DE3416261C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auswuchtgerät für Räder mit Luftreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein aus DE 31 04 797 A1 bekanntes Auswuchtgerät weist an einem schwenk- und verschiebbaren Tragarm ein Tast­ organ auf, das an einer Felgenkante zur Anlage gebracht werden kann, um deren Position und deren Durchmesser zu bestimmen. Eine Information über die Felgenbreite wird bei diesem Gerät indirekt aus dem Gewichtsmoment des aufgespannten Rades und der hieraus zu ermittelnden Lage der Schwerpunktebene gewonnen. Um die Lage der zweiten Felgenkante, und damit die Felgenbreite direkt zu messen, weisen andere, z. B. aus EP 00 26 621 A2, DE 29 26 252 A1 und DE 30 34 398 A1 bekannte Auswuchtgeräte zwei einander entgegenge­ richtete Tastorgane auf, die jeweils an gesondert zu bewegenden Tragarmen angeordnet und an jeweils einem Felgenrand zur Anlage bringbar sind. Da jedes Abtastorgan gesondert beweglich gelagert und mit eigenen Positionsdetektoren versehen sein muß, ist die Konstruktion des Gerätes aufwendig und auch die Bedienung ist umständlich, da jeweils zwei Abtastorgane betätigt werden müssen.

Aus DE 31 01 843 A1 ist ein Auswuchtgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei dem an einem schwenkbaren, als Radschutzbogen ausgebildeten Bügel zwei mit Handgriffen versehene Tragarme ver­ schiebbar gelagert sind, die je ein Tastorgan zur Anlage an jeweils einer Felgenkante aufweisen. Zwar ist bei diesem Gerät die Durchführung des Meßvorgangs relativ einfach, weil mittels der Handgriffe das Einschwenken des Bügels und das anschließende Ver­ schieben der beiden Tastorgane in einem einzigen Betätigungsvorgang erfolgen können. Hierfür ist jedoch eine beidhändige Betätigung erforderlich, und da das Gerät drei beweglich zu lagernde Teile, nämlich den Bügel und die beiden Tragarme, und getrennte Detektoren für die Bewegungen dieser drei Teile aufweist, ist seine Konstruktion auf­ wendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aus­ wuchtgerät der eingangs genannten Art, welches die Abtastung beider Felgenkanten gestattet, hinsicht­ lich seiner Konstruktion und Bedienung weiter zu vereinfachen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltungen.

Mit dem erfindungsgemäßen Auswuchtgerät kann die Position der beiden Felgenränder und damit der Abstand zwischen ihnen in sehr einfacher Weise dadurch ermittelt werden, daß durch entsprechendes Betätigen des einzigen Tragarms nacheinander das eine Tastorgan an den einen Felgenrand und dann das andere Tastorgan an den anderen Felgenrand zur An­ lage gebracht wird und die entsprechenden Bewegungen des Tragarms mittels der Detektoren erfaßt werden. Da nur ein Tragarm vorhanden ist, ist auch nur eine Schwenk- und Drehlagerung sowie nur je ein Detektor für die Schwenk- bzw. Verschiebebewegung erforder­ lich.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Auswuchtgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung in einem Vertikalschnitt,

Fig. 2 zeigt dasselbe Auswuchtgerät in einer Draufsicht,

Fig. 3 zeigt das Gerät in einer Seitenansicht.

Mit 1 ist ein Maschinengestell bezeichnet, auf dem in Lagern 3 und 5 eine Welle 7 montiert ist, die mit dem Wellenab­ schnitt 7 A aus dem Maschinengestell 1 freiragend heraus­ steht. Auf diesem Wellenabschnitt 7 A kann das zu messen­ de Rad montiert werden. Im Bereich der beiden im Abstand voneinander angeordneten Lagern 3 und 5 sind Sensoren zur Messung der Reaktionskräfte angebracht, die auf der Rotation der Welle 7-7 A aufgrund der Unwuchten des auf der Welle mon­ tierten Rades auf die Lager einwirken.

Mit 10 ist das in Fig. 1 sichtbare Rad bezeich­ net. Die Felgenkanten, an denen die Auswuchtgewichte für das Rad 10 angebracht werden müssen, sind mit 12 A bzw. 12 B bezeich­ net. Diese Felgenkanten flankieren den Wulst der Reifendecke C des Rades. In Fig. 3 sind ein kleineres Rad mit 110 und ein größeres Rades mit 210 bezeich­ net.

Zweck des Geräts ist es, die für die Berechnung der Aus­ wuchtmittel notwendigen Berechnungsunterlagen zu liefern. Das Gerät umfaßt auch die hierzu erforderliche Rechenein­ richtung.

Insbesondere müssen folgende Größen ermittelt werden (Fig. 1):

• Der Radius R der Felgenkante 12 A oder 12 B,
• der Abstand D 1 zwischen einem Bezugspunkt (z. B. der Mit­ telebene eines Lagers oder der Seite des Maschinenge­ stells oder einem anderen festen Teil) und der Felgenkan­ te 12 A,
• der Abstand D 2 zwischen diesem Bezugspunkt und der Fel­ genkante 12 B und damit der gegenseitige Abstand S, der die Felgendicke zwischen den beiden Felgenkanten bildet (S = D 2 - D 1).

Das Rad 10 wird mit Hilfe eines Stützflansches 14, eines ela­ stisch gegen die zentrale Öffnung der Felge vorgespannten Konus' 16 und einer Spannkappe 18 montiert. Letztere wird mit einem Handrad 20 angedrückt, das mit einem Innengewinde auf das mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Ende des Wellenabschnitts 7 A aufschraubbar ist.

Auf der Welle 7 ist ferner ein scheibenförmiges Organ 22 montiert. Dieses bildet einen Kodierer und dient zur Erfas­ sung der charakteristischen Winkelpositionen für die Posi­ tionierung der an den Felgenkanten 12 A und 12 B anzubringen­ den Auswuchtgewichte.

An dem Maschinengestell 1 ist ein Sitz für einen Stab 24 ausgebildet, in welchem dieser axial verschiebbar und um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Der Sitz besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kugellagern 26, die ein Wälzlager sowohl für die Längsführung als auch für die Drehbewegung des Stabes 24 bilden. Der Stab 24 ist außer­ achsig zur Welle 7 und parallel zu ihr angeordnet. Der Ab­ stand zwischen dem Stab 24 und der Achse der Welle 7 ist größer als der Radius des größten Radius, das auf dem Gerät zum Zwecke des Auswuchtens analysiert werden soll.

Der Stab 24 ist mit einem Ende an einer Seitenwand 30 mon­ tiert, die parallel zu seiner Achse verschiebbar ist. An dieser Seitenwand 30 ist ein Zugseil 32 befestigt, das auf einer an dem Maschinengestell 1 drehbar montierten Riemen­ scheibe 34 aufgewickelt ist. Eine Feder 36 spannt die Rie­ menscheibe 34 in Aufwickelrichtung des Zugseils 32 vor. Wenn die Seitenwand 30 in Richtung des Pfeiles f 1 bewegt wird, wickelt sich das Zugseil 32 ab und der Stab 24 wird in derselben Richtung axial verschoben. Der Stab 24 trägt im Nachbarbereich der Seitenwand 30 ein Zahnrad 38, das über ein Ritzel 40 mit starker Übersetzung auf ein Potentiometer 42 einwirkt, so daß dieses Potentiometer die von dem Stab 24 jeweils eingenommene Winkelposition erfassen kann.

Ein weiteres Potentiometer 44 ist der Riemenscheibe 34 zu­ geordnet und kann damit die jeweilige axiale Position des Stabes bei seiner Verschiebung in Richtung oder Gegenrich­ tung des Pfeiles f 1 erfassen, wobei das Zugseil 32 die Axialbewegung des Stabes 24 auf das drehbare Organ des Po­ tentiometers 44 als Drehbewegung überträgt.

Mit seinem dem Zahnrad 38 entgegengesetzten, d. h. mit dem dem freiragenden Abschnitt 7 A der Welle 7 entsprechenden Endbereich ragt der Stab 24 aus dem Maschinengestell heraus. Er trägt dort einen Tragarm 46 mit einer Bedienungshandhabe 48. Dieser Tragarm 46 ist also in bezug auf die Stabachse verschwenk­ bar und längsverschiebbar. Der Tragarm 46 besitzt zwei auf ent­ gegengesetzten Seiten angeordnete Tastorgane 50 und 52, die mit der Felgenkante 12 B bzw. mit der Felgenkante 12 A in Kon­ takt gebracht werden können, wenn sich der Tragarm 46, vom Maschinengestell 1 aus betrachtet, außerhalb des Rades bzw. zwischen dem Rad und dem Maschinengestell befindet.

Der Tragarm 46 kann mit einem manuell betätigbaren Druckschalter 53 ausgestattet sein, mit dem sich die Daten der genannten Potentiometer an die Recheneinrichtung übertragen lassen. Zum gleichen Zweck können auch zwei automatische Druckschal­ ter 50 A und 52 A an den Enden der Tastorgane angebracht sein, die wirksam werden, wenn die Tastorgane die jeweilige Fel­ genkante berühren.

Wenn der Tragarm 46 derart verschwenkt und axial verschoben wird, daß das Tastorgan 52 die Felgenkante 12 A berührt, kann durch Betätigung des Druckschalters 53 oder des betreffenden Druckschalters 50 A oder 52 A ein Signal von dem Potentiometer 44 abgenommen werden, das die Berechnung der Abmessung D 1 ermöglicht. Gleichzeitig wird von dem Potentiometer 42 die Bewertung des Halbmessers R gewonnen, da zwischen der Win­ kelposition des Tragarms 46 und dem Radius R ein eindeutiger Zusammenhang besteht.

Wenn dieses Manöver des Tragarms 46 ausgeführt und die Signale der beiden Potentiometer 42 und 44 zur Erfassung der durch diese ersten Operation gewinnbaren Daten aufgenommen sind, wird das Tastorgan 52 wieder von dem Rad entfernt. Der Tragarm 46 wird nach oben geschwenkt und zusammen mit dem Stab 24 über die Reifendecke C geführt. Anschließend wird er wieder abgesenkt und verschoben, bis das Tastorgan 50 die Felgen­ kante 12 B berührt. Auf diese Weise erhält man von dem Poten­ tiometer 44 (über den zugehörigen Druckschalter) den Entfer­ nungswert D 2, während das Potentiometer 42 wieder den Halb­ messer R bewertet. Die Größe S gewinnt man durch die beiden Daten D 2 und D 1, während man durch Mittelwertbildung der beiden aufgenommenen Werte R mit guter Annäherung die Größe der radialen Abmessungen der Felgenkanten 12 A und 12 B und damit des Felgendurchmessers erhält. Die beschriebenen Ope­ rationen können offensichtlich auch in umgekehrter Reihen­ folge ausgeführt werden, indem zunächst mit dem Tastorgan 50 die Felgenkante 12 B und anschließend mit dem Tastorgan 52 die Felgenkante 12 A abgetastet wird.

Die obenerwähnte Recheneinrichtung, die bei dem Ausführungsbeispiel als Digitalcomputer ausgebildet ist, erhält - durch die erwähn­ ten Druckschalter - die nacheinander mit Hilfe der Potentio­ meter 42 und 44 ermittelten Daten. Anschließend, d. h. wenn das Rad und damit die Welle 7 mit hoher Geschwindigkeit ro­ tieren, erhält man über die den Lagern 3 und 5 zugeordneten Sensoren die Werte der Winkelposition über den Kodierer 22 und die Größe der an den Felgenkanten in den von der Re­ cheneinrichtung angegebenen Winkelpositionen anzubringenden Auswuchtgewichte.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist das beschriebene Gerät für die Prüfung von Rädern verwendbar, deren Durchmes­ ser innerhalb eines relativ großen Bereichs liegen können, da der Tragarm 46 lang genug ist, um einerseits Räder von ver­ gleichsweise großem Durchmesser zu übergreifen und anderer­ seits die Erfassung der Werte R auf von den Tastorganen 50 und 52 beschriebenen Kreisbögen zu ermöglichen, wobei diese Kreisbögen von relativ begrenzter Größe sind, die jedoch ausreicht, um R innerhalb der Bereiche zu erfassen, die für die Abmessungen der auf dem Gerät zu prüfenden Räder vorge­ sehen sind.

Claims (7)

1. Auswuchtgerät für Räder mit Luftreifen, mit einer rotierbaren Aufspannvorrichtung für das Rad, an deren Drehlagern Sensoren für die dynamischen und Positions­ daten der Unwucht des aufgespannten Rades vorgesehen sind,
mit einer Tastvorrichtung, die um eine zur Aufspann­ achse parallele Schwenkachse schwenkbar und in Richtung der Schwenkachse verschiebbar gelagert ist und zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete Tastorgane zur Anlage an beide Felgenkanten des Rades auf­ weist, und
mit die Verschiebungs- und Schwenkbewegungen der Tastorgane erfassenden Detektoren, aus deren Signalen Daten über Durchmesser, Position und Ab­ stand der Felgenkanten ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tast­ vorrichtung einen einzigen, sowohl verschwenk- als auch verschiebbar gelagerten Tragarm (46) aufweist, an dem die Tastorgane (50, 52) angeordnet sind und durch dessen Betätigung die Tastorgane (50, 52) nacheinander an die jeweilige Felgenkante (12 A, 12 B) des Rades (10) anlegbar sind.

2. Auswuchtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tastorgane (50, 52) an dem Tragarm (46) derart angeordnet sind, daß sie bei Anlage an der jeweiligen Felgenkante annähernd in der gleichen Radialrichtung bezüglich des Rades liegen.

3. Auswuchtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tragarm (46) an einem axial verschiebbaren und drehbaren Stab (24) befestigt ist, dem zwei Potentiometer (42, 44) als Detektoren zur Er­ fassung der axialen und Winkelpositionen des Stabes (24) zugeordnet sind.

4. Auswuchtgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Potentiometer (42, 44) Drehpotentiometer sind, von denen das eine durch die Verschiebungen des Stabes (24) mittels eines Zugseiles (32) und das andere durch die Drehbewegungen des Stabes (24) über eine Übersetzungseinrichtung (38, 40) antreibbar ist.

5. Auswuchtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragarm (46) mindestens ein Druckschalter (50 a, 52 a, 53) zum Auslösen der Dateneingabe von den Detektoren (42, 44) vorgesehen ist.

6. Auswuchtgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckschalter (53) ein handbe­ tätigter Druckschalter ist.

7. Auswuchtgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckschalter (50 a, 52 a) den Tastorganen (50, 52) zugeordnet und durch den Kontakt des betreffenden Tastorgans mit der jeweiligen Felgenkante (12 a; 12 b) betätigbar sind.