DE3641295A1 - Wuchtmaschine fuer fahrzeugraeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wuchtmaschine für Fahrzeugrä­ der nach dem Oberbetriff des Patentanspruchs wie sie aus der Werkstattechnik bekannt ist. Der Spanndeckel der bekann­ ten Wuchtmaschinen ist als ein relativ großes Teil ausge­ bildet, welches mit axial abstehenden Druckbolzen in die definiert bearbeiteten Anschraubaugen der Fahrzeugräder ein­ greift. Mit Rücksicht auf die teilweise recht unterschied­ liche Ausgestaltung der Fahrzeugräder im Nabenbereich als aus gepreßtem Stahlblech bestehenden Radscheiben zum einen und aus geschmiedeten oder gegossenen Leichtmetallrädern zum anderen müssen die in die Anschraubaugen eingreifenden Druckbolzen relativ lang sein, damit auch beim Auswuchten von Leichtmetallrädern, bei denen die Anschraubaugen recht tief in Nischen versenkt angeordnet sind, der gleiche Spann­ deckel verwendet werden kann.

Bisher waren mit den gattungsmäßig zugrunde gelegten Wucht­ maschinen ausreichend genaue Wuchtergebnisse erzielbar. Im Zuge der immer leichter werdenden Räder sind jedoch auch die Anforderungen an die absolute Wuchtgenauigkeit gestiegen, so daß geringere Wuchttoleranzen als die mit der gattungs­ mäßig zugrunde gelegten Maschine erreichbaren gefordert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wuchtgenauigkeit der gattungsmäßig zugrunde gelegten Wuchtmaschine auf einfache Weise zu steigern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst. Dank der Verwendung eines ein­ facheren und kleineren Spanndeckels mit zentrumsnah angeord­ neten Spannflächen und tief liegendem Schwerpunkt, insbe­ sondere aber aufgrund der radseitigen Spannung an einer schmalen Ringfläche im stirnseitigen Randbereich der Zen­ trierbohrung wird der Spanndeckel sehr genau an der Rota­ tionsachse des Wuchtkopfes und auch an der geometrischen Achse des Fahrzeugrades gehalten, so daß die undefinierte Streulage des Spanndeckels in Relation zum Fahrzeugrad ver­ kleinert wird. Es hat sich nämlich überraschenderweise heraus­ gestellt, daß die früheren bekannten Spanndeckel aufgrund ihrer radial relativ weit vom Drehzentrum entfernt liegenden Anlagepunkte teilweise schief verspannt wurden und in Rela­ tion zur Spiegelpartie des Fahrzeugrades eine taumelnde Schräglage einnahmen, wodurch der Spanndeckelschwerpunkt eine Exzentrizitätslage einnahm. Dadurch wurde eine Unwucht in das aufgespannte Gesamtsystem, bestehend aus Fahrzeugrad und Spanndeckel, hineingetragen, die zum einen undefiniert war und zum anderen unerkannt blieb. Solange die Anforderungen an die Wuchtgenauigkeit nur relativ gering waren, mochte dies noch hingehen. Bei zunehmender Anforderung hinsicht­ lich der Wuchtgüte traten jedoch auf unerklärlicher Weise Grenzen auf, obwohl die sogenannte Umschlag-Wuchtgenauigkeit der betreffenden Maschinen, die bei irgendwelchen Meister­ stücken durchgeführt wurde, wesentlich besser war. Aufgrund der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis konnte hier­ für - wie gesagt - der bisher verwendete Spanndeckel verant­ wortlich gemacht werden, der dank dieser Erkenntnis in die neue Form umkonstruiert wurde.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 einen achsparallelen Querschnitt durch einen Wuchtkopf mit aufgespanntem Fahrzeugrad und er­ findungsgemäßen Spanndeckel und

Fig. 2 den Spanndeckel alleine in Schrägansicht.

Die Wuchtmaschine, deren Wuchtkopf 1 in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine vertikale Drehachse 2 auf. Der Wuchtkopf hat demgemäß eine horizontale ringförmige Anlagefläche 3 zur Auf­ lagerung der Spiegelpartie 6 eines Fahrzeugrades, wovon in der linken Bildhälfte ein Fahrzeugrad 4 aus Stahlblech und in der rechten Bildhälfte ein Fahrzeugrad 5 aus gegossenem Aluminium dargestellt ist. Aus der Anlagefläche 3 ragt bund­ artig ein Spanndorn 9 axial hervor, der aus mehreren ring­ förmig angeordneten Spannsegmenten 10 gebildet ist. Die Spann­ segmente legen sich an die definiert bearbeitete Leibung einer radseitigen Zentrierbohrung 8 bzw. 8′ an. Der Spann­ dorn kann durch Einpressen eines Spreizkonus′ 11 aufgeweitet werden, wodurch der Spanndorn das Rad gleichachsig zur Dreh­ achse 2 des Wuchtkopfes zentriert. Im Innern des Wuchtkopfes ist das hülsenförmige Ende einer mit dem Wuchtkopf umlaufen­ den Spanneinrichtung angeordnet. Die Kraftbetätigung dieser Spanneinrichtung ist jedoch nicht mehr dargestellt; es kann sich dabei um einen Druckluft-beaufschlagbaren Stellzylinder oder eine Spindelverstellung handeln. Die Spanneinrichtung 13 wird beim Radspannen in den Wuchtkopf zurückgezogen. Von außen ist die Spanneinrichtung über eine zentrische Bohrung 14, die den Spanndorn durchsetzt, zugänglich.

Um ein auf den Wuchtkopf 1 aufgelegtes Fahrzeugrad 4 bzw. 5 unter Ausnutzung der Rückzugsbewegung der Spanneinrichtung 13 spannen zu können, ist ein sogenannter Spanndeckel 15 vorgesehen, dessen Ausgestaltung wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Der Spanndeckel 15 weist zunächst einen zentrisch angeordneten Zuganker 16 auf, der mit der Spanneinrichtung 13 verriegelbar ist. Um die Verrie­ gelung möglichst einfach betätigen zu können, ist im vor­ deren Bereich des Zugankers eine breite Eindrehung 29 ange­ bracht, in die Verriegelungskugeln 17 eingreifen können. Die axial in dem Wuchtkopf 1 verschiebbare Spanneinrichtung 13 befindet sich bei aufnahmebereitem Zustand in einer ganz an­ gehobenen, in der rechten Bildhälfte strichpunktiert ange­ deuteten Stellung, in der die die Verriegelungskugeln 17 tragenden Fenster gleichauf liegen mit einer ringförmigen Rückzugstasche 18, in die die Verriegelungskugeln 17 radial nach außen ausweichen können und den Zuganker freigeben. Bei eingestecktem Zuganker und anschließender Rückzugsbewe­ gung der Spanneinrichtung 13 werden die Verriegelungskugeln radial nach innen in die Eindrehung 29 hineingedrückt, wo­ durch eine axial zugfeste Verriegelung zwischen Zuganker 16 und Spanneinrichtung 13 zustande kommt. Bei weiterem Rück­ zug der Spanneinrichtung ins Innere des Wuchtkopfes hinein wird der Zuganker mit nach unten weggezogen, wodurch zum einen der Spanndorn 9 mittels der Spreizhülse 12 bzw. dem Spreizkonus 11 gespannt und dadurch das Rad zentriert wird und wodurch ferner über die glockenartige Hülse 23 das Fahr­ zeugrad axial auf die Anlagefläche 3 festgespannt wird. Um die axiale Spannung des Fahrzeugrades auf die Anlagefläche 3 des Wuchtkopfes nicht an den radial relativ weit weg von der Drehachse 2 entfernt angeordneten Schraubenaugen 7 bzw. 7′ anbringen zu müssen, legt sich der Spanndeckel erfindungs­ gemäß über die eben erwähnte glockenartige Hülse 23 mit de­ finiert bearbeiteter Stirnseite 24 an eine schmale Ringfläche im stirnseitigen Randbereich der Zentrierbohrung 8 bzw. 8′ des Fahrzeugrades 4 bzw. 5 an. Die glockenartige Hülse 23 kann in einfacher Weise mit dem Zuganker 16 zu einem eintei­ ligen Werkstück integriert sein. Dank der axialen Spannung des Fahrzeugrades an zentrumsnahen Punkten baut der ganze Spanndeckel in Radialrichtung nur relativ klein, was auf­ grund des geringen Volumens und des geringen Gewichtes sei­ ne Handhabung erleichtert. Außerdem wird als wesentlicher Vorteil auch erreicht, daß etwaige Unwuchten von ihrer ab­ soluten Größe her klein sind, weil leichte und radial klein bauende Teile bei vorgegebener Fertigungsgenauigkeit nur kleine absolute Unwuchten haben können, im Vergleich zu radial größer bauenden und/oder schwereren Teilen. Ein wei­ terer wesentlicher Gesichtspunk der axialen Klemmung der Fahrzeugräder 4 bzw. 5 entlang einer schmalen Ringfläche im stirnseitigen Randbereich der Zentrierbohrung 8 bzw. 8′ besteht aber darin, daß dieser Randbereich der Zentrier­ bohrung mit geringem Fertigungsaufwand definiert und genau parallel zur Spiegelpartie 6 des Rades bearbeitbar ist. Gleiches kann von den bisher zur Spannung ausgenützten Schrau­ benaugen 7 bzw. 7′ nicht gesagt werden.

Für die Verschraubung der Fahrzeugräder am Fahrzeug ist eine axiale Lagetoleranz der einzelnen Schraubenaugen 7 bzw. 7′ unerheblich und sie ist es auch beim Klemmen des Fahrzeugrades zu Wuchtzwecken, sofern die Anforderungen an die Wuchtgüte nicht besonders hoch sind. Insbesondere bei den Leichtmetallrädern weisen die Schraubenaugen 7′ größere axiale Lagetoleranzen auf, die zu einem entsprechenden Ver­ kippen des dort angreifenden früheren Spanndeckels führten. Dank der erfindungsgemäßen Klemmung des Fahrzeugrades an der definiert bearbeiteten schmalen Ringfläche im Randbereich der Zentrierbohrung 8 bzw. 8′ ist ein solches Verkippen nicht mehr zu befürchten, weil - wie gesagt - für die rad­ seitige Anlagefläche eine hohe Fertigungsgenauigkeit ohne großen Fertigungsaufwand geschaffen werden kann. Um dennoch auftretende taumelartige Schrägstellungen des Spanndeckels 15 hinsichtlich ihres Einflusses auf die dadurch bewirkte Unwucht möglichst klein zu halten, ist bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen Spanndeckels 15 dafür gesorgt, daß dessen Schwerpunkt 27 möglichst höhengleich liegt wie die Anlagefläche 3 des Wuchtkopfes 1. Hierfür werden örtlich ge­ zielt gewichtserleichternde Maßnahmen angewendet, um den Schwerpunkt 27 möglichst weit nach unten zu drücken. Zum einen ist der aus Stahl bestehende Zuganker 16 mit inte­ grierter glockenartiger Hülse 23 im oberen Bereich mit einer Erleichterungsbohrung 28 versehen. Die übrigen Teile des Spanndeckels 15, die im wesentlichen oberhalb der glocken­ artigen Hülse 23 liegen, sind - von einigen weniger ins Ge­ wicht fallenden Ausnahmen abgesehen - aus Aluminium her­ gestellt, so daß ihr Einfluß auf die Schwerpunktlage ge­ ringer ist als der Einfluß der Stahlteile.

In diesem Zusammenhang sei zunächst noch einmal auf die Kon­ struktion des Spanndeckels eingegangen, soweit diese für eine Betätigung des Spanndorns 9 verantwortlich ist. Und zwar ist um den Zuganker 16 herum eine Spreizhülse 12 axial verschieb­ bar angeordnet, die unter axialer Vorspannung der Feder 21 steht. Die Spreizhülse 12 besteht im wesentlichen lediglich aus einem Stahlring, der am Außenumfang den Spreizkonus 11 trägt. Um durch die glockenartige Hülse 23 hindurch die Spreizhülse 12 mit Federkraft axial beaufschlagen zu können, sind am Umfang mehrere Druckstifte 20 aus Aluminium vor­ gesehen, die sich an einem Federteller 19 ebenfalls aus Aluminium abstützen und gewissermaßen einen Stangenkäfig bilden, dessen Stangen die glockenartige Hülse 23 axial durchsetzen. Oberhalb des Federtellers ist die bereits er­ wähnte Feder 21 angebracht, die sich in einen Handgriff 22 teilweise hineinerstreckt. Der Handgriff 22 ist mit einer Gehäuseglocke 26 integriert, die oberseitig an die glocken­ artige Hülse 23 angeschraubt ist und die die oberseitige Stütze für die Feder 21 bildet. Von den eben erwähnten Tei­ len sind lediglich die Spannhülse 12 und die Feder 21 aus Stahl, wogegen die Druckstifte 20, der Federteller 19 und die Gehäuseglocke 26 mit dem Griff 22 aus Aluminium herge­ stellt sind. Dank dieser Leichtbauwerkstoffe ist der Schwer­ punkt 27 weit nach unten gerückt und liegt in Einbaulage des Spanndeckels 15 axial nahe an der Anlagefläche 3. Soll­ te nun aufgrund einer Ungenauigkeit der ringförmigen Anla­ gefläche im Randbereich der Zentrierbohrung 8 bzw. 8′ oder aufgrund eines Fremdkörpers der Spanndeckel 15 beim Ver­ spannen des Fahrzeugrades auf dem Wuchtkopf 1 verkippt werden, so verlagert sich der Schwerpunkt 27 des Spann­ deckels 15 sogut wie gar nicht; zumindest kann die dadurch etwaigerweise herbeigeführte Unwucht des Spanndeckels 15 vernachlässigt werden, weil sie weit unterhalb der Wuchtge­ nauigkeit der Wuchtmaschine liegt.

Claims (1)

1. Wuchtmaschine für Fahrzeugräder, mit einem drehantreibbaren sogenannten Wuchtkopf, der eine senkrecht zur Drehachse stehende, ebene Anlagefläche für die Spiegelpartie des aus­ zuwuchtenden Fahrzeugrades und einen aus der Anlagefläche bundartig axial vorstehenden, gleichachsig zur Drehachse angeordneten, aus ringförmig verteilten, radial nachgiebigen Spannsegmenten gebildeten Spanndorn aufweist, der durch einen einpreßbaren Spreizkonus an die definiert bearbeitete Leibung einer radseitigen Zentrierbohrung radzentrierend an­ preßbar ist, und mit einer kraftbetätigbaren, beim Radspannen eine axiale Rückzugbewegung ausführenden Spanneinrichtung im Inneren des Wuchtkopfes, die über eine zentrische, den Spanndorn durchsetzende Bohrung von außen erreichbar ist, ferner mit einem sogenannten Spanndeckel zum Festpratzen des auszuwuchtenden Fahrzeugrades auf den Wuchtkopf, mit einem zentrisch am Spanndeckel angeordneten, mit der Spanneinrich­ tung des Wuchtkopfes verriegelbaren Zuganker, mit gleich­ mäßig am Umfang des Spanndeckels verteilt angeordneten, dem Zuganker unbeweglich zugeordneten Niederhaltern zur Anlage an definiert bearbeiteten Flächen auf der der Spiegelpartie des Fahrzeugrades gegenüberliegenden Stirnseite und mit einer auf dem Zuganker axial verschiebbaren und unter axia­ ler Federvorspannung stehenden Spreizhülse, deren vorderes Ende den mit dem Spanndorn zusammenarbeitenden Spreizkonus trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalter gemeinsam als eine einzige glockenar­ tige Hülse (23) mit definiert bearbeiteter Stirnseite (24) ausgebildet sind, welche Hülse (23) radseitig an eine schma­ le Ringfläche im stirnseitigen Randbereich der Zentrier­ bohrung (8, 8′) des Fahrzeugrades (4, 5) anlegbar ist und daß durch örtlich gezielte Anwendung gewichtserleichternder Maßnahmen (Erleichterungsbohrung 28, Aluminium-Werkstoff für Gehäuseglocke 26, Handgriff 22, Federteller 19 und Druckstifte 20) der Schwerpunkt (27) des Spanndeckels (15) in Einbaulage etwa auf der Höhe der Anlagefläche (3) des Wuchtkopfes (1) liegt.