DE4431878C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren von Klebe-Ausgleichsgewichten beim Auswuchten von Kraftfahrzeugrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von Klebe-Ausgleichsgewichten beim Auswuchten von Kraftfahrzeugrädern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 bzw. 7, wie aus DE 39 24 636 A1 bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung sind zur Verformung der Klebe-Ausgleichsgewichte von Hand austauschbare Profilschienen oder verschiebbare Führungselemente, insbesonde­ re Führungsrollen, für ein von einer Vorratsrolle abgezogenes Bandmaterial, von wel­ chem das jeweilige Klebe-Ausgleichsgewicht mit entsprechender Länge abgeschnitten wird, vorgesehen. Für die Bestimmung der Größe des jeweiligen Ausgleichsgewichtes werden vor Durchführung des Unwuchtmeßvorgangs die Felgenabmessungen, insbe­ sondere der Felgendurchmesser, in die Auswerteelektronik der Auswuchtmaschine ein­ gegeben. Die Ermittlung der Felgenabmessungen kann mit Hilfe einer Tasteinrichtung erfolgen, wie sie beispielsweise aus DE 41 22 844 A1 bekannt ist.

Zum Abtrennen der Ausgleichsgewichte vom Bandmaterial wird bei der aus der eingangs ge­ nannten DE 39 24 636 A1 bekannten Vorrichtung ein an einem Messersteller geführtes Messer verwendet. Dieses kann manuell oder durch Fernbetätigung gesteuert werden. Die abzuschneidende Länge wird dabei von einem Längenmeßgerät mit einem Meß­ markenträger abgelesen. Aus der GB 2 243 455 A und der JP 58-221140 A in: Patents Abstracts of Japan, P-266, 7.4.1984. Vol. 8/No. 75 ist es bekannt, in Abhängigkeit von der ermittelten Gewichtsgröße die Bandauszugslänge, mit welchem das Bandmaterial von einer Vorratstrommel abgezogen wird, zu steuern und den Schneidvorgang zum Ab­ trennen des Ausgleichsgewichts automatisch durchzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art zu schaffen, bei welchen zur Konditionierung von Klebe-Ausgleichsgewichten auch die Formgebung des Ausgleichsgewichts automatisiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß beim Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und bei der Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 7 gelöst.

Ohne zusätzlichen Aufwand wird der abgetastete und abgespeicherte Felgendurchmes­ ser der jeweiligen Ausgleichsebene nicht nur zur Bestimmung der beim Unwuchtmeß­ vorgang ermittelten Ausgleichsmasse verwendet sondern ferner zur Verformung des Klebe-Ausgleichsgewichts.

Das Ausgangsmaterial für die Klebe-Ausgleichsgewichte liegt als Bandmaterial platzsparend und verarbeitungsgün­ stig vor. Beliebige Gewichtsgrößen können stufenlos abge­ trennt werden. Durch die stufenlose Abtrennbarkeit der Ausgleichgewichte läßt sich eine genau abgestimmte Masse für den Unwuchtausgleich erreichen. Die Gewichte lassen sich somit auch an relativ kleinen Radien am Kraftfahr­ zeugrad unter Erzielung einer hohen Massengenauigkeit beim Unwuchtausgleich anbringen. Dies ist insbesondere bei Kraftfahrzeugrädern von Bedeutung, bei denen eine verdeckte Befestigung der Ausgleichgewichte an der Innen­ seite der Felge bzw. des Scheibenrades erfolgt. Da der Ausgleichsebenenabstand, welcher an der Innenseite der Felge zur Verfügung steht, relativ klein ist, sind die Forderungen an die Ausgleichsmassengenauigkeit hoch. Dies läßt sich durch stufenlos vom Ausgangs- bzw. Bandmaterial abgelängte Gewichte erreichen.

Eine gesteuerte Transporteinrichtung kann das Bandmateri­ al aufgrund des erforderlichen Gewichtes in eine Trenn­ position bringen. Dadurch wird eine exakte Abtrennung gewährleistet und eine Fehlerquelle durch das manuelle Übertragen des Gewichtsmaßes in eine Länge eines Ab­ schnittes des Bandmaterials entfällt. Zur automatischen Umrechnung des Gewichtsmaßes in ein Längenmaß können in Abhängigkeit des verwendeten Bandmaterials unterschied­ liche Umrechnungsfaktoren verwendet werden. Vorzugsweise kann der jeweilige Umrechnungsfaktor durch einen Kalibrierlauf bestimmt werden, um ein exaktes Ergebnis zu erhalten oder falls das Gewicht pro Länge des Bandmateri­ als nicht bekannt ist. Das Bandmaterial kann vorwärts und rückwärts transportiert werden, so daß es wiederholt durch die Formgebungseinrichtung bewegt werden kann, wo­ bei dem Bandmaterial unterschiedliche Biege- oder Krüm­ mungsradien aufprägbar sind. Nach dem Abtrennen eines Ausgleichgewichtes kann somit ein vorderer Bandabschnitt, der noch die Krümmung des Ausgleichgewichtes aufweist, mit einer geänderten Krümmung versehen werden. Somit wird Abfall des Bleimaterials vermieden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Konditio­ nieren von Klebe-Ausgleichgewichten erleichtert werden, wobei Fehlermöglichkeiten durch bisher manuelle Tätigkei­ ten der Bedienperson ausgeschlossen werden. So können die mittels der Radauswuchtmaschine ermittelten Daten automa­ tisch in die Vorrichtung übernommen werden. Die Aus­ gleichgewichte lassen sich stufenlos abtrennen, so daß das Gewicht exakt einstellbar ist. Als Transporteinrich­ tung kann vorzugsweise eine Kombination von motorisch betriebenen Antriebs- und Laufrollen vorgesehen sein, die gesteuert in unterschiedliche Drehrichtungen antreibbar sind, so daß das Bandmaterial vor- und zurück bewegt wer­ den kann. Eine Wegmeßeinrichtung überwacht exakt den Be­ wegungsweg des Bandmaterials und dient zur Steuerung der Bewegung. Die Formgebungseinrichtung ermöglicht die stu­ fenlose Verformung des Bandmaterials, insbesondere die Biegung auf den Krümmungsradius der Radfelge in der Aus­ gleichsebene. Damit kann das Klebe-Ausgleichgewicht exakt an seine Ausgleichsposition angepaßt werden. Die Formge­ bungseinrichtung kann als Presse oder als Biegerollenein­ richtung ausgeführt sein, die vorzugsweise drei Biegerol­ lenpaare aufweist, die durch Verstellung einen gekrümmten Formweg bilden können. Vorzugsweise enthält die Vorrich­ tung eine gesteuerte Schneideinrichtung, deren Betätigung durch einen Bewegungsmelder erleichtert werden kann. Durch eine Prägeeinrichtung kann das konditionierte Aus­ gleichgewicht mit einer Kennzeichnung, beispielsweise mit Hersteller- und Gewichtsangabe versehen werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbei­ spiel unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert, die in schematischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Die Vorrichtung enthält eine Speicher­ einrichtung 1 in Form einer Trommel 2, auf der ein Aus­ gangsmaterial in Form eines Bandmaterials 3 für ein Klebe- Ausgleichgewicht 4 aufgewickelt ist. Das Bandmaterial 3 ist aus für Ausgleichgewichte üblicherweise verwendetem Bleimaterial oder einer Bleilegierung hergestellt und enthält auf einer Seite eine Klebebeschichtung mit einer abziehbaren Schutzfolie (nicht dargestellt). Zum Aufbau von Klebegewichten wird auf die Firmenschrift "Ausgleich­ gewichte" der Dionys Hofmann GmbH, 72446 Albstadt, Impressum 03.93.10, ver­ wiesen.

Des weiteren weist die Vorrichtung eine Transporteinrich­ tung 5 auf, die das Bandmaterial 3 von der Trommel 2 ab­ wickelt. Zu diesem Zweck enthält die Transporteinrichtung 5 eine antriebslose Laufrolle 6 und ein angetriebenes Reibrad 7, das durch eine Druckeinrichtung 8 gegen die Umfangsfläche 9 der Laufrolle 6 gedrückt gehalten wird. Das Reibrad 7 ist mit einem Motor gekoppelt (über Zahn­ riemen, Zahnräder oder dergleichen) und kann von diesem in beide Drehrichtungen in Umdrehung versetzt werden. Das von der Trommel 2 kommende Bandmaterial 3 ist zwischen der Laufrolle 6 und dem Reibrad 7 hindurchgeführt und wird dabei von dem Reibrad 7 gegen die Umfangsfläche 9 der Laufrolle 6 gedrückt, so daß das Bandmaterial 3 ohne tangentiale Gleitbewegung bezüglich der Umfangsfläche 9 auf dieser abrollt und somit definiert vor- und zurückbe­ wegt werden kann. Alternativ zu dieser Ausführung kann auch die Laufrolle 6 angetrieben werden und das Reibrad 7 lediglich den Anpreßdruck für das Bandmaterial 3 an die Lauf­ rolle 6 erzeugen.

Zwischen der Trommel 2 und der Transporteinrichtung 5 ist eine Führung, z. B. zumindest eine Leitrolle 10 angeord­ net, über die das Bandmaterial 3 geführt ist, wobei seine Krümmung, die es aufgrund seiner aufgewickelten Lagerung auf der Trommel 2 aufweist, durch diese Leitrolle bzw. Leitrollen 10 oder Führungen teilweise oder vollständig geglättet wird.

Die Transporteinrichtung 5 weist einen Inkrementalgeber 11 auf, der mit der Laufrolle 6 gekoppelt ist oder direkt an ihr angebracht ist. Der Inkrementalgeber 11 erfaßt die Umdrehung der Laufrolle 6 und somit die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Bandmaterials 3, so daß die Länge des Bewegungsweges des Bandmaterials 3 erfaßt und über die Antriebsbewegung des Reibrades 7 gesteuert werden kann. Alternativ dazu kann der Inkrementalgeber 11 auch an dem Reibrad 7 oder an einer anderen auf dem Bandmate­ rial 3 mitlaufenden Rolle angebracht sein.

Eine Biegeeinrichtung 12 ist in Transport- bzw. Abwickel­ richtung des Bandmaterials 3 hinter der Transporteinrich­ tung 5 angeordnet und verformt das Bandmaterial 3, so daß dieses einen vorgegebenen Krümmungsradius in Längs- bzw. Transportrichtung erhält. Die Biegeeinrichtung 12 kann eine oder mehrere Rollen 13 oder Rollenpaare (in der Figur ist schematisch nur eine Rolle dargestellt) und gegebenenfalls zugeordnete Führungen aufweisen, wobei eine Verstellbarkeit von Rollen und/oder Führungen eine variable Einstellung des Krümmungsradius des Bandmateri­ als 3 ermöglicht.

Über eine weitere Leitrolle 14 oder vergleichbare Führun­ gen wird das aus der Biegeeinrichtung 12 kommende Bandma­ terial 3 zu einer Schneideinrichtung 15 transportiert, die das Bandmaterial 3 in der für das Klebe-Ausgleichgewicht 4 erforderlichen Länge abtrennt. Die Schneideinrichtung 15 enthält ein feststehendes Messer 16, an dessen Schneid­ kante das Bandmaterial 3 anliegt, und ein bewegbares Schneidmesser 17, das manuell oder durch Fremdkraft betä­ tigbar ist.

Des weiteren enthält die Vorrichtung eine Prägeeinrich­ tung 18, deren Stempel 19 das Gewicht des Klebe-Ausgleichge­ wichtes 4 auf das Bandmaterial 3 vor oder nach dem Ab­ trennen durch die Schneideinrichtung 15 aufprägt, wobei das Bandmaterial 3 von dem Stempel 19 gegen einen abstüt­ zenden Amboß 20 gedrückt wird. Der Stempel 19 kann z. B. als drehbare und von einer Steuereinrichtung gesteuert einstellbare Walze ausgeführt sein, die am Umfang Ziffern zum Aufprägen des Gewichtes aufweist. Die Abstützfläche des Ambosses 20 kann als gekrümmte Fläche geformt sein, deren Krümmungsradius im wesentlichen der mit der Biege­ einrichtung 12 einstellbaren Krümmung entspricht oder in Abhängigkeit davon einstellbar ist. Das abgetrennte Klebe-Aus­ gleichgewicht 4 steht anschließend zur Montage an die Felge des auszuwuchtenden Rades bereit. Übliche Klebepo­ sitionen an einer Felge sind beispielhaft der oben ge­ nannten Firmenschrift "Ausgleichgewichte" zu entnehmen.

Die dargestellte Vorrichtung ist einer Radauswuchtmaschi­ ne zugeordnet und mit dieser gekoppelt. Zum Unwuchtaus­ gleich wird an einem Rad, das an der Radauswuchtmaschine montiert ist, mittels einer Taststange der Durchmesser der Felgenschüssel an der Ausgleichsebene an der Felgen­ innen- und/oder der Felgenaußenseite abgetastet, wie es z. B. in der DE 41 22 844 A1 oder der DE 42 29 865 A1 beschrieben ist. Das Maß des Durchmessers wird der Vor­ richtung zugeführt, deren Biegeeinrichtung 12 durch eine Betätigungseinrichtung entsprechend dem Maß des Durch­ messers derart eingestellt wird, daß sie das Bandmaterial 3 in eine Krümmung biegt, die dem Durchmesser der Radfel­ ge an der Ausgleichsebene entspricht.

Die Biegeeinrichtung 12 kann aus drei Rollenpaaren beste­ hen, die in Transportrichtung des Bandmaterials 3 hinter­ einander angeordnet sind. Die beiden Rollen jedes Rollen­ paares sind sich gegenüberstehend und zueinander beab­ standet angeordnet, so daß ihre Umfangsflächen einen der Dicke des Bandmaterials 3 entsprechenden Spalt bilden. Mittels der Transporteinrichtung 5 wird das Bandmaterial 3 durch den Spalt jedes der drei Rollenpaare bewegt. Ein oder zwei Rollenpaare können durch motorische Betätigung verschiebbar sein, so daß der Transportweg für das Band­ material 3 durch die drei Rollenpaare aus einer linearen Stellung in gekrümmte Stellungen stufenlos verstellbar ist. Demzufolge kann das Bandmaterial 3 nach Durchlauf der Biegeeinrichtung 12 eben ausgerichtet oder mit einer gewünschten Krümmung versehen sein, die derjenigen der Felge an der Ausgleichsebene entspricht. Über eine Ab­ tasteinrichtung, z. B. ein Potentiometer, wird die Ein­ stellung der Biegeeinrichtung 12 erfaßt und einer zentra­ len Steuereinrichtung zugeführt.

Nachdem die Ausgleichsebene an der an der Radauswuchtma­ schine montierten Radfelge abgetastet worden ist, wird ein Unwuchtmeßlauf zur Bestimmung des erforderlichen Aus­ gleichgewichtes durchgeführt. Der dabei ermittelte Soll­ wert des Gewichtes wird einer Steuereinrichtung zuge­ führt, die mittels des Antriebs das Reibrad 7 der Trans­ porteinrichtung 5 solange in Vorwärtsrichtung (nach links in der Figur, d. h. im Uhrzeigersinn) antreibt, bis das am Reibrad 7 geführte Bandmaterial 3 um eine Strecke transportiert worden ist, die dem ermittelten Sollwert des Gewichtes entspricht.

Die Sollwertausgabe an die Transporteinrichtung 5 erfolgt nicht als Gewichtsgröße, sondern als Weg- oder Längengrö­ ße. Der Faktor zum Umrechnen der Gewichtsgröße in eine Längengröße kann von der Bedienperson in Abhängigkeit des verwendeten Bandmaterials 3 (Gewicht pro Länge) in die Steuereinrichtung eingegeben werden.

Der Umrechnungsfaktor kann auch in einem Kalibriervorgang ermittelt werden. Dazu wird an der Radauswuchtmaschine in einem ersten Unwuchtmeßlauf die Unwucht und somit die notwendige Größe eines Auswuchtgewichtes für ein Rad er­ mittelt und abgespeichert. Ein Test-Ausgleichgewicht von festgelegter Länge wird vom Bandmaterial 3 abgetrennt und an der Radfelge in der Ausgleichsebene angebracht. In einem zweiten Unwuchtmeßlauf wird die verbliebene Unwucht bestimmt, woraus der Umrechnungsfaktor Gewicht pro Länge des verwendeten Bandmaterials 3 errechnet und zur Weiter­ verwendung abgespeichert werden kann. Die Umrechnungsfak­ toren für unterschiedliche Bandmaterialien können zur Wiederverwendung gespeichert werden.

Die Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, daß die Übermittlung des Sollwertes des Gewichtes bzw. der Länge an die Transporteinrichtung 5 erst nach dem Eindrehen des Rades in die Ausgleichsposition für eine Ausgleichsebene erfolgt. Somit hat die Bedienperson lediglich auf das aktuelle Ausgleichgewicht Zugriff und Verwechslungen sind ausgeschlossen. Holt die Bedienperson ein konditioniertes Ausgleichgewicht von der Vorrichtung nicht ab, so kann vorgesehen sein, daß die Transporteinrichtung 5 für die Konditionierung des nächsten Ausgleichgewichtes nicht aktiviert wird, bevor nicht ein Schalter oder Bewegungs­ melder betätigt wird.

Statt einer Betätigung der Schneideinrichtung 15 durch Handkraft kann ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, der von der Bedienperson beim Entnehmen des Klebe-Ausgleich­ gewichtes 4 ausgelöst wird. Dazu ist z. B. ein Bewegungs­ melder oder ein Schalter in der Nähe des zu entnehmenden Klebe- Ausgleichgewichtes 4 angeordnet. Der elektrische Antrieb enthält beispielsweise einen auf das Schneidmesser 17 wirkenden Zugmagneten, der durch einen Stromstoß bei der Entladung eines Kondensators eine Zugbewegung ausführt.

Im Bereich der Schneideinrichtung 15 kann ein Sensor an­ gebracht sein, der die Position der Vorderkante des Band­ materials 3 im Verhältnis zur Schneideinrichtung 15 er­ fassen kann. Mit der bekannten Positionierung, die exakt an der Schnittkante oder in einem festgelegten Abstand davon entfernt sein kann, kann die Länge des Transport­ weges des zu transportierenden Bandmaterials 3 exakt be­ stimmt werden.

Nach dem Abtrennen eines Klebe-Ausgleichgewichtes 4 weist der Abschnitt des Bandmaterials 3, der sich zwischen der Bie­ geeinrichtung 12 und der Schneideinrichtung 15 befindet, die Krümmung des abgetrennten Klebe-Ausgleichgewichtes 4 auf. Durch Umkehrung der Bewegungsrichtung der Transportein­ richtung 5 (d. h. des Reibrades 7) wird das Bandmaterial 3 durch die Biegeeinrichtung 12 rückwärts transportiert. Beim erneuten Vorwärtsbewegen ist die Biegeeinrichtung 12 auf einen aktuellen Biegeradius eingestellt, so daß das Bandmaterial 3 ohne Abfall verwendbar ist. Die Biegeein­ richtung 12 kann beim Rücktransport auf eine lineare Glättungsposition oder auf eine minimale Krümmung einge­ stellt sein.

Die gesamte Steuerung der Vorrichtung kann zentral von der Steuerung der Radauswuchtmaschine vorgenommen werden oder aber durch eine eigene Steuereinrichtung im Zusam­ menspiel mit der Radauswuchtmaschine.

Claims (12)

1. Verfahren zum Konditionieren von Klebe-Ausgleichsgewichten beim Auswuchten von Kraftfahrzeugrädern, bei dem in Abhängigkeit von in einem auf den abgeta­ steten und abgespeicherten Felgendurchmesser der jeweiligen Ausgleichsebene bezogenen Unwuchtmeßvorgang ermittelten Ausgleichsmassen von einem Bandmaterial entsprechende Ausgleichsgewichte abgetrennt werden und vor dem Abtrennen zur Anpassung an die Krümmung der Radfelge, an welcher das jeweilige Klebeausgleichsgewicht zu befestigen ist, verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Klebe-Ausgleichsgewichte durch den abgespeicherten Meßwert des Felgendurchmessers gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport des Bandmaterials durch ein Wegsignal gesteuert wird, das aus dem ermittelten Ge­ wicht durch einen bandmaterialspezifischen Umrechnungsfaktor errechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umrechnungsfak­ tor durch einen Kalibrierlauf bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Klebe-Ausgleichsgewichten eine Kennzeichnung aufgeprägt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kennzeich­ nung die Gewichtsangabe aufgeprägt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer Abschnitt des Bandmaterials wiederholt durch die Formgebungseinrich­ tung transportiert werden kann.

7. Vorrichtung zum Konditionieren von Klebe-Ausgleichsgewichten beim Auswuch­ ten von Kraftfahrzeugrädern an einer Auswuchtmaschine mit einer Tasteinrich­ tung zum Abtasten der geometrischen Daten des auszuwuchtenden Rades, ent­ haltend einen Speicher für Bandmaterial für die Klebe-Ausgleichsgewichte, eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Bandmaterials, eine Formge­ bungseinrichtung zum Anpassen der Form der Klebe-Ausgleichsgewichte an die Form der Felge, und eine Trenneinrichtung zum Abtrennen der Klebe-Aus­ gleichsgewichte von dem Bandmaterial in der einem bestimmten Gewicht ent­ sprechenden Länge, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungseinrichtung (Biegeeinrichtung 12) durch den von der Tasteinrichtung für die jeweilige Aus­ gleichsebene ermittelten Meßwert des Felgendurchmessers gesteuert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungs­ einrichtung (Biegeeinrichtung 12) drei verstellbare Rollenpaare aufweist, wobei bei jedem Rollenpaar die Rollen gemäß der Dicke des Bandmaterials (3) beab­ standet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittleres Rollen­ paar zum Einstellen eines Biegeradius motorisch verstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prägeeinrich­ tung (18) zum Aufprägen einer Kennzeichnung auf die Klebe-Ausgleichsgewichte (4) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung die Gewichtsangabe des jeweiligen Klebe-Ausgleichsgewichtes (4) enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Steuereinrichtung zur Steuerung der verschiedenen Einrichtungen der Vorrichtung vorgesehen ist.