IT202000008923A1 - Macchina equilibratrice e metodo di equilibratura di ruote di veicoli - Google Patents

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machine
balancing
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Luigi Buzzi
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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"MACCHINA EQUILIBRATRICE E METODO DI EQUILIBRATURA DI RUOTE DI VEICOLI"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad una macchina equilibratrice e ad un metodo di equilibratura di ruote di veicoli.
Come ? noto, le ruote dei veicoli necessitano di frequenti operazioni di equilibratura, ad esempio ad ogni cambio gomme o in seguito ad un anomalo consumo del pneumatico.
L'operazione di equilibratura consiste nel montare sulla ruota dei piccoli contrappesi di materiale pesante, cos? da compensare la non perfetta distribuzione della massa della ruota rispetto al suo asse di rotazione, causa per definizione di squilibrio.
Infatti, un corpo in rotazione si definisce equilibrato quando ? osservata la condizione geometrica di coincidenza dell'asse di rotazione con l'asse baricentrico e principale di inerzia.
La misura dello squilibrio ? ottenuta mediante una apposita macchina equilibratrice dove la ruota viene messa in rotazione, dopo essere stata fissata su una flangia di precisione, in modo da riprodurre il fissaggio che ? presente sulla vettura, ovvero far s? che l'asse di rotazione della ruota sia il medesimo riscontrabile in condizioni di servizio.
Grazie alla rotazione, sulla macchina equilibratrice si manifestano le forze centrifughe generate dallo squilibrio, le quali sono misurate da sensori posti nella macchina stessa.
La macchina ? quindi in grado di calcolare la massa dei contrappesi di equilibratura i quali, posti su predeterminate superfici sulla ruota ed in determinate posizioni angolari calcolate dalla strumentazione della equilibratrice, sono in grado di compensare la irregolare distribuzione delle masse sulla ruota, ovvero equilibrarla.
I contrappesi vengono fissati con molle di acciaio all'esterno dei cerchioni o, molto frequentemente, con contrappesi adesivi all'interno del cerchio nelle posizioni assiali definite a priori nella fase di impostazione delle dimensioni.
I piani di correzione sono definiti come superfici del cerchio della ruota che intersecano piani ortogonali all'asse di rotazione, scelti dall'operatore, nei quali ? poss?bile, terminata la fase di misura, applicare i contrappesi.
I piani solitamente sono due, definiti come piano interno e piano esterno, posti quanto pi? vicini possibile rispettivamente all'intradosso e all'estradosso del cerchio.
L'operatore sceglie la posizione ideale di questi piani, definiti dalla distanza assiale dal piano flangia ai piani e il loro diametro rispetto al centro ruota.
Tale scelta ? indispensabile affinch? la parte di misura della macchina possa calcolare correttamente il valore delle masse di correzione .
L'angolo di correzione ? calcolato dalla macchina equilibratrice e si riferisce alla posizione angolare in cui i contrappesi devono essere posti, sui piani di correzione gi? stabiliti.
L'operazione di misura della posizione dei piani di correzione rispetto alla equilibratrice deve essere svolta prima dell'equilibratura di ogni ruota, in modo da poter determinare con accuratezza il piano in cui il contrappeso andr? posizionato su quella tipologia di cerchio.
Per selezionare i piani di correzione esistono diversi sistemi di misura, pi? o meno evoluti, integrati normalmente nell'equilibratrice .
Il sistema di misura pi? semplice comprende un calibro costituito da un'asta scorrevole e da un tastatore.
L'operazione consiste nell'appoggiare il tastatore sul piano di correzione, utilizzando una barra graduata posta sull'asta. L'operatore inserisce nello strumento di misura le posizioni assiali del piano, o dei piani, di correzione ricavate dalla barra graduata, nonch? il diametro del cerchio. L'operazione va fatta per i due piani di correzione all'interno del cerchio nel caso di correzione con contrappesi adesivi, o solo per un piano interno qualora la correzione debba avvenire con uso di contrappesi a molla.
Questi sistemi, seppur semplici di costruzione e poco costosi, hanno il problema di essere lenti nel processo di acquisizione delle dimensioni. Inoltre la correttezza del dato inserito ? definita esclusivamente dall'attenzione dell'operatore.
Un sistema pi? evoluto, sempre utilizzando il calibro, prevede la sostituzione della barra graduata con dei sensori atti a misurare una distanza assiale e una radiale, in modo da avere un inserimento pi? veloce e preciso dei piani di correzione.
Pertanto, la correttezza del dato inserito non dipende dall'operatore ed ? una operazione pi? semplice, tuttavia il sistema presenta il problema che, a causa della presenza di pi? componenti meccaniche pi? complesse, aumenta la frequenza con cui si manifestano problemi meccanici e conseguenti necessit? di sostituzione di parti o tarature dei potenziometri.
Un problema comune dei sistemi descritti sopra ? che, dopo il lancio di misura, l'identificazione della posizione dei piani di correzione preventivamente determinata durante la taratura ? affidata alla memoria dell'operatore, in particolare nel caso in cui vengano utilizzati contrappesi adesivi e i due piani di correzione siano interni al cerchio.
Per evitare errori di montaggio del contrappeso, alcune macchine utilizzano sistemi di indicazione pi? o meno evoluti, quali sistemi indicatori laser a linea o a punto, come ad esempio descritto in DE19503909 e US6244108, oppure sistemi meccanici, come ad esempio descritto in EP1653210.
Come ? noto ad esempio da DE19503909, alcune macchine equilibratrici comprendono un indicatore laser a punto, installato nella macchina stessa, molto utile durante la fase di correzione dello squilibrio.
Attraverso un motore direttamente collegato all'indicatore laser e comandato dal software, al termine della fase di misura dello squilibrio, il puntatore laser si posiziona indicando l'esatta posizione assiale del piano di correzione, permettendo una correzione semplice e ovviando a ogni possibile errore da parte dell'operatore .
Tali sistemi di aiuto per la correzione con puntatore laser sono ben accetti sul mercato, dal momento che, oltre a risolvere un problema condiviso, quale l'accuratezza di correzione dello squil?brio, sono caratterizzati da un sistema meccanico piuttosto semplice, costituito appunto da un puntatore e da un motore comandato da software.
In sintesi, il funzionamento di una macchina equilibratrice con calibro, per acquisizione delle dimensioni, e puntatore laser, per indicazione della posizione di correzione post misura implica i seguenti passi:
- montaggio della ruota;
acquisizione delle dimensioni della ruota manualmente attraverso il calibro {primo e secondo piano di correzione);
lancio di misura della ruota, dove la macchina calcola i valori di squil?brio;
- la ruota si ferma, il laser si accende e indica la posizione assiale del primo piano e del secondo piano, per andare a posizionare i contrappesi in maniera pi? efficace e precisa.
Uno svantaggio di tale sistema ? costituito dal fatto che il calibro ? un componente meccanico che richiede attenzione durante l'uso .
La macchina richiede una manutenzione accurata e ricambi e assistenza tecnica frequenti. Inoltre ? una macchina poco ergonomica nell'utilizzo .
Negli ultimi anni sono stati introdotti sistemi pi? moderni nei quali il calibro ? stato sostituito da sistemi di triangolazione che permettono di effettuare la misura e l'identificazione dei piani di correzione automaticamente, con o senza l'intervento dell'operatore, e di avere inoltre un'indicazione ottica dei piani di correzione una volta terminata la fase di misura dello squilibrio.
Tali sistemi, molto costosi, hanno il vantaggio di essere meccanicamente pi? solidi del calibro e pi? semplici nell'utilizzo, tuttavia presentano il problema che, essendo basati sulla tecnologia della triangolazione ottica, hanno difficolt? ad acquisire il profilo di alcuni tipi di cerchi, per esempio cerchi di colore nero e lucidi o riflettenti, cerchi attualmente molto comuni.
In sintesi, il funzionamento di una macchina equilibratrice senza calibro prevede che l'acquisizione delle dimensioni sia compiuta in automatico da un triangolatone, uno strumento di calcolo delle distanze composto da un puntatore laser e da un'ottica che permette di calcolare la distanza del punto laser formato.
Il componente laser del triangolatone ? utilizzato in fase di correzione per indicare la posizione di correzione.
La procedura comprende le seguenti fasi:
- montaggio della ruota;
- acquisizione delle dimensioni della ruota in automatico con il triangolatore senza intervento dell'operatore;
- lancio di misura della ruota, e la macchina calcola i valori di squilibrio;
- la ruota si ferma, il componente laser del triangolatore si accende e indica la posizione assiale del primo piano e del secondo piano, per andare a posizionare i contrappesi in maniera pi? efficace e precisa;
- dal momento che i piani sono scelti in autonomia dalla macchina, possono non essere idealmente quelli pi? corretti; in tal caso, l'operatore procede a riposizionare i piani, per esempio attraverso la rotazione manuale della ruota che comanda il laser a muoversi lungo l'asse.
Il sistema descritto sopra presenta diversi svantaggi: il triangolatore ha un costo elevato e la manutenzione ? onerosa. Inoltre, come gi? evidenziato, tali sistemi non permettono di trattare tutte le ruote attualmente sul mercato a causa dei problemi di lettura di cerchi neri e lucidi e con finitura a specchio.
Compito della presente invenzione ? quello di realizzare una macchina equilibratrice ed un metodo di acquisizione dei dati geometrici di ruote di autoveicoli, in grado di superare gli inconvenienti della tecnica nota citata sopra.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo particolare dell'invenzione ? quello di realizzare sistema in grado di estendere i vantaggi di un sistema compatto e affidabile, quale quello del semplice puntatore laser, anche alla fase di acquisizione delle dimensioni ruota, mentre oggi sono usati solo nella fase di correzione dello squilibrio, andando a sviluppare una nuova tecnica ed un nuovo metodo di acquisizione che permettano di ovviare alle limitazioni meccaniche degli attuali sistemi con calibro e alle limitazioni di lettura e ai costi degli attuali sistemi a triangolazione ottica.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una struttura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le pi? ampie garanzie di affidabilit? e di sicurezza nell'uso.
Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una macchina equilibratrice di una ruota di veicolo, comprendente un albero rotante supportante una ruota di veicolo, mezzi di sostegno di detto albero rotante, e mezzi sensori di forza atti a identificare le forze di squilibrio generate durante la rotazione di detto albero rotante; detta macchina comprendendo inoltre mezzi atti ad accelerare detto albero e detta ruota e mezzi sensori di una posizione angolare; detta macchina comprendendo inoltre mezzi elettronici atti a elaborare informazioni, ottenute da detti mezzi sensori, determinanti il valore e la posizione di masse di correzione atte a compensare uno squilibrio presente su detta ruota; detta macchina comprendendo inoltre mezzi indicatori, mossi tramite attuatore motorizzato, atti a proiettare un punto luminoso su detta ruota in corrispondenza della posizione di piani di correzione; detta macchina essendo caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori comprendono un puntatore laser con asse ortogonale ad un piano contenente l'asse di detta ruota montata su detto albero; detto puntatore laser essendo posizionato, tramite una rotazione di detta ruota secondo un arco di rotazione, lungo una parte interna di detto cerchio, individuando una posizione desiderata di un contrappeso.
Questi ed altri scopi sono inoltre raggiunti da un metodo di equilibratura di una ruota di veicolo comprendente:
misurare forze di squilibrio generate durante la rotazione di un albero rotante supportante una ruota di veicolo,
accelerare detti albero e ruota;
determinare la posizione angolare di detti albero e ruota; elaborare le informazioni ottenute al fine di determinare un valore ed una posizione di masse di correzione atte a compensare uno squilibrio presente su detta ruota;
proiettare un punto luminoso su detta ruota in corrispondenza di una posizione di applicazione di un contrappeso di equilibratura; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di posizionare, muovendo detta ruota lungo un arco, detto punto luminoso lungo una parte interna di detto cerchio al fine di individuare la posizione pi? conveniente per apporre un contrappeso; di calcolare la distanza del punto cos? individuato dalla equilibratrice al fine di ottenere dati per la taratura della macchina di equilibratura.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite ma non esclusive, dell'invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 ? una vista schematica, parzialmente in sezione, di una macchina equilibratrice, secondo l'invenzione;
la figura 2 ? una vista in sezione, ingrandita rispetto alla precedente, della macchina secondo l'invenzione;
la figura 3 ? una vista schematica, parzialmente in sezione, di una macchina equilibratrice, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione;
la figura 4 ? una vista in sezione, ingrandita rispetto alla figura 3, della macchina secondo l'invenzione;
la figura 5 illustra schematicamente il sistema di calcolo trigonometrico per ottenere il valore del diametro del cerchio, mediante la macchina delle figure 3 e 4;
la figura 6 ? una vista prospettica di un esempio costruttivo della macchina equilibratrice secondo l'invenzione;
la figura 7 ? una vista prospettica, ingrandita rispetto alla precedente, dell'esempio costruttivo della macchina equilibratrice secondo l'invenzione.
Con riferimento alle figure citate, la macchina equilibratrice secondo l'invenzione, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una flangia di precisione 4 sulla quale viene montata una ruota 2 comprendente un cerchio 3.
La ruota 2, fissata sulla flangia di precisione 4, ? messa in rotazione in modo da riprodurre il fissaggio che ? presente sulla vettura, ovvero far si che l'asse di rotazione della ruota sia il medesimo riscontrabile in condizioni di servizio.
La flangia di precisione 4 ? montata su una struttura portante 41 .
Grazie alla rotazione, si manifestano le forze centrifughe generate dallo squilibrio, le quali sono misurate da sensori posti nella macchina 1.
Secondo la presente invenzione, la macchina equilibratrice 1 comprende un puntatore laser 6 montato sulla struttura portante 41.
Il puntatore laser 6 ? rotante attorno ad un asse ortogonale ad un piano contenente l'asse della ruota 3 montata sull'albero 8 dell'equilibratrice 1.
La rotazione del puntatore laser 6 ? fornita, ad esempio, da un motore passo-passo, non visibile nelle figure, comandato da un computer 5 .
Nel momento in cui ? terminata la fase di montaggio e bloccaggio della ruota sull'albero 8, si avvia la procedura di acquisizione delle dimensioni della ruota 2.
La procedura comprende la misurazione del diametro interno del cerchio 3, la distanza assiale del primo piano di correzione e, per ruote che prevedono la correzione con pesi adesivi, la distanza assiale del secondo piano di correzione.
Per acquisire il diametro del cerchio 3 si pu? procedere in via manuale, andando ad inserire nel software del computer 5 il diametro del cerchio.
Una volta definito il diametro del cerchio 3, si procede con l'acquisizione della posizione dei piani di correzione.
Tale operazione consiste nel comandare il movimento dell'indicatore laser 6, fin quando il punto laser coincide con la posizione assiale scelta per un piano di correzione, e successivamente con la posizione adatta per il secondo piano di correzione .
A questo punto, conoscendo il diametro del cerchio e l'angolo a cui il motore ha portato l'indicatore laser, ? definita la posizione assiale dei piani di correzione.
Ipotizzando un puntatore laser 6, il cui movimento angolare ? misurato come illustrato in figura 2, dove
?, noto, ? l'angolo dell'indicatore laser formato dalla posizione di riposo; il punto P sul cerchio corrispondente alla posizione del piano di correzione scelto;
? ? l'angolo formato dalla perpendicolare radiale al cerchio e dalla retta che proietta il punto P;
r ? riconducibile per costruzione al raggio della ruota, noto; la distanza tra C e P ? l'offset orizzontale tra la sorgente del puntatore laser 6 ed il punto P, ovvero la posizione assiale del piano di correzione a partire da un punto con distanza nota dal sistema d? misura.
Da semplici calcoli si ha quindi che:
CP = r tany
Quindi, conoscendo il diametro del cerchio 3 e l'angolo definito dallo spostamento angolare dell'indicatore laser 6, la macchina equilibratrice 1 secondo l'invenzione ? in grado di conoscere la posizione assiale P del piano di correzione.
Un modo semplice e comodo per comandare il movimento angolare del motore che fa ruotare il puntatore laser 6 lungo la superficie interna del cerchio 3 pu? essere quello di utilizzare la rotazione della ruota 2 montata sull'equilibratrice: ogni equilibratrice ha un sensore di angolo che misura la rotazione dell'albero 8.
Ci? ? indispensabile per la misura della posizione dello squilibrio.
A macchina ferma, la rotazione manuale della ruota ? misurabile dallo stesso sensore angolare collegato all'albero della equilibratrice e, mediante il computer 5, tale rotazione pu? essere utilizzata per il comando del puntatore laser 6.
In questo modo l'operatore pu? facilmente muovere il punto luminoso all'interno del cerchio 3 e ci? consente un posizionamento del puntatore laser 6 in corrispondenza del piano di correzione molto semplice e veloce.
Una volta posizionato il puntatore laser 6 nel punto prescelto dall'operatore, la conferma di selezione al computer dell'equilibratrice pu? essere effettuata in diversi modi.
Per esempio, premendo un pulsante dedicato 7, oppure effettuando tale conferma andando a dare un impulso alla ruota 2 montata sull'albero 8 dell'equilibratrice, ad esempio un leggero pugno.
Tale impulso ? percepito dai sensori di forza all'interno dell'equilibratrice, sensori gi? presenti per acquisire i valori di squilibrio durante la fase di misura dello squilibrio.
Il computer, tramite opportuni filtri, ? in grado di ricevere il segnale proveniente dai sensori di forza e interpretare tale impulso di segnale come avvenuta conferma da parte dell'operatore della posizione del piano di correzione, memorizzare quindi il valore di angolo o di traslazione del puntatore laser in quel determinato momento .
Questa procedura, correlata con lo spostamento del puntatore laser attraverso la rotazione manuale della ruota, permette di utilizzare come interfaccia tra operatore e equilibratrice la sola ruota, semplificando l'operazione e rendendola immediata da comprendere .
In alternativa ai sensori dell'equilibratrice la stessa funzione pu? essere ottenuta con sensori di vibrazione indipendenti, in grado di captare un urto.
Le figure 3-5 illustrano un esempio realizzativo della macchina equilibratrice, indicata con il numero di riferimento 101, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, dove gli stessi numeri di riferimento delle figure 1-2 designano elementi sostanzialmente simili .
Una possibilit? per rendere l'operazione di impostazione dati pi? completa ? un sistema che consenta l'acquisizione del diametro della ruota 2.
Invece che procedere manualmente con l'inserimento nel software del diametro del cerchio 3, ? possibile ricavare il diametro del cerchio attraverso un emettitore laser a linea o a punto, indicato con il numero di riferimento 9, definibile come "collimatore", il quale genera un punto o una linea luminosa su una sezione di cerchio 3.
L'angolo tra la traccia luminosa generata dal collimatore 9 e l'albero dell'equilibratrice, che ? fisso ed ? definito per via meccanica, ? noto, come ? nota meccanicamente la distanza tra il collimatore 9 ed il puntatore laser 6. Uno schema della soluzione ? visibile in figura 3.
Il metodo da seguire per ottenere il valore del diametro ? quella di far coincidere il punto laser generato dall'indicatore laser 6 alla proiezione del punto o linea generato dal collimatore C corrispondente al punto P (figura 4). Per quell'angolo misurato nella rotazione dell'indicatore laser, esiste un solo valore di diametro del cerchio.
Attraverso semplici calcoli tr?gonometrici ? possibile infatti ottenere il valore del diametro, con particolare riferimento alle figure 4 e 5:
essendo noti:
l'angolo ?, definito come l'angolo formato dall'indicatore laser con il punto P di collimazione;
l'angolo ?, definito come l'angolo formato dalla perpendicolare radiale al cerchio e dal punto P di collimazione;
l'angolo ?, definito come l'angolo formato dal collimatore con l'asse dell'albero dell'equilibratrice, fisso e noto da disegno;
la distanza SC, fissa e nota da disegno;
avendo come incognita r, distanza riconducibile per costruzione al raggio della ruota;
? ottenibile che:
Sostituendo si ottiene r, riconducibile al raggio del cerchio:
? possibile quindi ottenere il valore del diametro del cerchio andando a far coincidere il puntatore laser con il punto generato dal collimatore fisso.
La procedura di movimentazione del puntatore laser ? la medesima che viene seguita durante la fase di acquisizione dei piani di correzione, come descritto sopra, ovvero pu? essere ottenuta attraverso la rotazione manuale della ruota; cos? come la conferma da parte dell'operatore pu? essere effettuata dando un leggero impulso alla ruota, come descritto sopra.
La procedura completa pu? essere riassunta come segue:
- montaggio della ruota sull'albero dell'equilibratrice;
acquisizione del primo piano di correzione attraverso la movimentazione del puntatore laser tramite la rotazione manuale della ruota e successiva conferma, ad esempio con un pugno sulla ruota;
inserimento manuale del diametro della ruota nel software dell'equilibratrice, oppure andando a posizionare il puntatore sul punto o linea prodotto dal collimatore e successiva conferma, ad esempio con un pugno sulla ruota;
- nel caso di ruote in alluminio, acquisizione del secondo piano di correzione attraverso la movimentazione del puntatore laser tramite la rotazione manuale della ruota e successiva conferma, ad esempio con un pugno sulla ruota;
- misura dello squilibrio;
- correzione dello squilibrio, in cui il puntatore laser indica i punti in corrispondenza della posizione di applicazione dei contrappesi; le posizioni assiali di questi punti sono le medesime acquisite nella fase di taratura, memorizzate dalla elettronica, e ripetute affinch? l'operatore sia facilitato nella determinazione della posizione ove applicare i contrappesi.
La macchina equilibratrice secondo la presente invenzione permette l'acquisizione delle dimensioni mediante un puntatore laser (spotter) ma senza la necessit? di un calibro acquisendo le dimensioni pre-misura ed indicando la posizione di correzione postmisura.
In sintesi, la procedura secondo l'invenzione comprende le seguenti fasi:
- montaggio della ruota;
- acquisizione delle dimensioni della ruota tramite il puntatore laser;
- lancio di misura della ruota, dove la macchina calcola i valori di squilibrio;
- la ruota si ferma, il laser si accende e indica la posizione assiale del primo piano e del secondo piano, per andare a posizionare i contrappesi in maniera pi? efficace e prec?sa.
Un importante vantaggio della macchina equilibratrice secondo la presente invenzione ? costituito dal fatto di comprendere il solo puntatore laser 6 e di non avere un calibro.
Pertanto, la macchina evita gli svantaggi delle macchine con calibro ed evita l'utilizzo del triangolatore e gli svantaggi legati a tale tecnologia.
Un ulteriore vantaggio ? costituito dall'utilizzo, opzionale, del puntatore laser fisso a linea o punto, il collimatore 9, per acquisire il diametro ruota.
Si ? in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un sistema in grado di estendere i vantaggi di un sistema compatto e affidabile, quale quello del semplice puntatore laser, anche alla fase di acquisizione delle dimensioni ruota, mentre fino ad ora oggi sono stati usati soltanto nella fase di correzione dello squilibrio, andando a sviluppare una nuova tecnica ed un nuovo metodo di acquisizione che permettono di ovviare alle limitazioni meccaniche degli attuali sistemi con calibro e alle limitazioni di lettura e ai costi degli attuali sistemi a triangolazione ottica.
La macchina secondo l'invenzione ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.
Naturalmente i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina equilibratrice di una ruota di veicolo, comprendente un albero rotante supportante una ruota di veicolo, mezzi di sostegno di detto albero rotante, e mezzi sensori di forza atti a identificare le forze di squilibrio generate durante la rotazione di detto albero rotante; detta macchina comprendendo inoltre mezzi atti ad accelerare detto albero e detta ruota e mezzi sensori di una posizione angolare; detta macchina comprendendo inoltre mezzi elettronici atti a elaborare informazioni, ottenute da detti mezzi sensori, determinanti il valore e la posizione di masse di correzione atte a compensare uno squilibrio presente su detta ruota; detta macchina comprendendo inoltre mezzi indicatori, mossi tramite attuatore motorizzato, atti a proiettare un punto luminoso su detta ruota in corrispondenza della posizione di piani di correzione ; detta macchina essendo caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori comprendono un puntatore laser con asse ortogonale ad un piano contenente l'asse di detta ruota montata su detto albero; detto puntatore laser essendo posizionato, tramite una rotazione di detta ruota secondo un arco di rotazione, lungo una parte interna di detto cerchio, individuando una posizione desiderata di un contrappeso .
  2. 2. Macchina, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un emettitore laser, a linea o a punto, il quale genera un punto o una linea luminosa su una sezione di detto cerchio; detto punto o linea definendo un valore del diametro di detto cerchio.
  3. 3. Metodo di equilibratura di una ruota di veicolo comprendente : misurare forze di squilibrio generate durante la rotazione di un albero rotante supportante una ruota di veicolo; accelerare detti albero e ruota; determinare la posizione angolare di detti albero e ruota; elaborare le informazioni ottenute al fine di determinare un valore ed una posizione di masse di correzione atte a compensare uno squilibrio presente su detta ruota; proiettare un punto luminoso su detta ruota in corrispondenza di una posizione di applicazione di un contrappeso di equilibratura; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di posizionare, muovendo detta ruota lungo un arco, detto punto luminoso lungo una parte interna di detto cerchio al fine di individuare la posizione pi? conveniente per apporre un contrappeso; di calcolare la distanza del punto cos? individuato dalla equilibratrice al fine di ottenere dati per la taratura della macchina di equilibratura.
  4. 4. Metodo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di eseguire il comando di input della misura effettuata, mediante la pressione di apposito pulsante.
  5. 5. Metodo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto comando di input ? effettuato mediante un urto su detta ruota o su detta macchina mediante sistemi di misura delle accelerazioni ed adeguata elaborazione.
  6. 6. Metodo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il valore del diametro d? detto cerchio ? impostato manualmente.
  7. 7. Metodo, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il valore del diametro di detto cerchio ? ottenuto mediante proiezione su detto cerchio di un riferimento sul quale viene portato detto punto luminoso, al fine di calcolare direttamente il valore del diametro di detto cerchio.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3142001A1 (fr) 2022-11-10 2024-05-17 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Dispositif de mesure d’un balourd statique dans un pneumatique
CN116907729B (zh) * 2023-07-13 2024-05-14 东莞市卓茂仪器有限公司 一种基于点胶加质的叶轮平衡修正方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503909A1 (de) 1995-02-07 1996-08-08 Schenck Auto Service Geraete Auswuchtmaschine für Fahrzeugräder
US6244108B1 (en) 1996-09-06 2001-06-12 Snap-On Equipment Europe Limited Wheel balancer
US6484574B1 (en) * 2000-11-08 2002-11-26 Hünter Engineering Company Wheel balancer apparatus with improved imbalance correction weight positioning
US20050132786A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Snap-On Technologies, Inc., A Delaware Corporation Method and apparatus for automotive rim edge analysis and corrective weight selection guide
EP1653210A2 (en) 2004-10-28 2006-05-03 Carlo Buzzi Apparatus for positioning counterweights on a vehicle wheel mounted on a balancing machine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1429155B1 (de) * 2002-12-12 2009-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Messung des Abstands eines an einer Referenzfläche vorbei gefürhrten Bauteils und Durchführung des Verfahrens
US7199873B2 (en) * 2004-01-27 2007-04-03 Snap-On Equipment Srl A Unico Socio Method and apparatus for balancing a motor vehicle wheel
US7191651B2 (en) * 2004-08-27 2007-03-20 Hunter Engineering Company Vehicle wheel balancer system with projection display
US10013754B2 (en) * 2013-08-09 2018-07-03 Hunter Engineering Company Method and apparatus for utilizing wheel profile data during wheel assembly service procedures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503909A1 (de) 1995-02-07 1996-08-08 Schenck Auto Service Geraete Auswuchtmaschine für Fahrzeugräder
US6244108B1 (en) 1996-09-06 2001-06-12 Snap-On Equipment Europe Limited Wheel balancer
US6484574B1 (en) * 2000-11-08 2002-11-26 Hünter Engineering Company Wheel balancer apparatus with improved imbalance correction weight positioning
US20050132786A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Snap-On Technologies, Inc., A Delaware Corporation Method and apparatus for automotive rim edge analysis and corrective weight selection guide
EP1653210A2 (en) 2004-10-28 2006-05-03 Carlo Buzzi Apparatus for positioning counterweights on a vehicle wheel mounted on a balancing machine

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