DE3308835C2 - Verfahren zum berührungslosen Markieren eines Rades und zugehörige Markierungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum berührungslosen Markieren eines Rades (2) wird der Markierungsvorgang in Abhängigkeit von einem Unwuchtsignal (u) und zusätzlich in Abhängigkeit von einem Abstandssignal (a) ausgelöst. Dieses Abstandssignal entspricht dem Abstand zwischen Rad (2) und Markierungsvorrichtung (11). Bei der Markierungsvorrichtung (11) ist an einem Gestell (12) außer einem Markierungskopf (15) mit Auslösevorrichtung (25) eine berührungsfrei arbeitende Abstands-Meßvorrichtung (20) vorgesehen. Durch diese wird der Markierungskopf (15) zusätzlich gesteuert. Auf diese Weise lassen sich sehr genaue Markierungen berührungsfrei erzielen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum berührungslosen Markieren einer vorgegebenen Stelle eines eine Felge und einen darauf montierten Reifen aufweisenden, in einem Lager gehaltenen, rotierenden Rades mittels einer Markierungsvorrichtung, wobei die Auslösung des Markierungsvorganges in Abhängigkeit von einem Unwuchtsignal erfolgt und die Markierungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Auslösung einen Abstand vom Rad hat, der änderbar ist sowie auf eine Markierungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem relativ zum Lager des Rades beweglichen Gestell, das einen berührungsfrei arbeitenden Markierungskopf aufweist, dessen Auslösevorrichtung in Abhängigkeit von einer Unwucht-Meßvorrichtung und einer ein Auslösesignal abgebenden Auswertevorrichtung steuerbar ist.

Eine bekannte Markierungsvorrichtung dieser Art (GB-PS 13 10 466) ist Teil einer Auswuchtvorrichtung, die ein Lager zur Aufnahme eines vom Fahrzeug getrennten Rades besitzt. Die Markierungsvorrichtung we'st einen mit Farbauftrag arbeitenden Markierungskopf auf, der im Auslösezeitpunkt schlagartig auf das Rad abgesenkt und dann zusammen mit dem Markierungspunkt über ein Stück auf einer Kreisbahn bewegt wird. Hierbei braucht der Markierungskopf den Reifen nicht unbedingt zu berühren, da die Absenkbewegung plötzlich beendet ist und dabei ein Farbtropfen vom Markierungskopf auf den Reifen geschleudert wird. Die Ruheposition des Markierungskopfes ist mittels eines Handrades einstellbar. Außerdem ist der Absenkhub justierbar. Man kann daher unter Berücksichtigung des Absenkhubes eine Anpassung an unterschiedliche Reifenbreiten vornehmen.

Gemäß den nicht vorveröffentlichten DE-OS 32 32 089 und DE-OS 32 36 189 werden Vorrichtungen zum berührungslosen Markieren der Unwuchtlage an

einem Rad angegeben, bei denen die Markierung durch kurzzeitig abgegebene Strahlung oder durchwein schlagartig ausgetriebene Farbtröpfchen erfolgt Man kann sie daher auch zum Markieren von am Fahrzeug montierten Rädern verwenden. Dies war bisher nicht möglich, vielmehr mußte sich die Bedienungsperson beim Anbringen des Ausgleichsgewichts nach der Lage eines zuvor angebrachten Kennzeichens bei stroboskopischer Betrachtung richten. Diese Markierungsvorrichtungen brauchen, nicht in einer festen Zuordnung zum Rad gehalten zu werden, sondern können unterschiedliche Abstände hierzu einnehmen, sei es daß Räder unterschiedlicher Breite markiert werden daß die Fahrzeuge nicht immer an derselben Stelle plaziert werden oder daß die Markierungsvorrichtung selbst verfahrbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eini'tings beschriebenen Art anzugeben, mit dem die Marki^rungsgenauigkeit bei der Markierung eines am Fahrzeug angebrachten Rades verbessert werden kann.

Diese Aufgal"; wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Mauerung eines in seinem Lager am Fahrzeug gehaltene"¹ Rades durch eine von diey^m Lager unabhängige Markierungsvorrichtung für jeden Markierungsvorganß der Abstand zwischen Rad und Markierungsvorrichtung gemessen wird und das so gewonnene Abstandsighal zusätzlich den Zeitpunkt der Auslösung des Markii^ungsvorgangs beeinflußt

Durch die abfttandsabhängige Festlegung der Markierungsauslösung ergibt sich die gewünschte hohe Markierungsgenauigkeit Wie nachstehend noch erläutert wird, kann der Abstand beispielsweise dadurch berücksichtigt werden, daß in den Markierungsvorgang ein vom Abstand abhängiger Parameter eingeht Oder es ist möglich, den Abstand bis zu einem Wert zu verändern, bei dem ein fest vorgegebener Markierungsvorgang die optimalen Ergebnisse zeitigt.

Besonders günstig ist es, wenn die Abstandsmessung mittels Ultraschall erfolgt Dies ergibt eine berührungslose Abstandsmessung von hoher Genauigkeit, weil der Zeitpunkt d :s Eintreffens des reflektierten Ultraschallsignals sehr genau bestimmt werden kann. Die Messungen können auch mit großer Häufigkeit wiederholt werden, so daß der Abstand praktisch kontinuierlich überwacht wird. Es kommen aber auch optische Meßverfahren, z. B. mit Infrarot-Strahlung, kapazitive Meßverfahren u. dgl. in Betracht

Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Markierungsvorrichtung relativ zum Rad bewegt wird und die Auslösung erfolgt, wenn ein vorgegebener Abstand vorhanden ist. Auf diese Weise kann jcv/eils die optimale Markierung vorgenommen werden.

Insbesondere eignet siel· dieses Vorgehen dann, wenn die Markierung mittels fokussierter Strahlung erfolgt und der Markierungsvorgang bei einem Abstand ausgelöst wird, bei dem ciie Strahlungsdichte auf der Radoberfläche annähernd das Maximum hat Auf diese Weise ist sichergestellt, daß lediglich eine kleine Stelle der Radoberfläche durch die auftreffende Strahlung verändert wird und daß hierbei die Strahlungsleistung pro Flächeneinheit sehr groß ist.

Bei einer anderen Alternative ist vorgesehen, daß die Markierung mittels eines Farbtröpfchens erfolgt, das unter Berücksichtigung einer Vorhaltezeit schlagartig aus einer Fördervorrichtung ausgetrieben wird, und daß die VorhaltezeH in Abhängigkeit vom Abstandssignal verändert wird· Trotz der endlichen Fluggeschwindigkeit des Farbtfijpfchen 5 ändert sich die Markierungsstelle auf dem Rad nicht mit dem Abstand zwischen Markierungsvorrichtung und Rad.

Besonders günstig ist es, wenn der Markierungsvorgang ausgelöst wird, während die Markierungsvorrichtung kontinuierlich vom Rad wegbewegt wird. Es ist daher nicht notwendig, die Markierungsvorrichtung in einem bestimmten Abstand zu blockieren. Auf diese Weise ist es möglich, die Markierungsvorrichtung an das montierte Rad heranzufahren, gegebenenfalls das

ίο Rad durch eine Antriebsrolle an der Markierungsvorrichtung in Drehung zu versetzen und beim Riickfahren den Markierungsvorgang optimal auszulösen. Für den Markierungsvorgang bzw. das Einrichten der Markierungsvorrichtung wird daher keine zusätzliche Zeit benötigt

Eine Markierungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem relativ zum Lager des Rades beweglichen Gestell, das einen berührungsfrei arbeitenden Markierungskopf aufweist, dessen Auslösevorrichtung in Abhängigkeit von einer Unwucht-Meßvorrichtung und einer ein Auslösesignal abgebenden Auswertevorrichtung steuerbar ist ist eaiidungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß für die Markierung eines am Fahrzeug angebrachten Rades das vom Fahrzeug unabhängige Gestell außerdem eine berührungsfrei arbeitende Abstands-Meßvorrichtung aufweist und der Markierungskopf zusätzlich von dieser Abstands-Meßvorrichtung steuerbar ist
Insbesondere kann die Abstands-Meßvorrichtung eine Ultraschall-Sender- und -Empfäpgereinrichtung sowie ein Laufzeitmeßwerk zur Erzeugung des Abstandssignals besitzen. Die vom Laufzeitmeßwerk gemessene Zeit ist proportional zum Abstand zwischen Markierungsvorrichtung und Rad.

Ein sehr einfacher Aufbau ergibt sich, wenn das Laufzeitmeßwerk ein Zähler ist, der mit dem vom Sender abgegebenen Impuls in Lauf gesetzt und mit dem vom Empfänger aufgenommenen Impuls angehalten wird. Am Zählerausgang kann das Abstandssignal oder ein hierzu proportionales Signal unmittelbar abgenommen werden.

P^i einer bevorzugten Konstruktion ist das Gestell kontinuierlich verfahrbar, ist ein Vergleicher vorgesehen, der ein Freigabesignal abgibt, wenn das Abstandssignal einen vorgegebenen Wert erreicht, und spricht die Auslösevorrichtung nur beim gleichzeitigen Auftreten des Auslösesignals und des Freigabesignals an. Hierdurch ist sichergestellt, daß der Markierungsvorgang nur ausgelöst wird, wenn der vorgegebene Abstand erreicht ist.

Dieser Aufbau ist vor allem dann von Interesse, wenn das Gestell auch eine Rolle zum Antrieb des Rades aufweist. Hierbei sollte das Freigabesignal nur bei zunehmendem Abstand erzeugbar sein. Dies bedeutet, daß der Markierungsvorgang ausgelöst wird, wenn das Gestell zurückfährt, nachdem das Rad von de; Rolle at'f die gewünschte Drehzahl gebracht worden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Markierungskopf eine impulsartig ansteuerbare Strahlungsquelle mit Fokussierungsmitteln aufweist und der vorgegebene Wert des Abstandssignals demjenigen Abstand entspricht, bei dem der Brennpunkt annähernd auf der Radoberfiäche liegt. Dies führt zu einem kleinen Brennfleck hoher Leistungsdichte auf der Markierungsstelle.

Bei einer änderet, bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Markierungskopf eine Fördervorrichtung zum schlagartigen Austreiben eines Färb-

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tröpfchens aufweist, daß die Auswertevorrichtung einen erreicht ist, tritt das Freigabesignal /"auf, so daß im Zeitgeber zum Festlegen einer Vorhaltezeit besitzt und zeitrichtigen Moment der Strahlungsimpuls des Markiedaß der Zeitgeber von der Abstands-Meßvorrichtung rungskopfes 15 abgegeben werden kann, steuerbar ist. Hierdurch wird die Flugzeit des Färb- Die Ausführungsform der F i g. 4 unterscheidet sich

tröpfchens berücksichtigt. 5 von derjenigen der Fig. 1 bis 3 im wesentlichen da-

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeich- durch, daß der Markierungskopf 115 eine Fördervornung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele richtung 116 aufweist, mit der durch schlagartiges Ausnäher erläutert. Es zeigt treiben einer Farbmenge ein Farblröpfchen 117 auf das

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung Rad 2 geschleudert werden kann. In diesem Fall besitzt währenddes Drehantriebs des Rades, io die Auswertevorrichiung 110 ein Zeitglied 124, das die

F i g. 2 die Vorrichtung der F i g. 1 während der Rück- Vorhaltezeit festlegt, also diejenige Zeitspanne, um die wärtsbewegung, die Fördervorrichtung 116 früher betätigt werden muß,

F i g. 3 die Vorrichtung der F i g. 1 während des Mar- bevor sich die zu markierende Stelle des Rades 2 vor der kierungsvorganges und Fördervorrichtung befindet. Diesem Zeitglied 124 wird

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform während des 15 das Abstandssignal a zugeführt. In Abhängigkeit hier-Markierungsvorganges. von wird die Vorhaltezeit verändert. Das der Auslösein Fig. T ist ein am Fahrzeug 1 montiertes Rad 2 vorrichtung 125 zugeführte Auslösesignal e tritt daher veranschaulicht, das einen Gummireifen 3 auf einer FeI- urn 50 früher rnii Bezug auf den iV1arkierung5zeii(iunki ge 4 umfaßt. Die Radachse 5 ist in einem Lager gehalten. auf, je größer der Abstand zwischen Markierungsvor-Ein mit einem Lager für die Radachse 5 verbundenes 20 richtung 111 und Rad 2 ist.

Gestängeteil 6 ist auf einer Unwucht-Meßvorrichtung 7 Die hier verwendeten Ultraschall-Abstands-Meßvor-

abgestützt, die einen piezoelektrischen Meßgeber 8 auf- richtungen sind handelsüblich und werden lediglich dem weist. Wenn das Rad 2 gedreht wird, ergibt sich auf der Bereich der in Betracht kommenden Abstände ange-Ausgangsleitung 9 ein Unwuchtsignal u, das einer Aus- paßt. Hierbei lassen sich auch Vereinfachungen treffen, Wertevorrichtung 10 zugeführt wird. 25 beispielsweise kann das Laufzeitmeßwerk 23 und der

Eine Markierungsvorrichtung 11 weist ein Gestell 12 Vergleicher 24 in einem Zähler zusammengefaßt werauf, das auf Rädern 13 verfahrbar ist. An einer Stirnseite den, der an einem vorgegebenen Ausgang mit dem Gat-14 befindet sich ein Markierungskopf 15, der eine Strah- ter 26 ve'bunden ist. Die Markierungsköpfe 15 und 115 lungsquelle 16 zur Abgabe von Strahlungsimpulsen und können die in den älteren Anmeldungen P 32 32 089 und einen diese umgebenden Reflektor 17 mit fokussieren- 30 P 32 36 189 beschriebenen Formen haben.

der oder strahiungsbündelnder Eigenschaft aufweist,

wie es durch den Strahlenverlauf angedeutet ist. Darun- Hierzu i! Blatt Zeichnungen

Her ist eine Rolle 18 angebracht, die in Richtung des

!Pfeiles 19 antreibbar ist, um ein nichtangetriebenes,
montiertes Rad 2 auf die Arbeitsdrehzahl zu bringen. 35

Über dem Markierungskopf 15 ist eine Abstands-Meßvorrichtung 20 vorgesehen, die einen Ultraschallwandler 21, eine Ultraschall-Sender- und -Empfängereinrichtung 22 und ein Laufzeitmeßwerk 23 in der Form
eines elektronischen Zählers aufweist. An dessen Aus- 40
gang ist daher ein Abstandssignal a abnehmbar. Dieses
wird einem Vergleicher 24 zugeführt und mit einem
Sollwert s verglichen. Bei Übereinstimmung ergibt sich
am Vergleicherausgang ein Freigabesignal /.

Der Strahlungserzeuger 16 gibt einen Strahlungsim- 45
puls ab, wenn seiner Auslösevorrichtung 25 ein Auslösesignal e zugeführt wird. Dies ist der Fall, wenn einem
Gatter 26 sowohl ein Betätigungssignal b von der Auswerteeinheit 10 als auch ein Freigabesignal /vom Vergleicher 24 zugeführt wird. 50

Der Soliwert 5 i.«» so gewählt, daß das Freigabesignal /
auftritt, wenn der Abstand des Markierungskopfes 15
von dem Rad 2 so groß ist, daß der Brennfleck 27 des
Markierungskopfes 15 sich annähernd auf der Oberfläche des Reifens 3 befindet, wie es in F i g. 3 veranschau- 55
licht ist

Im Betrieb wird die Markierungsvorrichtung Ii zunächst dicht an das Rad 2 herangefahren. Ist dieses nicht
vom Fahrzeug-Motor her antreibbar, kann es durch die
Rolle 18 auf eine Drehzahl gebracht werden, die etwa 60
100 km/h entspricht (Fig. 1). Alsdann wird das Gestell
11 zurückgefahren (F i g. 2). Hierbei werden bereits Unwucht-Signale u abgegeben. Es erfolgt die Abstandsmessung, so daß Abstandssignale a erzeugt werden. Da
diese jedoch nicht mit dem Sollwert 5 übereinstimmen, 65
ist kein Freigabesignal /vorhanden, so daß trotz Auftretens eines Betätigungssignals b kein Auslösesignal e entsteht Erst wenn der in F i g. 3 veranschaulichte Abstand

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum berührungslosen Markieren einer vorgegebenen Stelle eines eine Felge und einen darauf montierten Reifen aufweisenden, in einem Lager gehaltenen, rotierenden Rades mittels einer Markierungsvorrichtung, wobei die Auslösung des Markierungsvorgangs in Abhängigkeit von einem Unwuchtsignal erfolgt und die Markierungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Auslösung einen Abstand vom Rad hat, der änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Markierung eines in seinem Lager am Fahrzeug gehaltenen Rades durch eine von diesem Lager unabhängige Markierungsvorrichtung für jeden Markierungsvorgang der Abstand zwischen Rad und Markierungsvorrichtung gemessen wird und das so gewonnene Abstandsignai zusätzlich den Zeitpunkt der Auslösung des Markierungsvorgangs beeinflußt

2. Verfahre-j nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da» die Abstandsmessung mittels Ultraschall erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsvorrichtung relativ zum Rad bewegt wird und die Auslösung erfolgt, wenn ein vorgegebener Abstand vorhanden ist

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung mittels fokussierter Strahlung erfolgt und der Markierungsvorgang bei einem Abstand ausgelöst wird, bei dem die Strahlungsdichte an* der Radoberfläche annähernd das Maximum hat

5. Verfahren nach einem deT Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, äaS die Markierung mittels eines Farbtröpfchens erfolgt, das unter Berücksichtigung einer Vorhaltezeit schlagartig aus einer Fördervorrichtung ausgetrieben wird, und daß die Vorhaltezeit in Abhängigkeit vom Abstandssignal (a) verändert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierungsvorgang ausgelöst wird, während die Markierungsvorrichtung kontinuierlich vom Rad wegbewegt wird.

7. Markierungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem relativ zum Lager des Rades beweglichen Gestell, das einen berührungsfrei arbeitenden Markierungskopf aufweist, dessen Auslösevorrichtung in Abhängigkeit von einer Unwucht-Meßvorrichtung und einer ein Auslösesignal abgebenden Auswertevorrichtung steuerbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß für die Markierung eines am Fahrzeug angebrachten Rades das vom Fahrzeug unabhängige Gestell (12) außerdem eine berührungsfrei arbeitende Abstands-Meßvorrichtung (20; 120) aufweist und der Markierungskopf (15; 115) zusätzlich von dieser Abstands-Meßvorrichtung steuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Meßvorrichtung (20; 120) eine Ultraschall-Sender- und -Empfängereinrichtung (21; 121) sowie ein Laufzeitmeßwerk (22; 122) zur Erzeugung des Abstandssignals ^aJ besitzt

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufzeitmeßwerk (22; 122) ein Zähler ist, der mit dem vom Sender abgegebenen Impuls in Lauf gesetzt und mit dem vom Empfänger aufgenommenen Impuls angehalten wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (12) kontinuierlich verfahrbar ist, daß ein Vergleicher (23) vorgesehen ist, der ein Freigabesignal (f) abgibt, wenn das Abstandssignal (a) einen vorgegebenen Wert (s) erreicht und daß die Auslösevorrichtung (25) nur beim gleichzeitigen Auftreten des Auslösesignals und des Freigabesignals anspricht

11. Verrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß das Gestell (12) auch eine Rolle (18) zum Antrieb des Rades (2) aufweist und das Freigabesignal (f) nur bei sich vergrößerndem Abstand erzeugbar ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet daß der Markierungskopf

(15) eine impulsartig ansteuerbare Strahlungsquelle

(16) mit Fokussierungsmitteln (17) aufweist und der vorgegebene Wert (s) des Abstandssignals (a) demjenigen Abstand entspricht bei dem der Brennpunkt (27) annähernd auf der Radoberfläche liegt

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Markienmgskopf (115) eine Fördervorrichtung (116) zum schlagartigen Austreiben eines Farbtröpfchens (117) aufweist, daß die Auswertevorrichtung (110) einen Zeitgeber (124) zum Festlegen einer Vorhaltezeit besitzt und daß der Zeitgeber von der Abstands-Meßvorrichtung (120) steuerbar ist