FR2530020A1

FR2530020A1 - DYNAMIC PNEUMATIC BALANCER WITH LOW ENERGY CONTROL

Info

Publication number: FR2530020A1
Application number: FR8311156A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-06
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1984-01-13
Also published as: GB2123159B; GB8317202D0; DE3324074A1; IT8321942A1; IT8321942A0; GB2123159A; JPS5938629A; FR2530020B1; IT1164301B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE MACHINE D'EQUILIBRAGE DYNAMIQUE DE ROUE ET DE PNEUMATIQUE. LE SYSTEME D'ENTRAINEMENT DE CETTE MACHINE COMPREND UN ARBRE DE COMMANDE 11, DES PALIERS 12, 13 SUPPORTANT L'ARBRE DE MANIERE A CE QU'IL PUISSE TOURNER, L'UNE DES EXTREMITES DE L'ARBRE 11 ETANT PREVUE POUR RECEVOIR AMOVIBLEMENT LA ROUE 14 A EQUILIBRER. LA MACHINE COMPREND EGALEMENT UNE PREMIERE ET UNE SECONDE POULIES 28, 27, UN MOTEUR D'ENTRAINEMENT 24 AINSI QUE DES MOYENS POUR MONTER LES POULIES DE MANIERE ESPACEE L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE. DES COURROIES DE COMMANDE 29, 31-33 TOURNENT AUTOUR DES POULIES. ELLES ONT UN MODULE D'ELASTICITE SUFFISANT POUR QU'IL N'Y AIT PAS BESOIN DE MOYENS DE MISE SOUS TENSION DES COURROIES. DOMAINE D'APPLICATION: MACHINE D'EQUILIBRAGE NE NECESSITANT QUE PEU D'ENERGIE ET A FAIBLE BRUIT.THE INVENTION CONCERNS A DYNAMIC WHEEL AND PNEUMATIC BALANCING MACHINE. THE DRIVE SYSTEM OF THIS MACHINE INCLUDES A DRIVE SHAFT 11, BEARINGS 12, 13 SUPPORTING THE SHAFT SO THAT IT CAN TURN, ONE OF THE ENDS OF THE SHAFT 11 IS PROVIDED TO REMOVELY RECEIVE THE SHAFT. WHEEL 14 TO BE BALANCED. THE MACHINE ALSO INCLUDES A FIRST AND A SECOND PULLEYS 28, 27, A DRIVE MOTOR 24 AS WELL AS MEANS FOR MOUNTING THE PULLEYS IN A SPACED MANNER WITH RESPECT TO THE OTHER. DRIVE BELTS 29, 31-33 ROTATE AROUND THE PULLEYS. THEY HAVE A SUFFICIENT MODULE OF ELASTICITY SO THAT THERE IS NO NEED FOR MEANS FOR TENSIONING THE BELTS. FIELD OF APPLICATION: BALANCING MACHINE NEEDING LITTLE ENERGY AND LOW NOISE.

Description

L'invention concerne des machines d'équilibrage dynamiques et enThe invention relates to dynamic balancing machines and to

particulier un système de commande à particular a control system to

faible énergie et à faible bruit pour faire tourner dyna- low energy and low noise to turn dyna-

miquement un ensemble de roue et de pneumatique à équi- mically a wheel and tire assembly with

librer. Jusqu'ici, dans un équipement d'équilibrage dynamique pour faire tourner un ensemble de roues et de pneumatiques pour l'équilibrage, cet ensemble a été entraîné remover. So far, in a dynamic balancing equipment to spin a set of wheels and tires for balancing, this set has been driven

de façon typique avec une puissance et une vitesse relati- typically with relative power and speed

vement élevées, par exemple de l'ordre de 0,745 k W et de 500 tr/min, pour maintenir un rapport approprié de signal sur bruit On a observé que le bruit d'un système d'entraînement du type décrit nécessite d'être inférieur à la racine carrée de la vitesse de rotation pour maintenir le rapport nécessaire On a observé également que les signaux provenant du système varient comme le carré de la vitesse de la roue La pratiqué antérieure a consisté à faire tourner les ensembles de roue et de pneumatique sur des systèmes d'entraînement dynamiques à la vitesse relativement élevée mentionnée ci-dessus On a découvert maintenant que la plupart des difficultés qui ne permettent pas d'obtenir un rapport signa I/bruit, approprié proviennent de l'utilisation de courroies d'entraînement non élastiques et de moyens externes de mise sous tension qui agissent For example, it is observed that the noise of a drive system of the type described needs to be inferior, for example in the order of 0.745 kW and 500 rpm to maintain an appropriate signal-to-noise ratio. at the square root of the rotational speed to maintain the necessary ratio It has also been observed that the signals coming from the system vary as the square of the speed of the wheel The previous practiced was to turn the wheel and tire assemblies on relatively high speed dynamic drive systems mentioned above It has now been found that most of the difficulties which do not provide an appropriate signal / noise ratio result from the use of non-drive belts. resilient and external energizing means that act

sur elles.on them.

Selon la présente invention, on propose un According to the present invention, there is provided a

système de commande pour une machine d'équilibrage dyna- control system for a dynamic balancing machine

mique dans laquelle la rotation de l'ensemble de roues in which the rotation of the wheel set

et de pneumatiques peut être réduite à une vitesse rela- and tires may be reduced at a

tivement faible et fiable de rotation de l'ordre de tr/min (c'est-à-dire environ 40 % de la vitesse des équipements actuels) pour ainsi fournir un grand nombre d'avantages importants Un système d'entraînement tel low and reliable rotation of the order of rpm (that is to say about 40% of the speed of current equipment) to thus provide a large number of important advantages A training system such as

que divulgué peut utiliser un moteur d'une puissance d'en- that disclosed may use a motor with a power of

viron seulement 0,124 k W, ce qui contraste avec un moteur viron only 0.124 k W, which contrasts with an engine

habituel de 0,745 k W cor;îtle ceux atilisés ae Luellemnent. the usual 0.745 kilograms are used at Luellemnent.

Cette réduction de la vitesse de rotation et de l'énergie permet l'élimination du capuchon de sécurité habituel qui est normalement placé sur la roue tournante De plus, l'utilisation de moyens de tension correspondants agissant sur les courroies a été aussi supprimée, ce qui réduit davantage le bruit dans le système de commande et dans les dispositifs électroniques ainsi que le coût de fabri- cation Finalement, le système de commande divulgué selon la présente invention a l'avantage de permettre le montage du moteur de commande et de l'arbre de support de l'ensemble de roue et de pneumatique sur des centres fixes avec This reduction in rotation speed and energy allows the elimination of the usual safety cap which is normally placed on the rotating wheel. In addition, the use of corresponding tensioning means acting on the belts has also been eliminated. This further reduces the noise in the control system and in the electronic devices as well as the cost of manufacture. Finally, the disclosed control system according to the present invention has the advantage of allowing the control motor and the control system to be mounted. support shaft of wheel and tire assembly on fixed centers with

un espacement prédéterminé l'un par rapport à l'autre. a predetermined spacing with respect to each other.

En bref, les machines d'équilibrage dynamique du type décrit ont utilisé jusqu'ici une courroie non élastique nécessitant des moyens de mise sous tension agissant contre la courroie de manière qu'un moteur puisse faire tourner l'arbre d'entraînement L'utilisation d'un système de commande robuste de ce type est bruyante Ainsi, pour permettre l'obtention d'un rapport approprié signal sur bruit la vitesse de-rotation a dû être augmentée Ceci à son tour nécessite un moteur plus grand tandis que la vitesse plus élevée requiert l'utilisation d'un capuchon de sécurité situé sur l'ensemble de roue' et de pneumatique In short, the dynamic balancing machines of the type described have heretofore used a non-elastic belt requiring tensioning means acting against the belt so that a motor can rotate the drive shaft. a robust control system of this type is noisy Thus, to allow obtaining a proper signal-to-noise ratio the speed of rotation had to be increased. This in turn requires a larger engine while the speed more high requires the use of a safety cap located on the wheel and tire assembly

tournant à grande vitesse.rotating at high speed.

En général, dans une machine d'équilibrage de roue dynamique, on fournit un système de commande pour faire tourner un ensemble de roue et de pneumatique qui comprend un arbre d'entraînement dont une extrémité In general, in a dynamic wheel balancing machine, there is provided a control system for rotating a wheel and tire assembly which comprises a drive shaft having one end

est disposée et est prévue pour recevoir de manière facile- is arranged and is arranged to easily receive

ment amovible une roue à équilibrer Des paliers sont employés pour supporter l'arbre en rotation L'arbre de a wheel to be balanced Bearings are used to support the rotating shaft

commande transporte à une extrémité une poulie pour rece- control carries at one end a pulley to

voir une commande par courroie autour de cette poulie. see a belt drive around this pulley.

Un moteur entraînant une seconde poulie sert à faire tourner l'ensemble de roue et de pneumatique par l'intermédiaire du moyen de commande par courroie entraînée autour des poulies et d'étendant entre la première et la seconde poulies La courroie a un module d'élasticité suffisant pour fournir sensiblement toute la tension dont elle a besoin pour être entraînée autour des poulies et entre celles-ci, les deux poulies pouvant tourner sur des centres fixes De préférence, la courroie comporte en fait plusieurs courroies disposées l'une à côté de l'autre, chaque courroie étant caractérisée par ce module d'élasti- cité. En général, la présente invention permet de fournir un système de commande amélioré pour des machines d'équilibrage dynamique de roues de manière à obtenir un système d'entraînement de peu d'énergie et de faible bruit pour une telle machine et de telle façon que la vitesse de rotation de la roue et du pneumatique à équilibrer A motor driving a second pulley serves to rotate the wheel and tire assembly via the belt drive means driven around the pulleys and extending between the first and second pulleys. sufficient elasticity to provide substantially all the tension it needs to be driven around the pulleys and between them, the two pulleys can rotate on fixed centers Preferably the belt comprises in fact several belts arranged next to the other, each belt being characterized by this elasticity module. In general, the present invention makes it possible to provide an improved control system for dynamic wheel balancing machines so as to obtain a low energy and low noise drive system for such a machine and in such a way that the speed of rotation of the wheel and the tire to be balanced

puisse être suffisamment réduite pour permettre la suppres- may be sufficiently small to allow the

sion du capuchon de sécurité ainsi que l'utilisation d'un moteur de commande bien plus petit et d'une puissance inférieure. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement de la safety cap and the use of a much smaller control motor with lower power. Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the

description d'une forme de réalisation détaillée qui suit description of a detailed embodiment that follows

et qui est faite à titre d'exemple en référence à la figure unique du dessin qui constitue une vue en perspective schématique avec parties arrachées d'un système de commande and which is given by way of example with reference to the single figure of the drawing which is a schematic perspective view with torn parts of a control system

selon la présente invention.according to the present invention.

Une machine d'équilibrage dynamique de roue 10 transporte un ensemble 15 formant enveloppe et support et comprenant un arbre de commande allongé 11 et des paliers tels que les blocs de paliers 12, 13 qui permettent d'accueillir l'arbre tournant-11 Une extrémité de l'arbre 11 est disposée et est prévue de manière à recevoir de A dynamic wheel balancing machine 10 carries a casing and support assembly 15 and comprising an elongate control shaft 11 and bearings such as bearing blocks 12, 13 which accommodate the rotating shaft 11. of the shaft 11 is arranged and is provided so as to receive

façon aisément amovible un ensemble de roue et de pneu- easily removable way a set of wheel and tire

matique 14 à équilibrer.14 to balance.

Des éléments détecteurs appropriés 16, 18 associés à des supports passifs 17, 19 transportent les ensembles de paliers 12, 13 par rapport à une paroi de Suitable detector elements 16, 18 associated with passive supports 17, 19 carry the bearing assemblies 12, 13 with respect to a wall of

l'enveloppe tubulaire 21 de forme rectangulaire, - the tubular envelope 21 of rectangular shape, -

Une base fixe appropriée 22 supporte l'enveloppe 21 et au moyen de dispositifs de fixation appropriés <tels que les écrous 23 et les boulons 25) permet de monter An appropriate fixed base 22 supports the casing 21 and by means of appropriate fasteners <such as nuts 23 and bolts 25) allows mounting

l'enveloppe 21 sur la base 22 pour déterminer un emplace- the envelope 21 on the base 22 to determine a location

ment fixe pour l'axe de rotation de l'arbre 11. fixed for the axis of rotation of the shaft 11.

Les moyens permettant de faire tourner l'arbre 11 comprennent un moteur d'entraînement 24 monté sur la base 22. The means for rotating the shaft 11 comprise a drive motor 24 mounted on the base 22.

Le moteur 24 comprend une broche 26 de prélève- The motor 24 comprises a pin 26 for sampling

ment de puissance entraînant une poulie 27 L'arbre 11 comporte une poulie 28 à une extrémité pour pouvoir faire tourner cet arbre Les deux poulies 27, 28 se trouvent The shaft 11 has a pulley 28 at one end to be able to rotate this shaft. The two pulleys 27, 28 are

dans un plan sensiblement commun de telle manière que plu- in a substantially common plane in such a way that

sieurs courroies de commande 29, 31, 32, 33 puissent être entraînées autour des poulies et s'étendent autour de celles-ci Chacune des courroies 29, 31-33 est suffisamment élastique pour pouvoir saisir les deux poulies 27, 28 lorsqu'elles sont entraînées par le moteur 24 de manière à faire tourner l'arbre 11 sans avoir besoin de moyens Said control belts 29, 31, 32, 33 can be driven around the pulleys and extend around them. Each of the belts 29, 31-33 is sufficiently elastic to be able to grip the two pulleys 27, 28 when they are closed. driven by the motor 24 so as to rotate the shaft 11 without the need for means

de mise sous tension agissant contre les courroies De pré- tensioning device acting against the belts

férence, les courroies d'entraînement ont un module d'6 las- the drive belts have a 6-module

ticité permettant un allongement de l'ordre de 20 % de leur longueur de telle sorte que la tension de ces courroies soit dérivée sensiblement uniquement de l'élasticité ticity allowing an elongation of the order of 20% of their length so that the tension of these belts is derived substantially only from the elasticity

de la courroie elle-même.of the strap itself.

Les moyens permettant de maintenir les courroies axialement sur les deux poulies comprennent un ensemble de quatre gorges 27 a, 27 b, 27 c et 27 d formées autour de la poulie 27 de manière à entrer en contact avec une courroie associée parmi les courroies 29, 31-33 La The means for maintaining the belts axially on the two pulleys comprise a set of four grooves 27a, 27b, 27c and 27d formed around the pulley 27 so as to come into contact with an associated belt among the belts 29, 31-33 The

poulie 28 comporte des rebords extrêmes 34, 36 à ses ex- pulley 28 has extreme edges 34, 36 to its ex-

trémités. Ainsi, les poulies 27, 28 fonctionnent sur des centres fixes à une distance prédéterminée l'une de l'autre. En fonctionnement, à mesure que la poulie de commande 27 contacte les courroies relativement élastiques celles-ci tendent à saisir leurs parties de gorges associées 27 a-27 d de telle manière qu'il n'y ait pas besoin d'une tension extérieure sur la courroie Par exemple, en conjonction avec la courroie 33, lorsque la poulie 27 tourne dans la direction de la flèche 37, le brin inférieur 33 a sera tiré vers la poulie 27 tandis que le brin supérieur 33 b sera fourni à la poulie 28 En même temps, le brin 33 a saisira la poulie 28 et la forcera à tourner dans la direction de la flèche 38. Tandis que l'appareil du type décrit peut trémités. Thus, the pulleys 27, 28 operate on fixed centers at a predetermined distance from each other. In operation, as the control pulley 27 contacts the relatively elastic belts these tend to grasp their associated groove portions 27a-27d so that there is no need for an external tension on For example, in conjunction with the belt 33, when the pulley 27 rotates in the direction of the arrow 37, the lower leg 33a will be pulled toward the pulley 27 while the upper leg 33b will be supplied to the pulley 28. same time, the strand 33a will grab the pulley 28 and force it to turn in the direction of the arrow 38. While the apparatus of the type described may

fonctionner avec une seule courroie élastique, l'utilisa- operate with a single elastic strap, the use of

tion de plusieurs de ces courroies permet à cet appareil de continuer son travail même si une ou plusieurs de ces courroies est usagée et casse En même temps, il n'est pas nécessaire d'arrêter l'utilisation de l'équipment en Several of these belts allow this unit to continue working even if one or more of these belts are used and break. At the same time, it is not necessary to stop using the equipment.

attente de la fourniture d'une courroie de remplacement. waiting for the supply of a replacement belt.

Comme indiqué ci-dessus, chacune des courroies comprend un premier et un second brins s'étendant entre les poulies 27, 28 et on voit facilement d'après la As indicated above, each of the belts comprises a first and second strand extending between the pulleys 27, 28 and is easily seen from the

description ci-dessus que les courroies sont disposées dans description above that the belts are arranged in

une position de commande entre les deux poulies par la rotation de l'une d'entre elles pour permettre la rotation de l'arbre 11 sans avoir besoin de moyens de mise sous a control position between the two pulleys by the rotation of one of them to allow the rotation of the shaft 11 without the need for means of putting under

tension agissant contre les courroies. tension acting against the belts.

En conséquence, on élimine ainsi une première source de bruit et la vitesse de rotation d'un ensemble quelconque 14 de roue et de pneumatique peut être réduite de façon importante à une proportion de l'ordre de 40 % de celle qu'on jugeait précédemment nécessaire pour pouvoir As a result, a first source of noise is thus eliminated and the speed of rotation of any wheel and tire assembly 14 can be reduced significantly to a proportion of the order of 40% of that previously judged. necessary to be able to

obtenir un rapport approprié de signaux sur bruit. obtain an appropriate ratio of signals to noise.

Corollairement, l'énergie de commande est réduite d'envi- As a corollary, the control energy is reduced by approximately

ron 80 % Ainsi, un moteur d'une puissance de 0,124 k W c'est-à-dire réduit au sixième de ce qui était précédemment 80% Thus, a motor with a power of 0.124 k W that is to say reduced to one sixth of what was previously

nécessaire peut être utilisé.necessary can be used.

Finalement, on note qu'en dérivant sensiblement toute la tension des courroies élastiques de commande les deux brins supérieur et inférieur des courroies restent supportés librement et se déplacent sans avoir de moyens Finally, it is noted that by substantially drifting all the tension of the elastic control belts the two upper and lower strands of the belts remain freely supported and move without any means.

de mise sous tension exerçant sur eux une aàtion. powering them on an ation.

Claims

REVENDI CATIONS

A dynamic wheel balancing machine comprising a driving system for rotating a wheel and tire assembly, which comprises a control shaft (11), bearings (12, 13) supporting the shaft (11) of way that it can turn, one of

the ends of the shaft being arranged and intended to receive

see easily removable wheel (14) balancing

a first pulley (28) rotatably mounted with the shaft (11), a driving motor (24) and a second pulley (27) driven by the engine, characterized in that it comprises means for mounting the first and second pulleys (28, 27) at a predetermined distance from each other, control belts (29, 31-33) entrained around the first and second pulleys ( 28, 27) and extending therebetween, and in that the belts (29, 31-33) have a modulus of elasticity sufficient to have substantially all the necessary tension when driven by

the engine (24).

Machine according to claim 1, characterized

in that the belts are arranged next to each other and are driven around the pulleys (28, 27) and extend therebetween, each of the individual belts having a modulus of elasticity sufficient to provide substantially all the voltage needed during

drive by the motor (24).

Machine according to claim 1, characterized

in that the modulus of elasticity makes it possible to provide an elongation of the order of 20% of the length of the belts, the tensioning of the belts being derived substantially only from the elasticity thereof

when driven around the pulleys (28, 27).

Machine according to claim 2, characterized

in that the belts (29, 31-33) are sufficiently elastic so that they can grip the two pulleys (28, 27) during driving by the motor and so as to rotate the shaft (11). without the belts being subjected to the action of energizing means which

would act on them.

Machine according to claim 2, in

which the control belts (29, 31-33) are

streaks around the first and second pulleys (28, 27) and extend around them to define first and second strands (33 a, 33 b) for each of the belts, characterized in that each of the strands is freely supported between the pulleys (28, 27) so as to move without tension means acting

on belts, these being of sufficient size

and being resilient so that both pulleys (28, 27) can be grasped to rotate the shaft (11),

one of the strands (33 a) of the belts being pulled by the rota-

the second pulley (27) so as to develop

sufficient tension in the belts for their

put to maintain their tightness around each pulley

to rotate the shaft (11).