63 und 64 verbunden, die außerdem an Masse liegen. Der
Verbindungspunkt der Widerstände 63 und 64 ist mit dem Eingang eines Inverters 65 verbunden, von dessen
Ausgang ein Verstärker 66 gesteuert wird, der durch zwei in Kaskade geschaltete Transistoren 67 und 68
gebildet ist, welche die Lampe L2 speisen. Dieser Verstärker 66 steuert das Aufleuchten der Lampe durch
ein Verknüpfungssignal »1« am Ausgang des Inverters 65.
Es sei bemerkt, daß das UND-Glied 47 aufgrund der Schaltung der betreffenden Dioden geöffnet ist, wenn
fünf Signale mit einem Verknüpfungspegel »6: an den Eingängen des betreffenden UND-Gliedes vorhanden
sind. Demgegenüber ist das UND-Glied 55 geöffnet, wenn fünf Signale mit einem »1 «-Verknüpfungspegel an
den Eingängen dieses UND-Gliedes vorhanden sind.
Die Ausgänge a-3 und c-3 des Addierers 45 sind an
einem durch drei Dioden 69 gebildeten UND-Glied angeschlossen; dieses UND-Glied ist geöffnet bzw.
ausgeschaltet, wenn an seinen Eingängen drei Signale mit einem »1 «-Verknüpfungswert vorhanden sind. Der
Ausgang 70 dieses UND-Gliedes ist an dem Verbindungspunkt der Widerstände 62 und 63 angeschlossen.
Der Ausgang h-3 des Addierers 46, an welchem Ausgang das Bit mit dem höchsten Gewicht des Signals
auftritt welches insgesamt von den beiden Addierern 45 und 46 abgegeben wird, ist an einem Inverter 71
angeschlossen, dessen Ausgang an einem Verstärker 72 angeschlossen ist Dieser Verstärker 72 ist durch zwei in
Kaskade geschaltete Transistoren 73 und 74 gebildet, weiche die Lampe L3 steuern. Diese Lampe leuchtet auf,
wenn ein Signal mit einem Verknüpfungspegel »1« an der Basis des Transistors 73 auftritt Die Basis des
Transistors 73 ist überdies über eine Diode 75 mit dem Eingang des Inverters 65 verbunden.
Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt
Mit Hilfe des Motors M wird das Rad in Drehung versetzt. Mit jedem Umlauf des Rades R und sobald die
von der Rechenanordnung 3/4,4Λ abgegebenen Signale
durch Null laufen — was dem Auftreten der Signale an den Ausgängen 40 und 41 entspricht — wird der von der
Codierscheibe 6 jbgegebene augenblickliche Wert in dem entsprechenden Speicher 3t oder 32 eingespeichert
In dem gewählten Beispiel ist für einen der Speicher der betreffende Wert 1001 1001. Zu diesem
Zeitpunkt befindet sich die Unwucht des Rades (auf der inneren Felgenseite oder auf der äußeren Felgenseite)
an der untersten Stelle, wie dies in Fig.4 durch voll
ausgezogene Linien dargestellt ist. Die eingespeicherte Zahl entspricht dabei einem Winkel cc, der zwischen der
Linie A-A und der Lage der Photodetektoren 14a bis 14/ eingeschlossen bzw. gezählt wird. Die Linie A-A
verläuft dahei koinzident mit dem Übergang zwischen den Codewerten 0 und 255.
Nachdem die Drehzahl des Rades R stabil geworden ist, wird der Motor M abgeschaltet, und das Speicherfreigabesignal
wird unterdrückt; das betreffende Signal wird dann nicht mehr an die Speicher 31 und 32
abgegeben, so daß diese den Wert festhalten, de1· in sie
im Augenblick der Unterbrechung bzw. Abschaltung eingespeichert worden ist.
Die Drehzahl des Rades nimmt ab, und das Rad bleibt schließlich in irgendeiner für die Bedienungsperson
unbekannten Winkelstellung stehen. Diese Stellung entspricht beispielsweise jener, in der die Linie A-A
gegenüber der Stellung B-B «ersetzt ist Der Pufferspeieher
24 enthält somit die dem Winkel β entsprechende Zahl. Nach Auswahl der inneren oder äußeren Unwucht,
die man zuerst zu kompensieren wünscht, mittels des Schalters 34 dreht die Bedienungsperson daraufhin das
Rad so weit, bis die Lampen L\ bis Lz anzeigen, daß die
Einspeicherposition erreicht ist, die zwar schnell vorübergeht, aber deren Winkelkoordinaten in dem
ausgewählten Speicher 31 oder 32 festgehalten worden sind. Der Drehwinkel ist somit der Winkel γ, und das
Rad wird in Richtung des in F i g. 4 angegebenen Pfeiles ίγ gedreht.
In dem Augenblick, in dem die untere Lage der Unwucht erreicht ist, sind die Inhalte der Speieher 24
und 3i oder 32 komplementär; an den Ausgängen der Addierer 45 und 46 erscheint die Zahl 1111 1111, wie
dies in der obigen Tabelle angegeben worden ist.
Wenn das Rad in einer Stellung zum Stillstand kommt, in der die Ausgänge des Speichers 24
(Codierscheibe 6) und des Speichers 31 oder des Speichers 32 (eingespeicherte Zahl) an den Ausgängen
der Addierer 45 und 46 eine Zahl erzeugen, die als Bit höchster Wertigkeit ein Verknüpfungssignal »0« enthält,
dann führt der Ausgang Λ-3 des Addierers 45 eine »0«. woraufhin am Ausgang des Inverters 71 eine »1«
auftritt, die das Aufleuchten der Lampe Lj steuert. Das
Verknüpfungssignal »I« wird über die Diode 75 zu dem Eingang des Inverters 65 übertragen, er damit eine »0«
an den Verstärker 66 abgibt. Dadurch erlischt die Lampe Li.
Diese Situation ändert sich während der Drehung des Rades so lange nicht, bis die fünf Bit höchster Wertigkeit
der durch die Addierer 45 und 46 angegebenen Zahl nicht mehr jeweils eine »0« sind. Sobald das Rad aber
derart gedreht wird, daß es sich nicht mehr als um acht Positionen von der gesuchten Position aus befindet, sind
fünf Nullen an dem UND-Glied 47 vorhanden. In diesem Augenblick erhält der Inverter 50 an seinem Eingang
eine »0«; er steuert von seinem Ausgang das Aufleuchten der Lampe L1. Die Lampe L3 bleibt
leuchten.
Im Zuge der Fortsetzung der Drehung des Rades tritt an den Ausgängen der Addierer die Zahl 0000 0000 auf,
und sodann tritt die Zahl 1111 Uli auf. Diese Zahl entspricht der gesuchten Position (1001 1001 in dem
gewählten Beispiel auf der Scheibe). In diesem Augenblick ändert sich der Zustand des am Ausgang h-3
auftretenden Signals. Von diesem Ausgang wird eine »1« an den Eingang des Inverters 71 abgegeben, der
daraufhin eine »0« an den Verstärker 72 abgibt Die Lampe Lz erlischt Darüber hinaus führen sämtliche
Ausgänge a-3 bis h-3 einen Verknüpfungspegel »1«; der Inverter 65 erhält an seinem Eingang eine »1«, so daß
eine »0« an den Verstärker 66 abgegeben wird. Die Lampe Li bleibt erloschen. Im Gegensatz dazu bleibt die
Lampe L\ leuchten, da ja nunmehr das UND-Glied 55 von seinem Ausgang einen Verknüpfungspegel »1« über
die Diode 58 an den Verstärker 52 abgibt
Damit ergibt sich, daß die gesuchte Position durch gleichzeitiges Erlöschen der Lampen Li und Lz und
durch Beibehaltung der Speisung der Lampe Li
signalisiert vvira.
Auf das Überlaufen der gebuchten Position hin und während des Vorhandenseins von sieben Schritten der
Scheibe 6 ist eine »0« an wenigstens einem Ausgang der Ausgänge a-3 bis c-3 vorhanden, so daß eine »0« an den
Eingang des Inverters 65 abgegeben wird. Die Lampe Li
wird daher während dieser sieben Schritte aufleuchten. Darüber hinaus bleibt während dieses Intervalls die
Lampe Li leuchten, und zwar aufgrund der Tatsache, daß fünf Einsen dem Eingang des UND-Gliedes 55
zugeführt werden.
Wenn indessen der achte Schritt der Scheibe 6 jenseits der gewünschten Position erreicht ist erlischt
die Lampe Lu da weder das UND-Glied 47 noch das UND-Glied 55 geöffnet bleiben. Demgegenüber bleibt
die Lampe Lq leuchten, da zumindest einer der Eingänge
des UND-Gliedes 55 eine »0« führt so daß am Ausgang des Inverters 65 eine »1« auftritt
Es sei bemerkt daß die Lampen Li und Lz für die
Bedienungsperson unter Pfeilformer, sichtbar sind, die mit Rücksicht darauf, daß sie neben dem Rad R
angeordnet sind, anzeigen, in welcher Richtung zweckmäßigerweise das Rad gedreht werden sollte, um
die gewünschte Winkelposition über den kleinsten Drehwinkel zu erreichen. Dies ist der Grund dafür, daß
das Aufleuchten der Lampen Li und Lz durch den Wert
des Bits gesteuert wird, welches das höchste Gewicht besitzt.
Wenn das Rad stillgesetzt wird, befindet es sich in einer Position, die derjenigen Hälfte der Scheibe 6
entspricht, in der die Spur 7h eine »1« anzeigt. Der oben beschriebene Vorgang läuft selbstverständlich in umgekehrter
Richtung ab.
Es sei in gleicher Weise bemerkt daß eine solche inverse Logik bzw. Verknüpfungsanordnung vorgesehen
sein kann, daß die gewünschte Position einer Zahl 0000 0000 anstatt der Zahl 1111 1111 entspricht
Nachdem die Lage einer Unwucht der Unwuchten bestimmt worden ist, kann die Bedienperson anschließend
den Schalter 34 betätigen, um die Lage der anderen Unwucht zu bestimmen, und zwar mit Hilfe des
Inhaltes des Speichefs 31 oder 32, der noch nicht benutzt bzw. herangezogen worden ist
Gemäß Fig.6, in der ein vereinfachtes Schaltbild
einer Variante gezeigt ist, ist es möglich, die Lampen L\ bis Lz durch Relaiswicklungen R\ bis Rz zu ersetzen, um
den Motor M der Ausgleichsvorrichtung oder einen Hilfsmotor zu steuern, wodurch die Bedienungsperson
selbst das Rad R nicht drehen muß, um die unterste Stellung der Unwucht zu finden. Die Relais Ri und Ri
betätigen bzw. steuern zwei Kontakte 76 und 77, die im Ruhezustand geöffnet sind, während das Relais Λ, einen
Kontakt 78 steuert, der im Ruhezustand geschlossen ist und der einem Widerstand 79 parallel liegt Die
Kontakte 76 und 77 sind an Dioden 80 bzw. 81 angeschlossen, die entgegengesetzt in bezug aufeinander
gepolt sind. Demgemäß sind die Kathode der Diode 80 und die Anode der Diode 81 gemeinsam an einem
Anschluß einer Speisespannungsquelle 82 angeschlossen, die den Motor Man einem seiner Anschlüsse speist
Der andere Anschluß des Motors Λ/ist mit dem Kontakt
78 verbunden. Die Kontakte 76 bis 78 sind zum anderen durch einen Leiter 83 verbunden.
Die Betriebsablauffolge, die die Relais R\ bis Ri zu
erregen gestattet, entspricht jener gemäß Fig.5. Mit
anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn das Rad siiiigeseizl ist, das eine oder das andere Relais
der beiden Relais /?2, Ri erregt ist Auf das Schließen
seines Kontaktes hin speist das betreffende Relais den Motor M über die zugehörige Diode 80 oder 81, und
zwar entsprechend der Stromflußrichtung, die der kürzesten Winkelbahn entspricht Sobald sich das Rad
nicht mehr als acht (oder sieben) Schritte von der gesuchten Position aus befindet, wird das Relais R\
erregt, so daß der Widerstand 79 in der Schaltung wirksam wird. Durch diesen Widerstand wird der den
Motor Mdurchfließende Strom herabgesetzt und damit
dessen Drehzahl. In dem Augenblick, in dem die gesuchte Position erreicht ist, ist das Realis R2 oder #3
aberregt, und der Motorkreis ist aufgetrennt
Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 7 zeigt den Fall einer Analog-Anzeige der richtigen Einstellung des
Rades R. Die Addierer 45 und 46 sind gemäß an einem Digital-Analog-Wandler 84 angeschlossen, dessen Ausgangssignal
85 über einen Umschalter 87 einem Galvanometer 86 zugeführt wird. Der betreffende
Umschalter ist imstande, zwischen dem Ausgang 85 und dem Galvanometer 86 einen Inverterverstärker 88
einzuschalten, und zwar unter der Steuerung einer Betätigungseinheit 89, die auf das Bit höchster
Wertigkeit der von den Addierern 45 und 46 abgegebenen Zahl anspricht. Dies erfolgt zur Anzeige
der erforderlichen Drehrichtung. Die Skala des Galvanometers 86 enthält eine Gradeinteilung, die von
-180° bis +180° reicht Die betreffende Skala kann in der Mitte freigelegt sein, also an der Stelle, an der eine
Linie die gewünschte Position des Rades anzeigt.
Gemäß einer Variante können in gleicher Weise die Positionen der beiden Unwuchten gleichzeitig angezeigt
werden, indem die Speicher 31 und 32 gleichzeitig benutzt werden. In diesem Fall kann man entweder
einen elektronischen Umschalter zwischen den Addierern 45 und 46 und den Speichern vorsehen, um zeitlich
getrennt zu arbeiten, oder man kann die an den Ausgängen der Addierer angeschlossene Schaltung
verdoppeln.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Vorrichtung zum Auswuchten eines Rades, mit der die Winkellage einer Unwucht am Rad relativ zu ,
einer das Rad tragenden, mit dem Rad starr verbundenen, in Umlauf zu setzenden Welle zu
messen und zu speichern ist und mit der die Differenz zwischen der so gespeicherten Winkellage
und der Winkellage der Welle relativ zu einem m Lagergestell der Welle mittels einer Indikatoranordnung
anzuzeigen ist, die drei nebeneinander angeordnete Indikatoren aufweist, von denen die
beiden äußeren die Drehrichtung anzeigen, in der die Unwucht am Rad auf dem kürzesten Weg in eine ι,
vorgegebene Winkellage relativ zum Lagergestell zu bringen ist und von denen der innere die
Winkellage des Rades relativ zum Lagergestell in einem die vorgegebene Winkellage einschließenden
Bereich anfügt, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatoren (LX, L2. Ll) binäre Signale
liefern und die beiden äußeren Indikatoren (L 2, L 3), wenn das Rad (R) die vorgegebene Winkellage
relativ zum Lagergestell (B) einnimmt, gleiche Signale, sonst aber ungleiche Signale abgeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatoren (L \,L2,L 3) von einer
Meß- und Schaltungsanordnung gesteuert sind, umfassend eine Winkelcodierungseinrichtung (6) zur
Erzeugung einer Reihe von binären Codezahlen, jo deren jede einer bestimmten Winkellage des Rades
(R) entspricht, eine Leseeinrichtung (9, 24) zum Ablesen der Codezahlen, mindestens eine Speichereinrichtung
(31, 32) zur Speicherung der beim Durchgang der Unwucht durc.i die vorgegebene η
Winkellage gelesenen Codezahl, eine Rechenanordnung (45,46) zur Bildung der Differenz zwischen der
eingespeicherten Codezahl und der nach Anhalten des Rades (R) abgelesenen augenblicklichen Codezahl
und einer Auswerteschaltung (47 bis 74) mit 4η Auswerteverknüpfungseinrichtungen zur Auswertung
der Differenz und der Erzeugung der dif-,
Indikatoren (Li, L 2, L 3) betätigenden Befehlssignale.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 4>
zeichnet, daß die Codierungseinrichtung von einer mit der Welle (A) gekoppelten Codierscheibe (6)
gebildet ist, welche auf einem Umfangsabschnitt die jeweils radial verlaufenden Codezahlen trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- >o
zeichnet, daß der Umfangsabschnitt der Codierscheibe (6) eine Taktspur (8) trägt, deren Takteinheiten
bezüglich der in radialer Richtung auf der Codierscheibe (6) aufgetragenen binären Codezahlen
um einen Halbschritt in Umfangsrichtung « versetzt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Codezahlen auf der
Codierscheibe von lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Feldern gebildet sind. w>
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung (9)
einen Pufferspeicher (24) umfaßt, dessen Ausgänge (QA bis QH) mit den Eingängen des Speichers (31,
32) verbunden sind. b5
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungeii (24,31,
32,45,46) vorgesehen sind, um die Differenz mittels der in dem Speicher (31, 32) enthaltenen Codezahl
und mittels des Komplementes der von der Leseeinrichtung (9, 24) gelieferten augenblicklichen
Codezahl zu bilden.
8 Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenanordnang zur Berechnung
der Differenz zwei Addierer (45, 46) enthält, die mit einer ersten Gruppe von Eingängen (a-2 bis Λ-2) an
der Leseeinrichtung (9, 24) und mit einer zweiten Gruppe von Eingängen (a-i bis h-X) an dem Speicher
(31,32) angeschlossen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Eingängen (a-2
bis Λ-2) der Addierer (45, 46) zur Aufnahme des inversen Wertes der von der Leseeinrichtung
abgegebenen augenblicklichen Codezahl bestimmt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Eingängen
(a-2 bis Λ-2) der_Addierer (45, 46) an weitere
Ausgänge (QA-OH) des Pufferspeichers (24) angeschlossen sind, die den inversen Wert der von
der Leseeinrichtung ermittelten augenblicklichen Codezahl abgeben.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteverknüpfungseinricreungen
ein erstes UND-Glied (47), ein zweites UND-Glied (55) und ein drittes Verknüpfungsglied (69) enthalten, daß das erste
UND-Glied (47) einen der Verknüpfungszustände einer Gruppe von Binärziffern der Differenz erfaßt,
welche Binärziffern die höchste Wertigkeit besitzen (0000 OXXX). daß das zweite UND-Glied (55) den
anderen Verknüpfungszustand (1111 \XXX) dieser
Binärziffern erfaßt und daß das dritte Verknüpfungsglied (69) einen der Verknüpfungszustände einer
Gruppe von Binärziffern der genannten Differenz erfaßt, welche Binänziffern die niedrigste Wertigkeit
(XXXXX 111) besitzen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
11, dadurch gekennzeichnet, d?ß die Indikatoren von
drei Anzeigelampen (Li, L2, LZ) gebildet sind,
deren Aufleuchten durch die von der Auswerteschaltung erzeugten Befehlssignale gesteuert ist, wobei
die den äußeren Indikatoren entsprechenden Lampen (L 2, L 3) unter pfeilförmigen Fenstern angeordnet
sind, nahe dem Rad (R) so angeordnet sind, daß
sie die gewünschte Drehrichtung anzeigen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (LX, L2, L3) so
gesteuert sind, daß die dem ersten Indikator entsprechende Lampe (Li) nur dann aufleuchtet,
wenn sich die Unwucht in einem bestimmten Winkelbereich nahe der vorgegebenen Winkellage
befindet, daß die jeweils leuchtende der beiden äußeren Lampen (L 2, L 3) die Drehrichtung angibt,
in der das Rad (R) zur Erreichung der vorgegebenen Winkellage zu drehen ist, und daß die beiden
äußeren Lampen (L 2. L 3) nur dann gleichzeitig
verlöschen, wenn sich die Unwucht in der vorgege benen Winkellage befindet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweftever*
knüpfUrtgseinrichtUngen drei Relais (RX, R2, R3)
enthalten, die derart angeordnet sind, daß sie durch die drei Befehlssignale erregbar sind, daß durch die
Relais (R 1, R 2, R 3) Kontakte (76,77,78) steuerbar
sind, die in dem Speisekreis eines die Welle (A)
antreibenden Motors (M) oder eines Hilfsmotors liegen, um bei der nach dem Anhalten des Rades (R)
erfolgenden weiteren Drehung desselben eine selbsttätige Rückführung des Rades (R) in eine der
vorgegebenen Winkellage der Unwucht entsprechende Stellung sicherzustellen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale
der Auswerteschaltung einem Digital-Analog-Wandler (84) zugeführt werden, dessen Ausgangssignal
einem Galvanometer (86) zugeführt wird, welches zur Analoganzeige der vorgegebenen
Winkellage der Unwucht dient.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherein- H
richtung (31, 32) so ausgebildet ist, daß den Unwuchten auf der Vorderseite bzw. auf der
Rückseite des Rades (R) entsprechende Codezahlen einspeicherbar sind und daß eine Auswahlschaltung
(34,36) vorgesehen ist, die sukzessiv die vorgegebenen
Winkellagen zu bestimmen gestattet
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