DE4436200A1

DE4436200A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Höhenunterschieden an Laufflächenbeschichtungen

Info

Publication number: DE4436200A1
Application number: DE19944436200
Authority: DE
Inventors: Patrick Schulz; Peter Schulz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-04-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung von Höhenunterschieden auf der mit elastischem Material beschichteten Lauffläche von Rädern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Unter Rädern im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen alle Arten von Rota tionskörpern verstanden werden, die wenigstens im Bereich ihrer Laufflächen mit elastischem Material beschichtet sind. Neben Reifen für Straßenfahrzeuge, Flugzeuge usw. kann es sich dabei um Lagerrollen, Walzen und dergleichen handeln. Höhenunterschiede im Sinne der Erfindung sind alle im Bereich der mit elastischem Material beschichteten Lauffläche infolge der Herstellung oder in Folge der Benutzung entstandenen Materialerhebungen.

Beispielsweise im Bereich der Autoreifen ist es bekannt, daß sich mit zu nehmender Abnutzung auf den Laufflächen Abnutzungsunterschiede ergeben, so daß ausgehend von einem üblichen Abfahrniveau auch erhabene Bereiche vorhanden sind, so daß die radiale Lauffläche in radialer Richtung Höhenunterschiede, Stollen und dergleichen aufweist, die sich in Höhen schlägen bemerkbar machen.

Es ist bekannt, daß Reifenhersteller aus den geschilderten Gründen empfehlen, die an Fahrzeugen montierten Reifen nach einer gewissen Laufstrecke auszu wechseln bzw. auszutauschen, so daß die Reifen von der Vorderachse zur Hinterachse oder von einer zu anderen Seite einer Achse gewechselt werden sollen. Dadurch soll das einstellungsbedingte Abfahrverhalten ausgeglichen werden, so daß es im langfristigen Mittel dazu kommt, daß die Reifen im we sentlichen gleichmäßig abgefahren sind. Hierbei werden Höhenunterschiede mit der Zeit abgearbeitet und ausgeglichen. Tatsache ist jedoch, daß die we nigstens Fahrzeughalter einen solchen Wechsel durchführen. Zumindest ist das gewünschte Resultat erst nach langer Ausgleichszeit erzielt und mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden. Während Reifenunwuchten in herkömmlichen Auswuchtverfahren beseitigt werden, sind derzeit keine Maß nahmen zur Beseitigung von Höhenunterschieden bekannt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Beseitigung von Höhenunterschieden auf der mit elastischem Material beschichteten Lauffläche von Rädern bereitzustellen, welches mit einfachen Mitteln und schnell ausführbar ist, Höhenschläge vermeidet und in andere Be- und Verarbeitungsverfahren integrierbar ist. Weiterhin soll mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird verfahrensseitig vorge schlagen, daß das Rad mit seiner Lauffläche konzentrisch an einer Achse an geordnet wird, daß durch eine Sensoreinrichtung Höhenunterschiede in we nigstens einem zur Achse konzentrischen Umfangskreis mit einem vorge gebenen Radius ermittelt und durch eine Abtrageinheit auf dem gleichen Um fangskreis abgetragen werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens lassen sich Höhenunterschiede an den Laufflächen in einfacher Weise beseitigen. Das Rad, also die Lagerrolle, der Autoreifen oder dergleichen, werden an einer Achse derart montiert, daß die am Umfang liegende Lauffläche im wesent lichen zur Achse konzentrisch ist. Auf einem im vorgegebenen Radius liegen den Umfangsniveau wird dann die Existenz bzw. Nichtexistenz von Material ermittelt, daß heißt, es werden auf dem jeweiligen Umfangskreis liegende Materialerhebungen festgestellt. Durch eine Abtrageinheit werden dann genau diese ermittelten Erhebungen auf dem gleichen Umfangskreis abgetragen. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird das Verfahren auf einem Umfangskreis mit verringertem Radius wiederholt. Ebenfalls kann gemäß einem Vorschlag der Erfindung der Radius kontinuierlich verringert und das Verfahren dabei durchgeführt werden. Durch diese Maßnahme werden, aus gehend von einem einleitenden Umfangskreis auf einem vergleichsweise großem Radius, Materialerhebungen erfaßt und abgetragen, bis ein Radius er reicht ist, bei dem die Materialerhebungen eine vorgegebene Breite haben. Diese Breite kann gegen unendlich gehen, daß heißt, die Lauffläche ist voll ständig von Höhenunterschieden befreit. Selbstverständlich kann verfahrens gemäß über die axiale Breite der Lauffläche gleichzeitig oder etappenweise ge arbeitet werden.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung erfolgen die Ermittlungen der Er hebungen und deren Abtrag im gleichen Arbeitszyklus in einer anderen Win kelposition. Zu diesem Zwecke wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß das Rad zur Ermittlung und/oder dem Abtrag von Erhebungen gedreht wird. Alter nativ wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Ermittlung und/oder dem Abtrag von Erhebungen das Rad festgestellt ist. In diesem Falle werden ge mäß einem Vorschlag der Erfindung der Sensor und/oder die Abtrageinheit um eine zur Radanordnungsachse konzentrische Achse auf einem vorgegebenen Umfangskreis gedreht.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung werden zur Veränderung des Radius des Umfangskreises die Sensor- und/oder Abtrageinrichtung radial vor geschoben.

Mit Vorteil wird vorgeschlagen, daß die Ermittlung der Erhebungen mechanisch erfolgt. Hier sind die unterschiedlichsten Hebelmechanismen, Fühlermechanismen und dergleichen einsetzbar. Gemäß einem alternativen Vorschlag der Erfindung kann die Ermittlung der Erhebungen optisch erfolgen. Hierzu gehören auf Strahlen basierende Verfahren ebenso wie auf Wellen basierende Verfahren, die akustischen Verfahren entsprechen. Das Abtragen erfolgt gemäß einem Vorschlag der Erfindung durch Schleifen. Alternativ sind auch andere Verfahren denkbar, beispielsweise das Abbrennen, das Fräsen und dergleichen. Auch neuere Verfahren sind einsetzbar, beispielsweise das Abtragen mit einem Hochdruckwasserstrahl.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung wird der Materialabtrag abgesaugt. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die Abtrageinheit ge kühlt. Weiterhin wird vorgeschlagen, die Meßergebnisse der Sensoreinrichtung aufzuzeichnen. In zweckmäßigerweise erfolgt die Verfahrenssteuerung durch eine Zentralsteuerung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einfache und wirkungsvolle Weise ein Ausgleich von Höhenunterschieden auf den Laufflächen von Rädern ermöglicht. Weiterhin ist das Verfahren in vielfältiger Weise variierbar und in tegrierbar. So läßt sich beispielsweise dieses Verfahren in herkömmlich Um rüst- und/oder Auswuchtverfahren integrieren.

Vorrichtungsseitig wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Beseitigung von Höhenunterschieden mit der auf elasti schem Material beschichteten Lauffläche von Rädern vorgeschlagen, mit einer Aufnahmeeinheit mit einer Achse, mit einer Sensoreinrichtung und mit einer Abtrageinheit.

Erfindungsgemäß weist die Aufnahmeinheit eine Antriebseinrichtung auf. Ge mäß einem Vorschlag der Erfindung kann die Aufnahmeeinrichtung eine PKW-Achse sein. Selbstverständlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch mit am Fahrzeug montierten Reifen durchführen, soweit diese antreibbar und relativ zu einer achsenorientierten Sensor- und Abtrageinheit positionierbar sind.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung weist die Sensoreinrichtung einen Meßhebel auf. Dieser ist erfindungsgemäß gegen einen Anschlag gelagert, um den zu vermessenden Umfangskreis mit vorgegebenem Radius festzulegen. Dreht sich nun der Reifen, wird der Meßhebel im Bereich von Material erhebungen angehoben und es kommt zu einem Ausschlag. Alternativ wird vorgeschlagen, daß die Sensoreinrichtung eine Lichtschranke aufweist.

Die Abtrageinheit umfaßt gemäß einem Vorschlag der Erfindung ein Schleif band. Weiterhin kann die Abtrageinheit eine Fräse aufweisen. Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Abtrageinheit eine Lasereinrichtung umfaßt. Die Abtrageinheit ist gemäß einem Vorschlag einer Laufflächenkontur bzw. -krümmung nachführbar. Auch kann die Abtrageinheit in einer axialen Richtung über die Lauffläche bewegt werden und abtragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht gemäß einem vorteilhaften Vorschlag vor, daß die Abtrag- und/oder die Sensoreinheit eine Vorschubeinrichtung aufweisen. Durch diese Maßnahme lassen sich die Einheiten radial zur Va riation des jeweils zu vermessenden bzw. abzutragenden Umfangskreises vor schieben. Die Vorschubeinrichtung weist gemäß einem Vorschlag der Erfin dung eine Spindel auf. Alternativ kann die Vorschubeinrichtung eine Magnet steuerung umfassen, eine Zahnstange, eine Kette, ein Getriebe oder dergleichen.

Gemäß einem Vorschlag der Erfindung ist die Sensoreinrichtung mit einer Auf zeichnungseinheit gekoppelt. Durch diese Maßnahme wird die Aufzeichnung der ermittelten Werte ermöglicht.

Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung weist die Vorrichtung eine Absaugeinheit auf, mit welcher das jeweils abgetragende Material abgesaugt werden kann. Darüber hinaus kann die Vorrichtung eine Kühlmitteldüse an der Abtrageinheit aufweisen.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Steuerung der Vorrichtung einen Computer aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in überaus einfacher und wirkungs voller Weise aufgebaut werden und der vereinfachten Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens dienen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfin dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer Vorrichtung mit eingespannten Reifen und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Durchführung des Ausgleich verfahrens ist nur schematisch dargestellt, um die einzelnen Funktionsein heiten zu erläutern.

Die Vorrichtung 1 ist in einem Funktionszustand gezeigt, in welchem ein Rad 2 zur Bearbeitung aufmontiert ist. Das Rad 2 ist auf einer Achse 3 der Vorrich tung montiert und umfaßt in bekannter Weise eine Felge 4 und einen Reifenmantel 5, der eine äußere Lauffläche 6 aufweist.

Die Achse 3, auf welche das Rad aufgesteckt wird, weist eine konische Befestigungsnuß 7 auf, um das Rad in einer zentrierten Position an der Achse anzuordnen. Die Achse 3 ist mit einem Antrieb 8 gekoppelt, um das Rad in Rotation zu versetzen. Wie bereits beschrieben wurde, kann auch das Rad in einer festgehaltenen Position bearbeitet werden, so daß dann die Sensoreinrichtung bzw. die Abtrageinheit um das Rad gedreht werden müssen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Sensorhebel 9 derart angeordnet, daß er gegen einen Anschlag 10 stößt, beispielsweise aufgrund einer Federbe lastung. Jenseits des Drehpunktes ist eine Hebelverlängerung angeordnet, die auf einer Aufzeichnungseinheit die Meßwerte aufzeichnet. Durch den An schlag 10 kann ein Radius des Umfangskreises festgelegt werden. Sollte die Lauffläche 6 Materialerhebungen aufweisen, die über diesen Umfangskreis herausragen, wird der Sensorhebel 9 angehoben und ein entsprechender Ver merk auf der Aufzeichnungseinheit 11 erfolgen. Der Ort der Erhebung kann manuell markiert oder der Skaleneinteilung der Aufzeichnungseinheit entnom men werden.

Entsprechend wird die Abtrageinheit 12 auf den entsprechenden Radius ein gestellt. Die Abtrageinheit 12 umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schleifband 13, welches mittels einer Spindel 14 vorgeschoben werden kann. Dieses Schleifband weist einen eigenen Antrieb auf oder dient nur als fest stehende Reibfläche gegenüber dem rotierenden Reifen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist unterhalb des Schleifbandes 13 ein Auf fangtrichter 15 angeordnet. Oberhalb des Schleifbandes kann eine Kühl mitteldüse 16 angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ge samtvorrichtung an einem Ständer 17 angeordnet.

Die Vorrichtung kann auch in alternativer Weise betrieben werden, indem die Sensoreinheit nicht mit einem Anschlag versehen ist und in einem einzigen Rotationsvorgang das tiefste Niveau und die jeweiligen Erhebungen ermitteln. Die Datenerfassung, -darstellung und -speicherung kann auch digital erfolgen. Die Abtrageinheit kann dann entsprechend bis zum tiefsten Niveau vorge schoben werden, so daß folglich alle Erhebungen abgetragen wurden. Dabei ist es möglich, diesen Vorgang in unterschiedlichen axialen Positionen durch zuführen. Auch ist es möglich, das Rad an der Achse eines Fahrzeugs zu lassen. Entweder wird der Fahrzeugantrieb zur Rotation verwendet oder ein externer Antrieb. Wesentlich ist nur, daß die Sensor- und Abtrageinheit relativ zum Reifen entsprechend zentriert werden.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung
2 Rad
3 Achse
4 Felge
5 Reifenmantel
6 Lauffläche
7 Befestigung
8 Antrieb
9 Sensorhebel
10 Anschlag
11 Aufzeichnungseinheit
12 Abtrageinheit
13 Schleifband
14 Spindel
15 Auffangtrichter
16 Kühlmitteldüse
17 Ständer

Claims

1. Verfahren zur Beseitigung von Höhenunterschieden auf der mit elasti schem Material beschichteten Lauffläche von Rädern, wobei das Rad mit seiner Lauffläche konzentrisch an einer Achse angeordnet wird, durch ei ne Sensoreinrichtung Höhenunterschiede in wenigstens einem zur Achse konzentrischen Umfangskreis mit einem vorgegebenen Radius ermittelt und durch eine Abtrageinheit auf wenigstens einem entsprechenden Umfangskreis abgetragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einem Umfangskreis mit verringertem Radius wiederholt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Radius des Umfangskreises kontinuierlich verringert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Radius in Abhängigkeit von der größten Breite der Materialerhebungen festgelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Breite der Erhebungen dem Umfang des Rades entspricht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ermittlung der Höhenunterschiede und deren Abtrag im gleichen Zyklus an unterschiedlichen Winkelpositionen erfolgen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ermittlung der Höhenunterschiede und deren Abtrag bei drehendem Rad erfolgen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Höhenunterschiede und deren Abtrag bei fest stehendem Rad erfolgen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor einrichtung und/oder die Abtrageinheit auf einem Umfangskreis um die Achse drehen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung und/oder die Abtrageinheit radial bewegt werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ermittlung der Höhenunterschiede mechanisch erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Höhenunterschiede optisch erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abtrag der Höhenunterschiede durch Schleifen erfolgt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abtrag der Höhenunterschiede durch Temperaturein wirkung erfolgt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abrieb abgesaugt wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abtrageinheit gekühlt wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die ermittelten Höhenunterschiede aufgezeichnet werden.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Maßnahmen durch eine Zentralsteuerung ge regelt werden.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß es in mehreren axialen Stufen durchgeführt wird.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Beseitigung von Höhenunterschieden auf der mit elastischem Material beschichteten Lauffläche von Rädern nach dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, mit einer Aufnahmeeinheit mit einer Achse (3), einer Sensoreinrichtung und einer Abtrageinheit (12).

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf nahmeeinheit einen Antrieb (8) aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahmeeinheit eine Fahrzeugachse ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen Sensorhebel (9) aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Sen sorhebel (9) gegen einen Anschlag (10) anliegt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Lichtschranke aufweist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abtrageinheit ein Schleifband (13) aufweist.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 26, da durch gekennzeichnet, daß die Abtrageinheit eine Fräse aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abtrageinheit einen Laser aufweist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung und/oder die Abtrageinheit feder belastet sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung und/oder die Abtrageinheit eine Vor schubeinrichtung aufweisen.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor schubeinrichtung eine Spindel umfaßt.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorschubeinrichtung eine magnetische Vorschubeinheit aufweist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sensoreinrichtung mit einer Aufzeichnungseinheit (11) gekoppelt ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekenn zeichnet, daß diese wenigstens eine Absaugeinheit aufweist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekenn zeichnet, daß diese wenigstens eine Kühlmitteldüse aufweist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, daß diese eine Zentralsteuerung mit wenigstens einem Com puter aufweist.