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Diese
Erfindung betrifft eine verbesserte Drehmaschinenvorrichtung für im Fahrzeug
eingebaute Bremsen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur automatischen Kompensation der lateralen Unrundheit
einer Drehmaschinen-Vorrichtung bezüglich einer Fahrzeugradnabe.
Die Erfindung umfaßt
ferner ein neuartiges Unrundheits-Meß- und Steuersystem, das die Unrundheit
eines Scheibenbremsenaufbaus beschreibt und ein Korrektursignal
an ein automatisiertes Steuersystem zur Einstellung leitet, um die
laterale Unrundheit effizient zu kompensieren. Die neuartige Vorrichtung
und das Verfahren für
die Unrundheit können
außerdem
vorteilhafterweise in anderen praktischen Anwendungen genutzt werden,
um zwei konzentrisch angebrachte rotierende Wellen auszurichten.
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Ein
Bremssystem ist eines der primären
Sicherheitsmerkmale in jedem Straßenfahrzeug. Die Fähigkeit,
ein Fahrzeug schnell zu verzögern
und zu einem kontrollierten Halt zu bringen, ist immer für die Sicherheit
der Fahrzeuginsassen und jene in der unmittelbaren Umgebung entscheidend.
Daher wird ein Fahrzeugbremssystem nach exakten Spezifikationen und
strengen Prüfungen
entworfen und hergestellt.
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Eine
der Hauptkomponenten eines Bremssystems sind die Scheibenbremsenaufbauten,
die typischerweise an den Vorderrädern der meisten Personenwagen
angebracht sind. Im allgemeinen weisen die Scheibenbremsenaufbauten
einen Sattel (der mit einem Bremshydrauliksystem zusammenarbeitet),
Bremsbeläge,
eine Radnabe und eine Bremsscheibe auf. Der Sattel hält und positioniert
ein Paar Bremsbeläge
auf gegenüberliegenden
Seiten einer Bremsscheibe. In einer nabenlosen Bremsscheibe (d.
h. wenn die Bremsscheibe und die Radnabe getrennte Komponenten sind),
ist die Bremsscheibe an der Fahrzeugradnabe über einen Bremsscheibenhut mit
einer Reihe von Bolzen zur Rotation mit der Radnabe um eine Fahrzeug-Achszapfenachse
befestigt. Wenn ein Fahrzeugführer
ein Bremspedal tritt, wodurch die Hydraulikanlage aktiviert wird,
werden die Bremsbeläge
zueinander und zur Bremsscheibe hin gedrückt, um die Reibungsflächen der
Bremsscheibe zu ergreifen.
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Scheibenbremsenaufbauten
müssen
während
der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs in den Herstellerspezifikationen
gehalten werden, um eine optimale Leistung und maximale Sicherheit
sicherzustellen. Jedoch haben seit der Einführung von Scheibenbremsen mehrere
Probleme die Automobilindustrie beschäftigt.
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Ein
bedeutendes Problem in Bremsanlagen wird üblicherweise als „laterale
Unrundheit" bezeichnet.
Im allgemeinen ist die laterale Unrundheit eine seitliche Bewegung
der Reibungsflächen
der Bremsscheibe, wenn sie mit der Fahrzeugradnabe um eine Achszapfenachse
rotiert. Bezugnehmend auf 1, wird
zum Beispiel eine Bremsscheibe gezeigt, die Reibungsflächen auf
ihren lateralen Seiten aufweist. Eine Bremsscheibe ist auf einer
Fahrzeugradnabe zur Rotation um die horizontale Achszapfenachse
X montiert. In einer optimalen Bremsscheibengestaltung ist die Bremsscheibe
so montiert, daß sie
in einer Ebene Y rotiert, die genau senkrecht zur Achszapfenachse
X ist. Im allgemeinen hängt
eine gute Bremsleistung davon ab, daß die Bremsscheiben-Reibungsflächen senkrecht
zur Rotationsachse X des Achszapfens und parallel zueinander sind („Parallelität"). In der optimalen
Gestaltung werden die gegenüberliegenden
Bremsbeläge
die Reibungsflächen
der Bremsscheibe unter perfekten 90 Grad-Winkeln berühren und
einen gleichen Druck auf die Bremsscheibe ausüben, wenn sie rotiert. Typischerweise
wird der Scheibenbremsenaufbau jedoch mindestens ein Maß der lateralen
Unrundheit erzeugen, das von der idealen Gestaltung abweicht. Zum Beispiel
wird eine Bremsscheibe häufig
in einer schiefen Ebene Y' und
um eine Achse X' rotieren,
die einige wenige Tausendstel eines Inch außerhalb der axialen Ausrichtung
mit dem Achszapfen liegt (in 1 in einer übertriebenen
Weise gezeigt). In dieser Bremsscheibengestaltung werden die Bremsbeläge, die
senkrecht zur Achszapfenachse X sind, die Reibungsflächen der
Bremsscheibe nicht längs
einer Ebene konstanten Druckes berühren.
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Die
laterale Unrundheit einer Bremsscheibe ist der laterale Abstand,
um den die Bremsscheibe von der idealen Ebene der Rotation Y während eines Rotationszyklus der
Bremsscheibe abweicht. Ein bestimmter Betrag der lateralen Unrundheit
ist im Aufbau der Radnabe und der Bremsscheibe von sich aus vorhanden.
Diese laterale Unrundheit resultiert häufig aus Defekten einzelner
Komponenten. Zum Beispiel ergibt sich eine Bremsscheibenreibungsflächen-Unrundheit,
wenn die Bremsscheibenreibungsflächen
nicht senkrecht zur eigenen Rotationsachse der Bremsscheibe sind,
eine Bremsscheibenhut-Unrundheit ergibt sich, wenn die Hutverbindung
Abweichungen enthält,
die eine exzentrische Befestigung erzeugen, und eine aufeinandergeschichtete
Unrundheit ergibt sich, wenn die Unrundheiten der der Komponenten
miteinander addiert oder „aufeinandergeschichtet" werden. Ein übermäßiger Betrag
der lateralen Unrundheit in einer Komponente oder im Aufbau (d.
h. aufeinandergeschichtete Unrundheit) wird im allgemeinen zu einem
Bremsgeräusch,
einem Pedalpulsieren und einer beträchtlichen Reduzierung der Effizienz
der gesamten Bremsanlage führen.
Außerdem
ist der Bremsbelagverschleiß ungleichmäßig und
wird mit dem Vorhandensein der lateralen Unrundheit beschleunigt.
Typischerweise spezifizieren die Hersteller eine maximale laterale Unrundheit
für die
Reibungsflächen,
den Bremsscheibenhut und die Radnabe, die für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb
akzeptabel ist.
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Nach
einem ausgedehnten Gebrauch muß eine
Bremsscheibe erneut plangedreht werden, um den Bremsenaufbau in
die Herstellerspezifikationen zu bringen. Dieses erneuten Plandrehen
wird typischerweise durch einen Schleif- oder Schneidvorgang erreicht.
Es sind mehrere Bremsendrehmaschinen des Stands der Technik verwendet
worden, um Bremsscheiben erneut planzudrehen. Diese Drehmaschinen
des Stands der Technik können
in drei allgemeine Klassen eingeteilt werden: (1) auf einer Werkbank
montierte Drehmaschinen; (2) am Fahrzeug befindliche, am Sattel
angebrachte Drehmaschinen; und (3) am Fahrzeug befindliche, an der Radnabe
montierte Drehmaschinen. Wie unten erläutert wird, haben sich die
am Fahrzeug befindlichen, an der Radnabe montierten Drehmaschinen als
die zuverlässigsten
und genauesten Bremsscheiben-Nachbearbeitungsdrehmaschinen in der
Industrie erwiesen.
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An
einer Werkbank montierte Drehmaschinen, zum Beispiel jene, die im
US-Patent Nr. 3,540,165
von Lanham offenbart wird, sind ineffizient und weisen keine Bremsscheiben-Anpassungsfähigkeiten
auf. Um eine Bremsscheibe auf einer an einer Werkbank montierten
Drehmaschine erneut planzudrehen, ist es erforderlich, daß der Bediener
zuerst die Bremsscheibe vollständig
vom Radnabenaufbau entfernt. Der Bediener montiert dann die Bremsscheibe
auf der Werkbank-Drehmaschine, wobei eine Reihe von Kegeln oder
Adaptern verwendet werden. Nach dem Schneidvorgang bringt der Bediener
die Bremsscheibe wieder am Fahrzeugachszapfen an. Selbst wenn die
Bremsscheibe an der Drehmaschine in einer perfekt zentrierten und
von Unrundheit freien Weise montiert wird, wird die Unrundheit zwischen
der Bremsscheibe und der Radnabe im Arbeitsgang des erneuten Plandrehens
auf der Werkbank-Drehmaschine nicht berücksichtigt. Zusätzlich sind
Werkbank-Drehmaschinen
anfällig,
Wellen zu verbiegen, was eine Unrundheit in eine bearbeitete Bremsscheibe
einbringt. Diese Unrundheit wird dann auf den Bremsenaufbau zurückübertragen,
wo sie mit der Radnabenunrundheit addieren kann, um einen aufeinandergeschichteten
Unrundheitseffekt hervorzurufen.
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Entsprechend
hatten am Sattel angebrachte Drehmaschinen, zum Beispiel jene, die
im US-Patent Nr. 4,388,846 von Kopecko u. a. offenbart wird, einen begrenzten
Erfolg bei der Kompensation der lateralen Unrundheit, benötigten jedoch
zeitaufwendige manuelle Arbeitsgänge.
Während
eines Bremsscheiben-Nachbearbeitungsverfahrens
muß zuerst
der Bremssattel entfernt werden, um die Bremsscheibe und die Radnabe
freizulegen. Sobald er entfernt ist, ist der Sattelhalter freigemacht
und kann verwendet werden, um eine am Fahrzeug befindliche, am Sattel montierte
Drehmaschine zu montieren. Die am Sattel montierten Drehmaschinen
sind aus vielen Gründen völlig unannehmbar,
einschließlich
des Mangels einer „starren
Rahmen"-Verbindung
zwischen dem Antriebsmotor und dem Zerspanungswerkzeug und der Unfähigkeit,
eine senkrechte Beziehung zwischen den Zerspanungswerkzeugen und
der Bremsscheibe sicherzustellen. Außerdem weisen am Sattel montierte
Drehmaschinen überhaupt
keine zuverlässigen Einrichtungen
zur Messung und Korrektur der lateralen Unrundheit auf. Typischerweise
und in ziemlich derselben Weise, wie unten unter Bezugnahme auf die
an der Radnabe montierten Drehmaschinen beschrieben, wird eine Meßuhr bei
der Bestimmung des Gesamtbetrags der lateralen Unrundheit im Scheibenaufbau
genutzt. Diese Meßtechnik
ist bezüglich der
Zeit, Genauigkeit und der Fähigkeit
von Automechanikern, das Gerät
komfortabel zu nutzen, problematisch.
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Am
Fahrzeug befindliche, an der Radnabe montierte Drehmaschinen, zum
Beispiel jene, die im US-Patent Nr. 4,226,146 von Ekman offenbart
wird, das an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen
wurde, und hierin in die Offenbarung als Verweisquelle aufgenommen
wird, haben sich als die genauesten und effizientesten Mittel zum erneuten
Plandrehen der Bremsscheibe erwiesen.
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Nun
auf 2 bezugnehmend, wird ein Ekman-Typ einer am Fahrzeug
befindlichen Bremsendrehmaschine 10 zur Montage an die
Radnabe eines Fahrzeugs 14 gezeigt. Die Drehmaschine 10 weist
einen Körper 16,
einen Antriebsmotor 18, einen Adapter 20 und einen
Schneidaufbau 22 auf. Die Drehmaschine ist außerdem mit
einem (nicht gezeigten) Ständer
und rotationshemmenden Ständer
versehen, von denen jeder verwendet werden kann, um der Rotation
der Drehmaschine während
eines Arbeitsgangs des erneuten Plandrehens entgegenzuwirken. Nachdem
der Bremssattel entfernt worden ist, wird der Adapter 20 an
der Radnabe des Fahrzeugs 14 durch Verwendung der Radmuttern
befestigt. Der Drehmaschinenkörper 16 wird
dann am Adapter 20 montiert.
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An
diesem Punkt muß der
Bediener im Verfahren des Stands der Technik den Gesamtbetrag der
lateralen Unrundheit bestimmen und eine geeignete Einstellung vornehmen.
Insbesondere montiert der Bediener zuerst eine Meßuhr 26 am
Schneidkopf 22 unter Verwendung eines Knopfes 28.
Die Meßuhr 26 wird
so angeordnet, daß sie
das Fahrzeug 14 an einem ihrer distalen Enden berührt, wie
in 2 gezeigt. Sobald das Meßinstrument 26 richtig
angeordnet ist, ist es erforderlich, daß der Bediener die folgenden
Schritte unternimmt, um die laterale Unrundheit zu messen und zu
kompensieren:
- (1) Der Bediener verbindet die
Drehmaschine mit der Bremsscheibe, wobei er den Adapter und das Verfahren
verwendet, die oben dargelegt werden.
- (2) Der Bediener aktiviert den Drehmaschinenmotor 18,
der den Adapter 20, und dadurch die Radnabe und die Bremsscheibe
des Bremsenaufbaus rotieren läßt. Die
gesamte laterale Unrundheit des Aufbaus wird sich durch die entsprechende
laterale Bewegung des Drehmaschinenkörpers widerspiegeln.
- (3) Die laterale Bewegung des Drehmaschinenkörpers wird dann quantitativ
bestimmt, indem das Meßinstrument 26 verwendet
wird. Insbesondere beobachtet der Bediener die Meßuhr, um
die hohen und niedrigen Ausschlagpunkte und den entsprechenden Ort
dieser Punkte auf der Drehmaschine festzustellen.
- (4) Beim Identifizieren des höchsten Ausschlags der Meßuhr „stößt" der Bediener den
Motor an und stoppt die Rotation an der Stelle des identifizierten
höchsten
Ausschlags.
- (5) Der Bediener nimmt dann eine Einstellung vor, um die Unrundheit
des Aufbaus zu kompensieren. Dies wird durch vorsichtiges Drehen
der Einstellungsschrauben 24 erreicht. Spezifischerweise gibt
es vier Einstellungsschrauben und die entsprechende Schraube(n)
muß abhängig vom
Ort des hohen Punkts gedreht werden. Die Wirkung des Drehens der
Schrauben ist es, die Orientierung des Drehmaschinenkörpers bezüglich des Adapters 20 (und
daher der Bremsscheibe und der Radnabe) einzustellen, um mechanisch
die Unrundheit des Aufbaus zu kompensieren. Der Bediener stellt
die Schrauben ein, bis der Punkt des höchsten Ausschlags um die Hälfte reduziert wird,
der unter Bezugnahme auf die Meßuhr 26 bestimmt
wird.
- (6) Der Bediener aktiviert den Drehmaschinenmotor 18 und
beobachtet die Meßuhr 26,
um erneut den höchsten
Ausschlag der Skala zu identifizieren. Wenn die maximale laterale
Bewegung des Drehmaschinenkörpers,
die durch den Nadelausschlag gemessen wird, akzeptabel ist (d. h.
typischerweise kleiner als 3/ 1000), dann ist die mechanische Kompensation
beendet, und der Drehmaschinen-Drehvorgang
kann beginnen. Anderenfalls wird eine weitere Messung und Einstellung
durch Wiederholung der Schritte (1) bis (6) notwendig.
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Der
Schneidvorgang wird dann durch Einstellung des Werkzeughalters 22 und
der Zerspanungswerkzeuge 23, und der Einstellung der richtigen
Schneidtiefe ausgeführt.
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Obwohl
die an der Radnabe montierte Drehmaschine für im Fahrzeug eingebaute Bremsen
ein deutlicher Fortschritt in der Scheibenbremsen-Drehmaschinenindustrie
war, weist ihre Struktur und das entsprechende Verfahren zur Kompensation
der lateralen Unrundheit des Scheibenbremsenaufbaus praktische Beschränkungen
auf.
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Erstens,
wie bei einer Beobachtung der Schritte (1)–(6) oben leicht ersichtlich
ist, benötigt
das Ekman-Verfahren eine beträchtliche
Menge Zeit, um die laterale Unrundheit des Bremsenaufbaus zu bestimmen
und darauf einzustellen. Obwohl die spezifische notwendige Dauer
beruhend auf der Erfahrung des Bedieners variieren wird, ist die
Verfahrenszeit selbst für
die Trainiertesten und Erfahrensten beträchtlich, und kann die Kosten
wesentlich erhöhen, die
mit Bremsscheiben-Nachbearbeitungen für den Fahrzeugeigner und die
Werkstatt verbunden sind. Zweitens erfordert es ein System und Verfahren
des Stands der Technik, daß der
Werkstattbesitzer und die Techniker einer ausgedehnten Schulung
und einem Bedienertraining unterzogen werden, um sicherzustellen,
daß eine
richtige mechanische Kompensation der lateralen Unrundheit erreicht
wird. Außerdem ist
das Ekman-System bedienerspezifisch. Das heißt, die Genauigkeit und der
Erfolg der Messung und Einstellung der lateralen Unrundheit wird
von Bediener zu Bediener variieren.
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Im
allgemeinen sind die Systeme und Verfahren des Stands der Technik
bezüglich
der Genauigkeit der Messung und Einstellung der lateralen Unrundheit
problematisch. Die Systeme des Stands der Technik erfordern es,
daß der
Bediener eine hohe Anzeige für
die laterale Unrundheit lokalisiert, indem er das Meßinstrument 26 beobachtet;
häufig
ist es erforderlich, daß der
Bediener den Motor „anstößt", um den hohen Punkt
wiederzufinden, sobald er identifiziert worden ist. Außerdem werden
selbst dann, wenn der Bediener den hohen Punkt der lateralen Unrundheit
korrekt lokalisiert und/oder wieder auffindet, häufig menschliche Fehler während des
Einstellungsprozesses eingeführt.
Zum Beispiel ist die Auswahl der korrekten Schraube oder Schrauben 24 und das
Anwenden der präzisen
Drehmomentbetrages, der zur Einstellung notwendig ist, häufig schwierig und
ungenau.
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Die
Schwierigkeiten und Einschränkungen, die
im vorhergehenden nahegelegt wurden, sind nicht dazu bestimmt erschöpfend zu
sein, sondern befinden sich vielmehr unter vielen, die demonstrieren,
daß obwohl
Scheibenbremsen-Drehmaschinen eine beträchtliche Aufmerksamkeit gewidmet
worden ist, solche Systeme eine lohnende Verbesserung zulassen werden.
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US-A-5615589
offenbart einen Unrundheitskompensator, um bei der Bearbeitung von
Bremsscheiben zu unterstützen,
die von einem Fahrzeug entfernt worden sind.
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Ein
Techniker stellt manuell den Unrundheitskompensator ein, um eine
richtige Ausrichtung zu erzielen.
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Es
ist daher eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, eine neuartige
Drehmaschinenanlage für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das Schwierigkeiten
der vorhergehend beschriebenen Art beseitigen oder minimieren wird,
und es ist eine weitere allgemeine Aufgabe, ein neuartiges Unrundheitsmeß- und Steuersystem
für eine Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das die Unrundheit
einer Drehmaschinenvorrichtung bezüglich eines Fahrzeugradnabenaufbaus
genau detektiert und quantitativ bestimmt.
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Es
ist noch eine weitere allgemeine Aufgabe der Erfindung, eine neuartige
automatisierte Ausrichtungsvorrichtung für eine Drehmaschine für im Fahrzeug
eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die die axiale Ausrichtung
der Drehmaschine gemäß Informationen
einstellt, die durch ein Unrundheitsabtast- und Steuersystem erzeugt
werden.
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Es
ist eine spezifische Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Unrundheitsmeß- und Steuersystem
für eine
Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das ein Korrektursignal
an ein automatisiertes Steuersystem zur Einstellung leitet.
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Es
ist eine spezifische Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Drehmaschinenvorrichtung
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das die Notwendigkeit
einer manuellen Einstellung durch einen Bediener beseitigt, um die
laterale Unrundheit zu kompensieren.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges
Drehmaschinenvorrichtungssystem für im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen
bereitzustellen, das die Unrundheit genau und beständig messen
und einstellen wird.
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Es
ist noch eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, eine neuartige
Drehmaschinenvorrichtung für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die die
Zeit beträchtlich
reduzieren wird, die für
einen vollständigen
Bremsscheiben-Dreharbeitsgang erforderlich ist.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, ein Unrundheitsmeß- und Steuersystem für eine Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das eine Verarbeitungseinheit
für eine
genaue und zuverlässige
Datenauswertung aufweist.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, ein Unrundheitsmeß- und Steuersystem für eine Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die einen Bediener
hinweist oder ein elektrische gesteuertes System anleitet, eine
axiale Ausrichtung der Drehmaschine und der Fahrzeugradnabe durchzuführen.
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Es
ist noch eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, eine automatisierte
Ausrichtungsvorrichtung für
eine Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die den relativen
Winkel zwischen der Rotationsachse der Fahrzeugradnabe und der Antriebswelle
der Drehmaschine genau einstellt.
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Es
ist noch eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, eine automatisierte
Ausrichtungsvorrichtung für
eine Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die, wenn sie
mit einem geeigneten Steuersystem verwendet wird, die gesamte laterale
Unrundheit der Drehmaschine bezüglich
des Fahrzeug-Radnabenaufbaus auf innerhalb akzeptabler Herstellungsspezifikationen
reduzieren kann.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, eine automatisierte
Ausrichtungsvorrichtung für
eine Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, die einfach, genau,
zur Computersteuerung imstande und kostengünstig ist.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, ein Unrundheitsmeß- und Steuersystem für eine Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, Winkelbeschleunigungen
abtastet, während
es lineare Beschleunigungen in irgendeiner der drei Dimensionsachsen verwirft.
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Es
ist eine weitere spezifische Aufgabe der Erfindung, ein Unrundheitsmeß- und Steuersystem für eine Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen bereitzustellen, das Winkelbeschleunigungen
abtastet, das ein einstückiger
Mechanismus ist, der sicher an der Drehmaschine angebracht ist,
und während
der Einstellung keinem Bedienerfehler ausgesetzt ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Drehmaschinenanlage
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen einen Drehmaschinenkörper mit
einem Antriebsmotor; einen Schneidkopf, der betriebsfähig am Drehmaschinenkörper angebracht
ist; eine Antriebswelle; und
ein Ausrichtungssystem auf, das
aufweist:
einen Sensor, der betriebsfähig ist, um ein Signal zu erzeugen,
das für
die Bewegung des Drehmaschinenkörpers
bezüglich
des Fahrzeugbremsenaufbaus kennzeichnend ist;
einen Eingangsadapter,
der an der Antriebswelle angebracht ist, um mit der Antriebswelle
zu rotieren;
einen Radnabenadapter, der gestaltet ist, um im
Gebrauch an einer Radnabe eines Fahrzeugs angebracht zu werden und
mit der Antriebswelle zu rotieren; und
einen Einstellungsmechanismus,
der mit dem Eingangsadapter und dem Radnabenadapter zur Einstellung
der Ausrichtung des Drehmaschinenkörpers und des Schneidkopfes
relativ zu einer Rotationsachse der Radnabe gekoppelt ist;
dadurch
gekennzeichnet, daß eine
elektronische Steuereinrichtung auf den Sensor reagiert, um ein Steuersignal
bereitzustellen, um den Einstellungsmechanismus zu veranlassen,
automatisch die axiale Ausrichtung des Eingangsadapters bezüglich einer Rotationsachse
des Radnabenadapters einzustellen, wodurch jede Bewegung des Drehmaschinenkörpers reduziert
wird, und daß der
Einstellungsmechanismus mindestens eine Hemmscheibe aufweist, die
mit dem Eingangsadapter gekoppelt und betriebsfähig ist, selektiv der Rotation
der Antriebswelle zu folgen oder als Reaktion auf das Steuersignal
relativ zur Antriebswelle zu rotieren, und
mindestens eine
Einstellungskomponente, die wie eine Scheibe geformt ist, die mit
der Hemmscheibe verbunden und betriebsfähig ist, als Reaktion auf die Relativrotation
der Hemmscheibe zu rotieren, wodurch die axiale Ausrichtung des
Eingangsadapters relativ zum Radnabenadapter bezüglich der Rotationsorientierung
der Einstellungskomponente variiert.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum
erneuten Plandrehen einer Bremsscheibe auf:
Bereitstellen einer
Drehmaschinenanlage für
eine im Fahrzeug eingebaute Bremse, die einen Drehmaschinenkörper aufweist,
mit einem Antriebsmotor; einem Schneidkopf, der betriebsfähig am Drehmaschinenkörper angebracht
ist, und einer drehbaren Antriebswelle, die die Drehmaschinenanlage
für eine
im Fahrzeug eingebaute Bremse am Fahrzeug befestigt;
Einleiten
der Rotation der Bremsscheibe;
Erzeugen eines Signals, das
für die
Bewegung des Drehmaschinenkörpers
relativ zum Fahrzeugbremsenaufbau kennzeichnend ist, wenn sich die
Antriebswelle dreht; und
Verwenden das Signals, wenn die Antriebswelle
rotiert, um automatisch die Orientierung des Drehmaschinenkörpers relativ
zum Fahrzeugbremsenaufbau einzustellen, um irgendeine solche Bewegung
zu reduzieren, wodurch die Ausrichtung des Drehmaschinenkörpers relativ
zum Fahrzeugbremsenaufbau aufrechterhalten wird, was die Einstellung
der Orientierung des Drehmaschinenkörpers relativ zum Fahrzeugbremsenaufbau
in eine erste Richtung einschließt; und wenn die Einstellung
in die erste Richtung die Bewegung des Drehmaschinenkörpers reduziert,
Fortsetzen des Einstellens der Orientierung des Drehmaschinenkörpers relativ
zum Fahrzeugbremsenaufbau in die erste Richtung, bis die Einstellung
die Bewegung des Drehmaschinenkörpers
erhöht,
und nach der Einstellung der Orientierung in die erste Richtung,
die die Bewegung des Drehmaschinenkörpers erhöht, Einstellung der Orientierung
des Drehmaschinenkörpers
relativ zum Fahrzeugbremsenaufbau in eine zweite Richtung; und wenn
die Einstellung in die zweite Richtung die Bewegung des Drehmaschinenkörpers reduziert,
Fortsetzen des Einstellens der Orientierung des Drehmaschinenkörpers relativ
zum Fahrzeugbremsenaufbau in die zweite Richtung, bis die Einstellung
die Ausrichtung des Drehmaschinenkörpers verbessert.
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Zeichnungen
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Andere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich, die
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen vorgenommen wird. Es zeigen:
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1 eine
graphische Darstellung einer lateralen Unrundheitserscheinung.
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2 eine
Draufsicht, die eine Drehmaschine für im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen zeigt
und ein Verfahren des Stands der Technik zur Messung und Kompensation
der lateralen Unrundheit eines Scheibenbremsenaufbaus darstellt.
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3 eine
perspektivische Ansicht, die eine Drehmaschine für im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen
zeigt, die bei der Vorbereitung auf einen Arbeitsgang zum erneuten
Plandrehen einer Scheibe gemäß der vorliegenden
Erfindung an der Radnabe eines Fahrzeugs angebracht wird.
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4 eine
schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Scheibenbremsen-Drehmaschine mit
einer automatischen Ausrichtungsvorrichtung der ersten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die an der Radnabe eines Fahrzeugs angebracht
ist.
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5a und 5b Querschnitts-
bzw. Vorderansichten, der automatischen Ausrichtungsvorrichtung
der ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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6 eine
Querschnittsansicht der Einstellscheibenaufbauten der automatischen
Ausrichtungsvorrichtung der ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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7a und 7b Querschnittsansichten von
vorn eines der Einstellscheibenaufbauten der automatischen Ausrichtungsvorrichtung
der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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8 und 9 Querschnittsansichten
der Einstellscheibenaufbauten der automatischen Ausrichtungsvorrichtung
der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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10a und 10b Querschnitts-
bzw. Seitenansichten der automatischen Ausrichtungsvorrichtung der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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10c Front- und Querschnittsansichten einer Einstellscheibe
der automatischen Ausrichtungsvorrichtung der zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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10d Front- und Querschnittsansichten einer Neigungsscheibe
der automatischen Ausrichtungsvorrichtung eines Drehrings der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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11a und 11b schematische
Darstellungen des Kompensationsvektors und Kompensationsausrichtungswinkels
der automatischen Ausrichtungsvorrichtung der zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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12 eine
Querschnittsansicht der automatischen Ausrichtungsvorrichtung der
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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13a und 13b Frontansichten
der Eingangs- und Ausgangsadapteraufbauten bzw. eine Frontansicht
des Antriebsarmaufbaus der automatischen Ausrichtungsvorrichtung
der dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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14 eine
Frontansicht des Arretierungsscheiben-Stopmechanismus der automatischen
Ausrichtungsvorrichtung der dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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15a–g ein Zeitdiagramm der Arretierungsscheiben-Stopoperation
der automatischen Ausrichtungsvorrichtung der dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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16 ein
Ablaufdiagramm des automatischen Ausrichtungsvorgangs, wobei die
automatische Ausrichtungsvorrichtung der dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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17 eine
schematische Ansicht der Rotationsunrundheitserscheinung, die während eines Schneidevorgangs
der Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen auftritt, die an der Radnabe
eines Fahrzeugs angebracht ist.
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18 eine
schematische Ansicht der linearen Unrundheitserscheinung, das während eines Schneidevorgangs
der Drehmaschine für
im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen auftritt, die an der Radnabe
eines Fahrzeugs angebracht ist.
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19a und 19b Front-
bzw. Querschnittsansichten eines rotierenden piezoelektrischen Beschleunigungsmessers
des Unrundheitsmeß-
und Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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20 eine
Frontansicht eines rotierenden Magnet-Halleffekt-Meßwandlers
des Unrundheitsmeß-
und Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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21 und 21a Front- und Seitenansichten eines rotierenden
Infrarotgenerator-Beschleunigungsmessers
des Unrundheitsmeß-
und Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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22 eine
Frontansicht eines rotierenden abgestimmten Spulenoszillator-Beschleunigungsmessers
des Unrundheitsmeß-
und Steuersystems der vorliegenden Erfindung.
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23 ein
Schaltungsdiagramm des Steuersystems des Unrundheitsmeß- und Steuersystems der
vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung Kontext der Erfindung
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Nun
auf 3 bezugnehmend, wird eine perspektivische Ansicht
einer Drehmaschine 30 für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen der vorliegenden Erfindung gezeigt,
die an einer Radnabe 44 eines Bremsenaufbaus eines Fahrzeugs 14 angebracht
ist. Die Scheibenbremsen-Drehmaschine 30 weist einen Motor 32,
einen Körper 34,
einen Schneidkopf 36 mit Zerspanungswerkzeugen 38 und einen
Adapter 40 auf. Der Fahrzeug-Scheibenbremsenaufbau weist
eine Bremsscheibe 42 auf, die betriebsfähig an einer Radnabe 44 angebracht
ist. Typischerweise findet die Befestigung der Bremsscheibe 42 an
der Radnabe durch einen (nicht gezeigten) Bremsscheibenhut statt,
der in der Bremsscheibe 42 ausgebildet ist (d. h. eine „nabenloser" Bremsscheibe). Jedoch
werden in kommerziellen Fahrzeugen gelegentlich eine integrale Bremsscheibe
und Radnabe verwendet. Der Adapter 40 wird an der Radnabe 44 des
Fahrzeugs unter Nutzung der Radmuttern 46 angebracht.
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Vorrichtung
und Verfahren zur automatischen Unrundheitskompensation
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Es
wird nun die neuartige Drehmaschine für im Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen
mit einem automatischen Ausrichtungs- und Kompensationsmechanismus
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 bis 9 beschrieben. Bezugnehmend
auf die 4, wird eine Drehmaschine 48 gezeigt,
die einen automatischen Ausrichtungsmechanismus 50, ein
Drehmaschinengehäuse oder
-Körper 52,
einen Radnabenadapter 54 und einen Zugstangenaufbau 56 aufweist.
Der Zugstangenaufbau weist eine Zugstange 58 auf, die sich
durch den Körper 52 und
den Ausrichtungsmechanismus 50 erstreckt und durch eine
Schraubverbindung (wie gezeigt) oder dergleichen betriebsfähig mit
dem Adapter 54 verbunden ist. Ein Kalibrierknopf 60 wird während der
automatisierten Ausrichtungssequenz der Drehmaschine festgezogen,
und nachdem die Ausrichtung vollendet ist, wird ein Betriebsknopf 62 für den Schneidvorgang
festgezogen. Die Feder 64 ist eine Tellerfeder, die eine
Belastungskraft auf eine Stange 58 bereitstellt, die wiederum
durch die Komponenten der Drehmaschine verläuft.
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Bezugnehmend
auf 5a, wird eine Querschnittsansicht der selbsttätigen Ausrichtungskupplung 50 der
bevorzugten Ausführungsform
gezeigt. Ein Eingangsadapter 66 ist betriebsfähig an einer
rotierenden Antriebswelle der Drehmaschine angebracht (die in 4 gestrichelt
gezeigt wird). Die Welle 68 ist am Eingangsadapter 66 angebracht,
so daß die
Montagefläche
des Adapters 66 senkrecht zur Achse der Welle 68 ist,
so daß die
Welle 68 mit der Drehmaschinenachse axial ausgerichtet
ist.
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Zwei
Neigungs- oder Einstellscheibenaufbauten 86 und 88 sind
so vorgesehen, daß sie
zwischen dem Eingangsadapter 66 und einer Ausrichtungsantriebsscheibe 70 angeordnet
sind, die an der Welle 68 angebracht ist und durch einen
Keil 72 und einen Gewindestift 74 mit ihr rotieren
gelassen wird. Eine Drehplatte 76 ist betriebsfähig an einem
Ausgangsadapter 78 angebracht und an der Welle 68 durch
ein sphärisches
Lager 80 angebracht, so daß die Drehplatte 76 sich
in bezug auf die Welle 68 drehen kann, während sie
an einer radialen Bewegung gehindert wird.
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Ein
Stift 82, der in die Drehplatte 76 eingesetzt
ist, paßt
in einen Schlitz 84 am Rand der Antriebsscheibe 70 und
bewirkt, daß die
Drehplatte 76 mit der Welle 68 und dem Eingangsadapter 66 rotationsgekoppelt
ist. Dadurch wird, wenn der Eingangsadapter 66 an der Antriebswelle
der Drehmaschine angebracht ist und der Ausgangsadapter 78 am
Automobilbremsscheibenadapter 54 angebracht ist, die Ausgangsrotation
der Drehmaschine den Automobilbremsscheibenadapter rotieren lassen,
was wiederum die Bremsscheibe rotieren läßt.
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Die
Neigungs- oder Einstellscheibenaufbauten 86 und 88,
die zueinander spiegelbildlich sind, sind zwischen dem Eingangsadapter 66 und
dem Ausgangsadapter 78 angeordnet, wie gezeigt. Die axiale
Kraft, die durch die axial angebrachte Zugstange 58 erzeugt
wird, die den Ausgangsadapter 78 an der Bremsscheibenradnabe
des Automobils befestigt, bewirkt, daß der Ausgangsadapter 78 gegen
den Neigungsscheibenaufbau 88 gedrückt wird und einen Winkel zur
Welle 68 annimmt, der von den relativen Rotationspositionen
der Neigungsscheibe 90 und 92 abhängt.
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Bezugnehmend
auf 6, werden die Einstellscheibenaufbauten 90 und 92 parallel
und in Positionen der maximalen Winkelunrundheit gezeigt. Die Steuerung
der Relativposition der Neigungsscheiben 90 und 92 wird
durchgeführt,
während
die Drehmaschinen-Ausgangswelle die Bremsscheibenradnabe des Automobils
antreibt. Insbesondere wird durch Stoppen der Rotation der Hemmscheibe 94 oder 96 ihre
zugehörige
Neigungsscheibe veranlaßt, in
bezug auf die andere Neigungsscheibe zu rotieren, wodurch folglich
eine Änderung
des Winkels des Ausgangs der Einstellscheibenaufbauten 86 und 88 erzeugt
wird, was bewirkt, daß sich
als Reaktion der Winkel des Ausgangsadapters 78 ändert. Dies
bewirkt eine Änderung
der Winkelausrichtung der Drehmaschinenachse und der Bremsscheibenachse
des Automobils.
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Wie
in den 5a und 5b gezeigt,
werden die Hemmscheiben 94 und 96 selektiv gestoppt, indem
eine jeweilige elektromagnetische Sperrklinke 98 und 100 betrieben
wird. Die Sperrklinken werden durch ein Mikroprozessorsystem gesteuert,
das in Verbindung mit einem Unrundheitsmeß- und Steuermechanismus betrieben
wird, der unten detaillierter beschrieben wird. Die Drehmaschinen-Ausgangswelle
rotiert mit einer Drehzahl, die zu schnell ist, (zum Beispiel 123,14
U/min) um das Stoppen und Freigeben einer Hemmscheibe und der zugehörigen Neigungsscheibe
zur Einstellung zu erlauben. Als solche wird die Drehzahl der Einstellungskomponenten
verlangsamt, indem ein Getriebezug verwendet wird, der in jedem
der Neigungsscheibenaufbauten enthalten ist. Der Getriebezug wird
die Zeit verlängern,
die für
Einstellungen in einer gegebenen 1/2 Umdrehung der Welle 68 zulässig ist
(d. h. die Zeit, die es braucht, damit der Anschlagstift 114 die
Relativrotation der Neigungsscheiben in 1/2 Umdrehung zur Einstellung
der maximalen Winkelunrundheit zu stoppen). Zum Beispiel wird sich
die Zeit bei einer Wellenrotation mit 123,14 U/min von 0,243 Sekunden für eine 1/2
Umdrehung der Welle 68 auf 3,297 Sekunden ausdehnen, wodurch
eine leichte und vollständige
Einstellung der Neigungsscheibenaufbauten 86 und 88 zugelassen
wird.
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Bezugnehmend
auf die 6 und 7a, weist
der bevorzugte Getriebemechanismus ein Zahnrad 102 auf,
das 88 Zähne
aufweist, und das Zahnrad 102 ist mit dem Keil 104 gekoppelt,
so daß es
mit der Welle 68 rotiert. Der Zahnrad 106 enthält 38 Zähne und
ist an einem Drehpunkt 108 angebracht, der an der Hemmscheibe 94 ausgebildet
ist. Wenn die Hemmscheibe 94 folglich durch die elektromagnetische
Sperrklinke 98 gestoppt wird, dreht sich das Zahnrad 106 mit
einer sehr viel höheren
Geschwindigkeit als die Welle 68. Wenn zum Beispiel die
Welle 68 mit 123,14 U/min rotiert, rotiert das Zahnrad 106 mit
285,166 U/min. Ein Zahnrad 110, das ebenfalls am Drehpunkt 108 angebracht
ist, ist mit 36 Zähnen
versehen und am Zahnrad 106 befestigt, so daß es damit
rotiert. Das Zahnrad 110 ist mit einem Zahnrad 112 gekoppelt,
das zum Beispiel mit 90 Zähnen
versehen ist. Als solches rotiert das Zahnrad 112 mit 114,06
U/min, oder dem 0,926-fachen der Drehzahl der Welle 11,
die sich in bezug auf die Welle 68 und die Neigungsscheibe 92 rückwärts dreht.
Da die Neigungsscheibe 90 am Zahnrad 112 befestigt ist,
dreht sie sich ebenso in bezug auf die Welle 68 rückwärts, wodurch
die relative Position der Neigungsscheiben 90 und 92 eingestellt
wird. Die Zahnradanordnung und die Hemmscheiben der vorliegenden
Erfindung lassen die Einstellung der Neigungsscheibenaufbauten zu,
und daher die Ausrichtung der Drehmaschinenantriebsachse und der
Radnabenachse, ohne die Notwendigkeit eines getrennten Motors oder
Kraftquelle. Es ist zu verstehen, daß die angegebenen Zähnezahlverhältnisse
und Drehzahlen praktische Beispiele sind und nicht dazu bestimmt sind,
den Rahmen der Erfindung hierauf zu begrenzen. Wenn die Hemmscheibe 94 gelöst wird,
rotiert sie und die Neigungsscheibe 90 in ihrer neuen Position, wieder
mit der Drehzahl der Welle 68.
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Ein
Anschlagstift 114, der an der Neigungsscheibe 92 befestigt
ist, stoppt die Relativrotation der Neigungsscheiben bei 1/2 Umdrehung,
wobei an einem Extrem die Hemmscheibe 94 parallel mit der Hemmscheibe 96 ist
und am anderen Extrem sich auf der maximalen Winkelunrundheit befindet.
Insbesondere bleiben durch das Stoppen der Rotation beider Hemmscheiben 94 und 96 die
Einstellscheiben 90 und 92 in bezug zueinander
fest. Das Stoppen nur der Rotation der Hemmscheibe 94,
bis der Anschlagstift 114 mit der Neigungsscheibe 90 koppelt,
bewirkt, daß die
Hemmscheibe 96 und folglich der Ausgangsadapter 78 die
Position der maximalen Winkelunrundheit annimmt.
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Bezugnehmend
auf 8, werden die Einstellscheibenaufbauten 86 und 88 und
zugehörigen Einstellungsscheiben 90 und 92 in
Relation zueinander so gedreht, daß die „Schräge" oder der Keil an jeweiligen Grenzflächen sich
gegenseitig ergänzen und
die Eingangsfläche
des Aufbaus parallel mit der Ausgangsfläche ist. Dies wird erreicht,
indem die Hemmscheibe 94 gestoppt wird, bis der Stift 114 mit der
Neigungsscheibe 90 koppelt. Folglich ist Ausgangsadapter 78 mit
der Eingangsrotationsachse „axial
ausgerichtet". Der
Winkel der Grenzfläche
der beiden Neigungsscheiben ist in den Figuren zur Klarheit übertrieben
worden. Der Winkel könnte
eine Abmessung aufweisen, die von der Anwendung der Drehmaschine
abhängt,
könnte
jedoch in der Größenordnung
von 0,323 Grad liegen. Es wird angemerkt, daß dadurch, daß der Eingangsadapter 66 fest
an der Welle 68 angebracht ist und seine Fläche senkrecht
zur Rotationsachse ist, der Adapter 66 als ein Positionierungsbezug
für den
Neigungsscheibenaufbau 86 dient. Bezugnehmend auf 9,
sind die Neigungsscheibenaufbauten 86 und 88 mit
den Scheiben in bezug zueinander gedreht, indem die Hemmscheibe 96 gestoppt
wird, bis der Stift 114 mit der Neigungsscheibe 90 koppelt.
In dieser Position addieren sich die Neigungswinkel an den beiden
Neigungsscheiben zueinander, was bewirkt, daß die Ausgangsfläche des
Aufbaus und der Ausgangsadapter 78 eine maximale Winkelunrundheit
mit der Eingangsrotationsachse zeigen.
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Mit
dem neuartigen Ausrichtungseinstellsystem der vorliegenden Erfindung
kann die Unrundheit, die durch eine Fehlausrichtung zwischen der
Radnabenachse des Fahrzeugs und der Achse der Drehmaschine verursacht
wird, korrigiert werden, ohne die zeitaufwendigen und ungenauen
manuellen Verfahren des Stands der Technik. Mit dem neuartigen System
sind keine zusätzlichen
Einstellungsmotoren notwendig, und es ist eine genaue und automatisierte Neuausrichtung
möglich,
wenn das neuartige Ausrichtungssystem in Verbindung mit einem Meß- und Steuersystem
des Typs betrieben wird, der unten beschrieben wird.
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Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform enthält die grundlegenden
Merkmale von jenen, die bezüglich
der ersten Ausführungsform
offenbart wurden, läßt jedoch
eine Einstellung mit nur einer Neigungsscheibe zu und der Ausgang
dreht sich nur dann in einer wählbaren
Achse, wenn er durch die Neigungsscheibe angetrieben wird. In der
ersten bevorzugten Ausführungsform
könnte
der Kompensationsvektor (der unter Bezugnahme auf die 11a und 11b detaillierter
erläutert
wird), der zum Einstellen des Winkels des Ausgangsadapters 78 notwendig
ist, möglicherweise
die Einstellung von zwei Neigungsscheiben benötigen. Die feste Drehachse der
zweiten bevorzugten Ausführungsform
beseitigt dieses Problem, die nur eine Einstellung benötigt, was
möglicherweise
die Zeit reduziert, die zur Wellenausrichtung erforderlich ist.
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Bezugnehmend
auf 10a, wird eine Querschnittsansicht
der automatischen Ausrichtungskupplung oder -Mechanismus 120 gezeigt,
der dieselbe Position des Mechanismus 50 der ersten Ausführungsform
einnimmt, die in 4 gezeigt wird. Der Eingangsadapter 122 ist
an der Drehwelle der Drehmaschine angebracht. Die Welle 124 ist
am Eingangsadapter 122 angebracht, so daß die Montagefläche des
Adapters 122 senkrecht zur Welle 124 ist, so daß die Welle 124 mit
der Drehmaschinenachse axial ausgerichtet ist. Eine zweite Welle 126 ist über der
Welle 124 angeordnet, und die Drehposition der zweiten
Welle 126 relativ zur Welle 124 wird durch den
Hemmscheibenaufbau 128 gesteuert. Der Hemmscheibenaufbau 128 enthält einen
Getriebezug und arbeitet ähnlich
zu den Hemmscheibenaufbauten 86 und 88 der ersten
bevorzugten Ausführungsform.
Jedoch wird in diesem Fall, anstatt eine Neigungsscheibe anzutreiben,
wenn die Hemmscheibe 130 durch eine elektromagnetische
Sperrklinke gestoppt wird, die zweite Welle 126 angetrieben
und bewegt sich relativ zur Welle 124 rückwärts. Die Drehbewegung der Welle 126 steuert
auch die Drehposition des Drehringaufbaus 132, der fest
an der zweiten Welle 126 angebracht ist. Es ist ein Ausgangsadapter 134 an
der Welle 124 angebracht, der durch einen Klemmring 136 an
Ort und Stelle gehalten wird und mit der Welle 124 durch
eine Antriebsscheibe 138 rotieren gelassen wird.
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Ein
zweiter Hemmscheibenaufbau 130, der einen Getriebezug enthält, ist
an der zweiten Welle 126 angebracht und arbeitet ähnlich zu
den Hemmscheiben 94 und 96 der ersten bevorzugten
Ausführungsform,
wobei der Ausgang des Getriebezugs eine einzige Neigungsscheibe 140 antreibt,
die in 10c detailliert dargestellt
wird. Wenn die Hemmscheibe 130 gestoppt wird, bewegt sich
die Neigungsscheibe 140 in bezug auf die Welle 124 rückwärts. Die
axiale Kraft, die durch eine axial angebrachte Zugstange 58 erzeugt
wird, man beachte erneut 4, bewirkt, daß der Ausgangsadapter 134 durch
den Drehring 132 einen Winkel zur Welle 124 einnimmt,
der von der Drehposition der Neigungsscheibe 140 abhängt.
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Bezugnehmend
auf 10b, wird eine Querschnittsansicht
des automatischen Ausrichtungsmechanismus gezeigt, der um die Eingangsachse
der 10a um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn
gedreht ist. Der Drehring 132 liegt nicht über seine
gesamte Fläche
auf dem Hemmscheibenaufbau 130 auf. Vielmehr gibt es 2 „Erhebungen" die diametral auf
der Fläche
des Drehrings 132 angeordnet sind, der auf dem Hemmscheibenaufbau 130 aufliegt.
Dies läßt es zu,
daß die
Neigungsscheibe 140 ihren Winkel auf den Drehring 132 überträgt, läßt es jedoch
zu, daß der
Drehring 132 sich auf seinen Stiften 142 mit fester
Achse dreht. Folglich ändert
sich der Kompensationsvektor nicht (der detaillierter unter Bezugnahme
auf die 11a und 11b erläutert wird),
der zur Ausrichtung notwendig ist, wenn er einmal eingestellt ist,
wenn die Neigungsscheibe 140 den Ausgangskompensationswinkel
variiert. Bezugnehmend auf 10d wird
der Drehringaufbau 132 detaillierter gezeigt. Indem insbesondere
eine der „Erhebungen" auf dem Drehring 132 um
einen bestimmten Betrag größer als
die andere gemacht wird, wird der Drehring 132 an einer
extremen Position der Neigungsscheibe 140 senkrecht zur
Welle 124 und im anderen Extrem auf einem maximalen Kompensationswinkel
eingestellt. Es ist zum Beispiel eine Abweichung von 1/2 Grad zwischen
den Erhebungen vorgesehen, wie in 10d gezeigt.
Entsprechend ist eine Abweichung von 1/2 Grad zwischen den Erhebungen
auf der Neigungsscheibe 140 vorgesehen, wie in 10c gezeigt. Wenn folglich die Neigungsscheibe 140 und
der Drehring 132 an der Scheibe 130 angeordnet
werden, wobei die Flächenwinkel von
1/2 Grad einander ergänzen,
wird eine Unrundheit von 0 Grad zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsadapter
erzielt. Wenn andererseits die Scheiben relativ zueinander um 180
Grad gedreht werden, liegen die Winkel einander gegenüber und die
Unrundheitseingabe und Ausgabe beträgt 1 Grad. Nun auf die 11a und 11b bezugnehmend,
wird eine schematische Darstellung gezeigt, die die Beziehung zwischen
dem Kompensationsvektor, dem Kompensationswinkel und der Drehachse
zeigt, die durch die Ausrichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
beabsichtigt wird. Im allgemeinen sind zwei Parameter von Wichtigkeit,
wenn die Drehwellen der Drehmaschine und der Bremsenradnabe ausgerichtet
werden. Der erste Parameter, der als der „Kompensationsvektor" bezeichnet wird, wird
durch eine Rotationsposition definiert, bei der die laterale Unrundheitsablenkung
der Bremsendrehmaschine die größte ist.
Der zweite Parameter, der als der „Kompensationswinkel" bezeichnet wird,
ist durch den Winkel definiert, den der Eingangsadapter und der
Ausgangsadapter in bezug zueinander einnehmen müssen, um diese laterale Unrundheit
zu kompensieren. In der zweiten Ausführungsform können der
Kompensationsvektor und der Kompensationswinkel getrennt eingestellt
werden, wie in 10a gezeigt.
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Jedoch
wird in der ersten und dritten (unten beschriebenen) Ausführungsform
der Kompensationsvektor eingestellt, indem gleichzeitig die Eingangsscheibe
und Ausgangsscheibe „gestoppt" werden. Dies beeinflußt die relativen
Rotationspositionen der Scheiben nicht und ändert folglich nicht den Eingangs-
zum Ausgangswinkel. Vielmehr ändert
die Einstellung des Kompensationsvektors nur die Rotationsposition,
wo die Fähigkeit
der Scheibe zur Winkeländerung
effektiv ist. Der Kompensationswinkel wird eingestellt, indem nur
die Ausgangsscheibe „gestoppt" wird, die sie in
bezug auf die Eingangsscheibe dreht und folglich den Eingangs- zum
Ausgangswinkel ändert.
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Nun
auf die 12 bis 16 bezugnehmend,
wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Die dritte bevorzugte Ausführungsform
ist ähnlich
zur ersten bevorzugten Ausführungsform,
wobei sie sich darin unterscheidet, daß die Neigungsscheiben voneinander und
von den Eingangs- und
Ausgangsadaptern durch Stiftwalzen-Drucklager getrennt sind, um
eine freie Rotation dieser Elemente unter normalem axialen Druck
zuzulassen; die Rotationspositionierung der Neigungsscheiben relativ
zueinander und zu den Eingangs- und Ausgangsadaptern wird durchgeführt, indem
vier „Arretierungsscheiben" betätigt werden, die
die Neigungsscheiben durch Getriebezüge antreiben; und es wird sowohl
eine Vorwärts-
als auch Rückwärtspositionierungsfähigkeit
der Neigungsscheiben bereitgestellt, die eine beträchtliche
Verminderung der Zeit bis zu endgültigen Ausrichtung zuläßt.
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Bezugnehmend
auf 12, wird eine Querschnittszeichnung einer Kupplung
oder eines Mechanismus 144 zur automatischen Ausrichtung
gezeigt, der dieselbe Position des Mechanismus 50 der ersten
Ausführungsform
einnimmt, die in 4 gezeigt wird. Ein Eingangsadapter 146 ist
an der Ausgangswelle der Bremsendrehmaschine angebracht und wird
durch sie drehend angetrieben. Der Adapter 146 enthält zwei „Arretierungsscheiben" 180 und 182,
die Getriebezüge
antreiben, die schließlich
eine Eingangsneigungsscheibe 152 positionieren, die detaillierter
unter Bezugnahme auf 13a beschrieben wird. Eine Adapterabdeckung 154 dient
als eine Abdeckung für
das Getriebe und als eine Lagerfläche, die senkrecht zur Welle 156 rundläuft, die
am Eingangsadapter 146 angebracht ist.
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Es
ist ein Drucklageraufbau 158 mit seinen beiden Laufringen
zwischen der Eingangsneigungsscheibe 152 und der Lagerfläche der
Adapterabdeckung 154 angeordnet. Dieser Lageraufbau läßt eine freie
Rotation der Neigungsscheibe 152 relativ zum Eingangsadapter 146 und
der angebrachten Welle 156 zu, während der automatische Ausrichtungsmechanismus
im Normalbetrieb unter axialem Druck steht. Die Ausgangsneigungsscheibe 160 ist
von der Neigungsscheibe 152 durch einen Drucklageraufbau 162 getrennt,
der mit dem Drucklageraufbau 158 identisch ist, um es zuzulassen,
daß die
Ausgangsneigungsscheibe 160 unter axialem Druck frei rotiert. Ein
dritter Drucklageraufbau 164 ist zwischen der Ausgangsneigungsscheibe 160 und
der Ausgangsadapterabdeckung 166 angeordnet, um wiederum
die freie Rotation der Ausgangsneigungsscheibe 160 zuzulassen.
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Der
Ausgangsadapter 168 enthält denselben „Arretierungsscheiben"- und Getriebeaufbau
wie der Eingangsadapter 146. Er unterschiedet sich darin, daß er frei
ist, sich um einen Winkel zu bewegen, der zum Beispiel zur Senkrechten
zur Achse der Welle 156 um so viel wie 1 Grad variiert.
Der Ausgangsadapter 158 ist drehbar mit der Welle 156 mittels
eines Antriebsarmes 170 gekoppelt, der mit der Welle 156 verkeilt
ist. Bezugnehmend auf 13b,
wird die Eingangsseite des Ausgangsadapters 168 zur Klarheit
ohne die Arretierungsscheibe und Zahnräder gezeigt. Der Antriebsarm 170 wird
an seinem Platz gezeigt, wobei der Keil 172 ihn mit der
Welle 156 koppelt. Ein Antriebsstift 174 ist im
Ausgangsadapter 168 angeordnet und paßt in den Schlitz 176 des
Antriebsarmes 170, um zu bewirken, daß der Ausgangsadapter 168 mit
der Welle 156 rotiert, während er es zuläßt, daß der Ausgangsadapter 168 sich
in Bezug auf die Welle 156 winklig neigt.
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Bezugnehmend
auf 12, dient ein Kranz 178 sowohl als eine
Lagerfläche
für den
Innendurchmesser des Ausgangsadapters 168 als auch als Schulter,
um das Auseinanderfallen der Teile zu verhindern, wenn der selbsttätige Ausrichtmechanismus nicht
unter axialem Druck arbeitet. Eine Wellenscheibe 153 oder
dergleichen ist zwischen der Eingangsneigungsscheibe 152 und
dem Eingangsadapter 146 angeordnet, um eine gewisse Reibung
bereitzustellen, so daß die
Rotation der Ausgangsneigungsscheibe 160 keine unerwünschte Rotation
der Eingangsneigungsscheibe 152 verursachen wird.
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Bezugnehmend
auf 13a, weisen die Eingangs- und
Ausgangsadapteraufbauten vorzugsweise eine Vorwärtsarretierungsscheibe 180 auf,
die mit einem Zahnrad 184 gekoppelt ist, das zum Beispiel
18 Zähne
aufweist. Das Zahnrad 184 greift in ein Zahnrad 186 ein,
das zum Beispiel 56 Zähne
aufweist. Das Zahnrad 186 ist mit einem Zahnrad 188 gekoppelt,
das zum Beispiel 18 Zähne
aufweist. Das Zahnrad 188 greift in ein Hohlrad 190 ein,
das zum Beispiel 140 Zähne
aufweist. Das Hohlrad 190 ist betriebsfähig an einer jeweiligen Neigungsscheibe 152 oder 160 angebracht,
wie in 12 gezeigt.
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Erneut
auf 13a bezugnehmend, kann dann,
wenn der gesamte selbsttätige
Ausrichtmechanismus zum Beispiel im Normalbetrieb mit 2,05 U/s rotiert,
durch einen festen Stopmechanismus, der eine elektromagnetische
Sperrklinke oder dergleichen aufweist, bewirkt werden, daß die Arretierungsscheibe 180 durch „Einfangen" eines oder mehrere Zähne rotiert,
wenn die Arretierungsscheibe 180 vorbeigeht. Folglich kann
bewirkt werden, daß die
Neigungsscheibe in Zuwächsen
relativ zum selbsttätigen
Ausrichtmechanismus rotiert. Die Rückwärtsarretierungsscheibe 182 und
-Getriebeaufbau arbeiten entsprechend zur Vorwärtsarretierungsscheibe 180 und
-Getriebeaufbau, mit der Ausnahme, daß ein zusätzliches Zahnrad 192 bewirkt,
daß die
Neigungsscheibe in die entgegengesetze Richtung rotiert, wenn die
Arretierungsscheibe 182 gedreht wird.
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Bezugnehmend
auf 14, wird ein Arretierungsscheiben-Stopmechanismus 194 gezeigt,
der ein Zahnsperrklinkenglied 196 und ein Magnetelement,
wie einen Elektromagneten 198 oder dergleichen aufweist.
Vorzugsweise ist ein Stopmechanismus 194 vorgesehen, um
in Verbindung mit dem Eingangsadapter 146 zu arbeiten,
und ein anderer ist vorgesehen, um in Verbindung mit dem Ausgangsadapter 168 zu
arbeiten. Das gezahnte Glied 196 kann einen oder mehrere
Zähne enthalten,
um einen oder mehrere Arretierungsscheibenzähne bei jeder Rotation des
automatischen Ausrichtungsmechanismus „einzufangen". Man beachte, daß die Zähne des Glieds 196 soweit
voneinander beabstandet sind, daß sie Zeit lassen, daß sich das
gezahnte Glied zwischen einem Arretierungsscheibenkontakt anheben kann,
um den Betrag der Arretierungsscheibenrotation pro Rotation des
selbsttätigen
Ausrichtmechanismus zu kontrollieren.
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Wenn
sich die Arretierungsscheiben an jedem Adapter 146 und 168 in
einer Linie befinden, muß die
Wirkung der „Fang"- oder „Stop"-Mechanismen der
Arretierungsscheibe synchron mit der Rotation des selbsttätigen Ausrichtmechanismus
zeitlich gesteuert werden, damit nur die gewünschte Arretierungsscheibe,
(d. h. Vorwärtsarretierungsscheibe 180 oder
Rückwärtsarretierungsscheibe 182)
betätigt wird. 15 zeigt ein exemplarisches Zeitsteuerdiagramm
für den
Arretierungsscheiben-Stopmechanismus 194. Wie gezeigt,
wird ein Timingimpuls eines Hall-Meßwandlers oder dergleichen
als ein zeitlicher Bezugspunkt verwendet.
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Bezugnehmend
auf 16, wird ein Ablaufdiagramm eines neuartigen Ausrichtungsverfahrens gezeigt,
wie spezifisch unter Bezugnahme auf die dritte bevorzugte Ausführungsform
veranschaulicht wird. Es wird angemerkt, daß jede geeignete Meßvorrichtung
in Verbindung mit dem Ausrichtungsmechanismus verwendet werden könnte. Vorzugsweise wird
jedoch eine neuartige Abtast- und Meßvorrichtung der vorliegenden
Erfindung genutzt, die im folgenden beschrieben wird, um in Verbindung
mit den neuartigen Ausrichtungsmechanismen zu arbeiten, die oben
beschrieben werden. Es wird außerdem
angemerkt, daß obwohl
der Ausrichtungsprozeß in 16 unter
Bezugnahme auf die dritte bevorzugte Ausführungsform gezeigt und beschrieben
wird, der allgemeine Verfahrensalgorithmus auf alle Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Außerdem kann die neuartige Ausrichtungsvorrichtung
und das Verfahren auch in anderen praktischen Anwendungen vorteilhaft
genutzt werden, um zwei konzentrisch rotierende Wellen auszurichten.
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Allgemein
zeigt das Ablaufdiagramm der 16 eine
Abfolge von „empirischen" Einstellungen, wobei
anfänglich
eine eine Einstellung vorgenommen wird, indem eine Arretierungsscheibe
an einem der Adapter gestoppt wird und die Änderung der Unrundheit oder
Ausrichtung gemessen wird. Wenn sich die Unrundheit verbessert hat,
wird eine zusätzliche
Einstellung in dieselbe Richtung befohlen. Wenn sich die Ausrichtung
verschlechtert, wird eine Einstellung in die entgegengesetzte Richtung
befohlen. Dieser Prozeß wird
wiederholt, bis die Ausrichtung so korrigiert ist, daß sie innerhalb
der Spezifikationen liegt und die Drehmaschinenwelle und Radnabenachsen
ausgerichtet sind. Es werden zwei unterschiedliche Einstellungsperioden
in der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Es findet ein erster Zyklus
statt, wobei große
Einstellungen der Orientierung der Neigungsscheiben 152 und 160 vorgenommen
werden, um die Ausrichtung der Welle und der Radnabenachsen deutlicher
zu ändern,
und dadurch die Unrundheit zu korrigieren. Sobald die Ausrichtung
einen vorbestimmten niedrigen Pegel erreicht, werden feinere Einstellungen
vorgenommen, um die Unrundheit so zu korrigieren, daß sie innerhalb
der spezifizierten Toleranzen liegt.
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Bezugnehmend
auf 16 beginnt der Unrundheitskorrekturprozeß mit der
Initialisierung verschiedener Variablen. Bei Schritt 302 wird
der Stoppegel des Stopmechanismus 194 auf drei Betätigungen
der Arretierungsscheiben eingestellt. Dies stellt die großen Bewegungen
der Neigungsscheiben 152 und 160 am Anfang des
Einstellungszyklus bereit. Außerdem
werden bei Schritt 302 mehrere interne Zählwerte
und Grenzen initialisiert, die den Merker Z, den Merker D und einen
Versuchszähler
umfassen. Außerdem
wird der Anfangsspezifikationswert zugeführt, der einen akzeptablen
Pegel der Unrundheit repräsentiert.
Typischerweise wird dieser Wert so eingestellt, daß er in
der Größenordnung
von 25 × 10–6 m
(0,001 Inch) liegt. Der Versuchszähler arbeitet, wenn die Unrundheit
auf einen „Min"-Wert fällt. Dieser
Zähler
bewirkt, daß der
Wert der „Spezifikation" zunimmt, nachdem
das System versucht, den vorliegenden „Spezifikation"-Unrundheitswert
eine programmierte Anzahl von Versuchen oder Zyklen zu erreichen.
Dies verhindert, daß das
System ewig versucht, einen Unrundheitswert zu erreichen, der unter den
gegebenen Umständen
unmöglich
ist.
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Eine
Anfangsbewertung der Unrundheit wird bei Schritt 303 vorgenommen,
und diese Größe wird als
R-pres gespeichert, das für
einen Basiswert der Unrundheit repräsentativ ist. Schritt 304 sorgt
für einen
Vergleich der gemessenen Unrundheit mit einer Unrundheitsmessung,
die mit der Spezifikation übereinstimmt,
die für
gewöhnlich
in der Größenordnung von
0,001 Inch liegt, wie oben angegeben. Wenn die Unrundheit kleiner
als 25 × 10–6 m
(0,001 Inch) ist, wird festgestellt, daß die Unrundheit in die spezifizierten
Toleranzen fällt
(„Spezifikation") und keine weitere
Kompensation erforderlich ist, wie in Schritt 310 angegeben.
Bei Schritt 306 wird der Wert von R-pres in die Speicherstelle
von R-last kopiert. Wenn danach R-pres einen vorbestimmten Pegel „Min" überschreitet (Schritt 307),
wird der Stopmechanismus 196 eingestellt, um einen Zahn
der Arretierungsscheibe 180 oder 182 pro Umdrehung
anzuhalten, wie in Schritt 308 angegeben. Bei Schritt 309 wird
der Versuchszählwert
erhöht
und bei Schritt 310 wird der Versuchszählwert bewertet, so daß dann,
wenn sich der Versuchszählwert
an einer Grenze befindet, die Unrundheits-„Spezifikations"-Grenze erhöht wird (Schritt 311)
und der Versuchszählwert
auf 0 rückgesetzt
wird (Schritt 312). Die höhere „Spezifikations"-Grenze besteht üblicherweise
aus einem Wert, der immer noch akzeptabel ist, jedoch weniger bevorzugt
wird, als die ursprüngliche „Spezifikations"-Grenze (z. B. 25 × 10–6 m
(0,001 Inch). Zum Beispiel ist eine „Spezifikation" von 75 × 10–6 m
(0,003 Inch mehr) akzeptabel.
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Bei
Schritt 313 wird der Merker Z geprüft, um festzustellen, ob die
Arretierungsscheibenbetätigung in
beide Richtungen verlaufen ist. Das heißt, ob sowohl die Ausgangs- 180 (vorwärts) und 182 (Rückwärts) Arretierungsscheibe
aktiviert worden sind. Wenn bei Schritt 10 der Z-Merker
nicht zweimal umgeschaltet worden ist, dann fährt das Programm mit Schritt 315 fort,
um den Zustand des Merkers D zu bestimmen, und wenn der Z-Merker
zweimal umgeschaltet worden ist, dann schaltet der Schritt 314 den Merker
D um. Wenn D gleich 0 ist, dann wird nur die Ausgangsarretierungsscheibe
betätigt,
die den „Kompensationswinkel" des Systems ändert. Wenn D
gleich 1 ist, werden sowohl die Ausgangs- als auch Ausgangsarretierungsscheiben
betätigt,
um den „Kompensationsvektor" des Systems zu ändern.
-
Bei
Schritt 318 wartet das System eine von zwei Umdrehungen
der Drehmaschine (abhängig
davon, ob der Beschleunigungsmesser in Betriebsart 1 oder
Betriebsart 2 arbeitet, wie unten beschrieben), bevor sie
fortfährt,
um Einschwingvorgänge,
die durch die Arretierungsscheibeneinstellung eingebracht werden,
abklingen zu lassen. Bei Schritt 319 wird die Unrundheit
erneut gemessen. Wenn im Schritt 320 die Unrundheit kleiner
als die Spezifikation ist (z. B. 25 oder 75 × 10–6 m
(0,001 oder 0,003 Inch) fährt
das System mit Schritt 305 fort und die Unrundheitseinstellung
ist vollendet. Bei Schritt 321 wird die Unrundheit aus
der gegenwärtigen
Messung R-pres mit der Unrundheit aus der letzten Messung R-last
verglichen. Wenn R-pres kleiner als R-last ist, fährt das
System mit Schritt 306 fort, wo R-pres auf R-last kopiert
wird und der Prozeß mit
einer weiteren Iteration weitergeht und dieselbe Arretierungsscheibe,
die zuvor betätigt
wurde, erneut betätigt
wird. Wenn andererseits R-pres größer als R-last ist, fährt das
System mit Schritt 322 fort, wo der Merker Z in seinen
entgegengesetzten Zustand umgeschaltet wird. Die Kontrolle wird
dann zu Schritt 306 zurück verwiesen,
wo wiederum die andere Arretierungsscheibe des Arretierungsscheibenpaares
betätigt wird,
um eine Rotation der Einstellscheibe in eine entgegengesetzte Richtung
zu bewirken.
-
Auf
diese Weise setzt das System eine empirische Vorgehensweise zur
Reduzierung der Unrundheit ein. So lange die Unrundheit weiter abnimmt,
finden zusätzliche
Betätigungen
derselben Arretierungsscheibe statt. Wenn sich jedoch die Unrundheit
verschlechtert, wird die entgegengesetzte Arretierungsscheibe betätigt, um
zu beginnen, die Unrundheit zu korrigieren. Wenn dieser Vorwärts- und
Rückwärtszyklus
die Unrundheit nicht verbessert, wird der Kompensationsvektor eingestellt,
indem sowohl die Eingangs- als auch Ausgangseinstellungsscheiben
bewegt werden. Ein Mikroprozessor und ein geeigneter Schaltungskomplex
steuern den Betrieb der vorliegenden Erfindung, wie unten unter
Bezugnahme auf 23 beschrieben.
-
Das
Ausrichtungseinstellsystem der vorliegenden Erfindung ist eine wesentliche
Verbesserung gegenüber
Vorrichtungen und Techniken des Stands der Technik. Sobald das passende
Sensor- und Meßsystem
geeignet befestigt ist (zum Beispiel eines der neuartigen Systeme,
die im folgenden offenbart werden), sorgt das automatische Ausrichtungssystem
für eine
mechanische Kompensation der gesamten lateralen Unrundheit, die
im Scheibenbremsenaufbau vorhanden ist. Insbesondere stellt das
Ausrichtungssystem die Ausrichtung der Bremsendrehmaschinenkomponente
bezüglich
einer Fahrzeugradnabe ein, um die laterale Unrundheit zu kompensieren.
Dies stellt wiederum sicher, daß der
Schneidkopf 36 senkrecht zur Rotationsachse der Radnabe 44 angeordnet
wird.
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Meß- und Steuersystem
für die
laterale Unrundheit
-
Die
Vorrichtung und das Verfahren zur Unrundheitskompensation, die oben
offenbart werden, dienen dazu, die Drehmaschinen- und Bremsscheibenachsen
unter der Leitung eines Winkelunrundheitsabtast- und Steuermechanismus
der vorliegenden Erfindung auszurichten. Jedoch ist zu verstehen, daß der hierin
beschriebene Unrundheitsabtast- und Steuermechanismus mit jedem
geeigneten Sensor verwendet werden kann, der auf eine Winkelbeschleunigung
oder Variationen des Abstands zwischen dem Zerspanungswerkzeugen
des Drehmaschinenkörpers
und dem betreffenden Auto anspricht. In der vorliegenden Erfindung
nimmt der Unrundheitssensor vorzugsweise die Form eines elektronischen
Beschleunigungsmessers an. Das neuartige Meß- und Steuersystem kann vorteilhafterweise auch
in anderen praktischen Anwendungen genutzt werden, um zwei konzentrisch
angebrachte Drehwellen auszurichten.
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Bezugnehmend
auf die 17 und 18, wird
ein Bremsendrehmaschinenaufbau gezeigt, der durch einen selbsttätigen Ausrichtmechanismus
des Typs, der oben gezeigt und beschrieben wird, mit einer Radachse
gekoppelt ist. Die Drehmaschinenwerkzeuge werden am Ende des Bremsenaufbaumechanismusarm
gezeigt, der dazu eingerichtet ist, sich von der Mitte der Bremsscheibe
nach außen
zu bewegen, während
der Antriebsmotor das Rad und die Bremsscheibe rotieren läßt, wie
oben beschrieben. Die durchgezogenen Linien zeigen die Mechanismusposition,
wenn die Radachse und die Drehmaschineachse fluchten. Unter diesen
Bedingungen schneiden die Drehmaschinenwerkzeuge die Scheibe reibungslos.
-
Wo
jedoch eine Unrundheit vorhanden ist, wird die Drehmaschine im Gebrauch
vor und zurück rotieren.
Die gepunkteten Linien zeigen die Taumelbewegung des Drehmaschinemechanismus,
wenn die Radachse und die Drehmaschineachse fehlausgerichtet sind
(in der Zeichnung wird die Unrundheit beträchtlich übertrieben). Bei der Taumelbewegung des
Drehmaschinenmechanismus und ihrer Werkzeuge wird die laterale Unrundheit
der Bremsscheibe in die Bremsscheibe eingeschnitten und eine solche Operation
ist nicht akzeptabel. Man beachte, daß die „X"-Stelle des Mechanismus ihre Position
nicht nur linear, sondern auch in einem Rotationssinn senkrecht zur
Antriebsachse ändert.
Das heißt,
der Winkel des Mechanismus ändert
sich zyklisch, wenn das Rad gedreht wird.
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Es
ist diese Stelle, an dem die Abtastvorrichtungen des Unrundheitsabtast-
und Steuermechanismus der vorliegenden Erfindung vorzugsweise angeordnet
werden, um die Meßempfindlichkeit
zu opimieren. Vorzugsweise werden die Abtastvorrichtungen zusätzlich so
angeordnet, daß die
innere Bremsscheibenachse (wie unten beschrieben wird) senkrecht
zur Drehmaschinenantriebsachse ist.
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Bezugnehmend
auf 18, gibt es eine andere Fehlausrichtungsart, die
auftreten kann, wenn sich die Radachse und die Drehmaschinenachse
in Fehlausrichtung befinden. Dies ist die exzentrische Fehlausrichtung.
Bei dieser enthält
die Bewegung des Drehmaschinenmechanismus nur lineare Komponenten,
während
keine Winkelunrundheit auftritt und daher keine Drehbewegung senkrecht
zur Antriebsachse auftritt. Diese Unrundheitsbewegung beeinträchtigt das
reibungslose Schneiden der Bremsscheibenfläche nicht sehr und kann zugelassen
werden. Aus diesem Grund ist es ein Ziel, daß die Abtastvorrichtung der
vorliegenden Erfindung nur die Rotationskomponenten abtastet, die
seinem Gehäuse
eingeprägt
werden, während
alle linearen Bewegungen verworfen werden.
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Eine
Vielfalt von unterschiedlichen Gestaltungen kann als Teil des Unrundheitsabtast-
und Steuermechanismus der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Im allgemeinen gibt es zwei Betriebsarten, den rotierenden Beschleunigungsmesser als
einen Unrundheitsdetektor zu nutzen. In einer ersten Betriebsart
ist die Eigenfrequenz der Resonanzbewegung des Bremsscheiben-Meßwandlers so
gestaltet (wie unten erläutert),
daß sie
etwa das 1,5-fache der Frequenz der Drehmaschinenrotation beträgt. In dieser
Betriebsartgestaltung erzielt der Beschleunigungsmesser die schnellste
Verfolgung der Änderungen
der Unrundheit und daher häufig
die schnellste Ausrichtung infolge der Dämpfung, die dem Frequenzunterschied
innewohnt. Jedoch beträgt
die Unrundheitsempfindlichkeit des Systems weniger als 1/2 von jener
der Betriebsart zwei. In der Betriebsart zwei ist die Eigenfrequenz
der Resonanzbewegung des Bremsscheiben-Meßwandlers so gestaltet, daß sie unter
der Frequenz der Drehmaschinenrotation liegt. Dies liefert die höchste Empfindlichkeit
gegenüber
der Unrundheit und hilft dabei, die Oberwellen in der Unrundheitsbewegung
zu unterdrücken,
die eine Ausrichtungsunsicherheit verursachen können. Jedoch ist diese Betriebsartgestaltung langsamer
darin, Änderungen
der Unrundheit zu folgen, was verglichen mit der Betriebsartgestaltung eins
eine langsame Ausrichtung verursachen kann. Auf jeden Fall sollte
die Eigenfrequenz der Resonanzbewegung niemals auf der Frequenz
der Drehmaschinenrotation angeordnet werden, da ein Betrieb in Resonanz
mit der Drehmaschine zu einer anormalen Zunahme der Bremsscheiben-Meßwandler-Bewegung führt, die
es nicht zuläßt, daß die Ausgabe
des Beschleunigungsmessers der Größe der Unrundheit unmittelbar
folgt, was den Ausrichtungsprozeß ernstlich verlangsamt.
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Unabhängig von
der Betriebsart sind verschiedene Überlegungen bei der Implementierung
jeder der Ausführungsformen
des erfinderischen Beschleunigungsmessers relevant. Erstens sollte
der Beschleunigungsmesser-Bremsscheibe
vollständig ausgewuchtet
sein, um eine Messung von Winkelbeschleunigungen sicherzustellen,
während
lineare Beschleunigungen verworfen werden. Zweitens sollte die Rotation
der Bremsscheibe physikalisch begrenzt sein, so daß die Rotation
nur innerhalb des empfindlichen Bereichs des Meßwandlers stattfindet. Schließlich sollte
die Eigenfrequenz der Resonanzbewegung des Bremsscheiben-Meßwandlers
so gestaltet sein, daß er
entweder in der Betriebsart 1 oder 2 arbeitet, wie oben bereits
erläutert.
In dieser Hinsicht hängt
die Eigenfrequenz von mehreren Variablen ab, einschließlich der
Masse der Bremsscheibe, des Durchmessers der Bremsscheibe und der
Eigenschaften eines Federelements (z. B. Saitendrahts).
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Diese
Beschleunigungsmesser-Ausführungsform,
die ein piezoelektrisches Element als Sensor verwendet, (das unten
beschrieben wird) ist am besten geeignet, zu arbeiten, wenn die
Eigenfrequenz der Resonanzbewegung etwa das 1,5-fache der Frequenz
der Drehmaschinenrotation beträgt,
da eine gewisse Kraft erforderlich ist, um das Element zu biegen,
das dazu neigt, eine hohe Federkonstante zu verursachen. Die anderen
Meßwandlermethoden, die
unten beschrieben werden, sind berührungslose Vorrichtungen, und
die Federkonstante kann durch die Auswahl der Feder diktiert werden.
In dieser Hinsicht sind diese Ausführungsformen entweder für die Betriebsart
eins oder für
die Betriebsart zwei gut geeignet.
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In
einer ersten Ausführungsform,
die in 19 gezeigt wird, gibt es einen
rotierenden Beschleunigungsmessersensor 210. Der Sensor 210 weist
ein Gehäuse 212 auf,
das eine Bremsscheibe 214 umgibt, die zur Rotation auf
Lagern 216 und 218 angebracht ist. Die Bremsscheibe 214 ist
sorgfältig ausgewuchtet,
so daß alle
Beschleunigungen mit der Ausnahme von Winkelbeschleunigungen keine
Rotation der Bremsscheibe 214 bewirken. Die Rotation der
Bremsscheibe 214 wird durch ein piezoelektrisches Element 220 abgetastet,
das zwischen dem Gehäuse 212 und
der Bremsscheibe 214 angebracht ist und durch jede Rotation
der Bremsscheibe 214 gebogen wird, wobei es eine Spannung
erzeugt, die proportional zur Größe der Biegung
ist. Die Rotation der Bremsscheibe 214 ist, um das piezoelektrische Element 220 zu
schützen,
durch die Piezoelementbefestigung 220 im Schlitz 222 in
der Bremsscheibe 214 begrenzt.
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Die
Piezoscheibe 220 und die Bremsscheibe 214 arbeiten
als ein Feder-Masse-System,
das eine Eigenfrequenz der Resonanzbewegung aufweist, wie oben allgemein
beschrieben. In diesem Feder/Masse-System bildet die Bremsscheibe
die Masse und die Piezoscheibe 220 bildet die Feder. In
dieser Ausführungsform
arbeitet das System in der Betriebsart eins, so daß die Bremsscheibenmasse
und -Durchmesser und die Piezofederqualität so eingestellt sind, daß eine Frequenz
in der Größenordnung des
1,5-fachen der Frequenz der Drehmaschinenrotation erhalten wird.
Es ist desweiteren von Wichtigkeit, daß die Bremsscheibe 11 geeignet
gedämpft wird,
um die Einschwingzeit zu minimieren. Dies kann erreicht werden,
indem das Gehäuse 10 mit
einer viskosen Flüssigkeit
gefüllt
wird und das Gehäuse
mit einem Deckel verschlossen wird. Alternativ kann eine Dämpfung bereitgestellt
werden, indem ein anhaftendes viskoses Material in den Lagern 12 und 13 verwendet
wird. Andere Dämpfungstechniken werden
so betrachtet, daß sie
im Rahmen der Erfindung liegen. Ein resultierendes Signal, dessen
Amplitude proportional zur Größe der Winkelunrundheit ist,
wird dann zu einem Steuersystem geleitet, wie es unten unter Bezugnahme
auf 23 beschrieben wird.
-
Die
Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch mit alternativen
Meßwandlerelementen
gestaltet werden, die ein geeignetes Steuersignal bereitstellen.
Zum Beispiel kann der erfinderische Sensor ein Abtastelement sein,
das einen Beschleunigungsmesser mit einem abgestimmten Spulenoszillator
aufweist.
-
Bezugnehmend
auf 22 weist die Federkomponente dieses Systems einen
Draht (vorzugsweise einen Saiten- oder Klavierdraht) 244 auf,
der am Körper 256 und
an der Bremsscheibe 246 angebracht ist, wie gezeigt. Der
Draht kann durch jede geeignete Einrichtung angebracht werden, wie
zum Beispiel Klammern, wie in 22 gezeigt.
Wie vorher erwähnt,
hängt die
Eigenfrequenz der Resonanzbewegung des Bremsscheiben-Meßwandlers
von der Masse und dem Durchmesser der Bremsscheibe und den Federeigenschaften
ab. Wenn ein Saitendraht 244 verwendet wird, um die Frequenz
zu steuern, wie gezeigt, werden die Spannung des Drahts 244 und
die Drahtdicke des Drahts 244 manipuliert, um die Frequenz
zu variieren. Um zum Beispiel eine Eigenfrequenz oder Resonanzbewegung
der Bremsscheibe-Meßwandler
zu erzielen, die unter der Frequenz der Drehmaschinenrotation liegt,
wird eine Drahtdicke im Bereich von annähernd 9–10 Tausendstel verwendet und
die Drahtspannung wird so gestaltet, daß sie verhältnismäßig locker ist. Um andererseits
eine Eigenfrequenz der Resonanzbewegung der Bremsscheibe-Meßwandler
zu erzielen, die etwa das 1,5-fache der Frequenz der Drehmaschinenrotation
beträgt,
wird eine Drahtdicke im Bereich von annähernd 16 Tausendstel verwendet,
und die Drahtspannung wird so gestaltet, daß sie verhältnismäßig straff ist.
-
Eine
Scheibe 248 aus Ferrit oder dergleichen ist am Umfang der
Bremsscheibe 246 benachbart zu einer am Gehäuse befestigten
Spule 250 angeordnet, die das L einer Oszillatorschaltung 252 bildet. Wenn
sich die Bremsscheibe 246 dreht, bewegt sich die Ferritscheibe 248 in
Bezug auf die Spule 250, wobei sie eine Änderung
der Induktivität
der Oszillatorspule 250 bewirkt, und folglich eine Änderung
der Schwingungsfrequenz. Ein Diskriminator 254 wandelt
die Änderung
der Schwingungsfrequenz in einer veränderliche Gleichspannung um.
Diese veränderliche
Spannung spiegelt die Rotation des Beschleunigungsmessergehäuses 256 wider.
Das Signal wird dann zu einem Steuersystem weitergeleitet, wie unten
unter Bezugnahme auf 23 beschrieben.
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Wie
vorher angegeben, ist es wichtig, die Bremsscheibe so zu gestalten,
daß sie
ausgewuchtet ist. Um die Rotation der Bremsscheibe so zu begrenzen,
daß die
Rotation nur im empfindlichen Bereich des Meßwandlers stattfindet, ist
eine Senkung 245 vorgesehen, die mit einem Stift 247 zusammenarbeitet,
um die Bremsscheibenrotation geeignet zu begrenzen. Andere Begrenzungseinrichtungen
liegen im Rahmen der Erfindung.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
ist die Abtastvorrichtung ein Beschleunigungsmesser mit einem Magnet-Halleffekt-Meßwandler,
wie in 20 gezeigt. In dieser Gestaltung
weist eine Blattfeder 222 eine Federkonstante auf, die
in Kombination mit der Trägheit
der Bremsscheibe 224 eine Resonanzfrequenz bereitstellt,
die etwa das 1,5-fache der Drehzahl der Bremsendrehmaschinenwelle
beträgt (d.
h. Betrieb in der Betriebsart eins). Alternativ könnte der
Beschleunigungsmesser dieser Ausführungsform so gestaltet werden,
daß er
in der Betriebsart eins oder zwei arbeitet, wobei ein Saitendraht
verwendet wird, wie oben beschrieben. Es ist ein Magnet 226 am Umfang
der Bremsscheibe 224 angeordnet. Ein Halleffekt-Meßwandler 228 mit
einer linearen Charakteristik ist im Gehäuse 230 benachbart
zum Magneten 226 angeordnet, so daß sich die Drehbewegung der
Bremsscheibe in der Ausgangsspannung des Halleffekt-Meßwandlers 228 widerspiegelt. Die
Größe der Wechselspannung
am Ausgang des Halleffekt-Meßwandlers 228 ist
eine Widerspiegelung der Drehbewegung des Beschleunigungsmessergehäuses 230,
das an der Drehmaschine vorzugsweise an der Position angebracht
ist, die unter Bezugnahme auf die 17 und 18 angegeben wird.
Das resultierende Signal wird zu einem Steuersystem weitergeleitet,
wie unten unter Bezugnahme auf 23 beschrieben.
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In
noch einer weiteren alternativen Ausführungsform weist das Abtastelement
einen Beschleunigungsmesser mit einem Infrarotgenerator auf. Bezugnehmend
auf 21 und 21a wird
eine Blattfeder 232 gezeigt, die vorzugsweise eine Federkonstante
aufweist, die in Kombination mit der Trägheit einer Bremsscheibe 234 eine
Resonanzfrequenz bereitstellt, die etwa das 1,5-fache der Drehzahl
der Bremsendrehmaschinenwelle beträgt. Wieder könnte der
Beschleunigungsmesser alternativ so gestaltet werden, daß er in
der Betriebsart eins oder zwei arbeitet, wobei ein Saitendraht verwendet
wird, wie oben beschrieben. Es ist eine Infrarotgeneratordiode 236 angeordnet,
die einer Infrarotdetektordiode 238 am Gehäuse 240 nahe
des Umfangs der Bremsscheibe 234 gegenüberliegt.
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Es
ist eine Klappe 242 an der Bremsscheibe 234 angebracht
und steht zwischen dem IR-Generator 236 und dem IR-Detektor 238 vor,
so daß eine Drehbewegung
der Bremsscheibe 234 die Menge der durchgelassenen Strahlungsenergie
verändert, was
bewirkt, daß die
Spannung aus dem IR-Detektor 238 die Größe der Drehung des Gehäuses 240 widerspiegelt.
Wiederum spiegelt diese Messung die Unrundheit der Scheibenkupplung
wider. Das Signal wird zu einem Steuersystem weitergeleitet, das
unten unter Bezugnahme auf 23 beschrieben
wird.
-
Der
Unrundheitsabtast- und Steuermechanismus der vorliegenden Erfindung
weist ferner eine Steuerschaltung auf, die nun unter Bezugnahme
auf 23 beschrieben wird. Der Meßwandler 400 kann vorteilhafterweise
aus irgendeinem der mehreren verschiedenen Sensortypen besteht,
die dazu bestimmt sind, die Winkelbeschleunigung der Drehmaschine
auszuwerten, wie unten dargelegt wird. Da sich die laterale Unrundheit
in einer variierenden Drehbewegung manifestiert, die auf die Drehmaschine übertragen
wird, kann jede Sensoranordnung genutzt werden, die zum Erzeugen
eines genauen qualitativen Maßes
der Winkelbeschleunigung imstande ist. Der bevorzugte Aufbau hierin
nutzt eine Trägheitsscheibe
und ein piezoelektrisches Element als Meßwandler 400, wie
im folgenden detaillierter beschrieben wird. Die Ausgabe des Meßwandlers 400 wird
einem Verstärker 402 und
dann einem Gleichrichter 404 zugeführt. Da die Unrundheit eine
zyklische Bewegung in der Drehmaschine erzeugt, ist das durch den
Meßwandler 400 erzeugte
Signal in seiner Beschaffenheit sinusförmig; jedoch könnten bei
niedrigeren Unrundheitspegeln andere Wellenformen in Resonanz treten.
Nach der Verstärkung
durch den Verstärker 402 und
der Gleichrichtung durch den Vollwellengleichrichter 403 wird
das Spitzenunrundheitssignal einem Integrator 404 zugeführt, der
bei jedem Drehmaschinenrotationszyklus rückgesetzt wird 406,
wie angezeigt. Das Signal wird dann zu einer Abtast-Halte-Schaltung 407 geschickt.
Ein Hall-Aufnehmer-Zeitgeber 405 erzeugt ein Synchronisationssignal,
wie gezeigt. Die Ausgabe wird dann zum A/D-Wandler 408 übertragen,
der den Spannungspegel abtastet und eine digitale Darstellung davon
erzeugt. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 408 wird sowohl an
eine Verriegelungsschaltung 410 als auch an einen Mikroprozessor 412 geschickt.
Die Ausgabe der Verriegelungsschaltung 410 wird auch an
den Mikroprozessor 412 geliefert. Die Verriegelungsschaltung 410 ist
eine herkömmliche
Abtast-Halte-Verriegelungsschaltung
und wird vor der Zeit getaktet, zu der der A/D-Wandler 408 einen
neuen Abtastwert präsentiert.
Auf diese Weise steht sowohl der gegenwärtige Abtastwert, der durch
den A/D-Wandler 408 aufgenommen wird, als auch der letzte
Abtastwert, der durch den A/D-Wandler 408 aufgenommen wird, dem
Mikroprozessor 412 zur Verfügung. Am Ausgang des Mikroprozessors 412 sind
Verstärker 414 und 416 vorgesehen,
die verwendet werden, um den Stopmechanismus 196 zu betreiben.
-
In
Verbindung mit dem Algorithmus betrachtet, der in 16 dargelegt
wird, wird der Mikroprozessor 412 folglich mit einem Strom
von Abtastwerten der Unrundheit der betreffenden Bremsscheibe versorgt,
zusammen mit einem Abtastwert, der den letzten geschichtlichen Wert
der Unrundheit repräsentiert.
Auf diese Weise implementiert der Mikroprozessor die empirische
Vorgehensweise, die oben bezüglich 16 beschrieben
wird.
-
Zusammenfassung
der Hauptvorteile der Erfindung
-
Nach
dem Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung
einer erfinderischen Drehmaschine für im Fahrzeug eingebaute Bremsen
mit einem automatischen Ausrichtungssystem und eines Verfahrens
gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung wird erkannt werden, daß mehrere unterschiedliche
Vorteile des vorliegenden Ausrichtungssystems und Verfahren erhalten werden.
-
Ohne
zu versuchen, alle gewünschten
Merkmale der vorliegenden Drehmaschine für im Fahrzeug eingebauten Scheibenbremsen
mit einem automatischen Ausrichtungssystem darzulegen, umfassen
mindestens einige der Hauptvorteile die Bereitstellung einer Drehmaschine
für im
Fahrzeug eingebaute Scheibenbremsen, die einen automatisierten Ausrichtungsaufbau 50 aufweist,
der ein Paar Einstellscheibenaufbauten aufweist, die zwischen einem Eingangsadapter 66, 122, 146 und
einem Ausgangsadapter 78, 134, 168 angeordnet
sind. Jeder der Einstellscheibenaufbauten weist eine Einstellscheibe 90, 92, 140, 152, 160 und
eine zugehörige
Hemmscheibe auf. Eine elektromagnetische Sperrklinke 98, 100 oder
dergleichen ist mit jeder der Hemmscheiben 94, 96 betriebsfähig verbunden
und arbeitet als Reaktion auf ein Steuersignal, das von einem Steuersystem
ausgegeben wird. Wenn die Rotation einer der Hemmscheiben gestoppt
wird, wird die Rotationsbewegung der Drehmaschinenantriebswelle durch
ein geeignetes Getriebe auf eine jeweilige Einstellscheibe übertragen,
um die Relativposition der Drehmaschinenantriebsachse und der Fahrzeug-Radnabenachse
zu ändern.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Steueralgorithmus und Ausrichtungsprozeß der vorliegenden
Erfindung eine Reihe von „empirischen" Einstellungsuntersuchungen
auf, um die Unrundheit zu kompensieren. Wenn die Drehmaschine beginnt zu
rotieren und das Hall-Signal ein Taktsignal bereitstellt, und der
Unrundheitspegel bewertet wird und wenn er innerhalb der „Spezifikations"-Grenze liegt, normalerweise
0,001", geht die
Ausrichtung zum „Niedrig-Bereit
zum Schneiden"-Licht und das Programm
endet. Wenn die Unrundheit über
der „Spezifikations"-Grenze liegt, wird
eine Betätigung
der Ausgangs-Vorwärtsarretierungsscheibe
befohlen. Die Unrundheit wird bewertet, und wenn sie niedriger ist, werden
zusätzliche
Betätigungen
derselben Arretierungsscheibe befohlen, bis eine Betätigung bewirkt, daß die Unrundheit
zunimmt. An diesem Punkt wird, wenn die Unrundheit immer noch über der „Spezifikations"-Grenze liegt, eine
Betätigung
der Ausgangs-Rückwärtsarretierungsscheibe
befohlen. Wenn die Unrundheit niedriger ist, werden weitere solche
Betätigungen
befohlen, bis eine Betätigung bewirkt,
daß die
Unrundheit zunimmt. Die vorhergehenden beiden Aktionen stellen den „Kompensationswinkel" ein. Wenn an diesem
Punkt die Unrundheit immer noch über
der „Spezifikations"-Grenze liegt, wird
eine gemeinsame Betätigung
sowohl der Ausgangs- als auch der Eingangs-Vorwärtsarretierungsscheiben
befohlen. Diese Aktion stellt den „Kompensationsvektor" ein. Die Unrundheit
wird bewertet, und wenn sie niedriger ist, werden weitere Betätigungen
der Ausgangs- und Eingangs-Vorwärtsarretierungsscheiben
befohlen, bis eine Betätigung
bewirkt, daß die
Unrundheit zunimmt.
-
Wenn
an diesem Punkt die Unrundheit immer noch über der „Spezifikation" liegt, wird eine
gemeinsame Betätigung
der Ausgangs- und Eingangsrückwärtsarretierungsscheiben
befohlen. Die Unrundheit wird bewertet, und wenn sie niedriger ist, werden
weitere solche Betätigungen
befohlen. Wenn eine Betätigung
eine Unrundheitszunahme bewirkt, und wenn die Unrundheit immer noch über der „Spezifikations"-Grenze liegt, kehren
die Arretierungsscheibenbetätigungen
auf die Nur-Ausgangsarretierungsscheiben-Betriebsart zurück, wie
vorhergehend beschrieben. Diese Betätigungssequenz wird wie oben
empirisch fortgesetzt, bis die Unrundheit auf die „Spezifikations"-Grenze reduziert
wird, wo das „Bereit
zum Schneiden"-Licht
erleuchtet wird und das Programm endet.
-
Es
wird ein Zählwert
der Anzahl von Versuchen gehalten, den „Spezifikation"-Unrundheitspegel zu erreichen, und wenn
eine voreingestellte Anzahl von Versuchen überschritten wird, wird der
Akzeptanzpegel auf etwa 0,003" erhöht, und
wenn die Unrundheit innerhalb dieses Pegels liegt, wird ein „Bereit
zum Schneiden"-Licht
erleuchtet und das Programm endet. Wenn dieser neue höhere Unrundheitspegel
nach einer voreingestellten Anzahl von Versuchen nicht erreicht
werden kann, wird ein „Außerhalb
der Spezifikation"-Licht
erleuchtet und das Programm endet. Der Bediener wird angewiesen,
die Drehmaschinenkopplung mit der Bremsscheibenradnabe zu prüfen und
auf schlechte Radlager zu prüfen,
das Problem zu korrigieren und den Ausrichtungszyklus erneut zu
versuchen. Abhängig
vom Pegel der Unrundheit kann das System so gesteuert werden, daß 3 Arretierungsscheibenzähne zu schnellen
Einstellung in jeder Arretierungsscheibenbetätigung „gefaßt" werden oder nur 1 Arretierungsscheibenzahn
pro Betätigung
gefaßt
wird, was eine Feineinstellung des Unrundheitspegels zuläßt.
-
Beim
Beschreiben der Erfindung ist auf eine bevorzugte Ausführungsform
und illustrative Vorteile der Erfindung bezug genommen worden. Fachleute und
diejenigen, die mit der vorliegenden Offenbarung der vorliegenden
Erfindung vertraut sind, werden jedoch Zusätze, Weglassungen, Modifikationen,
Ersetzungen und andere Änderungen
erkennen, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, wie
er durch die Ansprüche
definiert wird.