DE4329853A1

DE4329853A1 - Verbessertes Radauswuchtgerät und -verfahren

Info

Publication number: DE4329853A1
Application number: DE4329853A
Authority: DE
Inventors: Allen D Mcconnell; Hanford D Monroe; Jun Jean O W De Bellefeuille
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: Snap On Inc
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1994-03-10
Also published as: CA2103865A1; US5488861A; FR2695471B1; FR2695471A1; AU667737B2; AU4603493A; US5377542A; JPH06235674A; IT1272564B; ITMI931893A0; ITMI931893A1

Description

In Radauswuchtvorrichtungen wird ein Gewicht ermittelt, das auf einem Rad angebracht wird, um das Rad auszuwuchten. Die Erfindung stellt eine Radauswuchtvorrichtung bereit, die leichter zu handhaben ist.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer starr gelagerten Auswuchtvorrich tung, die in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung benützt wird.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des elektrischen Systems der Erfindung, das in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel benutzt wird.

Fig. 3 ist eine mehr ins Einzelne gehende Zeichnung der schemati schen Darstellung in Fig. 2, welche die Wandlerfilter und einen Teil der digitalen Anzeige-CPU zeigt.

Fig. 4 ist eine mehr ins Einzelne gehende Ansicht einer Eingabepara metervorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 5 stellt einen Anzeigeschirm dar, wie er den Querschnitt einer Radanordnung anzeigt.

Fig. 6 zeigt eine Dämpfungskurve eines Filters.

Fig. 7 zeigt eine Aufzeichnung eines ersten Signals, das durch einen Filter gegangen ist, und eines zweiten Signals, das gegenüber dem ersten Signal um 180° verschoben ist, und eines dritten Signals, das die Differenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal darstellt, wobei eine aufgezeichnete Spannung über der Zeit dargestellt ist.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Parametereingabevor richtung.

Fig. 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Parametereingabevor richtung.

Fig. 10 ist eine schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung und eines Speichers.

Fig. 11 zeigt eine schematische Seitenansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 4.

In Fig. 1 ist die Kombination 21 einer Fahrzeugfelge 18 und eines Reifens 19 (Radanordnung) als rotierender Körper dargestellt, der fest montiert ist gegen eine Schulter 22, die an einer Drehwelle 23 befestigt ist. Der Felgenteil der Radanordnung 21 weist das übliche, zentral liegende Loch auf, das über das Ende der Welle 23 paßt. Die Felge wird durch eine Radklemme 24 festgehalten, die mit Gewindegängen auf dem Ende der Welle 23 zusammenwirken. Ein Paar von Lagergehäusen 26 und 27 werden innerhalb eines fixierten, steifen Rahmens gehalten, der einen Teil eines Hauptkörpers 28 der Auswuchtvorrichtung bildet. Die Welle 23 wird auf inneren Lagern innerhalb der Lagergehäuse 26 und 27 getragen, wobei sie für eine Drehbewegung innerhalb des Rah mens des Hauptkörpers 28 ausgelegt ist. Ein linker und ein rechter Kraftwandler 29 bzw. 31 liegen zwischen dem Rahmen des Hauptkörpers 28 und den Lagergehäusen 26 und 27. Die Kraftwandler 29 und 31 werden in kontinuierlichem Kontakt mit den Lagergehäusen 26 und 27 gehalten. Eine Parametereingabevorrichtung 53 ist auf dem Hauptkörper 28 in der Nähe der Radanordnung 21 angebracht.

Eine Codierscheibe 33 ist auf dem Ende der Welle 23 montiert, das dem die FeIgen- und Reifenkombination 21 tragenden Ende gegenüber liegt, und zwar mit Hilfe einer Mutter 34, und rotiert deshalb mit der Welle 23. Ein Motor 36 ist auf dem Hauptkörper 28 montiert und hat die Funktion, die Welle 23 drehend anzutreiben über einen Riemen 37 und eine Riemenscheibe 38, die auf der Welle 23 fest angebracht ist. Die Riemenscheibe 38 kann an unterschiedlichen Stellen montiert sein, zum Beispiel zwischen den Lagergehäusen 26 und 27 wie in der Figur dargestellt, oder zwischen einem Lagergehäuse 26 und der Codierscheibe 33.

Eine Fotosensor- und Lichtquellenanordnung 39 ist auf dem Rahmen des Hauptkörpers 28 in der Nähe des Randes der Codierscheibe 33 montiert und bildet einen Codierer 35. Die Signale des Codierers 35 werden an die Schaltung weitergegeben, die innerhalb einer Konsole 41 mit Vor derseite 42 untergebracht ist. Drei Signale werden von der Fotosensor- und Lichtquellenanordnung bereitgestellt, in Fig. 1 π1, π2 und "home" oder Bezug genannt. Der mechanische Aufbau der Radunwuchtmeßvor richtung, der bis hierhin offenbart wurde, kann von der Art sein, wie sie in dem US-Patent Nr. 4,046,017 (Hill) beschrieben ist.

Die Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild des elektrischen Systems des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in Fig. 1 gezeigt ist. Im bevor zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt eine Mikrosteuerung 46 eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU 51 für eine Digitalanzeige, die elektrisch verbunden ist mit einer Videoanzeige-CPU 52 über ein Kom munikationsverbindungsteil 56. Signale von dem linken Wandler 29 werden in einen ersten Signalaufbereiter 44 eingegeben, der ein Aus gangssignal an die Digitalanzeige-CPU 51 der Mikrosteuerung 46 weiter gibt. Signale von dem rechten Wandler 30 werden in einen zweiten Signalaufbereiter 45 eingegeben, der ein Ausgangssignal an die Digital anzeige-CPU 51 weitergibt. Der erste Signalaufbereiter 44 und der zweite Signalaufbereiter 45 speisen somit die Digitalanzeige-CPU 51. Signale von der Parametereingabevorrichtung 53 werden gleichfalls in die Mikrosteue rung 46 eingegeben. Die Mikrosteuerung 46 wird durch eine Spannungs versorgung 47 mit Leistung versorgt. Eine Leistungsquelle liefert Energie an die Spannungsversorgung 47 und an eine Motorsteuerung 48, die einen Motor 49 mit Leistung versorgt. Die Motorsteuerung 48 ist elek trisch verbunden mit der Digitalanzeige-CPU 51. "Elektrisch verbunden" ist so definiert, wenn ein erstes Objekt mit einem zweiten Objekt elek trisch verbunden ist, daß ein elektrischer Strom oder ein elektrisches Signal von dem ersten Objekt zu dem zweiten Objekt oder von dem zweiten Objekt zu dem ersten Objekt gehen. Eine Tastatur 55, eine Vielzahl von Sicherheitsschaltern 57 und eine Digitalanzeige 58 sind mit der Digitalanzeige-CPU 51 verbunden. Eine Anzeige 59 einer Kathoden strahlröhre ist elektrisch verbunden mit der Videoanzeige-CPU 52. Einige der Sicherheitsschalter 57 und die Digitalanzeige 58 können auf der Vorderseite 42 der Konsole 41 montiert sein, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die Fig. 3 ist eine mehr ins Einzelne gehende Zeichnung der schemati schen Darstellung in Fig. 2, welche die Wandler 29, 30, die Signalaufbe reiter 44, 45 und Teile der Digitalanzeige-CPU 51 zeigt. Der linke Wandler 29 ist elektrisch verbunden mit dem ersten Signalaufbereiter 44, der einen ersten Verstärker 31 mit automatischer Verstärkungssteuerung (AGC) und ein erstes Filter 68 umfaßt, welches in diesem Ausführungs beispiel ein LTC 1062 Tiefpaßfilter 5. Ordnung von Linear Technology ist, wobei es sich um ein digital gesteuertes Analogfilter handelt. Die Digitalanzeige CPU 51 umfaßt einen ersten Analog-/Digital-Wandler 78, der elektrisch verbunden ist mit dem ersten Filter 68 und dem ersten AGC-Verstärker 31, einen ersten Phasenschieber 79, der elektronisch verbunden ist mit dem ersten Analog-/Digital-Wandler 78, einen ersten Subtraktionskreis 80, der elektronisch verbunden mit dem ersten Analog /Digital-Wandler 78 und dem ersten Phasenschieber 79, und einen Rechner 81, der elektronisch verbunden ist mit dem ersten Subtraktions kreis bzw. der Subtraktionsschaltung 80. Der rechte Wandler 30 ist elektrisch verbunden mit dem zweiten Signalaufbereiter 45, der einen zweiten AGC-Verstärker 32 und ein zweites Filter 69 umfaßt, das in dieser Ausführungsform ein LTC 1062 Tiefpaßfilter 5. Ordnung von Linear Technology ist. Die Digitalanzeige CPU 51 umfaßt ferner einen zweiten Analog-/Digital-Wandler 83, der elektrisch verbunden ist mit dem zweiten Filter 69 und dem zweiten AGC-Verstärker 32, einen zweiten Phasenschieber 84, der elektronisch verbunden ist mit dem zweiten Analog-/Digital-Wandler 83 und einen zweiten Subtraktionskreis 85, der elektronisch verbunden ist mit dem zweiten Analog-/Digital-Wandler 83, dem zweiten Phasenschieber 84 und dem Rechner 81.

Während des Betriebs wird die Radanordnung 21 auf die Drehwelle 23 montiert. Die Radklemme 24 sichert die Radanordnung 21. Die Parame tereingabevorrichtung 53 wird dazu benutzt, einige der Parameter der Radanordnung 21 in die Digitalanzeige-CPU einzugeben.

Die Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht der Parametereingabevorrichtung 53, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Parametereingabevorrichtung 53 umfaßt ein Seil 87, das an einer Seilscheibe 88 liegt, und einen zweiten Codierer 89 bei der Seilscheibe 88. Ein erstes Ende des Seils 87 mit einem Wulst 92 befindet sich um einen Abstand r entfernt vom Mittel punkt der Drehwelle 23 an einem Festpunkt 93, der durch eine Öffnung in dem Hauptkörper 28 gebildet wird. Das erste Ende des Seils 87 wird von dem Fixpunkt 93 an dem Hauptkörper weggezogen, bis der Wulst 92 den Rand der Felge 18 berührt. Die Felge 18 wird um eine Teildrehung von 40° um die Drehwelle 23 gedreht mit dem Wulst 92 an dem Rand der Felge 18, wobei der zweite Codierer 89 an der Seilscheibe 88 die Länge des Seils 87 mißt durch Messung des Drehwinkels der Seilscheibe 88 und wobei der Codierer 35 bei der Codierscheibe 33 die Drehung der Welle mißt. Durch Korrelieren der Seillänge und des Wellenwinkels kann eine Sinuslinie des Winkels als Funktion des Quadrats der Seillänge gezeichnet werden. Diese Sinuslinie kann erzeugt werden, indem zwei Längen mit ihren Winkelpositionen aufgezeichnet werden. Das Tal der Sinuslinie zeigt die Winkelposition der Welle an, welche die kürzeste Entfernung d_min zwischen dem Festpunkt 93 und dem Rand der Felge 18 zuläßt. Die Kuppe der Sinuswelle zeigt die Winkelposition der Welle an, welche die größte Entfernung d_max zwischen dem Fixpunkt 93 und dem Rand der Felge 18 zuläßt.

Die Fig. 11 zeigt eine schematische Seitenansicht gemäß der Linie 11-11 in Fig. 4. Der Punkt d zeigt die Stelle auf der Felge 18, die für den Abstand d_min und der Punkt e zeigt die Stelle auf der Felge 18, die für den Abstand d_max sorgt. Da der Mittelpunkt der Drehwelle, der Fest punkt 93 und die Punkte d und e auf einer Linie liegen, liegen die folgenden Punkte in einer Ebene, die durch die Mittellinie der Drehwel le 23 um den Festpunkt 93 gebildet wird, nämlich der Punkt auf dem Rand der Felge 18, der für die kürzeste Entfernung zwischen dem Rand der Felge 18 und dem Festpunkt 93 sorgt, und der Punkt auf dem Rand der Felge 18, der für die größte Entfernung zwischen dem Rand der Felge 18 und dem Festpunkt 93 sorgt. Unter Benützung der Sinuslinie kann die größte Entfernung d_max zwischen dem Festpunkt 93 und dem Rand der Felge 18 berechnet werden und die kürzeste Entfernung d_min zwischen dem Rand der Felge 18 und dem Festpunkt 93 kann wie in Fig. 11 gezeigt, berechnet werden. Unter Benutzung des Satzes von Pythagoras mit d_min und d_max als Hypothenusen, erhält man die Glei chung d² _max - d² _min = 2 × r × D, worin r die Entfernung vom Mittel punkt der Drehwelle 23 zum Festpunkt und D der Durchmesser der Felge 18 ist. Unter Benutzung der Gleichung d² _max - d² _min = 2 × r × D kann D berechnet werden, da r konstant ist. Sobald D berechnet ist, kann unter Benutzung des Satzes von Pythagoras O berechnet werden

wobei der Versatz O die Entfernungskomponente vom Festpunkt 93 bis zum Rand der Felge 18 längs der Drehwelle 23 darstellt. Demzufolge erlaubt die Parametereingabevorrichtung 53, den Durchmesser der Felge 18 und den Versatz der Felge 18 automatisch zu berechnen.

Die Fig. 5 zeigt eine Anzeige der Kathodenstrahlröhre 59 beinhaltend eine Querschnittsansicht der Felge 18 und des Reifens 19. Die Anzeige stellt eine erste Position 70 auf der Felge 18 dar; eine zweite Position 71, eine dritte Position 72, eine vierte Position 73 und eine fünfte Position 74, die Positionen auf der Felge 18 entsprechen, an denen ein Gewicht angebracht werden kann. Der Bediener benutzt die Tastatur 55, um einen rechten Pfeil 75 auf eine der Positionen 70, 71, 72, 73, 74 zu bringen und einen linken Pfeil 76 auf eine der Positionen 70, 71, 72, 73, 74 zu bringen. Der linke und der rechte Pfeil 75, 76 können auf diesel be Position gebracht werden, wodurch die Auswuchtvorrichtung 10 in einer einzigen Ebene, das heißt statisch, auswuchtet. Der linke und der rechte Pfeil 75, 76 können auf unterschiedliche Positionen gebracht werden, wodurch die Auswuchtvorrichtung in zwei Ebenen, das heißt dynamisch, auswuchtet, wodurch bei der Drehung des Reifens das Tau meln vermindert wird.

Nachdem der linke und der rechte Pfeil 75, 76 in Position gebracht sind (in Fig. 5 in die zweite Position 71 und in die fünfte Position 74), wird die Leistungszufuhr zum Motor 49 mit Hilfe der Motorsteuerung 48 gestartet, wodurch die Drehwelle 23 zu rotieren beginnt und die Rad anordnung 21 bis zu einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr 210 rpm oder 3,5 Hz hochläuft. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Auswucht vorrichtung die Radanordnung 21 bis zu einem Geschwindigkeitsbereich von 185 bis 230 rpm drehen. In diesem Beispiel wird eine Drehgeschwin digkeit von 210 rpm benutzt, die einer Drehfrequenz F₀=3,5 Hz ent spricht. Die nicht ausgewuchtete, rotierende Radanordnung 21 läßt die Drehwelle 23 eine schwankende Kraft auf den linken und rechten Wand ler 29, 30 ausüben. Das Signal des linken Wandlers 29 passiert den ersten AGC-Verstärker 31 und das erste Filter 68 bis zum Analog-/Digit al-Wandler 78 der Digitalanzeige-CPU 51. Der erste Analog-/Digital- Wandler nutzt die Amplitude des empfangenen Signals, um einen Ver stärkungsfaktor festzulegen, und nutzt den Verstärkungsfaktor, um die Verstärkung des ersten AGC-Verstärkers 31 festzusetzen und um das Signal in eine digitale Form zu bringen. Dieser Vorgang läßt eine Verminderung der Signalamplitude zu, die das erste Filter 68 passiert, ohne die Information über die Amplitude zu verlieren.

Die Fig. 6 zeigt die Dämpfung durch das erste Analogfilter 68, wobei die Teilamplitude eines vom ersten Analogfilter durchgelassenen Signals dargestellt ist als Funktion der Signalfrequenz. Gemäß Fig. 6 läßt das erste Analogfilter 68 ein Signal mit einer Frequenz zwischen Null und zwei mal F₀ mit geringer Dämpfung durchgehen. Signale mit Frequenzen a, b und c (Frequenzen, die größer als ein Vielfaches von F₀ sind) werden mit mehr als 50% gedämpft, wobei in dieser Ausführungsform a ungefähr 20 Hz, b ungefähr 25 Hz und c ungefähr 60 Hz sind. Das erste Analogfilter 68 unterstützt die Ausblendung von Signalen höherer Frequenz. Signale mit Frequenzen zwischen 20 Hz und 25 Hz (a und b) werden durch einige mechanische Mängel verursacht. Diese Signale werden größtenteils entfernt durch das erste Analogfilter 68. Eine weitere mechanische Störung hat eine Frequenz von 2F₀ (7 Hz) und wird durch das erste Analogfilter 68 nicht entfernt. Signale mit Frequenzen von ungefähr 60 Hz (c) werden durch die Spannungsquelle verursacht und werden durch das erste Analogfilter 68 fast vollständig entfernt. Somit unterstützt das Analogfilter 68 das Ausblenden von Störungen, die durch einige mechanische Mängel sowie die Spannungsquelle verursacht werden.

Das Signal wird dann in den ersten Analog-/Digital-Wandler 78 wei tergeleitet, der es in ein digitales Signal umwandelt. Das Signal aus dem ersten Analog-/Digital-Wandler 78 wird an den ersten AGC-Verstärker, einen ersten Phasenschieber 79 und einen ersten Subtraktionskreis 80 weitergeleitet. In diesem Ausführungsbeispiel verschiebt der erste Phasen schieber 79 die Signalphase um 180°, was einer halben Umdrehung entspricht, während andere Ausführungsformen die Phase um andere ungerade Vielfache von 180° verschieben können, und gibt dann das Ausgangssignal an den ersten Subtraktionskreis 80 weiter. Der erste Subtraktionskreis 80 subtrahiert in dieser Ausführungsform das Signal aus dem ersten Analog-/Digital-Wandler 78 von dem Signal aus dem ersten Phasenschieber 79, während eine andere Ausführungsform das Signal aus dem ersten Phasenschieber 79 von dem Signal aus dem ersten Analog/ Digital-Wandler 78 subtrahieren mag. Das sich ergebende Signal wird an einen Rechner 81 weitergeleitet.

Die Fig. 7 zeigt das vom ersten Analog-/Digital-Wandler 78 verarbeitete Signal, wobei Spannung gegen Zeit aufgetragen ist. Ein erstes Signal wird von dem ersten Analog-/Digital-Wandler 78 ausgegeben mit einer Ver schiebung von ungefähr 2,5 Volt. Der Versatz sorgt dafür, der Anforde rung des ersten Analog-/Digital-Wandlers 78 zu entsprechen, derzufolge die Meßwerte immer positiv sein müssen. Die Form des ersten Signals 90 ist das Ergebnis eines ersten harmonischen Signales mit einer Fre quenz von ungefähr F₀, überlagert mit einem zweiten harmonischen Signal mit einer Frequenz von ungefähr 2F₀. Das erste Signal 90 wird an den ersten Phasenschieber 79 weitergeleitet, wo es in der Phase um 180° verschoben wird, wobei sich ein zweites Signal 91 ergibt. Das erste Signal 90 und das zweite Signal 91 werden in den ersten Subtraktions kreis 80 geleitet, der das erste Signal von dem zweiten Signal 91 sub trahiert, wodurch ein drittes Signal 92 in Form einer Sinuslinie am Ausgang erscheint. Das dritte Signal 92, das nur mit der Hälfte der tatsächlichen Amplitude dargestellt ist, um die Signaldarstellung ausein anderzuhalten, hat praktisch keine Spannungsverschiebung, da sich die Anteile 0. Ordnung des ersten und des zweiten Signals 90, 91 auslöschen. Darüber hinaus löschen sich die zweiten harmonischen Signale des ersten und zweiten Signals aus, wodurch als drittes Signal 92 eine Sinuswelle mit einer Frequenz F₀ übrigbleibt.

Der rechte Kraftwandler 30 liefert ein Signal an das zweite Filter 45, das in gleicher Weise arbeitet wie das erste Filter 44, um Signale höhe rer Frequenz aus dem Signal des rechten Kraftwandlers 30 zu entfernen. Das Signal wird dann in den zweiten Analog-/Digital-Wandler 83 mit einer Verschiebung von ungefähr 2,5 Volt eingespeist. Die Verschiebung dient dazu, dem Erfordernis des zweiten Analog-/Digital-Wandlers 83 nachzukommen, daß die Messungen im positiven Bereich liegen sollten. Das Signal aus dem zweiten Analog-/Digital-Wandler 83 wird in einen zweiten Phasenschieber 84 und einen zweiten Substraktionskreis 85 eingespeist. In diesem Ausführungsbeispiel verschiebt der zweite Phasen schieber 84 die Phase des Signals um 180°, während in anderen Aus führungsbeispielen die Phase um andere ungerade Vielfache von 180° verschoben werden kann, und speist dann das Ausgangssignal in den zweiten Subtraktionskreis 85. Der zweite Subtraktionskreis 85 subtrahiert in diesem Ausführungsbeispiel das Signal aus dem zweiten Analog-/Digit al-Wandler 83 von dem Signal aus dem zweiten Phasenschieber 84, während andere Ausführungsbeispiele das Signal aus dem zweiten Phasen schieber 84 von dem Signal aus dem zweiten Analog-/Digital-Wandler 83 subtrahieren mögen. Das sich ergebende Signal wird in den Rechner 81 eingespeist. Auf die in Fig. 6 und 7 dargestellte Weise wandeln das zweite Filter 44, der zweite Analog-/Digital-Wandler 83, der zweite Phasenschieber 84 und der zweite Subtraktionskreis 85 das Signal aus dem rechten Wandler 30 in eine Sinusform, mit einer Frequenz F₀.

Der Rechner 81 benützt die Signale aus dem ersten Subtraktionskreis 80 und dem zweiten Subtraktionskreis 85, um den Betrag und den Ort der Unwucht in der Radanordnung 21 zu berechnen.

Während die Auswuchtvorrichtung arbeitet, werden Signale aus der digitalen CPU 51 durch die Verbindung 56 zu der Videoanzeige-CPU 52 übertragen, welche die Anzeige auf der Kathodenstrahlröhre 59 steuert. Die Information, die von der digitalen CPU 51 zu der Videoanzeige- CPU 52 geschickt wird, hat die Form einer Serie von Feldern mit einem Kopfteil, der den Beginn einer jeden Nachricht anzeigt. Die Nachrichten sind aus Nachrichtenfeldern konstanter Länge aufgebaut und so angeord net, daß die sich am häufigsten verändernden Datenfelder näher am Beginn der Nachricht liegen, wodurch die Anzahl von Feldern in einer Nachricht beschnitten werden kann. Falls die Daten sich nicht verändern, besteht keine Notwendigkeit, die Daten erneut zu übertragen; in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung schickt die digitale Anzeige-CPU 51 einen Kopfteil für erneuten Start einer Nachricht, ohne irgendwelche weiteren Daten an die Videoanzeige-CPU 52, wodurch das Fehlen neuer Daten und das Freigeben der Digitalanzeige-CPU 51 für andere Funktio nen markiert wird. Falls neue Daten erzeugt werden, welche noch nicht übertragene alte Daten veralten lassen, wird die alte Nachricht beendet und die Digitalanzeige-CPU 51 schickt einen Neustart-Kopfteil mit den neuen Daten an die Videoanzeige-CPU 52. Eine Reihe von Formaten für Informationsanzeige können in einer VCD-ROM oder in einem anderen Speicher 95 abgelegt werden und können vom Bediener aufgeru fen werden (siehe Fig. 10).

Nachdem der Rechner den Ort der Unwucht festgestellt hat, werden Nachrichten entweder an die Digitalanzeige 58 oder die Kathodenstrahl anzeige 59 geschickt, um dem Bediener die Gewichte und Orte anzuzei gen, die zum Auswuchten der Radanordnung notwendig sind.

Die Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Parametereingabevorrichtung 99, die anstatt der Parametereingabe vorrichtung 53 in einer Auswuchtvorrichtung gemäß Fig. 1 benutzt wer den kann. Die Parametereingabevorrichtung umfaßt ein erstes Winkel wandlungsgelenk 63, das mit dem Hauptkörper 28 mechanisch verbunden ist, einen ersten Arm 64 mit einem ersten Ende, das mechanisch mit dem ersten Winkelwandlergelenk 63 verbunden ist, und einem zweiten Ende, ein zweites Winkelwandlungsgelenk 65, das mechanisch mit dem zweiten Ende des ersten Arms 64 verbunden ist, einen zweiten Arm 66 mit einem ersten Ende, das mechanisch mit dem zweiten Winkelwand lungsgelenk 65 und einem zweiten Ende verbunden ist und einen Taster bzw. Meßfühler 67, der mechanisch mit dem zweiten Ende des zweiten Arms 66 verbunden ist. Das erste und zweite Winkelwandlergelenk 63, 65 sind elektronisch mit der Digitalanzeige-CPU 51 verbunden, um Signale an die Digitalanzeige-CPU 51 zu senden, welche die Winkel des ersten und zweiten Winkelwandlergelenks 63, 65 anzeigen. Der Bediener bewegt die Parametereingabevorrichtung, bis der Taster 67 am Rand der Felge 18 der Radanordnung 21 ruht. Wenn der Taster 67 am Rand der Felge 18 ruht, werden Signale von dem ersten und zweiten Winkelwand lergelenk 63, 65 an die Digitalanzeige-CPU 51 geschickt, welche die Winkel des ersten und zweiten Winkelwandlergelenks 63, 65 anzeigen. Die Digitalanzeige-CPU 51 nutzt die feste Länge L₁ des ersten Arms 64, welche die Entfernung zwischen dem Mittelpunkt des ersten Winkelwand lergelenks 63 und dem Mittelpunkt des zweiten Winkelwandlergelenks 65 darstellt und die feste Länge L₂ des zweiten Arms 66, welche die Ent fernung zwischen dem Mittelpunkt des zweiten Winkelwandlergelenks 65 und der Spitze des Tasters 67 darstellt und nutzt auch die Winkel von den Signalen des ersten und zweiten Winkelwandlergelenks 63, 65, und nutzt auch die Höhe r vom Mittelpunkt der Drehwelle 23 bis zum Mittelpunkt des ersten Winkelwandlergelenks 63, um den Radius oder Durchmesser der Felge 18 und die Verschiebung der Felge 18 zu be rechnen.

Die Fig. 9 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels einer Parametereingabevorrichtung 100, die anstatt der Parameter eingabevorrichtung 53 in einer Auswuchtvorrichtung nach Fig. 1 benützt werden kann. Die Parametereingabevorrichtung 100 umfaßt ein Winkel wandlergelenk 101, das mit dem Hauptkörper 28 mechanisch verbunden ist, einen Arm 103 mit einem ersten Ende, das mechanisch mit dem Winkelwandlergelenk 102 und einem zweiten Ende verbunden ist, und einen Entfernungsmesser nach Art eines Ultraschallentfernungsdetektors 104, der mechanisch mit dem zweiten Ende des ersten Arms 103 ver bunden ist. Das Winkelwandlergelenk 102 läßt eine Bewegung des Arms 103 in einer Ebene senkrecht zur Drehwelle 23 zu. Der Ultraschall entfernungsdetektor 104 sendet ein Signal im wesentlichen parallel zur Drehwelle 23. Der Arm 103 wird so lange bewegt, bis der Ultraschall entfernungsdetektor 104 einen Signalübergang bemerkt, der den Rand der Felge 18 anzeigt. Ein Signal aus dem Winkelwandlergelenk 102, das die Winkelstellung des Winkelwandlergelenks 102 anzeigt und ein Signal aus dem Ultraschallentfernungsdetektor 104 werden an die Digitalanzeige-CPU 51 gegeben, die den Durchmesser der Felge und den Versatz der Felge berechnet.

Die oben beschriebene Ausführungsform nutzt die Erfindung auf einem starr gelagerten Radauswuchter. Andere Ausführungsformen der Erfindung können auf einem weich gelagerten Radauswuchter benutzt werden.

Andere Ausführungsformen können nur eine Digitalanzeige und keine Kathodenstrahlröhre benutzen. Darüber hinaus können andere Ausfüh rungsformen einen Multiplexer benutzen, der es zuläßt, die zwei Analog /Digital-Wandler, die zwei Phasenschieber und die zwei Subtraktionskreise durch einen einzigen Analog-/Digital-Wandler, einen einzigen Phasen schieber und einen einzigen Subtraktionskreis zu ersetzen.

Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, wird der Fachmann verschiedene Abänderungen und Modifikationen finden können, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er im Schutzbereich der bei gefügten Ansprüche niedergelegt ist.

Claims

1. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung, die aufweist:
eine Welle mit einem ersten Ort und einem zweiten Ort;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
eine Einrichtung zum Rotieren der Welle bei einer gewünschten Frequenz;
eine erste Einrichtung zum Messen der Kräfte, die auf die Welle an dem ersten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeu gen eines Signales in Antwort auf die Kraft, die auf die Welle an dem ersten Ort aufgebracht wird;
einen ersten Phasenschieber, der elektrisch mit der ersten Einrich tung zum Messen verbunden ist, der die Phase des Signales von der ersten Einrichtung zum Messen verschiebt;
einen ersten Subtraktionskreis, der elektrisch mit der ersten Ein richtung zum Messen und dem Phasenschieber verbunden ist, der das Signal von der ersten Einrichtung zum Messen und das Signal von dem Phasenschieber empfängt und ein Signal von dem anderen subtrahiert;
eine Einrichtung zum Analysieren der Ausgabe von dem ersten Subtraktionskreis und zum Bestimmen der Unwucht der Radanord nung, wobei die Einrichtung zum Analysieren elektrisch mit dem ersten Subtraktionskreis verbunden ist.

2. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 1, worin der erste Phasen schieber die Phase des Signales ungefähr um N×180° verschiebt, wobei N eine ungerade Zahl ist.

3. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 2, die weiterhin ein erstes Filter aufweist, das elektrisch zwischen der ersten Einrichtung zum Messen und dem ersten Phasenschieber und dem ersten Subtrak tionskreis verbunden ist, um Signale von der ersten Einrichtung zum Messen auszufiltern, die eine Frequenz haben, die zumindest viermal die gewünschte Frequenz ist, und worin Signale, die von der ersten Einrichtung zum Messen zu dem ersten Phasenschieber durchlaufen, durch das erste Filter laufen, und worin Signale, die von der ersten Einrichtung zum Messen zu dem ersten Subtraktionskreis durchlau fen, durch das erste Filter laufen.

4. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 3, die weiterhin einen ersten Digital-/Analog-Wandler aufweist, der elektrisch zwischen das erste Filter und dem erstem Phasenschieber und dem ersten Sub traktionskreis verbunden ist, um Signale von dem ersten Filter von einer analogen zu einer digitalen Form umzuwandeln, und worin Signale, die von dem ersten Filter zu dem ersten Phasenschieber durchlaufen, durch den ersten Digital-/Analog-Wandler laufen, und worin Signale, die von dem ersten Filter zu dem ersten Subtraktions kreis laufen, durch den ersten Digital-/Analog-Wandler laufen, und worin das erste Filter ein Analog-Filter ist.

5. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 4, die weiterhin einen Verstärker mit automatischer Verstärkungssteuerung aufweist, der elektrisch zwischen der ersten Einrichtung zum Messen und dem ersten Filter verbunden ist, um das Signal zu verstärken, das zwi schen der ersten Einrichtung zum Messen und dem ersten Filter durchläuft, und der elektrisch mit dem ersten Analog-/Digital-Wand ler verbunden ist, worin der erste Analog-/Digital-Wandler die Verstärkung des Verstärkers mit automatischer Verstärkungssteuerung steuert.

6. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 2, die weiterhin eine zweite Einrichtung zum Messen von Kräften aufweist, die auf die Welle an dem zweiten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeu gen eines Signales in Antwort auf die Kraft, die auf die Welle an dem zweiten Ort aufgebracht wird, die elektronisch mit dem ersten Phasenschieber verbunden ist.

7. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiterhin aufweist:
eine zweite Einrichtung zum Messen von Kräften, die auf die Welle an dem zweiten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeugen eines Signales in Antwort auf die auf die Welle an dem zweiten Ort aufgebrachte Kraft;
einen zweiten Phasenschieber, der elektrisch mit der zweiten Ein richtung zum Messen verbunden ist, die die Phase des Signales von der zweiten Einrichtung zum Messen verschiebt;
ein zweiter Subtraktionskreis, der elektrisch mit der zweiten Ein richtung zum Messen und dem Phasenschieber verbunden ist, der das Signal von der zweiten Einrichtung zum Messen und das Signal von dem Phasenschieber empfängt, und der ein Signal von dem anderen subtrahiert, der elektrisch mit der Einrichtung zum Analysie ren verbunden ist, und worin die Einrichtung zum Analysieren das Signal von dem zweiten Subtraktionskreis verwendet, um eine Un wucht der Radanordnung zu bestimmen.

8. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 7, die weiterhin ein zweites Filter aufweist, das elektrisch mit der zweiten Einrichtung zum Messen und dem zweiten Phasenschieber und dem zweiten Subtrak tionskreis verbunden ist, um Signale von der zweiten messenden Einrichtung zum Messen auszufiltern, die eine Frequenz haben, die zumindest viermal die gewünschte Frequenz ist, und worin Signale, die von der zweiten Meßeinrichtung zu dem zweiten Phasenschieber durchlaufen, durch das zweite Filter laufen, und worin Signale, die von der zweiten Meßeinrichtung zu dem zweiten Subtraktionskreis durchlaufen, durch das zweite Filter laufen.

9. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 8, die weiterhin einen zweiten Digital-/Analog-Wandler aufweist, der elektrisch zwischen dem zweiten Filter und dem zweiten Phasenschieber und dem zwei ten Subtraktionskreis verbunden ist, um Signale von dem zweiten Filter von einer analogen zu einer digitalen Form umzuwandeln, und worin Signale, die von dem zweiten Filter zu dem zweiten Phasen schieber laufen, durch den zweiten Digital-/Analog-Wandler laufen, und worin Signale, die von dem zweiten Filter zu dem zweiten Subtraktionskreis laufen, durch den zweiten Digital-/Analog-Wandler laufen, und worin das zweite Filter ein Analog-Filter ist.

10. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung, die aufweist:
eine Welle mit einem ersten Ort und einem zweiten Ort;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
eine Einrichtung zum Rotieren der Welle bei einer gewünschten Frequenz;
eine erste Einrichtung zum Messen von Kräften, die auf die Welle an dem ersten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeugen eines Signales in Antwort auf die auf die Welle an dem ersten Ort aufgebrachte Kraft;
einen ersten Verstärker, der elektrisch mit der ersten Einrichtung zum Messen verbunden ist, um das Signal zu empfangen, das durch die erste Einrichtung zum Erzeugen und Verstärken des Signales, das durch die erste Einrichtung zum Messen erzeugt wurde, erzeugt wurde;
einen ersten Analog-/Digital-Wandler, der elektrisch mit dem ersten Verstärker verbunden ist, um das verstärkte Signal von dem ersten Verstärker zu empfangen, und um ein Signal zu dem ersten Ver stärker bereitzustellen, worin das Signal, das dem ersten Verstärker bereitgestellt wird, die Verstärkung des ersten Verstärkers steuert;
eine Einrichtung zum Analysieren des Signals von dem ersten Ana log-/Digital-Wandler und zum Bestimmen der Unwucht der Rad anordnung, worin die Einrichtung zum Analysieren elektrisch mit dem ersten Analog-/Digital-Wandler verbunden ist.

11. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 10, die weiterhin aufweist:
eine zweite Einrichtung zum Messen von Kräften, die auf die Welle an dem zweiten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeugen eines Signales in Antwort auf die Kraft, die auf die Welle an dem zweiten Ort aufgebracht wird;
einen zweiten Verstärker, der elektrisch mit der zweiten Einrichtung zum Messen verbunden ist, um das Signal zu empfangen, das durch die zweite Einrichtung zum Erzeugen und Verstärken des Signales, das durch die zweite Einrichtung zum Messen erzeugt wurde, erzeugt wurde;
einen zweiten Analog-/Digital-Wandler, der elektrisch mit dem zweiten Verstärker verbunden ist, um das verstärkte Signal von dem zweiten Verstärker zu empfangen, und um ein Signal zu dem zwei ten Verstärker bereitzustellen, worin das Signal, das zu dem zweiten Verstärker bereitgestellt wird, die Verstärkung des zweiten Verstär kers steuert, und worin der zweite Analog-/Digital-Wandler elek tronisch mit der Einrichtung zum Analysieren verbunden ist, und worin die Einrichtung zum Analysieren das Signal von dem zweiten Analog-/Digital-Wandler analysiert, um eine Unwucht zu berechnen.

12. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung eines Reifens und einer Felge mit einer äußeren Kante, die aufweist:
einen Auswuchtvorrichtungshauptkörper;
eine rotierende Welle mit einem Zentrum, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
eine Schnur mit einem ersten Ende;
einen festen Punkt, durch den die Schnur durchläuft;
eine Einrichtung zum Berechnen des Abstandes von dem festen Punkt zu der äußeren Kante der Felge, wenn das erste Ende der Schnur benachbart zu der äußeren Kante der Felge plaziert ist; und
eine Einrichtung zum Aufzeichnen des Abstandes von dem festen Punkt zu der äußeren Kante der Felge und des Rotationswinkels der rotierenden Welle, wenn die Felge mit der Schnur rotiert wird, die benachbart zu der äußeren Kante der Felge plaziert ist.

13. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 12, die weiterhin eine Einrichtung zum Berechnen des kürzesten Abstandes zwischen der äußeren Kante der Felge und dem festen Punkt und des längsten Abstandes zwischen der äußeren Kante der Felge und dem festen Punkt aufweist.

14. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 13, die weiterhin eine Einrichtung zum Berechnen des Durchmessers des Rades und des Versatzabstandes zwischen der Felge und dem festen Punkt aufweist, durch Verwendung des kürzesten Abstandes zwischen der äußeren Kante der Felge und dem festen Punkt und des längsten Abstandes zwischen der äußeren Kante der Felge und des festen Punktes und des Abstandes zwischen dem festen Punkt und dem Zentrum der rotierenden Welle.

15. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung, die aufweist:
einen Auswuchtvorrichtungshauptkörper;
eine Einrichtung zum Eingeben von Information über die Radanord nung, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
eine Einrichtung zum Rotieren der Radanordnung, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
eine Einrichtung zum Messen der Auswuchtung der Radanordnung, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist, und zum Erzeugen eines Meßsignales;
eine Einrichtung zum Analysieren der Information, die über das Rad eingegeben worden ist, und des Meßsignales, das elektrisch mit der Einrichtung zum Eingeben der Information verbunden ist und der Einrichtung zum Messen;
eine Anzeigeeinrichtung;
eine eine Nachricht aussendende Einrichtung, die elektrisch zwischen der Einrichtung zum Analysieren und der Anzeigeeinrichtung ver bunden ist, worin die eine Nachricht aussendende Einrichtung Nach richten zu der Anzeigeeinrichtung sendet; und
eine Speichereinrichtung, die elektrisch mit der Anzeigeeinrichtung verbunden ist, um gespeicherte Information zu der Anzeigeeinrich tung zu senden.

16. Verfahren zum Auswuchten einer Radanordnung, das aufweist:
eine Einrichtung zum Eingeben von Information über die Radanord nung, die mechanisch mit einem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
Rotieren der Radanordnung, die mechanisch mit dem Auswuchtvor richtungshauptkörper verbunden ist;
Messen der Auswuchtung der Radanordnung, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist, und Erzeugen eines Meßsignales;
Analysieren der Information, die über die Radanordnung eingegeben worden ist, und des Meßsignales, das elektrisch mit der Einrichtung zum Eingeben von Information und der Einrichtung zum Messen verbunden ist;
Senden einer Nachricht zu einer Nachricht aussendenden Einrichtung;
Senden einer Nachricht von der eine Nachricht aussendenden Ein richtung zu einer Anzeigeeinrichtung, worin die die Nachricht aus sendende Einrichtung einen Kopfteil an den Anfang der Nachricht plaziert, und die am meisten sich ändernde Information zu Beginn der Nachricht plaziert; und
Senden von aktualisierten Nachrichten von der Nachrichten aussen denden Einrichtung zu der Anzeigeeinrichtung, wenn die am meisten änderbare Information sich ändert ohne die zuvor ausgesandte Nach richt zu vervollständigen, Nichtsenden der nicht gesandten Informa tion und Plazieren eines neuen Kopfteiles in dem Nachrichtenstrom, dem die am meisten veränderbare Information folgt.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiterhin den Schritt des Sen dens von Nachrichten von einer Speichereinrichtung zu der Anzeige einrichtung aufweist, worin die Nachrichten, die von der Speicher einrichtung gesandt werden, formatierende Information über die Anzeigeeinrichtung bereitstellen.

18. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung eines Reifens und einer Felge mit einer äußeren Kante, die aufweist:
einen Auswuchtvorrichtungshauptkörper;
eine rotierende Welle mit einem Zentrum, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
einen ersten Winkelwandler, der eine erste Verbindung bildet, und
der mechanisch mit dem Hauptkörper der Auswuchtvorrichtung verbunden ist;
einen ersten Arm mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, worin das erste Ende des ersten Armes mechanisch mit dem ersten Winkelwandler verbunden ist;
einen zweiten Winkelwandler, der eine zweite Verbindung bildet, und der mechanisch mit dem zweiten Ende des ersten Armes ver bunden ist;
einen zweiten Arm mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, worin das erste Ende des zweiten Armes mechanisch mit dem zweiten Winkelwandler verbunden ist;
einen Meßfühler, der mechanisch mit dem zweiten Ende des zweiten Armes verbunden ist; und
eine Einrichtung zum Berechnen, die elektronisch mit dem ersten Winkelwandler und dem zweiten Winkelwandler verbunden ist, worin die Einrichtung zum Berechnen den Durchmesser der Felge und den Versatz der Felge aus Signalen von dem ersten und zweiten Winkel wandler berechnet.

19. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung eines Reifens und einer Felge mit einer äußeren Kante, die aufweist:
einen Auswuchtvorrichtungshauptkörper;
eine rotierende Welle mit einem Zentrum, die mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
einen ersten Winkelwandler, der eine erste Verbindung bildet, und
der mechanisch mit dem Auswuchtvorrichtungshauptkörper verbunden ist;
einen ersten Arm mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende, worin das erste Ende des ersten Armes mechanisch mit dem ersten Winkelwandler verbunden ist;
eine kontaktlose Vermessungsvorrichtung, die mechanisch mit dem zweiten Ende des ersten Armes verbunden ist;
eine Einrichtung zum Berechnen, die elektronisch mit dem ersten Winkelwandler und der kontaktlosen Vermessungsvorrichtung ver bunden ist, worin die Einrichtung zum Berechnen den Durchmesser der Felge und den Versatz der Felge aus Signalen von dem ersten Winkelwandler und der kontaktlosen Vermessungsvorrichtung berech net.

20. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 19, worin die kontaktlose Vermessungsvorrichtung einen Ultraschallabstandsdetektor aufweist.

21. Radauswuchtvorrichtung zum Auswuchten einer Radanordnung eines Reifens und einer Felge, die aufweist:
eine Welle mit einem ersten Ort;
eine Einrichtung zum Montieren der Radanordnung auf der Welle;
eine Anzeigeeinrichtung zum Veranschaulichen einer Querschnitts ansicht einer Felge;
eine Einrichtung zum Auswählen der Querschnittsansicht einer Felge zumindest einer von zumindest fünf Auswuchtebenen, wo das Aus wuchten erwünscht ist;
eine Einrichtung zum Rotieren der Welle bei einer gewünschten Frequenz, wobei eine Radanordnung-Unwuchtkraft erzeugt wird;
eine erste Einrichtung zum Messen von Kräften, die auf die Welle an dem ersten Ort auf der Welle aufgebracht werden, und zum Erzeugen eines Signales in Antwort auf die Unwuchtkraft, die auf die Welle an dem ersten Ort aufgebracht wird; und
eine Einrichtung, die mit einer Einrichtung zum Auswählen und mit dem Signal in Antwort auf die Unwuchtkraft gekoppelt ist, zum Berechnen der benötigten Gewichte bei den ausgewählten Auswucht ebenen, um die Unwuchtkraft auszugleichen.

22. Radauswuchtvorrichtung gemäß Anspruch 21, worin die Einrichtung zum Auswählen aufweist:
eine Einrichtung zum Überlagern der Einrichtung zum Auswählen in einer der zumindest fünf Ebenen, wobei ein statisches Auswuchten der Radanordnung erreicht wird.

23. Verfahren zum Auswuchten einer Radanordnung eines Reifens und einer Felge, das die Schritte aufweist:
Montieren einer Radanordnung auf einer Welle einer Radauswucht vorrichtung;
Anzeigen einer Querschnittsansicht einer Felge, die zumindest fünf mögliche Auswuchtebenen anzeigt;
Auswählen einer ersten der zumindest fünf möglichen Auswucht ebenen;
Rotieren der Radanordnung; und
Berechnen des benötigten Gewichtes bei der ersten ausgewählten Auswuchtebene.

24. Verfahren gemäß Anspruch 23, das die Schritte aufweist:
Auswählen einer zweiten der zumindest fünf möglichen Auswucht ebenen; und
Berechnen des benötigten Gewichtes bei der zweiten ausgewählten Auswuchtebene, wobei eine dynamische Auswuchtung der Radanord nung erhalten wird.