DE4336509A1 - Auswuchtmaschine mit einer Vorrichtung zur Abtastung geometrischer Daten an Rotationskörpern und Verfahren zum Unwuchtausgleich an Rotationskörpern - Google Patents
Auswuchtmaschine mit einer Vorrichtung zur Abtastung geometrischer Daten an Rotationskörpern und Verfahren zum Unwuchtausgleich an RotationskörpernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine mit einer
Vorrichtung zur Abtastung geometrischer Daten von auf eine
Hauptwelle der Auswuchtmaschine aufspannbaren,
auszuwuchtenden Rotationskörpern, insbesondere von
Kraftfahrzeugrädern, wobei die Vorrichtung einen Meßtaster
zur Abtastung aufweist, der an einer zur Hauptwelle
parallelen Haltestange der Auswuchtmaschine angeordnet und
um die Längsachse der Haltestange drehbar ist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum
Unwuchtausgleich an Rotationskörpern, insbesondere an
Kraftfahrzeugrädern, mit Hilfe von einem oder mehreren
Ausgleichsgewicht (en), insbesondere Klebegewicht (en), das
bzw. die in einer jeweils bestimmten durch eine
Meßelektronik während eines Unwuchtmeßvorganges ermittelten
Position am Scheibenrad bzw. der Felge des
Kraftfahrzeugrades befestigt wird bzw. werden.
Aus der "Hofmann-Betriebsanleitung Radauswuchtmaschine
Geodyna 88/88m" (Impr. 9412145-09.86) ist eine derartige
Auswuchtmaschine bekannt. An ihrem Grundkörper ist ein
linker Meßtaster zum Ermitteln des maschinenbezogenen
Abstandes des linken Felgenhornes eines aufgespannten Rades
und ein rechter Meßtaster zum Ermitteln des Maßes des
rechten Felgenhornes angeordnet. Ein Meßhebel des rechten
Meßtasters ist an einer separaten Halte- oder
Führungsstange, die parallel zu einer Befestigungsachse
einer Radschutzhaube und längsbeweglich gegenüber dem
Grundkörper der Auswuchtmaschine ist, um die Längsachse der
Führungsstange schwenkbar befestigt. Zur Breitenmessung, d. h.
zur Abtastung der rechten Seite oder der rechten
Ausgleichsebene einer aufgespannten Felge, wird der
Meßhebel mit seinem Meßfinger in seine Meßposition
gebracht, indem er mit der Führungsstange längs auf die
Felge zubewegt wird und indem er um die Längsachse der
Führungsstange verdreht wird.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 42 29 865.2 ist
ein Verfahren zum unwuchtausgleich an einem
Kraftfahrzeugrad beschrieben, bei dem eine als Tasthebel
oder Taststange ausgebildete Abtastvorrichtung verwendet
wird, um Felgenabmessungen mechanisch abzutasten, und um
ein Ausgleichsgewicht in seine Anordnungs- bzw.
Ausgleichsposition zu bringen. Diese Abtastvorrichtung ist
am Grundkörper der Auswuchtmaschine angeordnet, kann aber
lediglich zur maschinenseitigen (d. h. bei frontaler
Betrachtung linksseitigen) Felgenabtastung verwendet
werden.
Des weiteren ist bekannt (DE-AS 2,001,972 oder Hofmann-
Betriebsanleitung Radauswuchtmaschine Geodyna 88/88m, Impr.
9412145-09.86), Abmessungen, insbesondere im Felgenbereich
des Kraftfahrzeugrades mit Hilfe einer Abtastvorrichtung zu
ermitteln und in der Meßelektronik abzuspeichern. Hierdurch
werden der Meßelektronik entsprechende Informationen
geliefert für die Berechnung der Größen und Winkel lagen der
Ausgleichsgewichte, die in den entsprechenden
Ausgleichsebenen am Scheibenrad des Kraftfahrzeugrades
anzubringen sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-
OS 27 37 524 ist es bei normaler Ausgleichsart, d. h. beim
Anbringen der Ausgleichsgewichte an den Felgenhörnern,
bekannt, die am Kraftfahrzeugrad angegebenen Nennwerte für
die geometrischen Abmessungen bei der Eingabe in den
Speicher der Meßelektronik mit einem Korrekturwert zu
beaufschlagen, um den axialen Abstand des Schwerpunkts des
Ausgleichsgewichts in der jeweiligen Ausgleichsebene zu
berücksichtigen. Ferner ist in der älteren deutschen
Patentanmeldung P 41 22 844.8 eine Abtastvorrichtung
beschrieben, mit der eine genaue Erfassung der
Felgenabmessungen bzw. Scheibenradabmessungen in den
Ausgleichsebenen für die Eingabe dieser Abmessungen in die
Meßelektronik vor Durchführung des Unwuchtmeßvorganges
ermöglicht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auswuchtmaschine der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine
vereinfachte Meßtasteranordnung zur verbesserten
Datenerfassung geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird ein Meßtaster einer
Abtastvorrichtung geschaffen, dessen Tastfinger auf
beliebige Meßpositionen an der Felge gedreht und geschwenkt
werden kann, ohne daß eine Parallelverschiebung einer
Führungsstange nötig wäre. Durch die spezielle
Ausgestaltung des Meßtasthebels mit Zwangsführung des
Tastkopfes verbleibt dabei der Tastfinger stets in
paralleler Ausrichtung bezüglich der Hauptwelle, so daß
mittels der Winkelmeßeinrichtung und einer
Auswerteeinrichtung über den Schwenkwinkel die Position von
Ausgleichsebenen und gegebenenfalls die Felgenbreite oder
andere Maße in Längsrichtung der Hauptwelle exakt
bestimmbar sind.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der die
Längsachse der Haltestange und die Drehachse einer über ein
aufgespanntes Rad klappbaren Radschutzhaube übereinstimmen.
Die bei der herkömmlichen Abtastvorrichtung nötige eigene
Lagerung des Meßtasters in Form der Führungsstange, die
aufwendig und teuer ist, entfällt, da die Haltevorrichtung
der Radschutzhaube, beispielsweise ein Rohr oder eine
drehbare Stange, für die Befestigung des erfindungsgemäßen
Meßtasters verwendet wird. Dies ergibt eine kompakte,
raumsparende und kostengünstige Gestaltung des Meßtasters.
Der Meßtaster kann eine Rückstelleinrichtung zum
Rückstellen der verschwenkten Schwenkarme und/oder des
verdrehten Gelenkkopfes aufweisen. Diese
Rückstelleinrichtung, die gleichzeitig eine
Gewichtsentlastung des Meßtasthebels für eine
beispielsweise horizontale Ruhe- oder Ausgangsposition
ermöglicht, erleichtert die Bedienung, da einem
Maschinenbediener das Rückführen des Meßtasters in die
geschützte Ausgangsposition abgenommen wird, wodurch auch
einer möglichen Beschädigung vorgebeugt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführung enthält die
Rückstelleinrichtung eine oder mehrere Federn,
beispielsweise eine Schenkelfeder zwischen Gelenkkopf und
Meßtasthebel, die die Gewichtsentlastungskraft sowie die
Rückstellkraft bereitstellen. Jedoch können auch
hydraulische Krafterzeugungseinrichtungen verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die
Winkelmeßeinrichtung ein mit dem Meßtasthebel gekoppeltes,
bogenförmiges Zahnsegment zum Antreiben eines Zahnrades
eines Potentiometers aufweisen. Die Teile der
Winkelmeßeinrichtung können innerhalb des Gelenkkopfes in
gegen Umwelteinflüsse geschützter Lage angeordnet sein.
Der Meßtaster kann linksseitig an der Radschutzhaube und
nahe zum Auswuchtmaschinengrundkörper zur Messung der einen
Felgenseite oder auf der von der Auswuchtmaschine
abgewandten rechten Seite der Radschutzhaube zur Messung
der gegenüberliegenden anderen Felgenseite angeordnet sein.
Bei linksseitiger Anordnung, beispielsweise an der
Haltestange der Radschutzhaube in dem Abstand zwischen
Radschutzhaube und Grundkörper der Auswuchtmaschine,
ersetzt der erfindungsgemäße Meßtaster den herkömmlichen,
am Grundkörper angeordneten und in seiner Funktion
beschränkten Meßtaster. Ebenso kann der Meßtaster an dem
rechtsseitigen freien Ende der Haltestange zur Messung der
bei frontaler Betrachtung rechten Seite einer aufgespannten
Radfelge angeordnet sein.
Vorzugsweise enthält die Winkelmeßeinrichtung ein Meßmittel
zum Bestimmen der Verdrehung des Gelenkkopfes um die
Längsachse der Haltestange. Damit können die Daten oder
Koordinaten jedes an der Felge gemessenen Punktes, wie auch
der Durchmesser, mittels der bekannten Länge des
Meßtasthebels (bzw. der Schwenkarme) sowie den bestimmten
Schwenk- und Drehwinkeln bestimmt werden.
Der Meßtaster kann durch eine Steuerung betriebene
Antriebsmittel zum Verdrehen des Gelenkkopfes und zum
Verschwenken des Meßtasthebels enthalten. Mittels der
Antriebsmittel, beispielsweise Elektromotore, die über
Zahnräder oder Riemen in bekannter Weise auf Gelenkkopf und
Meßtasthebel wirken, können Meßpunkte gezielt angesteuert
werden. So kann der Meßtaster bei einem Unwuchtmeßlauf
ermittelte Ausgleichspositionen für Ausgleichsgewichte
aktiv wiederauffinden, indem der Tastfinger nach Eindrehen
des Rades in eine entsprechende Winkelposition auf die
Ausgleichsposition gedreht und geschwenkt wird.
Vorzugsweise verfügt der Tastfinger über eine Halterung für
ein Ausgleichsgewicht. Der Tastfinger kann so ausgebildet
sein wie der im nachfolgenden Ausführungsbeispiel
beschriebene Tastfinger, der eine Klemmeinrichtung zur
Aufnahme und Positionierung eines Klebegewichtes enthält.
Nach Ansteuern einer Ausgleichsposition kann dann das
Klebegewicht in seiner Ausgleichsposition angeordnet
werden. Dies erhöht die Genauigkeit der Gewichtsanordnung
und vermindert die Möglichkeit einer Fehlbetätigung durch
den Maschinenbediener.
Der Meßtasthebel kann in unterschiedlichen Ausführungen
ausgebildet sein. So kann er vorzugsweise in Form von zwei
parallelen Schwenkarmen ausgebildet sein, die einerseits in
ihrer Anordnung am Gelenkkopf und andererseits mit der
gelenkigen Verbindung durch den Tastkopf ein Parallelogramm
bilden, so daß sie eine zur Hauptwelle parallele Führung
des Tastfingers ermöglichen. Der Meßtasthebel kann auch
einen Bowdenzug aufweisen, der die Führung des Tastfingers
zusammen mit dem Meßtasthebel bewerkstelligt. Ebenso kann
am Meßtasthebel ein Seil mit einer Druckfeder oder eine
Stößelstange mit einer Zugfeder zur hauptwellenparallelen
Führung des Tastfingers vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Haltestange hohl ausgebildet,
beispielsweise als ein Rohr, so daß Anschlußleitungen der
Winkelmeßeinrichtungen dort hindurchgeführt werden können.
Damit sind sie gegen Beschädigung geschützt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren
zum Unwuchtausgleich der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei dem das Einsetzen der Ausgleichsgewichte in
den durch die Meßelektronik ermittelten Ausgleichslagen
erleichtert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 17 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
folgenden Unteransprüchen angegeben.
Hierbei wird die mit der Meßelektronik gekoppelte
Abtastvorrichtung, welche vor oder nach Durchführung des
Unwuchtmeßvorgangs zur Einspeicherung der entsprechenden
bei der Auswertung der Meßwerte zu berücksichtigenden
Scheibenrad- bzw. Felgenabmessungen in die Meßelektronik
verwendet wurde, ausgenützt, um den
Unwuchtausgleichsvorgang, d. h. das positionsgerechte
Anordnen des jeweiligen Ausgleichsgewichts am Scheibenrad
in der jeweiligen Ausgleichsebene zu erleichtern. Auf diese
Weise erreicht man eine höhere Genauigkeit beim Einsetzen,
insbesondere von Klebegewichten in die je nach Felgen- bzw.
Scheibenradtyp unterschiedlichen Ausgleichsebenen. Hierbei
läßt sich die Genauigkeit vor allem dadurch erhöhen, daß
zwischen der vor oder nach dem Unwuchtmeßvorgang durch die
Abtastvorrichtung abgetasteten Ausgleichsebene und dem
ebenfalls abgetasteten wirksamen Ausgleichsradius für die
Auswertung der Meßwerte (Abtastmodus) und der bei der
positionsgerechten Anordnung des jeweiligen
Ausgleichsgewichts, insbesondere Klebegewichts, am
Scheibenrad aufzufindenden Ausgleichsebene über die in die
Meßelektronik eingespeicherte Ausgleichsebenenposition
(Wiederauffindemodus) eine exakte Korrelation vorhanden
ist, die mit Hilfe der Abtastvorrichtung beim
Ausgleichsvorgang ausgenützt wird.
Hierbei ist es möglich, das Wiederauffinden der vor oder
nach der Durchführung des Unwuchtmeßvorgangs in die
Meßelektronik eingespeicherten Ausgleichsebenenposition zu
erleichtern. Dies kann dadurch geschehen, daß mit Hilfe der
beispielsweise als Taststange, Tasthebel oder als
erfindungsgemäßem Meßtasthebel ausgebildeten
Abtastvorrichtung die vorher ausgemessene Ausgleichsebene
angefahren wird und der jeweilige Abstand der Tastspitze
des Meßtasthebels oder des beim Unwuchtausgleich wirksamen
Schwerpunkts des Ausgleichsgewichts von der wieder
aufzufindenden Ausgleichsebene durch entsprechende Signale
sichtbar oder hörbar gemacht wird. Dabei kann der jeweilige
noch vorhandene Abstand zu der wiederaufzufindenden
Ausgleichsebene digital oder auf andere Art angezeigt
werden. Beim Wiederauffinden der gesuchten Ausgleichsebene
kann ein optisches oder auch ein akustisches Signal der
Bedienungsperson anzeigen, daß mit der Abtastvorrichtung
die gesuchte bzw. die wieder auf zufindende Ausgleichsebene
erreicht ist.
Dabei kann nach Durchführung der Unwuchtmeßläufe und
Anzeige der Ergebnisse des Meßlaufs für die Positionierung
der Ausgleichsgewichte, insbesondere Klebegewichte, am
Scheibenrad bzw. der Felgenschüssel die Abtastvorrichtung,
die beispielsweise wie in der deutschen Patentanmeldung P
41 22 844.8 beschrieben oder gemäß dem Meßtaster der
vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, aus der Ruhelage
gebracht werden, wodurch ein Schalter betätigt wird,
welcher die Meß- bzw. Auswerteelektronik der
Auswuchtmaschine auf den Betriebsmodus "Wiederauffinden der
Ausgleichsebenen" (Wiederauffindemodus) schaltet. Die
Umschaltung kann durch einen manuell betätigbaren Schalter,
z. B. Tastenschalter oder ähnliche Betätigungselemente
erfolgen. Die Umschaltung kann auch automatisch im
zeitlichen Verlauf eines Betriebsablaufprogramms oder durch
eine Steuerbewegung der Abtastvorrichtung erreicht werden.
Beim Wiederauffindemodus wird die jeweilige Distanz der
Abtastvorrichtung (bzw. des Meßtastfingers) zu der
auf zufindenden Ausgleichsebene beispielsweise in mm
angezeigt. Bei einem dynamischen Unwuchtausgleich kann
hierzu beispielsweise zuerst der Abstand zur linken
Ausgleichsebene angezeigt werden. Wenn die
Abtastvorrichtung beispielsweise mit ihrer Tastspitze bzw.
der Schwerpunkt des in der Abtastvorrichtung befestigten
Ausgleichsgewichts die gesuchte Ausgleichsebene erreicht
hat, ist die Distanzanzeige Null, und diese Anzeige kann
noch durch ein beispielsweise akustisches Signal
unterstützt werden.
Wenn bei der Bewegung der Abtastvorrichtung (Tastfinger) in
Richtung auf die rechte Ausgleichsebene die Mitte zwischen
den beiden Ausgleichsebenen überschritten wird, erfolgt
eine Distanzanzeige zur rechten Ausgleichsebene, d. h. der
Abstand der Abtastvorrichtung zur rechten Ausgleichsebene
wird an der Auswuchtmaschine angezeigt. Das Erreichen der
rechten Ausgleichsebene kann ebenfalls wiederum sowohl
durch die Distanzanzeige Null als auch durch ein
akustisches Signal angezeigt werden.
Sobald die jeweilige Ausgleichsebene durch die
Abtastvorrichtung bzw. den Schwerpunkt des an der
Abtastvorrichtung befestigten Gewichts erreicht ist, kann
das Eindrehen des Kraftfahrzeugrades in die
Ausgleichsposition (Ausgleichswinkellage) erfolgen. Dies
kann in bekannter Weise durch Pfeile unterstützt werden
(Hofmann-Betriebsanleitung Radauswuchtmaschine Geodyna
88/88m Impr. 9412145-09.86).
Ferner ist es möglich, die Ausgleichsebene und den
wirksamen Durchmesser eines Ausgleichsgewichts,
insbesondere Klebegewichts, das an der Felgenschulter oder
in der Felgenschüssel (verstecktes Gewicht) anzubringen
ist, genau auszumessen. Hierzu werden vor dem
Unwuchtmeßvorgang die Innenabmessungen (Innendurchmesser)
des Scheibenrades (der Felge) in der jeweiligen
Ausgleichsebene in der Weise abgetastet, daß zwischen der
Abtastvorrichtung (Abtastspitze, deren jeweilige
Positionierung durch die Meß- bzw. Auswerteelektronik
wahrgenommen wird) und der abzutastenden Innenabmessung ein
Ausgleichsgewicht, z. B. Klebegewicht, angeordnet wird.
Hierzu kann das Klebegewicht in eine Haltevorrichtung,
welche an der Spitze der Abtastvorrichtung (Taststange,
Meßtasthebel) vorgesehen ist, eingesetzt werden. In diesem
Fall wird dann das Ausgleichsgewicht als Tastfläche
verwendet. Hierdurch wird das Bestimmen der optimalen
Ausgleichsebene erleichtert. Die an der Abtastvorrichtung
vorgesehene Haltevorrichtung für das Ausgleichsgewicht,
insbesondere Klebegewicht, wird zum Ausmessen der optimalen
Ausgleichsebene und des wirksamen Durchmessers, mit welchem
der Schwerpunkt des einzusetzenden Ausgleichsgewichts
wirksam wird, ausgenützt. Mit Hilfe der Abtastvorrichtung
wird dabei das Klebegewicht genau in die Ausgleichsebene
gebracht, in welcher während des Unwuchtausgleichsvorgangs
das durch den Meßvorgang ermittelte Ausgleichsgewicht
eingesetzt, insbesondere eingeklebt, werden soll. Dabei
wird beim Abtasten nicht die Tastspitze, sondern das in die
Haltevorrichtung eingesetzte Gewicht (Bezugsgewicht) als
Bezugspunkt herangezogen. Eine entsprechende
Schaltungsanordnung, mit der Abmessungen des
Ausgleichsgewichts im Hinblick auf die wirksame
Schwerpunktlage berücksichtigt werden, ist aus der DE-
OS 27 37 524 bekannt. Für die Übernahme der abgetasteten
Abmessungen kann die Abtastvorrichtung mit dem aufgesetzten
Bezugsgewicht eine bestimmte Zeit, beispielsweise zwei
Sekunden, in der gewünschten Position gehalten werden, und
durch ein Signal, beispielsweise ein akustisches Signal,
kann die Übernahme der abgetasteten Abmessungen im Speicher
der Meß- bzw. Auswerteelektronik angezeigt werden. Auf
diese Weise können nicht nur durch bestimmte
Ausgleichsarten (Gewichtsplazierungen) vorgegebene
Ausgleichsebenen abgetastet und in die Meßelektronik
eingegeben werden, sondern beliebige Ausgleichsebenen,
welche ein optimales Positionieren der Ausgleichsgewichte
ermöglichen. Bei mehreren vorgegebenen Ausgleichsarten,
beispielsweise fünf vorgegebenen Ausgleichsarten, die
insbesondere beim Auswuchten von Leichtmetallrädern mit
Hilfe von Klebegewichten vorgegeben sind, können
Ausgleichsebenen optimal angetastet werden, wobei die
anzutastende Stelle durch eine Anzeige, wie im einzelnen
noch im Zusammenhang mit dem Unwuchtausgleichsvorgang
(Ausgleichsmodus) erläutert wird, kenntlich gemacht wird.
Es ist auch hierbei möglich, die Schwerpunktlage des
Ausgleichsgewichts mit der jeweiligen Ausgleichsebene in
Übereinstimmung zu bringen.
Durch diese Kenntlichmachung der Ausgleichsart erhält die
Bedienungsperson einen Hinweis auf die abzutastende Stelle
am Scheibenrad, insbesondere im Bereich der Felge des
Scheibenrades, sowohl beim Abtasten der Radabmessungen für
die Eingabe vor dem Unwuchtmeßvorgang, wie schon erläutert
wurde, sondern auch beim Unwuchtausgleichsvorgang durch
Einsetzen der Ausgleichsgewichte. Hierzu ist mit der
Meßelektronik eine Anzeigeeinrichtung verbunden, die einen
Felgenquerschnitt mit den jeweils möglichen
Ausgleichsebenen, beispielsweise in Form von
Gewichtssymbolen, wiedergibt. Während des Abtastvorgangs
(Abtastmodus) wird eine jeweilige für eine ausgewählte
Ausgleichsart bestimmte Ausgleichsebene durch ein Signal,
beispielsweise durch Blinken des Gewichtssymbols, während
des Abtastvorgangs angezeigt. Wenn die Abtastvorrichtung
die angezeigte Ausgleichsebene am Kraftfahrzeugrad
erreicht, erlischt dann diese Anzeige. Auf diese Weise
erhält die Bedienungsperson einen Hinweis auf die an dem
Scheibenrad, insbesondere der Felge, anzutastenden
Ausgleichsebenen. Es können hierbei fünfseparate
Ausgleichsebenen, die durch Gewichtssymbole kenntlich
gemacht worden sind, abgetastet werden. Die Anzeige der am
Kraftfahrzeugrad abzutastenden Ausgleichsebene kann dann
beginnen, wenn die Abtastvorrichtung aus ihrer Ruhelage
bewegt wird. Es kann dadurch ein Schalter betätigt werden,
durch welchen die Anzeige eingeschaltet wird. Diese Anzeige
kann beispielsweise ein Blinken des entsprechenden
Gewichtssymbols an der abgebildeten Felge bzw. dem
abgebildeten Felgenquerschnitt erreicht werden. Es wird
immer nur eine Ausgleichsebene durch Blinken eines
entsprechenden Gewichts angezeigt. Wenn die kenntlich
gemachte Ausgleichsebene von dem Tastfinger der
Abtastvorrichtung erreicht wird, kann durch ein akustisches
Signal dies kenntlich gemacht werden. Die Anzeige erlischt
dann. Falls ein dynamischer Unwuchtausgleich durchgeführt
wird, erfolgt die Kenntlichmachung der zweiten
Ausgleichsebene in der gleichen Weise. Für die Durchführung
des dynamischen Unwuchtausgleichs erfolgt die Anzeige der
beiden abzutastenden Ausgleichsebenen somit nacheinander,
so daß keine Verwechslungen auftreten können.
Eine erhebliche Erleichterung beim Einsetzen der
Ausgleichsgewichte, insbesondere Klebegewichte, beim
Ausgleichsmodus ergibt sich für die Bedienungsperson
dadurch, daß die Abtastvorrichtung in bestimmten
Abtaststellungen fixierbar ist. Insbesondere ist sie dann
fixierbar, wenn die Abtastvorrichtung eine jeweilige
Ausgleichsebene erreicht hat. Hierbei wird insbesondere die
in axialer Richtung (etwa parallel zur Meßspindel der
Auswuchtmaschine) erfolgende Bewegung bzw. der axiale
Auszug der Abtastvorrichtung blockiert bzw. fixiert. Dies
kann mit Hilfe einer Klemmeinrichtung erfolgen, die manuell
betätigbar ist oder auch durch die Meßelektronik
angesteuert werden kann. Vor allem beim Wiederauffindemodus
ergibt sich für die Bedienungsperson eine erhebliche
Erleichterung für das Einsetzen der Ausgleichsgewichte. Die
Fixierbarkeit bzw. Blockierbarkeit der axialen Bewegung der
Abtastvorrichtung (des Meßtastfingers) kann jedoch auch
beim Ausmessen und Einspeichern der Scheibenradabmessungen
(Abtastmodus) vorteilhaft sein. Die Klemmvorrichtung kann
mechanisch ausgebildet sein, indem die
Winkelverschwenkbarkeit des Meßtasthebels blockiert wird,
beispielsweise in Form einer Klemmschraube, oder in Form
einer elektromagnetischen Klemmvorrichtung, wobei letztere
bevorzugt zum Einsatz kommt bei der Ansteuerung der
Klemmeinrichtung durch die Meßelektronik. Die erleichterte
positionsgerechte Anordnung der Ausgleichsgewichte wird
nicht nur beim dynamischen Auswuchten, sondern auch beim
statischen Auswuchten erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in Draufsicht eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Meßtasters an einer
Auswuchtmaschine;
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Gelenkkopf des
Meßtasters;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer schematisch
dargestellten Abtastvorrichtung mit
angeschlossener Auswerteeinrichtung;
Fig. 4 verschiedene durch die Auswerteeinrichtung
darstellbare Ausgleichsarten für den
Unwuchtausgleich;
Fig. 5 verschiedene Möglichkeiten der Abtastung von
Kraftfahrzeugradfelgen;
Fig. 6 schematisch einen Gewichtseinsetzvorgang mit
Hilfe der Abtastvorrichtung;
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine
Abtastvorrichtung zum Abtasten der
Gewichtsabmessungen;
Fig. 8 in schematischer Darstellung unterschiedliche
Ausgestaltungen des Meßtasthebels; und
Fig. 9 in schematischer Darstellung eine Ausgestaltung
des Meßtasthebels mit einer Meßeinrichtung.
In Fig. 1 ist ein Teil einer Radauswuchtmaschine mit einem
Grundkörper 1 und einer Hauptwelle 2, auf die ein
auszuwuchtendes Kraftfahrzeugrad (nicht gezeigt)
aufspannbar ist, dargestellt. Parallel zur Hauptwelle 2 ist
im einem Maschinenbediener abgewandten, hinteren Teil der
Auswuchtmaschine eine Drehachse 3 einer Radschutzhaube 4
vorgesehen. Die Drehachse 3 kann als Lagerrohr oder
Haltestange 5 ausgebildet sein. Die Radschutzhaube 4 ist um
diese Drehachse 3 klapp- oder schwenkbar aus einer nach
oben geklappten, offenen Stellung, in der ein aufgespanntes
Rad zugänglich ist, in eine herabgeklappte, geschlossene
Stellung, in der das Rad bedeckt ist und der Bediener gegen
sich bei der Rotation möglicherweise lösende Teile (z. B.
Schmutz, im Reifenprofil klemmende Steine oder gelockerte
Auswuchtgewichte) geschützt ist.
Auf einem über die Breite der Abdeckhaube 4 herausstehenden
Teil der Haltestange 5 ist ein Meßtaster 6 zum Abtasten
einer Ausgleichsebene an der Felge oder gegebenenfalls der
Felgenabmessungen angeordnet. Der Meßtaster 6 enthält einen
Gelenkkopf 7, einen Meßtasthebel 9, der aus zwei parallelen
Schwenkarmen 8, 8a gebildet ist, sowie einen Tastkopf 10
mit einem Tastfinger 11. Der Gelenkkopf 7 ist auf der
Haltestange 5 in Längsrichtung festgelegt und um die Dreh-
bzw. Längsachse 3 drehbar gelagert. Die beiden Schwenkarme
8, 8a sind einerseits am Gelenkkopf 7 um zwei parallele,
beabstandete Drehachsen 12, die senkrecht zur Längsachse 3
der Haltestange 5 ausgerichtet sind, schwenkbar befestigt,
und andererseits am Tastkopf 10 an zwei parallelen,
beabstandeten Drehachsen 13 gelagert, so daß die beiden
Schwenkarme 8, 8a in einer durch die Längsachse 3 führenden
oder zu dieser parallel verlaufenden oder geneigten Ebene
parallelogrammartig verschwenkbar sind. Das bedeutet, daß
der Schwenkwinkel der Schwenkarme 8, 8a bezüglich des
Gelenkkopfes 7 auf den Tastkopf 10 übertragen wird, so daß
der Tastkopf 10 mit dem Tastfinger 11 unabhängig vom
jeweiligen Schwenkwinkel in seiner Ausrichtung bezüglich
der gemeinsamen Längsachse 3 der Haltestange 5 und somit
bezüglich der dazu parallelen Hauptwelle 2 unverändert
bleibt, das heißt, die zur Hauptwelle 2 parallele
Längsachse des Tastfingers 11 bleibt in paralleler
Ausrichtung.
Die Anordnung und der Abstand der jeweiligen beiden
Drehachsen 12 bzw. 13 der Schwenkarme 8, 8a am Gelenkkopf 7
bzw. am Tastkopf 10 ist derart gewählt, daß eine auf die
Gegebenheiten unterschiedlicher Rad- und Felgengrößen
abgestimmte Verschwenkung der Schwenkarme 8, 8a zumindest
bis etwa 45° Schwenkwinkel aus der Senkrechten bezüglich
der Längsachse 3 der Haltestange 5 ermöglicht wird (in
Fig. 1 durch die mit strichlierter Darstellung des
Meßtasthebels 9 beispielhafte Stellung angedeutet).
An einem der Schwenkarme 8, 8a (im Ausführungsbeispiel dem
rechten Schwenkarm 8a, siehe Fig. 2) ist ein
kreisbogenförmiges Zahnsegment 14 über einen Segmenthalter
15 angeordnet. Beide bewegen sich beim Verschwenken der
Schwenkarme 8, 8a mit diesen um die gemeinsame Drehachse D.
Eine Verzahnung 16 an der Kreisbogenaußenfläche des
Zahnsegmentes 14 ist mit einem Zahnrad 17 im Eingriff, das
mit einem Drehpotentiometer 18 gekoppelt ist. Der Radius
des Zahnsegmentes 14 und der Radius des Zahnrades 17 des
Potentiometers 18 sind derart bemessen, daß in dem
Ausführungsbeispiel der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 8a
mit einer Übersetzung von i = 7,12 auf das Potentiometer 18
übertragen wird. Durch eine bekannte, hier nicht näher
erläuterte Auswerteeinrichtung wird über am Potentiometer
18 erzeugte elektrische Signale, die bestimmten
Schwenkwinkeln entsprechen, der zur Hauptwelle 2 parallele
Meßweg w mittels einfacher geometrischer Beziehungen
errechnet. Mit dem Meßweg w kann die Lage einer
Ausgleichsebene und gegebenenfalls die Breite einer Felge
bestimmt werden.
Zwischen den beiden Schwenkarmen 8, 8a oder zwischen dem
Gelenkkopf 7 und dem (den) Schwenkarm(en) 8, 8a kann
mindestens eine Feder angeordnet sein, die gegen eine
Ausrichtung der Schwenkarme 8, 8a aus einer
Ausgangsposition, beispielsweise der Senkrechten, wirkt.
Dann schwenken die Schwenkarme 8, 8a nach Antasten eines
Meßpunktes (beispielsweise des rechten Felgenhorns oder
einer Ausgleichsebene) mit dem Tastfinger 11 federbetätigt
wieder in ihre Ausgangslage zurück.
Die um die Längsachse 3 der Haltestange 5 drehbare
Anordnung des Gelenkkopfes 7 ermöglicht eine Drehung des
Tastkopfes 10 auf Kreisbahnen in zu der Längsachse 3
senkrechten Ebenen, wobei der Radius der Kreisbahnen vom
jeweiligen Schwenkwinkel der Schwenkarme 8, 8a abhängt.
Somit ist gewährleistet, daß der Tastfinger 11 am
Felgenhorn oder anderen Punkten der Felge auch bei
unterschiedlichen Felgenbreiten und -durchmessern mittels
Schwenk- und Drehbewegung positioniert werden kann.
Des weiteren ist am Gelenkkopf 7 eine nicht dargestellte
zweite Winkelmeßeinrichtung angeordnet, die den Winkel der
Verdrehung des Gelenkkopfes 7 um die Längsachse 3 der
Haltestange 5 mißt. Zu diesem Zweck kann die zweite
Winkelmeßeinrichtung eine Zahnräder- und
Potentiometeranordnung aufweisen, die analog der für den
Schwenkwinkel beschriebenen Winkelmeßeinrichtung aufgebaut
ist. Jedoch sind auch andere, dem Fachmann bekannte
Meßeinrichtungen zur Bestimmung des Dreh- und des
Schwenkwinkels möglich. Damit kann jeder Meßpunkt an der
Felge exakt bestimmt werden. Die Meßpunktdaten bzw.
Meßpunktkoordinaten können in einem Meßwertspeicher
gespeichert werden.
In Verbindung mit den obengenannten Antriebsmitteln zum
Verdrehen des Gelenkkopfes und zum Verschwenken der
Schwenkarme sowie mit dem Tastfinger als Halterung für ein
Ausgleichsgewicht kann die Gewichtsanordnung beim
Auswuchtvorgang mit erhöhter Genauigkeit ausgeführt werden,
und der Maschinenbediener wird somit bei seiner Tätigkeit
vorteilhaft unterstutzt.
In den Fig. 8 (A) bis (E) sind alternative Ausgestaltungen
des Meßtasthebels 9 des erfindungsgemäßen Meßtasters
dargestellt.
Fig. 8 (A) zeigt zwei Schwenkarme 8, 8a des Meßtasthebels
9, wobei der eine Schwenkarm 8 im anderen Schwenkarm 8a,
beispielsweise als U-Rohr ausgebildet, versenkt angeordnet
ist.
Fig. 8 (B) zeigt einen Meßtasthebel 9, an dem ein Bowdenzug
9a angebracht ist. Der Innendraht des Bowdenzugs 9a ist
einerseits am Gelenkkopf 7, andererseits am Tastkopf 10
befestigt, so daß der Tastfinger 11 beim Schwenken des
Meßtasthebels 9 in beschriebener Weise hauptwellenparallel
gehalten wird.
Fig. 8 (C) zeigt einen Meßtasthebel 9 gemäß Fig. 8 (B),
jedoch mit abgewandelter Anordnung des Bowdenzugs 9a. Die
Funktion wird in gleicher Weise erfüllt.
Fig. 8 (D) zeigt einen Meßtasthebel 9, über den ein am
Gelenkkopf 7 und am Tastkopf 10 befestigtes Seil 19 geführt
wird. Die Führung des Tastfingers 11 wird durch eine
zwischen Meßtasthebel 9 und Tastkopf 10 angeordnete
Druckfeder 19a erzielt.
Fig. 8 (E) zeigt einen Meßtasthebel 9 mit einer
Stößelstange 20 und einer Zugfeder 20a zur Führung des
Tastfingers 11.
In Fig. 9 ist ein Meßtasthebel 9 in Form zweier Schwenkarme
8, 8a dargestellt, wobei ein an einem Schwenkarm 8a
befestigtes Seil 45 parallel zur Drehachse 3, über eine
Umlenkrolle 46, über eine einmal umschlungene Seilrolle 47,
die mit einem Potentiometer gekoppelt ist, verläuft und mit
einer Zugfeder 48 verbunden ist. Beim Verschwenken des
Meßtasthebels 9 wird das Seil 45 und somit die Seilrolle 47
bewegt, so daß mittels des Potentiometers und einer
Auswerteschaltung der Schwenkwinkel des Meßtasthebels 9
bestimmt werden kann. Die Seilrolle 47 und das
Potentiometer sind über zwei parallele Blattfedern 49
gehalten.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird nun das Verfahren
zum Unwuchtausgleich beschrieben. In Fig. 3 ist
schematisch eine Abtastvorrichtung in Form eines
ausziehbaren bzw. in Richtung des Doppelpfeils 30
bewegbaren und schwenkbaren (Doppelpfeil 31) Tastfingers 22
mit einer Tastspitze 23 dargestellt. Für die
Schwenkbewegung kann der Tastfinger 22 zusätzlich am
Tastkopf 10 (vgl. Fig. 1) schwenkbar gelagert sein, um aus
seiner hauptwellenparallelen Ausrichtung geschwenkt werden
zu können (beispielsweise zum Anbringen von Klebegewichten
an geneigten Felgenflächen) . Zur Positionserkennung ist der
Tastfinger 22 mit einer Positionserkennungseinrichtung 25
verbunden. Die Positionserkennungseinrichtung 25 erzeugt
elektrische Positionserkennungssignale, die proportional
der jeweiligen Auszugslänge bzw. einer Bewegung über den
Weg w (Doppelpfeil 30) und der Schwenklage (Doppelpfeil 31)
des Tastfingers 22 sind. Die von der
Positionserkennungseinrichtung 25 abgegebenen Signale sind
proportional der jeweiligen Positionierung der Tastspitze 23
des Tastfingers 22. In der älteren deutschen
Patentanmeldung P 41 22 844.8 ist eine detaillierte
Beschreibung einer verwendbaren Abtastvorrichtung mit
Positionserkennung beschrieben. Ebenso kann die vorangehend
beschriebene Abtastvorrichtung mit Meßeinrichtung zur
Positionsbestimmung verwendet werden. Die
Positionserkennungseinrichtung 25 kann ein Potentiometer
zur Erkennung der Schwenkwinkellage (Pfeil 31) und ein
Potentiometer zur Erkennung des zur Hauptwelle parallelen
Weges der Bewegung (Pfeil 30) aufweisen. Die von dem
Potentiometer erzeugte Analogsignale können nach
Digitalisierung gespeichert werden.
Die dargestellte Abtastvorrichtung kann nicht nur zum
Abtasten eines Scheibenrads, insbesondere im Felgenbereich,
beim Abtastmodus verwendet werden, sondern dient durch den
Wiederauffindemodus außerdem zur Erleichterung der
positionsgerechten Anordnung von Ausgleichsgewichten am
Scheibenrad nach Durchführung des Unwuchtmeßvorgangs, wie
im einzelnen noch erläutert wird.
Hierzu ist an die Positionserkennungseinrichtung 25 ein
Speicher 26 angeschlossen. Dieser Speicher 26 ist
Bestandteil der Meß- bzw. Auswerteelektronik 35 (z. B.
bekannt aus Hofmann-news 5, Impressum 09.85D), in denen
Meßgebersignale, welche beim Unwuchtmeßvorgang in den
Meßläufen erhalten werden, ausgewertet werden. Die
ausgewerteten Meßgebersignale werden dann in Form von
Größen- und Winkelangaben für die am Kraftfahrzeugrad
einzusetzenden Ausgleichsgewichte von einer
Anzeigeeinrichtung 28 angezeigt. Sowohl an den Speicher 26
als auch an die Positionserkennungseinrichtung 25 ist ein
Vergleicher 27 angeschlossen, der mit der
Anzeigeeinrichtung 28 verbunden ist.
Der Tastfinger 22 besitzt einen mit einer Feder 37
beaufschlagten Gewichthalter 24 in Form einer Greiferklaue
zum Festhalten eines Ausgleichsgewichts 21 am Tastfinger 22
zwischen Greiferklaue und Tastspitze 23. Vor Durchführung
des Unwuchtmeßvorgangs wird die Felge des
Kraftfahrzeugrades im Bereich der Ausgleichsebenen E1, E2
(strichpunktiert dargestellt in den Figuren) abgetastet.
Wenn es sich beispielsweise um eine Leichtmetallfelge eines
Standardkraftfahrzeugrades handelt, an welchem
Klebegewichte angeordnet werden sollen, kann man die in der
Fig. 5 (A) gezeigte Abtastung an der Felge 32 vornehmen.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Abtastspitze 23 nicht
exakt mit dem Schwerpunkt S des einzusetzenden
Ausgleichsgewichtes 21 übereinstimmt. Dieser Schwerpunkt S
muß jedoch für einen genauen Ausgleichsvorgang in der
jeweiligen Ausgleichsebene E1 bzw. E2 liegen. Um hier eine
genaue Abtastung zu erreichen, wird mit Hilfe des
Gewichthalters 24 in den Tastfinger 22 ein
Ausgleichsgewicht 21 als Bezugsgewicht eingesetzt. Die
Abmessungen des eingesetzten Ausgleichsgewichts 21 und die
Lage des Schwerpunkts S des Ausgleichsgewichts 21,
insbesondere der Abstand des Schwerpunkts von der
Auflagekante 33 (Fig. 1) und der Abstand des Schwerpunktes
S von der Tastspitze 23 sind bekannte Größen.
Unterschiedliche Abmessungen der Ausgleichsgewichte in der
Bewegungsrichtung (Pfeil 30 in Fig. 3) und Verlagerungen
des Schwerpunkts in dieser Richtung lassen sich mit einer
in Fig. 7 dargestellten Abtastvorrichtung ermitteln und an
die Positionserkennungseinrichtung 25 weitergeben. Aus der
DE-OS 27 37 524 ist es bekannt, wie in der
Positionserkennungseinrichtung 25 diese Abmessungen für
eine richtige Ebenenbestimmung zu berücksichtigen sind. Für
den Fall, daß eine Ausgleichsart nach Fig. 4 (C) gewählt
werden soll, ist eine entsprechende Abtastung der
Ausgleichsebenen E1 und E2 möglich. Die entsprechenden
Positionierungen des Tastfingers 22 werden von der
Einrichtung 25 erkannt und proportionale Signale in
digitaler Form in den Speicher 26 eingegeben. Diese die
Positionen der Ausgleichsebenen E1 und E2 sowie die Radien
der Positionen der Ausgleichsgewichte in den
Ausgleichsebenen angebenden Daten werden bei der Auswertung
der von den nicht näher dargestellten Meßgebern während des
Unwuchtmeßvorgangs gelieferten Meßgebersignale in der Meß-
und Auswerteelektronik 35 mit berücksichtigt.
Bei Stahlfelgen von Standardrädern wird beispielsweise die
in der Fig. 5 (B) gezeigte Felgenabtastung vorgenommen.
Bei Leichtmetallfelgen von Standardrädern wird
beispielsweise die in der Fig. 5 (C) dargestellte
Abtastung der Radfelge vorgenommen. Bei Flachbett- bzw.
Tiefbettfelgen wird beispielsweise die in der Fig. 5 (D)
dargestellte Abtastung vorgenommen. Bei Stahlfelgen von
Steilschulterrädern wird beispielsweise die in der Fig. 5
(E) dargestellte Abtastung vorgenommen. Die in den Fig.
5 (B) bis (E) dargestellten Abtastungen sind die
Abtastungen in den linken Ausgleichsebenen. Die Lage der
rechten Ausgleichsebene läßt sich mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Meßtasters bestimmen. Bei dem zur
Abtastung der Felge in der Fig. 5 (A) gezeigten
Ausgleichsgewicht kann es sich um ein Klebegewicht handeln,
das mit der Schutzfolie nach oben auf die Auflagefläche 33
des Tastfingers 22 aufgelegt wird. Die Tastspitze 23 mit
dem eingelegten Ausgleichsgewicht 21 wird für eine
bestimmte Zeit, beispielsweise zwei Sekunden, in der
Abtaststellung gehalten, um genügend Zeit für die
Meßwertübernahme in den Speicher 26 vorzusehen. Diese
Stillhaltezeit kann bedarfsgemäß eingestellt werden.
Wenn für bestimmte Ausgleichsarten die Positionierung der
Ausgleichsgewichte in bestimmen Ebenen an der Felge
vorgegeben ist, läßt sich das Abtasten der
Felgenabmessungen für die Bedienungsperson weiterhin
erleichtern. In der Fig. 4 sind verschiedene
Ausgleichsarten für Standardfelgen dargestellt.
In der Fig. 4 (A) ist eine normale Gewichteplazierung an
den Felgenhörnern dargestellt. In aller Regel handelt es
sich hier um Federgewichte, die in die Felgenhörner
geklemmt werden.
In der Fig. 4 (B) ist die symmetrische Anbringung von
Klebegewichten an Felgenschultern gezeigt.
In der Fig. 4 (C) ist ein Anbringen von Klebegewichten
gezeigt, bei dem ein verstecktes Klebegewicht in der
Felgenschüssel angebracht wird, um das attraktive
Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugrades, insbesondere
Leichtmetallrades, nicht zu stören.
Bei dem in der Fig. 4 (D) dargestellten Ausgleichsart wird
ein Federgewicht am linken Felgenhorn und ein Klebegewicht
in der Felgenschüssel angebracht.
Bei der in der Fig. 4 (E) dargestellten Ausgleichsart wird
ein Federgewicht am linken Felgenhorn und ein Klebegewicht
an der rechten Felgenschulter angebracht.
Bei der in der Fig. 4 (F) dargestellten Ausgleichsart wird
ein Federgewicht am rechten Felgenhorn und ein Klebegewicht
an der linken Felgenschulter vorgesehen.
Diese zur Gewichteplazierung vorhandenen Möglichkeiten
(Ausgleichsarten) können an der Anzeigeeinrichtung 28 durch
Wiedergabe der in der Fig. 4 dargestellten Felgensymbole
mit den durch schematisch dargestellte Ausgleichsgewichte
gekennzeichneten Ausgleichsebenen E1 und E2 angezeigt
werden. Die verschiedenen Ausgleichsarten
(Gewichteplazierungen) (A) bis (F) können separat angezeigt
werden. Die durch den Tastfinger 22 abzutastenden
Ausgleichsebenen E1 und E2 können dann durch
Sichtbarmachen, beispielsweise durch Blinken der
Gewichtesymbole, welche die Lage der Ausgleichsebenen E1
und E2 angeben, kenntlich gemacht werden. Die
Bedienungsperson weiß dann, welche Stellen der Felge des
eingespannten Kraftfahrzeugrades mit dem Tastfinger
abzutasten sind. Es blinkt immer nur ein Gewichtssymbol,
welches die am eingespannten Kraftfahrzeugrad abzutastende
Ausgleichsebene anzeigt. Wenn diese Ausgleichsebene
abgetastet ist und die entsprechenden Daten im Speicher 26
abgelegt sind, blinkt das Gewichtssymbol für die zweite
Ausgleichsebene.
Um diese Betriebsart (Fig. 6) einzuschalten, kann ein
Schalter 29 betätigt werden, der dann geschlossen wird und
das Blinken des entsprechenden Gewichtssymbols veranlaßt,
wenn der Tastfinger 22 aus seiner Ruhelage bewegt wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 wird die Betriebsart des
Wiederauffindens (Wiederauffindemodus) der zuvor im
Abtastmodus ausgemessenen Ausgleichsebenen E1 und E2 anhand
der in Fig. 4 (C) dargestellten Ausgleichsart erläutert.
Ein Ausgleichsgewicht 21, das als Klebegewicht ausgebildet
ist, wird am Tastfinger 22 mit Hilfe des
federbeaufschlagten Halters 24 zwischen Greiferklaue und
aufwärts gebogener Tastspitze 23 befestigt und die oben
liegende Schutzfolie 34 wird abgezogen (Fig. 6 A). Die
Tastspitze 23 wird an die Felge 32 herangeführt, wobei der
Abstand des Tastfingers 22 von der jeweiligen
Ausgleichsebene E1 bzw. E2 an der Anzeigeeinrichtung 28
angezeigt wird. Sobald das Ausgleichsgewicht 21 bzw. dessen
Schwerpunkt S bis in eine der beiden Ebenen, beispielsweise
die linke Ausgleichsebene E1, herangeführt ist, ertönt ein
akustisches Signal, welches dem Bediener anzeigt, daß das
Gewicht bis in die Ausgleichsebene gebracht ist.
Gleichzeitig erfolgt die Abstandsanzeige Null (Fig. 6 B).
Das Klebegewicht wird dann mit Hilfe des Gewichthalters an
die Felge 32 herangeführt und angedrückt. Der Tastfinger 22
wird von dem an die Felge 32 angehefteten Ausgleichsgewicht
21 gelöst und in die Ausgangsposition zurückgebracht. Dort
wird ein zweites Ausgleichsgewicht 21 am Tastfinger 22
eines zweiten Meßtasters für die rechte Felgenseite
befestigt, und der gleiche Vorgang wiederholt sich für das
Einsetzen des Ausgleichsgewichtes 21 in der rechten
Ausgleichsebene E2. Wie aus den Fig. 6 (B) und (C) zu
ersehen ist, werden die Ausgleichsgewichte 21 in solchen
Positionen an der Felge 32 befestigt, daß ihre Schwerpunkte
S in den vorher ausgemessenen Ausgleichs ebenen E1 und E2
liegen. Zur Einschaltung der Betriebsart des
Wiederauffindens der jeweiligen Ausgleichsebene beim
Ausgleichsvorgang kann ein Schalter 36 betätigt werden.
Dieser Schalter kann manuell oder automatisch durch ein
Ablaufprogramm oder auch durch eine bestimmte
Steuerbewegung des Tastfingers 22 betätigt werden.
In Fig. 7 ist eine Abtastvorrichtung zur Abtastung der
Abmessungen des Ausgleichsgewichts 21 in Auszugsrichtung
oder in Bewegungsrichtung des Tastfingers 22 (Pfeilrichtung
30) dargestellt. Das Ausgleichsgewicht ist zwischen die
Abtastspitze 23 und den Halter 24 durch die Kraft der Feder
37 eingeklemmt. Am Halter 24, der am Tastfinger 22 in
dessen axialer Richtung verschiebbar ist, ist ein
Befestigungsstift 42 befestigt. Am Befestigungsstift 42 ist
eine Schnur 41 oder ein Zugdraht befestigt, der mit einem
Potentiometer zur Ermittlung der Auszugs- oder Weglänge in
der Positionserkennungseinrichtung 25 verbunden ist. Wenn
sich die axialen Abmessungen des Ausgleichsgewichts 21
ändern, verschiebt sich auch der Schwerpunkts
entsprechend. Dies kann durch die dargestellte
Abtastvorrichtung mitberücksichtigt werden. Dabei beträgt
die jeweilige Schwerpunktverschiebung die Hälfte der
jeweiligen Abmessungsänderung zwischen dem Halter 24 und
der Abtastspitze 23. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Befestigungsstift 42 starr mit dem Halter 24
verbunden. Es ist jedoch auch möglich, den
Befestigungsstift 42 als Hebel auszubilden, der in
Abhängigkeit von der Abmessung des Ausgleichsgewichts
entsprechend verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung wird
dann ebenfalls auf die Schnur 41 übertragen. Dabei kann das
Übersetzungsverhältnis so gewählt werden, daß die oben
angesprochene Schwerpunktverschiebung, welche der Hälfte
der jeweiligen Abmessungsänderung in axialer Richtung
entspricht, in mechanischer Weise berücksichtigt ist. Beim
starren Stift kann dies durch einen entsprechenden
Rechenvorgang in der Auswerteelektronik oder in der
Positionserkennungseinrichtung 25 berücksichtigt werden.
Claims (30)
1. Auswuchtmaschine mit einer Vorrichtung zur Abtastung
geometrischer Daten von auf eine Hauptwelle der
Auswuchtmaschine auf spannbaren, auszuwuchtenden
Rotationskörpern, insbesondere von Kraftfahrzeugrädern,
wobei die Vorrichtung einen Meßtaster zur Abtastung
aufweist, der an einer zur Hauptwelle parallelen
Haltestange der Auswuchtmaschine angeordnet und um die
Längsachse der Haltestange drehbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßtaster (6) einen Gelenkkopf (7), der an der in Längsrichtung festgelegten Haltestange (5) um ihre Längsachse (3) drehbar angeordnet ist,
einen Meßtasthebel (9) mit einem zwangsgeführten Tastkopf (10), wobei der Meßtasthebel (9) am Gelenkkopf (7) schwenkbar gelagert ist und ein am Tastkopf (10) angeordneter Tastfinger (11) bei einer Schwenkbewegung des Meßtasthebels (9) in paralleler Ausrichtung zur Hauptwelle (2) auf ein abzutastendes Rad zu und von ihm weg bewegbar ist, und
eine am Gelenkkopf (7) angeordnete Winkelmeßeinrichtung aufweist, die den Schwenkwinkel des Meßtasthebels (9) bezüglich des Gelenkkopfes (7) erfaßt.
daß der Meßtaster (6) einen Gelenkkopf (7), der an der in Längsrichtung festgelegten Haltestange (5) um ihre Längsachse (3) drehbar angeordnet ist,
einen Meßtasthebel (9) mit einem zwangsgeführten Tastkopf (10), wobei der Meßtasthebel (9) am Gelenkkopf (7) schwenkbar gelagert ist und ein am Tastkopf (10) angeordneter Tastfinger (11) bei einer Schwenkbewegung des Meßtasthebels (9) in paralleler Ausrichtung zur Hauptwelle (2) auf ein abzutastendes Rad zu und von ihm weg bewegbar ist, und
eine am Gelenkkopf (7) angeordnete Winkelmeßeinrichtung aufweist, die den Schwenkwinkel des Meßtasthebels (9) bezüglich des Gelenkkopfes (7) erfaßt.
2. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsachse (3) der Haltestange (5)
und die Drehachse (3) einer über ein aufgespanntes Rad
klappbaren Radschutzhaube (4) übereinstimmen.
3. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gelenkkopf (7) an der Haltestange
(5) in Längsrichtung festgelegt ist.
4. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (6) eine
Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des verschwenkten
Meßtasthebels (9) und/oder des verdrehten Gelenkkopfes (7)
aufweist.
5. Auswuchtmaschine nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung mindestens
eine Feder zur Rückstellkrafterzeugung enthält.
6. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelmeßeinrichtung ein
mit dem Meßtasthebel (9) gekoppeltes bogenförmiges
Zahnsegment (14) zum Antreiben eines Zahnrades (17) eines
Potentiometers (18) aufweist.
7. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelmeßeinrichtung ein
Meßmittel zum Bestimmen der Verdrehung des Gelenkkopfes (7)
um die Längsachse (3) der Haltestange (5) aufweist.
8. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß am Meßtaster (6) durch eine
Steuerung betriebene Antriebsmittel zum Verdrehen des
Gelenkkopfes (7) und zum Verschwenken des Meßtasthebels (9)
vorgesehen sind.
9. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfinger (11) eine
Halterung für ein Ausgleichsgewicht aufweist.
10. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (6) nahe dem
Grundkörper (1) der Auswuchtmaschine zur Messung der dem
Grundkörper (1) zugewandten linken Seite einer
aufgespannten Felge oder auf der von dem Grundkörper (1)
abgewandten rechten Seite einer Felgen zur Messung der
gegenüberliegenden anderen Felgenseite angeordnet ist.
11. Auswuchtmaschine nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils ein Meßtaster (6) in
linksseitiger und in rechtsseitiger Anordnung vorgesehen
ist.
12. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtasthebel (9) als zwei
parallele Schwenkarme (8, 8a) ausgebildet ist, die in
Parallelogrammanordnung am Gelenkkopf (7) und am Tastkopf
(10) zur hauptwellenparallelen Führung des Tastfingers (11)
gelagert sind.
13. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtasthebel (9) einen
Bowdenzug (9a) zur hauptwellenparallelen Führung des
Tastfingers (11) aufweist.
14. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtasthebel (9) ein Seil
(19) und eine Feder (19a) zur hauptwellenparallelen Führung
des Tastfingers (11) aufweist.
15. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtasthebel (9) eine
Stößelstange (20) und eine Feder (20a) zur
hauptwellenparallelen Führung des Tastfingers (11)
aufweist.
16. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange (5) zur
Aufnahme von Anschlußleitungen der Winkelmeßeinrichtung
hohl ausgebildet ist.
17. Verfahren zum Unwuchtausgleich an einem
Kraftfahrzeugrad mit Hilfe von einem oder mehreren
Ausgleichsgewicht (en), insbesondere Klebegewicht (en), die
in bestimmten durch eine Meßelektronik während eines
Unwuchtmeßvorganges ermittelten Positionen am Scheibenrad
bzw. der Felge des Kraftfahrzeugrades befestigt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Unwuchtausgleichsvorgang zur positionsgerechten
Anordnung des jeweiligen Ausgleichsgewichts am Scheibenrad
bzw. der Felge
eine mit der Meßelektronik gekoppelte Abtastvorrichtung verwendet wird, mit welcher zur Auswertung der beim Unwuchtmeßvorgang erhaltenen Meßwerte eine oder mehrere Scheibenradabmessung(en) für eine Einspeicherung in die Meß- bzw. Auswerteelektronik abgetastet wird bzw. werden, wobei die Abtastvorrichtung einen Meßtaster (6) aufweist, der einen Gelenkkopf (7), der an der in Längsrichtung festgelegten Haltestange (5) um ihre Längsachse (3) drehbar angeordnet ist,
einen Meßtasthebel (9) mit einem zwangsgeführten Tastkopf (10), wobei der Meßtasthebel (9) am Gelenkkopf (7) schwenkbar gelagert ist und ein am Tastkopf (10) angeordneter Tastfinger (11) bei einer Schwenkbewegung des Meßtasthebels (9) in paralleler Ausrichtung zur Hauptwelle (2) auf ein abzutastendes Rad zu und von ihm weg bewegbar ist, und
eine am Gelenkkopf (7) angeordnete Winkelmeßeinrichtung aufweist, die den Schwenkwinkel des Meßtasthebels (9) bezüglich des Gelenkkopfes (7) erfaßt.
eine mit der Meßelektronik gekoppelte Abtastvorrichtung verwendet wird, mit welcher zur Auswertung der beim Unwuchtmeßvorgang erhaltenen Meßwerte eine oder mehrere Scheibenradabmessung(en) für eine Einspeicherung in die Meß- bzw. Auswerteelektronik abgetastet wird bzw. werden, wobei die Abtastvorrichtung einen Meßtaster (6) aufweist, der einen Gelenkkopf (7), der an der in Längsrichtung festgelegten Haltestange (5) um ihre Längsachse (3) drehbar angeordnet ist,
einen Meßtasthebel (9) mit einem zwangsgeführten Tastkopf (10), wobei der Meßtasthebel (9) am Gelenkkopf (7) schwenkbar gelagert ist und ein am Tastkopf (10) angeordneter Tastfinger (11) bei einer Schwenkbewegung des Meßtasthebels (9) in paralleler Ausrichtung zur Hauptwelle (2) auf ein abzutastendes Rad zu und von ihm weg bewegbar ist, und
eine am Gelenkkopf (7) angeordnete Winkelmeßeinrichtung aufweist, die den Schwenkwinkel des Meßtasthebels (9) bezüglich des Gelenkkopfes (7) erfaßt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Abtastvorrichtung zur Meßwerteauswertung die
jeweilige Ausgleichsebene, in welcher das Ausgleichsgewicht
für den Unwuchtausgleich eingesetzt wird, abgetastet und
die entsprechende Ausgleichsebenenposition in die
Meßelektronik eingespeichert wird und daß zum
Wiederauffinden der jeweiligen Ausgleichsebene beim
Anbringen des Ausgleichsgewichts am Scheibenrad die
Abtastvorrichtung bewegt wird und dabei der Abstand der
Abtastvorrichtung von der jeweiligen Ausgleichsebene
angezeigt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Erreichen der jeweiligen Ausgleichsebene, in die
das Ausgleichsgewicht eingesetzt wird, ein Signal durch die
Meßelektronik erzeugt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Abtasten der Ausgleichsebene und
des wirksamen Durchmessers des eingesetzten
Ausgleichsgewichts für die Meßwerteauswertung die
Innenabmessung (Innendurchmesser) des Scheibenrades in der
jeweiligen Ausgleichsebene mit zwischen der
Abtastvorrichtung (Abtastspitze) und der Innenabmessung
angeordnetem Ausgleichsgewicht abgetastet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß durch eine mit der Meßelektronik
verbundene Anzeigeeinrichtung ein Felgenquerschnitt mit den
jeweils möglichen Ausgleichsebenen angezeigt wird, daß eine
jeweilige für eine ausgewählte Ausgleichsart bestimmte
Ausgleichsebene durch ein Signal während des
Abtastvorganges angezeigt wird und nach dem Abtasten der
angezeigten Ausgleichsebene am zu messenden
Kraftfahrzeugrad die Anzeige zum Erlöschen gebracht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeige der am Kraftfahrzeugrad abzutastenden
Ausgleichsebene dann beginnt, wenn die Abtastvorrichtung
aus ihrer Ruhelage bewegt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Durchführung eines dynamischen
Unwuchtausgleichs die Anzeige der beiden abzutastenden
Ausgleichsebenen nacheinander erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung in ihrer
jeweiligen Abtaststellung fixiert wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastvorrichtung manuell fixiert wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastvorrichtung durch die Meßelektronik gesteuert
fixiert wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß bei fixierter Abtastvorrichtung das
Kraftfahrzeugrad in die Ausgleichswinkellage gedreht wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Abtastmodus und
Wiederauffindemodus umgeschaltet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß sowohl beim Abtastmodus als auch beim
Wiederauffindemodus ein Ausgleichsgewicht in die
Abtastvorrichtung eingesetzt wird und daß die beim
Unwuchtausgleich wirksame Schwerpunktlage des
Ausgleichsgewichts beim Abtasten und Wiederauffinden der
Ausgleichsebene verwendet wird.
30. Vorrichtung zum Unwuchtausgleich an einem
Kraftfahrzeugrad zur Durchführung eines Verfahrens nach
Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mit der
Abtastvorrichtung (22) eine Positionserkennungseinrichtung
gekoppelt ist, daß die Positionserkennungseinrichtung (25)
mit einem Speicher (26) verbunden ist und daß mit dem
Speicher (26) und der Positionserkennungseinrichtung (25)
ein Vergleicher (27) verbunden ist, der an eine
Anzeigeeinrichtung (28) angeschlossen ist.
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