DE3823721C2 - Rad/reifen-lastsimulationsvorrichtung - Google Patents
Rad/reifen-lastsimulationsvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lastsimulationsvorrichtung
zur Aufbringung einer radial
einwärts gerichteten Last auf eine Rad/Reifen-Einheit, wenn
sich diese Rad/Reifen-Einheit dreht.
Die meisten modernen Automobilfabriken besitzen eine oder
mehrere Rad/Reifen-Montagestraßen, in denen Fahrzeugräder
und Fahrzeugreifen empfangen und die Reifen auf die
Räder montiert und aufgepumpt werden, bevor die Rad/Reifen-
Einheiten an den Fahrzeugen montiert werden. Derartige
Montagestraßen besitzen normalerweise verschiedene auto
matische Einrichtungen, wie beispielsweise eine Vorrichtung
zum Einseifen des Rades und/oder eine Vorrichtung zur
Montage des Reifens am Rad, eine Vorrichtung zum Aufpumpen
des Reifens und eine Vorrichtung zum Auswuchten des mon
tierten und aufgepumpten Reifens. Die bei derartigen Straßen
verwendeten Auswuchtvorrichtungen sind besonders wirkungs
voll, indem sie die Rad/Reifen-Einheit genau auswuchten,
wenn diese die Reifenstraße verläßt. In vielen Fällen wurde
jedoch festgestellt, daß bei den Rad/Reifen-Einheiten wieder
Unwuchten auftreten, nachdem das Rad nur über eine sehr
kurze Distanz gefahren wurde. Es wird angenommen, daß diese
Unwucht nach einer sehr kurzen Fahrzeit auf die Tatsache
zurückzuführen ist, daß sich während des Montageverfahrens
die Reifenwulste nicht in allen Fällen vollständig gegen die
Felgen setzen. Selbst wenn man das Fahrzeug dann nur über
eine relativ kurze Distanz gefahren hat, wobei das Gewicht
des Fahrzeuges auf den Reifen lastet, führt die Verbiegung
der Seitenwand und ein geringfügiges Erwärmen des Reifens
zu einem vollständigen Setzen des Reifenwulstes. Es gibt
eine Vielzahl von Gründen dafür, warum der Reifenwulst sich
nicht anfangs vollständig setzt, beispielsweise die Tat
sache, daß die Reifen oft etwas verzogen sind, wenn sie von
der Reifenstraße empfangen werden, was auf die Art und Weise
des Transportes und der Lagerung zurückzuführen ist. Andere
Faktoren, wie beispielsweise der Aufbau von Toleranzen o. ä.,
können dazu führen, daß ein Reifen relativ eng auf einer
speziellen Felge sitzt, so daß auf diese Weise die vollstän
dige Setzbewegung des Wulstes während des Aufpumpens verhin
dert wird.
Was auch immer hierfür der Grund sein mag, so fordern doch
derartige Unwuchten sehr oft die Durchführung von entsprechenden
Garantiearbeiten, und zwar entweder innerhalb der Automo
bilfabrik vor dem Transport des Fahrzeuges zu einem Händler
oder vom Händler selbst, um die Reifen in den genauen aus
gewuchteten Zustand zurückzuführen. Hierfür ist nicht nur
ein relativ teurer Vorgang erforderlich, da der Auswucht
vorgang ein zweites Mal durchgeführt werden muß, sondern
dies ist besonders ärgerlich, wenn ein solcher Zustand durch
eine Beanstandung des Kunden entdeckt wird. Des weiteren hat
man festgestellt, daß viele Rad/Reifen-Einheiten, nachdem
sie erneut ausgewuchtet worden sind, die Anbringung von
wesentlich weniger Gewicht erforderlich machen als dies beim
anfänglichen Auswuchten erforderlich war. Es ist daher be
sonders wünschenswert, dieses Problem zu beseitigen, und
zwar sowohl von der Zufriedenstellung des Kunden her als
auch aus Gründen des Ersparnisses von Arbeits- und Material
kosten.
Aus der US-PS 41 73 850 ist eine Vorrichtung zur Reduzierung von
tangentialen Kraftschwankungen in einem Reifen bekannt, bei der bei der
Rotation des Reifens die Tangentialkraftschwankungen gemessen werden. In
Abhängigkeit von diesen Schwankungen wird ein Schleifgerät in Eingriff
mit dem Reifen bewegt. Zur Durchführung des Meßvorganges wird der Reifen
auf eine Standardfelge gebracht und nach Beendigung des Schleifvorganges
wirder von dieser entfernt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lastsimulationsvor
richtung zu schaffen, mit der in besonders wirksamer Weise die
Bedingungen simuliert werden können, die während des Anfangsbetriebes
eines Fahrzeugreifens auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lastsimulationsvor
richtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Lastsimulationsvorrichtung ist
eine zusätzliche Einheit, die in eine Rad/Reifen-Montagestraße einge
baut und zwischen der Aufpumpstation und der Auswuchtsta
tion angeordnet werden kann. Diese Einheit besitzt insbesondere eine
antreibbare Einrichtung, die sich mit dem
Umfang eines montierten und aufgepumpten Reifens in Ein
griff bewegen und den Reifen in eine Drehbewegung bis zu
einer vorgegebenen Drehzahl setzen kann, während gleich
zeitig auf den Reifen eine Last aufgebracht wird, wonach der
Reifen verzögert und die Rad/Reifen-Einheit in die Auswucht
station vorgerückt wird. Durch das Laufenlassen der Rad/
Reifen-Einheit bis zu einer vorgegebenen Drehzahl, während
gleichzeitig eine radial einwärts gerichtete Kraft auf diese
aufgebracht wird, werden in wirksamer Weise die Bedingungen
simuliert, die während des Anfangsbetriebes des Fahrzeuges
auftreten, so daß auf diese Weise sich die Reifenwulste
vollständig auf der Felge setzen können. Durch den Einsatz
dieser Vorrichtung wird nicht nur die Zahl der Fahrzeugrad
einheiten reduziert, die ein erneutes Auswuchten nach einer
kurzen Fahrstrecke erfordern, sondern es wird auch der zu
sätzliche Vorteil einer beträchtlichen Herabsetzung der Ge
wichtsmenge erreicht, die an den diversen Rad/Reifen-Ein
heiten angebracht werden muß, um diese richtig auszuwuchten.
Somit wird durch die Erfindung eine beträchtliche Kostenein
sparung erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine
Lastsimulationsvorrichtung;
Fig. 2 eine Stirnansicht der Lastsimulationsvor
richtung der Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch ei
nen Abschnitt der Lastsimulationsvor
richtung der Fig. 1 entlang Linie III-III in Fig. 2,
wobei der Antrieb
der Vorrichtung zur Durchführung einer
Schwenkbewegung und einer Drehbewegung
der Antriebsrollen dargestellt ist;
Fig. 4 einen Schnitt durch die Lastsimulations
vorrichtung der Fig. 1 und 2, wobei
der Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 1
geführt ist;
Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch einen
Abschnitt der Lastsimulationsvorrichtung
der Fig. 3, wobei der Schnitt entlang
Linie V-V geführt ist;
Fig. 6 eine Teilansicht eines Abschnittes der
Lastsimulationsvorrichtung,
teilweise im Schnitt, die den
Eingriff der Antriebsrollen mit dem
Umfang des Reifens zeigt;
Fig. 7 eine Teilansicht eines Abschnittes der
Lastsimulationsvorrichtung,
ebenfalls teilweise im Schnitt,
die die Beziehung zwischen den Lagerrol
len und der Rad/Reifen-Einheit zeigt;
und
Fig. 8 eine schematische Darstellung, die die Be
ziehung zwischen Sensoren, die die
Lastsimulationsvorrichtung aufweist, und einer
Steuereinheit für den entsprechenden
Betriebszyklus zeigt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Lastsimulationsvorrichtung
zur Aufbringung einer radial einwärts gerichteten Last auf
eine montierte und aufgepumpte Rad/Reifen-Einheit, wobei
diese Vorrichtung mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist. Die
Lastsimulationsvorrichtung 10 ist als separate, allein
stehende Einheit ausgebildet, die in einfacher Weise in
vorhandene Rad/Reifen-Montagestraßen integriert werden kann,
und umfaßt eine Lagerbasis 12, die eine durch sie hindurch
führende Hub- und Fördervorrichtung 14 aufnehmen kann. An
der Lagerbasis ist eine Vielzahl von schwenkbar montierten
Antriebsarmeinheiten 16, 18, 20, 22 vorgesehen, vorzugsweise
vier, die in zwei Grupen von jeweils 2 auf gegenüberliegenden
Seiten der Hub- und Fördervorrichtung 14 angeordnet sind.
Eine Schwenkantriebseinheit 24 ist unter der Hub- und För
dervorrichtung 14 angeordnet und derart mittig vorgesehen,
daß sie gleichzeitig und in abgestimmter Weise eine Schwenk
bewegung von allen vier Armeinheiten 16-22 bewirkt. Eine
Antriebseinheit befindet sich ebenfalls im unteren Ab
schnitt der Lagerbasis und treibt jede von vier Rollen 28,
30, 32, 34 drehbar an. Diese Rollen sind jeweils einer
entsprechenden Armeinheit 16-22 zugeordnet. Darüber hinaus
ist eine Vielzahl von Lagerrollen 36 allgemein kreisförmig
zwischen und auf gegenüberliegenden Seiten von Übertragungs
stangen 38, 40 angeordnet, die einen Teil der Hub- und
Fördervorrichtung 14 bilden. Diese Rollen sind im wesent
lichen identisch und lagern die Rad/Reifen-Einheit während
des Betriebszyklus der Lastsimulationsvorrichtung. Vorzugs
weise besitzen die Rollen 36 eine allgemein zylinderförmige
Gestalt und sind so angeordnet, daß die Drehachse einer
jeden Rolle die Drehachse der anderen Rollen an einem
gemeinsamen Mittelpunkt schneidet, der vorzugsweise im
wesentlichen auf der Drehachse der behandelten Rad/Reifen-
Einheit liegt. Auch die radiale Lage und Länge der
Rollen 36 ist vorzugsweise so ausgewählt, daß ein breiter
Bereich von Rad/Reifen-Durchmessern aufgenommen werden kann,
wie beispielsweise von 33 cm bis 43 cm.
In Verbindung mit Fig. 4 wird ein Paar 16, 18 von den Arm
einheiten 16, 18, 20, 22 im einzelnen beschrieben. Die bei
den Paare von Armeinheiten sind im wesentlichen identisch,
so daß hier nur ein Paar im einzelnen beschrieben wird. Das
andere Paar entspricht im wesentlichen diesem Paar sowohl in
bezug auf seine Konstruktion als auch seinen Betrieb, so daß
entsprechende Teile mit identischen Bezugszeichen versehen
wurden, die ggf. ein Apostroph aufweisen.
Die Armeinheiten 16 und 18 besitzen ein Paar von im wesent
lichen parallelen, aufrecht stehenden, allgemein zylin
drischen länglichen Gehäusen 42, 44, die mit relativ engem
Abstand an einem gemeinsamen Lagerflansch 45 befestigt sind.
In jedem der zylindrischen Gehäuse sind Hohlwellen 46, 48
angeordnet, die sich vom oberen und unteren Ende der ent
sprechenden Gehäuse 42 und 44 nach außen erstrecken. Geeig
nete Lager 50 sind zwischen den Wellen 46, 48 und den ent
sprechenden Gehäusen 42, 44 benachbart zu den oberen und
unteren Enden derselben vorgesehen, um eine Drehbewegung
dazwischen zu ermöglichen. Jede Welle 46 und 48 steht von
den oberen Enden der entsprechenden Gehäuse 42, 44 nach
außen vor und besitzt einen Flanschabschnitt 52, 54 mit
vergrößertem Durchmesser, an dem entgegengesetzt angeord
nete, seitlich verlaufende und im wesentlichen identische
Armelemente 56, 58 befestigt sind, wie beispielsweise über
eine Vielzahl von geeigneten Schraubbefestigungselementen
60. Geeignete Axialdrucklager sind vorzugsweise zwischen dem
Ende der entsprechenden Gehäuse 42, 44 und den unteren
Flächen der entsprechenden Flanschabschnitte 52, 54 vorge
sehen.
Die unteren Enden der entsprechenden Wellenelemente 46 und
48 erstrecken sich jeweils durch geeignete Öffnungen, die im
Lagerflansch 45 vorgesehen sind, und sind mit daran be
festigten, im wesentlichen identischen Antriebszahnrädern
62, 64 versehen. Vorzugsweise besitzen die Zahnräder 62, 64
einen solchen Durchmesser relativ zur Lage der Wellen, daß
sie in geeigneter Weise miteinander kämmen.
Zweite Antriebswellen 66, 68 sind ebenfalls in jeder der
hohlen Schwenkantriebswellen 46, 48 vorgesehen und besitzen
beide eine Länge, die beträchtlich größer ist als die der
Schwenkantriebswellen 46, 48. Geeignete Lager 69 lagern das
obere und untere Ende der Wellen 66, 68 in drehbarer Weise
im wesentlichen koaxial innerhalb der Hohlwellen 46, 48. Die
oberen Enden von jeder dieser Antriebswellen 66, 68 er
strecken sich nach außen in geeignet ausgebildete Aus
nehmungen 70, 72, die in der Oberseite der entsprechenden,
auswärts verlaufenden Armelemente 56, 58 vorgesehen sind.
Geeignete Riemenscheiben 74, 76 sind an den entsprechenden
Wellen 66, 68 befestigt und in den entsprechenden Ausnehmun
gen 70, 72 angeordnet. Die unteren Enden jeder dieser An
triebswellen 66, 68 erstrecken sich durch die entsprechenden
Zahnräder 62, 64, die an den entsprechenden Schwenkantriebs
wellen 46, 48 befestigt sind, nach außen und sind jeweils
mit einer daran befestigten Riemenscheibe 78, 80 versehen.
Wie vorstehend erläutert, besitzt jedes der auswärts verlau
fenden Armelemente 56, 58 eine Rolle 30, 28, die fest an der
entsprechenden herabhängenden Welle 82, 84 angebracht ist.
An den oberen Enden der Wellen sind geeignete Riemenscheiben
86, 88 befestigt, die in entsprechenden Ausnehmungen 70 und
72 vorgesehen sind. Um eine starre Lagerung für die Wellen
82, 84 zu erreichen, ist an jedem Armelement 56, 58 ein
allgemein L-förmiger, herabhängender Flanschabschnitt 90,
92 befestigt, der Öffnungen 94, 96 aufweist, durch die die
unteren Enden der Wellen 82, 84 vorstehen und drehbar ge
lagert sind. Es können auch geeignete Ansätze 98, 100 vorge
sehen sein, die die Lagerung für die entsprechenden Rollen
28, 30 weiter verstärken und versteifen. Ein geeigneter
flexibler Antriebsriemen 102 erstreckt sich zwischen den und
um die entsprechenden Riemenscheiben 74 und 86 und überträgt
die Antriebskräfte von der Welle 66 auf die Welle 82 und
somit die Rolle 30. In entsprechender Weise erstreckt sich
ein Antriebsriemen 104 zwischen den und um die Riemen
scheiben 76 und 78, die in den entsprechenden Ausnehmungen
70 und 72 vorgesehen sind. Um eine ausreichende und ge
wünschte Spannung am Antriebsriemen aufrechterhalten zu
können, damit die erforderliche Antriebskraft übertragen
werden kann, sind Spannscheiben 106, 108 zwischen den ent
sprechenden Riemenscheiben 86, 74 und 88, 76 vorgesehen. Die
Spannscheiben 106, 108 sind jeweils mit Hilfe von exzen
trischen Stiften 110, 112 an entsprechenden Armen 56, 58
befestigt, so daß sie zur Spannungseinstellung versetzt
werden können, falls sich die Riemen 106, 104 während ihres
Betriebes ausdehnen sollten. Des weiteren wird hierdurch ein
Austausch derselben erleichtert. Die
Rollen 28, 30, 32 und 34 sind alle geringfügig konisch augebil
det, so daß das obere Ende einen geringfügig größeren Durch
messer als das untere Ende besitzt. Wie am besten aus Fig.
6 hervorgeht, wird durch die konische Form der Rollen 28,
30, 32, 34 eine abwärtsgerichtete Kraftkomponente auf den
Reifen 105 erzeugt, so daß die Rad/Reifen-Einheit in
Richtung auf die Lagerrollen 36 gedrückt wird. Diese
Konizität ist jedoch so klein, daß eine Hauptkraftkompo
nente allgemein radial einwärts auf den Reifen ausgeübt
wird, um hierdurch ein richtiges Setzen des Reifenwulstes
auf dem Rad zu ermöglichen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist ein Paar von Antriebs
motoren 26, 27 auf der Lagereinheit benachbart zu den gegen
überliegenden Seiten derselben und benachbart zu ent
sprechenden Paaren von aufwärts verlaufenden Armeinheiten
16, 18 und 20, 22 angeordnet, um die entsprechenden
konischen Rollen 28, 30, 32, 34 anzutreiben. Jeder
Antriebsmotor 26, 27 besitzt eine geeignete Riemenscheibe
114, 116, um die sich jeweils einer aus einem Paar von
Riemen 118, 120 erstreckt. Das gegenüberliegende Ende des
entsprechenden Riemens 118, 120 erstreckt sich um ent
sprechende Spannscheiben 126, 128 und dient dazu, die ent
sprechenden Antriebskräfte von den Motoren 26 und 27 hierauf
zu übertragen. Wie Fig. 5 zeigt, ist eine zweite Riemen
scheibe 182 fest an der Riemenscheibe 126 angebracht und auf
einer gemeinsamen Welle 83 damit drehbar. Die Riemenscheibe
182 besitzt einen Riemen 122, der sich um diese erstreckt und
der sich des weiteren um die Riemenscheibe 78 sowie 80 er
streckt, so daß er auf diese Weise die Drehbewegung von der
Spannscheibe 126 auf die entsprechenden Wellen 66 und 68
überträgt. In entsprechender Weise erstreckt sich ein Riemen
124 um eine zweite Riemenscheibe (nicht gezeigt), die in
entsprechender Weise einer Spannscheibe 128 zugeordnet ist,
sowie um entsprechende Riemenscheiben 78′ und 80′, um die
Drehbewegung von der Spannscheibe 128 auf die Wellen 66′ und
68′ zu übertragen. Um eine Einstellmöglichkeit vorzusehen
und die Riemen 118, 120, 121, 124 unter einer geeigneten
Spannung zu halten, sind die Spannscheiben 126, 128 sowie
die zugehörigen Wellen vorzugsweise verstellbar an der
Lagerbasis 12 montiert, so daß bei einem Durchhängen eine
entsprechende Nachstellung durchgeführt werden kann. Die
Motoren 26 und 27 besitzen vorzugsweise eine identische
Größe und laufen mit der gleichen Drehzahl, so daß alle vier
Rollen mit praktisch identischen Drehzahlen angetrieben
werden können und auf diese Weise ein übermäßiger Ver
schleiß am Umfang der Rad/Reifen-Einheit vermieden wird.
Darüber hinaus kann ein einziger Antriebsmotor anstelle der
Antriebsmotoren 26, 27 verwendet werden, falls dies ge
wünscht wird.
Um die einwärts und auswärts gerichtete Schwenkbewegung der
Armelemente 56, 58, 56′ und 58′ durchzuführen und somit die
konischen Rollen 28, 30, 32 und 34 in und außer Eingriff mit
der Rad/Reifen-Einheit zu bewegen, ist eine geeignete
Schwenkantriebseinheit 24 vorgesehen, die einen geeigneten
Hydraulik- oder Pneumatikzylinder 130 besitzt. Die Ausgangs
welle 132 dieses Zylinders steht mit einer Überführungs
schlitteneinheit 134 in Verbindung, die gleitend auf einem
Paar von längs verlaufenden Stäben 136, 138 gelagert ist, so
daß sie eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann.
Ein Paar von Zahnstangen 140, 142 ist in geeigneter Weise an
nach außen vorstehenden Flanschen befestigt, die an gegen
überliegenden Seiten der hin- und herbeweglichen Schlitten
einheit 134 vorgesehen sind. Die Zahnstangen 140, 142 sind
so angeordnet, daß sie mit einem der Schwenkantriebszahnrä
der 64, 64′ kämmen, die am unteren Ende der Schwenkantriebs
welle 48 vorgesehen sind, die einen Teil der sich nach oben
erstreckenden Armeinheiten 16, 18, 20, 22 bildet. Wie in
Fig. 3 gezeigt, führt die Bewegung der Schlitteneinheit 134
in Richtung des Pfeiles D zu einer Drehung des Zahnrades 64
im Uhrzeigersinn, wodurch eine Drehung des Zahnrades 62
gegen den Uhrzeigersinn bewirkt wird, wenn die Zahnräder
miteinander kämmen. In entsprechender Weise bewirkt die
Zahnstange 142 eine Drehung des Zahnrades 64′ gegen den
Uhrzeigersinn, das wiederum das Zahnrad 62′ im Uhrzeiger
sinn dreht. Da beide Zahnstangen 140, 142 an der gleichen
Schlitteneinheit 134 befestigt sind, die durch einen ein
zigen Zylinder 130 hin- und herbewegt wird, bleibt die
Schwenkbewegung von allen vier Armeinheiten 16, 18, 20, 22
im synchronisierten Zustand zueinander.
Um sicherzustellen, daß die Rad/Reifen-Einheit in der Last
simulationsvorrichtung sicher gehaltert wird, ist, wie aus
Fig. 2 hervorgeht, ein Niederhaltefuß 158 vorgesehen, der
drehbar am Ende einer Kolbenstange 160 eines geeigneten
Hydraulik- oder Pneumatikzylinders 162 befestigt ist. Der
Niederhaltefuß 158 erstreckt sich bei Betätigung des Zylin
ders 162 nach unten in Eingriff mit dem Mittelkreuzabschnitt
des Fahrzeugrades und übt eine Druckkraft auf dieses aus, so
daß der Reifen 105 in Eingriff mit den Rollen 36 gepreßt
wird.
Im Betrieb bewegen sich die Hub- und Tragüberführungsstangen
38, 40 hin und her, um nacheinander Rad/Reifen-Einheiten in
die Bearbeitungsstation der
Lastsimulationsvorrichtung 10 zu bewegen. Wenn eine Rad/
Reifen-Einheit in die Bearbeitungsstation bewegt worden ist,
senkt die Hub- und Tragvorrichtung die Seitenwand des Rei
fens ab und bringt diese mit der kreisförmigen Anordnung der
Rollen 36 in Eingriff, die dann die Rad/Reifen-Einheit in
der Bearbeitungsstation lagern, wie in Fig. 7 gezeigt. Als
nächstes wird die Schwenkantriebseinheit 24 betätigt, so daß
jede der vier Armeinheiten 16, 18, 20, 22 eine einwärts ge
richtete Schwenkbewegung durchführt und die konischen Rollen
28, 30, 32, 40 mit dem Umfang der Rad/Reifen-Einheit in Ein
griff bewegt werden, so daß eine zwangsweise Zentrierung
derselben in der Bearbeitungsstation durchgeführt wird. Mit
richtiger Zentrierung ist gemeint, daß die Drehachse der
Rad/Reifen-Einheit im wesentlichen den Punkt schneidet, an
dem sich die Drehachsen jeder Lagerrolle 36 schneiden. Da
nach bewirkt eine geringfügige Rückwärtsbewegung der
Schwenkantriebseinheit eine geringfügige Auswärtsbewegung
der konischen Rollen, woraufhin die Antriebsmotoren 26, 27
betätigt werden, die die Antriebsrollen 28, 30, 32, 34 auf
volle Drehzahl bringen. Aufgrund der benötigten Betriebs
zeit und der Möglichkeit, kleinere Antriebsmotoren zu ver
wenden, werden die Rollen 28, 30, 32, 34 nicht unter Last
beschleunigt, obwohl sie auch unter Teillast oder sogar
unter Vollast beschleunigt werden könnten, falls dies ge
wünscht wird. Zur gleichen Zeit wird der Niederhaltefuß 158
betätigt und tritt mit dem Fahrzeugrad in Eingriff.
Als nächstes wird die Schwenkantriebseinheit 24 betätigt und
bewegt jede der vier Rollen 28, 30, 32, 34, die an den ent
sprechenden Armeinheiten 16, 18, 20, 22 vorgesehen sind,
allgemein radial einwärts in Eingriff mit dem Umfang der
Rad/Reifen-Einheit, woraufhin die sich schnell drehenden
Rollen 28, 30, 32, 34 die Rad/Reifen-Einheit bis auf eine
vorgegebene gewünschte Drehzahl beschleunigen. Der Zylinder
130 der Schwenkantriebseinheit 24 übt eine solche Kraft aus,
daß die Rollen 28, 30, 32, 34 derart mit dem Umfang des
Reifens in Kontakt treten, daß diejenige Fahrzeuglast simu
liert wird, der die Reifen während des tatsächlichen Betrie
bes des Motorfahrzeuges, wenn sie daran montiert sind, aus
gesetzt sind. Diese radial einwärts gerichtete Kraft von
jeder der vier Rollen 28, 30, 32, 34 erwärmt den Reifen
geringfügig, und zwar in entsprechender Weise, wie der
Reifen während des Betriebes eines Motorfahrzeuges erwärmt
wird, was zu einer Erhöhung der Flexibilität des Reifens
sowie zu einem festen endgültigen Setzen des Wulstes des
Fahrzeugreifens führt. Diese geringfügige Erwärmung trägt
dazu bei, daß der Reifen seine gewünschte Betriebsform
einnimmt und daß Verformungen eliminiert werden, die sich
aufgrund des Zusammenschnürens und Stapelns der Reifen
während des Transportes und der Lagerung vor der Montage am
Fahrzeugrad ausgebildet haben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wurde
festgestellt, daß eine Drehzahl der Rollen 28, 30, 32, 34
von etwa 1500 1/min das Fahrzeugrad mit einer Geschwindigkeit
oberhalb von etwa 64-72 km/h antreibt. Die Schwenkeinheit 24
ist so bemessen, daß jede Rolle eine radial einwärts ge
richtete Kraft von etwa 2224 N auf den Umfang des Reifens
aufbringt. Es wurde festgestellt, daß eine vom Niederhalte
fuß 158 ausgeübte Niederhaltekraft von 89 N ausreichend ist,
um die Rad/Reifen-Einheit fest in ihrer Position zu haltern,
ohne daß eine übermäßig große Last auf die Lagerrollen 36
ausgeübt wird. Unter diesen Bedingungen kann der gesamte
Betriebszyklus in etwa 6 bis 7 Sekunden abgewickelt werden,
wobei die gesamte Beschleunigung und Verzögerung der Rad/
Reifen-Einheit von 0 auf 72 km/h und zurück auf 0 in etwa
4 Sekunden durchgeführt wird. Diese Zeitgrenzen sind erfor
derlich, um eine Anpassung an die von der Montagestraße
geforderte Gesamtbetriebsgeschwindigkeit zu erreichen.
Die Lastsimulationsvorrichtung
10 ist ferner mit zwei Paaren von Fotozellen-Detektoren 144,
146, 148, 150 versehen, von denen jeder Detektor eines
Paares auf gegenüberliegenden Seiten der Bearbeitungsstation
montiert ist. Die Detektoren sind mit vertikalem Abstand
angeordnet, wobei sich ein Paar über dem anderen befindet.
Das untere Paar der Fotozellendetektoren 144, 146 erfaßt die
Anwesenheit einer Rad/Reifen-Einheit in der Bearbeitungs
station, während das obere Paar von Fotozellendetektoren
148, 150 die Anwesenheit eines Notreifens erfaßt. Der Grund
für das Erfassen der Anwesenheit eines Notreifens besteht
darin, daß diese Notreifen nicht ausgewuchtet werden, so daß
kein Bedarf besteht, diese durch die Lastsimulationsvor
richtung laufen zu lassen. Solche Notreifen sind nur für
eine sehr kurze Betriebsdauer gedacht, damit ein Fahrzeug
mit Reifenschaden bis zu einer Reparaturwerkstatt fahren
kann.
Zusätzlich zu diesen Fotozellendetektoren ist die
Lastsimulationsvorrichtung mit
geeigneten Sensoreinrichtungen versehen, wie beispielsweise
einem Schalter 152 (Fig. 8), der anzeigt, wenn die Armeinheiten 16,
18, 20, 22 weiter als eine vorgegebene Strecke nach innen
verschwenkt worden sind, so daß die Steuereinrichtung 154
für den Betriebszyklus diese stoppen kann. Der Grund für
einen derartigen Stop bei einer solchen übermäßig großen
Bewegung besteht darin, daß die Lastsimulationsvorrichtung
dann den Zyklus abbrechen kann, wenn eine Rad/Reifen-Einheit
in einem nicht aufgepumpten Zustand empfangen wird oder wenn
ein Reifendruckverlust aus irgendeinem Grunde während des
Betriebszyklus der Lastsimulationsvorrichtung auftritt. In
diesen beiden Fällen bewegen sich die vier Armeinheiten 16,
18, 20, 22 in bezug auf die Rad/Reifen-Einheit eine größere
Strecke radial nach innen als dies normalerweise der Fall
sein würde. Die Sensoreinrichtungen 152 geben sofort ein
diesen Zustand anzeigendes Signal ab, so daß die Steuerein
heit 154 für den Zyklus die Schwenkantriebseinheit zurück
ziehen kann, wodurch die vier Armeinheiten 16, 18, 20, 22
radial nach außen aus ihrem Eingriff mit der Rad/Reifen-
Einheit herausbewegt werden und eine mögliche Beschädigung
der konischen Rollen und/oder der Rad/Reifen-Teile verhin
dert wird.
Claims (8)
1. Lastsimulationsvorrichtung zur Aufbringung einer Last auf den Umfang
eines auf die Felge montierten und aufgepumpten Reifens (105) mit
einer das Fahrzeugrad in Drehung versetzenden, am Umfang des Reifens
(105) angreifenden und auf diesem abrollenden antreibbaren Einrich
tung, die zum Aufbringen einer im wesentlichen radial einwärts
gerichteten Kraft an den Reifens (105) anpreßbar ist und deren
Reifenberührungsfläche(n) zum Erzeugen einer axial gerichteten Kraft zur
Radachse geringfügig konisch ausgebildet ist bzw. sind, und mit einer
den Reifen (105) gegen eine Axialbewegung abstützenden, auf einem
Bereich der Reifenseitenwand abrollenden Lagereinrichtung.
2. Lastsimulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Kraftaufbringung eine Vielzahl von Rollen (28,
30, 32, 34) umfaßt, die um den Umfang des Reifens (105) herum angeordnet
und in und außer Eingriff damit bringbar sind.
3. Lastsimulationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollen (28, 30, 32, 34) in Axialrichtung länglich ausgebildet
und um eine Achse drehbar sind, die im wesentlichen parallel zur
Drehachse des Rades angeordnet ist.
4. Lastsimulationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rollen (28, 30, 32, 34) zur Bewegung in und
außer Eingriff mit dem Reifen (105) drehbar an Armeinheiten (16, 18, 20,
22) gelagert sind.
5. Lastsimulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung eine Vielzahl von
Lagerrollen (36) aufweist, die mit einem axialen Seitenabschnitt des
Rades und/oder Reifens (105) in lagernden Eingriff bringbar sind.
6. Lastsimulationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerrollen (36) in Axialrichtung länglich ausgebildet und
derart mit Umfangsabstand angeordnet sind, daß sich die Drehachsen der
Rollen (36) an einem gemeinsamen Punkt schneiden, der auf der Drehachse
des Rades und des Reifens (105) liegt.
7. Lastsimulationsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung eine auf der ihr
abgewandten axialen Seite des Rades oder des Reifens (105) angreifende
Niederhalteeinrichtung (158) aufweist, welche die Rad/Reifen-Einheit in
Richtung auf die Lagerrollen (36) preßt.
8. Lastsimulationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Niederhalteeinrichtung (158) ein drehbar gelagertes Element
aufweist, das axial in und außer Eingriff mit der Rad/Reifen-Einheit
bewegbar ist.
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