DE3629059C2 - - Google Patents

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining imbalance
    • G01M1/16Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/20Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested and applying external forces compensating forces due to imbalance

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eines Fahrzeugrades, in einer Auswuchtvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8, wie aus der EP 01 33 229 A2 bekannt.
Normalerweise werden Fahrzeugräder oder andere Rotationskörper mit Hilfe einer Auswuchtmaschine ausgewuchtet, die eine Welle aufweist, welche das Rad hält und drehend antreibt sowie an mit Abstand zueinander angeordneten Lagern angebracht ist, von denen jedes mit einem Kraftaufnehmer versehen ist. Eine Drehwinkel-Meßvorrichtung überwacht ständig die Rotation der Welle, während eine Recheneinheit, die Informationen von der Drehwinkel-Meßvorrichtung sowie die von den Kraftaufnehmern ausgehenden Signale empfängt, die an dem Rad anzubringenden Korrekturgewichte aufgrund einer bestimmten Gleichung ermittelt. Diese Gleichung ist eine Funktion des Raddurchmessers, der Rotationsgeschwindigkeit des Rades sowie der Empfindlichkeit der Kraftaufnehmer, dem Abstand zwischen den Lagern, dem Abstand zwischen dem ersten Lager und der diesem nächstliegenden Seite der Radfelge sowie der Radbreite.
Der Bediener muß daher den Raddurchmesser, die Felgenbreite und die Entfernung zwischen dem ersten Lager und der Felge messen und mit Hilfe von Potentiometern, Tasten oder anderen geeigneten Vorrichtungen in die Recheneinheit eingeben, was Meßfehler und fehlerhafte Eingaben in den Rechner zur Folge haben kann.
Im übrigen wird bei ein und derselben Auswuchtmaschine die Rotationsgeschwindigkeit, die Empfindlichkeit der Kraftaufnehmer und die Entfernung zwischen den Lagern als konstant angenommen. Die Rotationsgeschwindigkeit variiert jedoch in Abhängigkeit der Netzspannungen und -frequenzen, wohingegen die Empfindlichkeit der Kraftaufnehmer mit der Zeit oder der Temperatur variiert, was zu weiteren Ungenauigkeiten der Messung führt.
Aus der eingangs genannten EP 01 33 229 A2 ist ein Auswuchtverfahren bekannt, bei dem in einem ersten Meßlauf das ohne zusätzliche Gewichte versehene Rad zusammen mit zwei Kalibriergewichten gedreht wird, die in zwei verschiedenen Rotationsebenen der Auswuchtmaschine angeordnet werden. Die Ebenen, in denen die Kalibriergewichte angeordnet sind, liegen außerhalb der Ebenen des Rades, in denen (später) die nach Größe und Lage zu berechnenden Auswuchtgewichte angebracht werden. Anhand des Meßlaufs mit den Kalibriergewichten wird ein das System Rad/Auswuchtmaschine beschreibendes Gleichungssystem errechnet, mit dessen Hilfe die erforderlichen Auswuchtgewichte ermittelt werden. Sofern die Kalibriergewichte in denjenigen Ebenen des Rades angeordnet werden sollen, in denen (später) die Auswuchtgewichte angebracht werden (Außen- und Innenrand der Radfelge), sind zwei Meßläufe erforderlich, wobei pro Meßlauf das Rad mit einem Kalibriergewicht versehen wird. Zusammen mit der Kraftmessung bei ohne Kalibriergewichten versehenem Rad sind also insgesamt drei Meßläufe zur Ermittlung der Größe und Lage der Auswuchtgewichte erforderlich. Wegen der Beschleunigungs- und Abbremsphasen der einzelnen Meßläufe, bei denen das Rad mit relativ hohen Rota­ tionsgeschwindigkeiten gedreht wird, ist zur Durchführung eines Meßlaufs eine relativ lange Zeitspanne erforderlich, weshalb jeder Rad-Auswuchtvorgang zeitaufwendig ist.
In DE 27 56 829 A1 und der Firmenschrift "Hofmann info 9" der Gebr. Hofmann GmbH & Co. KG sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betriebsauswuchten beschrieben. Bei dieser Vorrichtung und diesem Verfahren wird ein zweiseitig drehbar gelagerter Rotationskörper für zwei Kalibrier-Meßläufe mit jeweils einem Kalibriergewicht bekannter Größe in unterschiedlichen Ebenen versehen und die auf zwei Kraftaufnehmer wirkenden Kräfte gemessen. Während eines weiteren dritten Meßlaufs ohne Kalibriergewichte werden dann die dabei auftretenden Kräfte gemessen, um schließlich anhand eines das Rotationssystem beschreibenden Gleichungssystems das oder die Auswuchtgewichte nach Größe und Lage zu ermitteln. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung und diesem bekannten Verfahren sind also drei Meßläufe pro Auswuchtvorgang erforderlich. Ferner muß bei diesem bekannten Meßverfahren ein nur schwer und lediglich näherungsweise lösbares überbestimmtes Gleichungssystem mit vektoriellen Parametern berechnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auswuchtverfahren und eine Auswuchtvorrichtung anzugeben bzw. zu schaffen, mit dem bzw. bei der sich das Rad einfach und zeitsparend auswuchten läßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 vorgeschlagen. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.
Nach der Erfindung wird das Rad einem einzigen (ersten) Meßlauf ausgesetzt, bei dem es mit zwei an seinen beiden Seiten angeordneten bekannten Kalibriergewichten versehen wird, und einem weiteren (zweiten) Meßlauf ohne Anbringung von Kalibriergewichten ausgesetzt. Während beider Meßläufe werden die auf die Lager wirkenden Kräfte gemessen. Aus den beim ersten (Kalibrier-) Meßlauf gemessenen Kräften wird eine erste Gleichung erstellt, die die Beziehung zwischen den gemessenen Kräften und den zur Kompensation der Unwucht des Rades aufgrund der beiden Kalibriergewichte und der Eigenunwucht des Rades erforderlichen Gesamtgewichte beschreibt; diese erste Gleichung lautet
wobei mex, mey, mix, miy die Komponenten der Kalibriergewichte, m1x, m1y, m2x, m2y die Komponenten der anzubringenden Auswuchtgewichte, S1x, S1y, S2x, S2y die Komponenten der gemessenen Kräfte sind, und die Gleichung mit den unbekannten Systemparametern a, b, c, d behaftet ist, die die Rad-Maschine-Anordnung beschreiben bzw. identifizieren. Aus den während des zweiten Meßlaufes gemessenen Kräften, bei dem die beiden Kalibriergewichte vom Rad entfernt sind, wird eine zweite Gleichung erstellt, die die Beziehung zwischen den gemessenen Kräften und den zur Kompensation der Eigenunwucht des Rades erforderlichen Auswuchtgewichten beschreibt, und die ebenfalls mit den unbekannten Systemparametern a, b, c, d versehen ist und wie folgt lautet:
wobei s′1x, s′1y, s′2x, s′2y die Komponenten der gemessenen Kräften sind.
Beide Gleichungen liegen wegen der vektoriellen Beziehung zwischen den gemessenen Kräften und den am Rad angreifenden Kräften als Gleichungssysteme vor. Durch Subtraktion der beiden Gleichungen bzw. Gleichungssysteme wird die folgende dritte Gleichung
erhalten, in der bis auf die Systemparameter sämtliche Größen (Kalibriergewichte nach Betrag und Relaitvposition und die gemessenen Kräfte entsprechend S₁, S₂, S′₁, S′₂) bekannt sind. Anhand dieses eindeutig bestimmten Gleichungssystems werden nun die Systemparameter a, b, c, d ermittelt, mit deren Hilfe bei Einsetzung in die zweite Gleichung II die Auswuchtgewichte nach Betrag und Anbringungsposition erhalten werden können.
Nach der Erfindung sind zum Auswuchten eines Rades lediglich zwei Meßläufe mit den damit verbundenen Beschleunigungen und Verzögerungen notwendig. Nach Messung der während des zweiten Meßlaufes auf die Lager wirkenden Kräfte können sofort die Auswuchtgewichte in ihrer Größe und Anbringungsposition ermittelt werden. Die Verringerung der zur Bestimmung der Auswuchtgewichte erforderlichen Meßläufe um einen Meßlauf ist mit Zeitersparnis verbunden, weshalb das Auswuchten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung effektiver durchgeführt werden kann.
Anhand der Figuren wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Auswuchtmaschine und
Fig. 2 eine Seitenansicht der Scheibe, die die Winkelposition der Welle feststellt.
Die dargestellte Auswuchtmaschine weist eine Welle 1 auf, die an ihrem einen Ende mit einem Träger 2 versehen ist, der den auszuwuchtenden Gegenstand, beispielsweise ein Rad 3 eines Kraftfahrzeuges aufnimmt.
Die Welle 1 wird von einem Motorsystem drehend angetrieben, das der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Welle 1 wird von zwei im Abstand zueinander angeordneten Lagern 4 bzw. 6 gehalten, an denen jeweils ein Kraftaufnehmer 8 bzw. 10 angebracht ist.
An der Welle 1 sitzt eine Scheibe 12, die die Dreh- bzw. Winkelposition der Welle 1 feststellt und an ihrer Peripherie mehrere äußere Schlitze 14 aufweist, welche auf einer Umfangskreislinie um die Achse der Scheibe 12 in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Die Scheibe 12 weist einen weiteren inneren Schlitz 16 auf, der in bezug auf die äußeren Schlitze 14 innen angeordnet ist, d. h. der in bezug auf die äußeren Schlitze 14 radial nach innen verschoben ist. Beispielsweise ist die Anzahl von äußeren Schlitzen 14 der Scheibe 12 gleich einem Vielfachen von vier, die Anzahl betrage beispielsweise 4n.
Die mit der Welle 1 in Drehverbindung stehende Scheibe 12 befindet sich vor einer optischen Lesevorrichtung 18, die den Durchgang der äußeren Schlitze 14 und des inneren Schlitzes 16 unabhängig voneinander erfaßt. Diese optische Lesevorrichtung 18 ermittelt auch die Drehrichtung der Scheibe 12 und ist mit einem Geschwindigkeitsmesser 20 verbunden.
Die Kraftaufnehmer 8 und 10 übertragen die den gemessenen Kräften entsprechenden Signale an eine Rechen- und Verarbeitungseinheit (im folgenden als Einheit 22 bezeichnet), die auch die Informationen der optischen Lesevorrichtung 18 und des Geschwindigkeitsmessers 20 aufnimmt. Zum Auswuchten eines Rades 3, das an dem Träger 2 der Welle 1 angebracht ist, bringt man an der Radfelge an in einem bestimmten Winkelabstand voneinander entferntliegenden Punkten zwei Kalibriergewichte bekannter Beträge an. Daraufhin wird das Rad von dem (nicht dargestellten) Motor angetrieben, bis es sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dreht. Sobald diese Geschwindigkeit erreicht ist, übergeben die Kraftaufnehmer 8 und 10, die die durch die Rotation der Welle 1 auf die Lager 4 und 6 ausgeübten Kräfte messen, an die Einheit 22 Signale, die den Komponenten der ausgeübten Kräfte entsprechen. Die Einheit 22 nimmt diese Signale auf und überträgt sie in einen Speicher 24.
Diese Einheit 22, die die Informationen der optischen Lesevorrichtung 18 empfängt, kennt die Winkelposition der Welle und somit diejenige des Rades. Die Einheit 22 kennt auch die Rotationsgeschwindigkeit dieses Rades und beginnt mit der Aufnahme der von den Kraftaufnehmern abgegebenen Signale, sobald die Geschwindigkeit einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Die von den Kraftaufnehmern 8 und 10 abgegebenen Signale der Komponenten der Kräfte werden dann erfaßt und bei jedem Durchgang eines äußeren Schlitzes 14 vor der optischen Lesevorrichtung 18 numeriert. Der Rechner berechnet also die Komponenten der Signale für jeden dieser erfaßten Werte. Er berechnet daraus das Verhältnis zwischen den Komponenten der auf den Kreisrändern der Felge zu plazierenden Auswuchtgewichte und den Komponenten der gemessenen Signale.
Bei der ersten Messung, d. h. wenn das Rad mit den Kalibriergewichten versehen ist, ist diese Beziehung durch das folgende Gleichungssystem gegeben:
Darin sind m₁ und m₂ die Korrekturgewichte zum Kompensieren der Eigenunwucht des Rades, während me und mi die an dem Rad angebrachten bekannten Kalibriergewichte sind. S₁ und S₂ sind die von den beiden Kraftaufnehmern gelieferten Signale.
Anschließend werden die Gewichte von der Felge des Rades 3 abgenommen, woraufhin das Rad von neuem drehend angetrieben und eine neue Messung ausgeführt wird, so daß die Einheit 22 von den Kraftaufnehmern 8 und 10 neue Signale der Kraftkomponenten empfängt, aufgrund derer die Einheit 22 das Verhältnis der Komponenten der auf dem Rad anzubringenden Auswuchtgewichte zum Kompensieren ausschließlich der Unwucht bestimmt. Die Einheit 22 vergleicht dann das erhaltene Resultat mit dem in dem Speicher 24 enthaltenen und leitet daraus die Grundbeziehung des Systems Rad/Maschine ab .
Bei dieser zweiten Messung, d. h. nach dem Entfernen der Kalibriergewichte, ist dieser Zusammenhang durch das folgende Gleichungssystem gegeben:
Durch Subtraktion des Gleichungssystems II von dem Gleichungssystem I ergibt sich:
Dieses Gleichungssystem entspricht der Grundbeziehung des Systems Rad/Maschine, die linear und für den gleichen Radtyp gleich ist, d. h. für den Radsatz eines Fahrzeugs gleich ist.
Vorzugsweise verwendet man für die Kalibriergewichte Gewichte gleichen Betrages, so daß me=mi gilt.
Wenn man außerdem, wie oben erwähnt, eine Scheibe 12 verwendet, die 4n äußere Schlitze 14 aufweist, können die Vergleichsgewichte an solchen Stellen angeordnet werden, die um einen Winkel von 90° voneinander entfernt liegen.
Dies kann auf einfache Art und Weise mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Auswuchtmaschine bewerkstelligt werden, indem das Rad 3 soweit gedreht wird, bis die optische Lesevorrichtung 18 den inneren Schlitz 16 erfaßt, und das erste Kalibriergewicht auf der Senkrechten zur Welle 1 plaziert wird. Daraufhin wird das Rad 3 weitergedreht, bis die optische Lesevorrichtung 18 den Durchgang des äußeren Schlitzes 15 anzeigt, der durch n äußere Schlitze 14 von dem ersten inneren Schlitz (von dem auf einem Radius mit dem inneren Schlitz 16 liegenden Schlitz), d. h. um einen Winkel von 90°, entfernt liegt. Das zweite Kalibriergewicht wird dann an der Felge des Rades 3 befestigt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einheit 22 mit einer Anzeigevorrichtung 26 verbunden, die im wesentlichen zwei Signallampen 27 bzw. 28 aufweist, die dem Bediener die Erfassung des inneren Schlitzes 16 bzw. des äußeren Schlitzes 15 anzeigen.
Wenn die Kalibriergewichte also in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet sind, kann die Drehposition der Welle 1 bei Erfassung des inneren Schlitzes 16 als Referenzposition angenommen werden, so daß die Komponente mix genauso wie die Komponente mey gleich 0 ist (mix= mey=0). Es gilt dann also
miy=mi und mex=me,
und wenn man zwei gleich große Massen wählt, d. h. me= mi=m, erhält man
Zur Bestimmung der Systemparameter a, b, c und d des Systems Rad/Maschine muß die Vorrichtung 22 ein System von vier Gleichungen mit vier Unbekannten lösen. Die Einheit 22 setzt dann diese Werte in das Gleichungssystem II ein, aus der die Komponenten der auf dem äußeren und dem inneren Felgenring anzubringenden Auswuchtgewichte erhalten werden.
Die Einheit 22 gibt auch die Beträge der Auswuchtgewichte und ihre Position in bezug auf die Referenzachse an, die von der Achse gebildet wird, welche durch den inneren Schlitz 16 und den Mittelpunkt der Scheibe 12 verläuft. Diese Ergebnisse werden auf einer Anzeige 30 angezeigt, während die Werte a, b, c und d in dem Speicher 24 gespeichert werden.
Vorteilhafterweise weist die dargestellte Auswuchtmaschine auch eine Steuerschaltung auf, die mit einem Unterbrecherschalter 32 versehen ist. Wenn der Unterbrecherschalter 32 geschlossen ist, setzt er die Einheit 22 und den Speicher 24 in Betrieb. Wenn der Unterbrecherschalter 32 geöffnet ist, bewirkt er jedoch das Löschen des Speichers.
Die Anzeige 30 zeigt in gewohnter Weise einerseits bei 34 die Beträge der an der Felge anzubringenden Auswuchtgewichte und andererseits mit Hilfe von aufleuchtenden Pfeilen 36 die Verstellung an, die vorgenommen werden muß, um die Position zu erreichen, an der die Auswuchtgewichte anzubringen sind.
Zur Erleichterung der Arbeit des Bedieners ist die Einheit 22 außerdem mit einer Signallampe 38 und/oder einem Lautsprecher 40 verbunden, die dem Bediener das Ende jeder Messung anzeigen, damit er das Rad abbremst, um entweder die Kalibriergewichte abzunehmen oder die Auswuchtgewichte gemäß den von der Anzeige 30 angezeigten Informationen anzubringen.
Bei der in den Figuren dargestellten Auswuchtmaschine braucht der Bediener vor dem Anbringen der Kalibriergewichte an dem Rad nicht einzugreifen und er braucht keinerlei Parameter des Rades oder auch der Maschine zu messen, um sie in die Vorrichtung 22 einzugeben. Lediglich die Rotationsgeschwindigkeit geht in die Messung ein, die nur durch Meßfehler dieser Rotationsgeschwindigkeit oder eventuell durch Positionsfehler der Kalibriergewichte beeinträchtigt werden kann. Die Anzeigen sind daher zuverlässig und die Fehlergefahren weitestgehend eingeschränkt.
Außerdem gehen der Durchmesser und die Breite der Felge nicht mehr in die Bestimmung der Auswuchtgewichte ein. Es ist daher möglich, ein Rad mit Hilfe von Auswuchtgewichten auszuwuchten, die auf Kreislinien mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind. Das ist insbesondere bei Aluminiumfelgen oder anderen Felgen von Interesse, deren Form das Anbringen von Auswuchtgewichten auf Kreislinien mit gleichen Durchmessern nicht erlauben.
Die Kalibriergewichte können jeden beliebigen Betrag haben und untereinander verschieden sein. Die Kalibriergewichte können um einen variablen Winkel voneinander entfernt liegen, der kleiner oder größer als 90° ist, aber nicht gleich 180° sein darf. Dieser Winkel richtet sich nach der Anzahl der äußeren Schlitze 14 der Scheibe 12.
Die Grundbezeichnung der Rad-Maschine-Anordnung ist für Räder des gleichen Typs, also im Prinzip für alle Räder ein und desselben Fahrzeuges, gleich. Durch die Speicherung dieser Grundbeziehung in dem Speicher 24 können die anderen Räder einfach und schnell ausgewuchtet werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eines Fahrzeugrades, in einer Auswuchtvorrichtung, mit den folgenden Schritten:
  • - Befestigen des Rades an einer an zwei im Abstand zueinander angeordneten Lagern gehaltenen Welle, wobei die Lager mit Kraftaufnehmern zur Ermittlung der bei Drehung von Rad und Welle auf die Lager wirkenden Kräfte versehen sind,
  • - Drehen des Rades ohne Kalibriergewichte und Bestimmen der von einer Unwucht hervorgerufenen Kräfte mit den Kraftaufnehmern in einem Meßlauf,
  • - Anbringen von je einem Kalibriergewicht bekannten Betrages an der Innen- und Außenseite des Rades in einem Winkelabstand,
  • - Drehen des Rades mit den Kalibriergewichten und Bestimmen der dabei hervorgerufenen Kräfte mit den Kraftaufnehmern,
  • - Berechnen der Grundbeziehung des Systems Rad/ Auswuchtvorrichtung anhand der mit und ohne Kalibriergewichte bestimmten Kräfte und
  • - Berechnen von zum Ausgleich der Unwucht des Rades nach Lage und Größe erforderlichen Aus­ wuchtgewichten anhand der ermittelten Grundbeziehung und der ohne Kalibriergewichte ermittelten Kräfte,
dadurch gekennzeichnet
  • - daß auch bei mit beiden Kalibriergewichten (me, mi) versehenem Rad (3) nur ein einziger Meßlauf durchgeführt wird,
  • - daß die Systemparameter (a, b, c, d) der Grundbeziehung gemäß berechnet werden, wobei
    • - mex, mey, mix, miy die x- und y-Komponenten der Kalibriergewichte (me, mi),
    • - S1x, S1y, S2x, S2y die x- und y-Komponenten der mit den Kraftaufnehmern (8, 10) bei Drehung des Rads (3) mit den Kalibriergewichten (me, mi) ermittelten Kräfte und
    • - S′1x, S′1y, S′2x, S′2y die x- und y-Komponenten der mit den Kraftaufnehmern (8, 10) bei Drehung des Rades (3) ohne die Kalibriergewichte (me, mi) ermittelten Kräfte sind,
  • - und daß die anzubringenden Auswuchtgewichte (m₁, m₂) mit den zuvor berechneten Systemparametern (a, b, c, d) nach Größe und Lage gemäß ermitelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Welle (1) erfaßt wird und daß bei beiden Meßläufen die auf die Lager (4, 6) wirkenden Kräfte (S₁, S₂, S′₁, S′₂) erst dann gemessen werden, wenn die Rotationsgeschwindigkeit einen bestimmten vorgebbaren Wert erreicht hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (3) bis in eine Bezugswinkelposition gedreht wird, daß das erste Kalibriergewicht (me) an der einen Seite des Rades (3) angebracht wird, daß das Rad (3) um einen dem vorgebbaren Winkelabstand zwischen den Kalibriergewichten (me, mi) entsprechenden Winkel gedreht wird und daß dann das zweite Kalibriergewicht (mi) an der anderen Seite des Rades (3) angebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Kalibriergewichte (me, mi) zwei gleiche Gewichte gewählt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand zwischen den am Rad (3) angebrachten Kalibriergewichten (me, mi) ungleich 180° ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand zwischen den beiden Kalibriergewichten (me, mi) 90° beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemparameter (a, b, c, d) zwecks Auswuchten anderer gleicher Räder (3) in einem Speicher (24) gespeichert werden.
8. Vorrichtung zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eines Fahrzeugrades, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
  • - einer drehend antreibbaren Welle, die mit einer Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Rades versehen ist und von zwei im Abstand zueinander angeordneten Lagern gehalten ist,
  • - zwei Kraftaufnehmern zum Messen der auf die Lager wirkenden Kräfte,
  • - einer Rotationsgeschwindigkeit-Meßvorrichtung zum Messen der Rotationsgeschwindigkeit der Welle,
  • - einer Drehwinkel-Meßvorrichtung zur Bestimmung der Drehposition der Welle relativ zu einer Referenzposition und
  • - einer Recheneinheit zum Empfang der Signale von den Kraftaufnehmern, der Rotationsgeschwindigkeit- Meßvorrichtung und zur Berechnung der Größe sowie der Lage von zur Kompensation der Unwucht des Rades erforderlichen Auswuchtgewichten, wobei die Recheneinheit zum Empfang der Signale der Kraftaufnehmer bei Drehung des Rades mit und ohne Kalibriergewichte bekannter Beträge und Lagen an beiden Seiten des Rades und zur Berechnung der Grundbeziehung des Systems Rad/Aus­ wuchtvorrichtung ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Recheneinheit (22) zum Empfang der Signale (S₁, S₂) der Kraftaufnehmer (8, 10) bei Drehung des gleichzeitig mit beiden Kalibriergewichten (me, mi) versehenen Rades (3) während eines einzigen Meßlaufs und zum Erstellen einer ersten Gleichung ausgebildet ist, wobei die erste Gleichung wie folgt lautet: in der
    • - mex, mey, mix, miy die x- und y-Komponenten der Kalibriergewichte,
    • - m1x, m2x, m1y, m2y die x- und y-Komponenten der anzubringenden Auswuchtgewichte (m₁, m₂),
    • - S1x, S1y, S2x, S2y die x- und y-Komponenten der mit den Kraftaufnehmern (8, 10) bei Drehung des Rads (3) mit den Kalibriergewichten (me, mi) ermittelten Kräfte und
    • - a, b, c, d die Systemparameter sind,
  • - daß die Recheneinheit (22) ferner zum Empfang der Signale (S′₁, S′₂) der Kraftaufnehmer (8, 10) bei Drehung des Rads (3) ohne Kalibriergewichte (me, mi) und zum Erstellen einer zweiten Gleichung ausgebildet ist, wobei die zweite Gleichung lautet: in der
    • - S′1x, S′1y, S′2x, S′2y die x- und y-Komponenten der mit den Kraftaufnehmern (8, 10) bei Drehung des Rads (3) ohne die Kalibriergewichte (me, mi) ermittelten Kräfte sind,
  • - daß die Recheneinheit (22) ferner mit einer Subtrahiervorrichtung zum Subtrahieren der ersten und der zweiten Gleichung voneinander versehen ist und zur Berechnung der Systemparameter (a, b, c, d) aus der Subtraktionsergebnis- Gleichung ausgebildet ist und
  • - daß die Recheneinheit (22) zur Berechnung der Ausgleichsgewichte (m₁, m₂) anhand der zweiten Gleichung mit den berechneten Systemparametern (a, b, c, d) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (24) zum Speichern der von der Recheneinheit (22) ermittelten Systemparameter (a, b, c, d) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkel-Meßvorrichtung eine mit der Welle (1) drehfest verbundene Scheibe (12) aufweist, die mehrere gleichmäßig auf einer Umfangslinie verteilt angeordnete äußere Schlitze (14, 15) und einen weiteren inneren Schlitz (16) aufweist, der zu den äußeren Schlitzen (14, 15) der Umfangslinie radial versetzt ist, und daß die Scheibe (12) mit der Welle (1) verbunden und vor einer optischen Lesevorrichtung (18) bewegbar ist, die die Schlitze (14, 15) auf der Umfangslinie und den zu diesen versetzten weiteren inneren Schlitz (16) unabhängig voneinander erfaßt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Signallampen (27, 28) vorgesehen sind, die das Erreichen zweier vorgebbarer Drehpositionen des Rades (3) zur Anbringung der beiden Kalibriergewichte (me, mi) am Rad (3) in dem gewünschten Winkelabstand anzeigen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Meldeorgane (38, 40) vorgesehen sind, die das Ende der Messung der auf die Kraftaufnehmer (8, 10) wirkenden Kräfte bei Rotation des Rades (3) mit und ohne Kalibriergewichte (me, mi) anzeigen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (22) mit einer Anzeige (30) verbunden ist, der die ermittelten Beträge und Positionen der anzubringenden Auswuchtgewichte anzeigt.
DE19863629059 1985-09-12 1986-08-27 Verfahren und vorrichtung zum auswuchten eines fahrzeugrades oder dergleichen Granted DE3629059A1 (de)

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