NL1018946C2 - Werkwijze voor het meten van de spanning in de spaken van een wiel, een spaakspanningsmeter en een inrichting voor het automatisch meten van spaakspanning. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het meten van de spanning in de spaken van een wiel, een spaakspanningsmeter en een inrichting voor het automatisch meten van spaakspanning.

De uitvinding betreft een werkwijze overeenkomstig 5 de aanhef van conclusie 1. Het nadeel van de bekende werkwijze is dat de gemeten spaakspanningen niet altijd overeenkomen met de werkelijkheid, hetgeen ongewenst is. De uitvinding beoogt hierin verbetering te brengen en daartoe wordt de werkwijze uitgevoerd overeenkomstig het 10 kenmerk van conclusie 1. Hierdoor wordt een belangrijke stoorfactor in de nauwkeurigheid van de meting te niet gedaan. Deze stoorfactor is dat in een samengebouwd, gevlochten wiel de spaken vaak enigszins gebogen zijn. Dit komt doordat de spaken vaak loodrecht op de velg staan 15 omdat de op de spaak geschroefde nippel loodrecht op de velg staat. Ook wordt er ter plaatse van de naaf vaak excentrisch aan de spaak getrokken, doordat deze met een gebogen kop in de naaf bevestigd is. Door in twee richtingen te meten is het effect van de gebogen spaak bij de 20 tweede meting tegengesteld aan het effect bij de eerste meting, waardoor de invloed op het gemiddelde van beide metingen nihil is.

Overeenkomstig een verbetering wordt de werkwijze uitgevoerd overeenkomstig conclusie 2. Hierdoor kan het 25 wiel op eenvoudige wijze van een zijde gemeten worden, wat de automatisering verregaand vereenvoudigd.

Tevens omvat de uitvinding een spaakspanningsmeter overeenkomstig conclusie 3. Het nadeel van de bekende spaakspanningsmeter en de door de uitvinding mogelijke 30 verbetering is hiervoor beschreven.

Overeenkomstig een uitvoering is de spaakspanningsmeter uitgevoerd overeenkomstig conclusie 4 of 5. Hier- 1018946 2 door wordt op eenvoudige wijze bereikt dat de door de taster uitgeoefende kracht onafhankelijk is van omstandigheden zodat de kwaliteit van de meting over langere tijd constant blijft.

5 Overeenkomstig een verbetering is de spaakspannings meter uitgevoerd overeenkomstig conclusie 6. Hierdoor wordt een als handgereedschap bruikbare spaakspanningsme-ter verkregen.

Overeenkomstig een uitvoering is de spaakspannings 10 meter uitgevoerd overeenkomstig conclusie 7. Hierdoor kunnen met de spaakspanningsmeter metingen automatisch en/of snel uitgevoerd worden.

Tevens omvat de uitvinding een inrichting overeen komstig conclusie 8. Hiermee kan op eenvoudige wijze de 15 spaakspanning van alle spaken in een wiel automatisch gemeten worden.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden met behulp van een tekening. In de tekening toont 20 Figuur 1 een perspectivisch vooraanzicht van een automatisch werkend meettoestel,

Figuur 2 een detail van het meetapparaat van figuur 1 met daarin een meetkop,

Figuur 3 een perspectivisch aanzicht van de meetkop van 25 figuur 2,

Figuur 4 een langsdoorsnede IV-IV van de meetkop van figuur 2, en

Figuur 5 een dwarsdoorsnede V-V van de meetkop van figuur 2.

3Q Figuur 1 toont een automatisch werkend meettoestel 1. Het meettoestel 1 heeft een behuizing 15 met een grote opening aan de voorkant. Binnen de behuizing 15 is aan de onderzijde een in hoogte instelbare steunbeugel 8 met een 1018946 3 steunrol 7 aangebracht. Aan de bovenzijde is een klembeu-gel 2 met twee klemrollen 3 in de behuizing 15 aangebracht. De klembeugel 2 is in hoogte verstelbaar met een verstelknop 11. Door het omhoog brengen van de klembeugel 5 2 kan tussen de steunrol 7 en de klemrollen 3 een wiel 4 geplaatst worden. Het wiel 4 is voorzien van spaken 5.

In de behuizing 15 is door middel van een niet getoond kogelscharnier een zwenkarm 9 aangebracht die beweegbaar is met een pneumatische cilinder 6 waarvan de 10 lengte van de slag kan worden ingesteld. Op de zwenkarm 9 is een meetkop 10 geplaatst. De hoogte van de steunbeugel 8 wordt zodanig ingesteld dat de meetkop 10 op de gewenste hoogte op een spaak 5 kan aangrijpen. Tussen de zwerkarm 9 en de pneumatische cilinder 6 is een niet ge-15 toond instelbaar bewegingsmechanisme aangebracht, dat er voor zorgt dat de meetkop 10 allereerst in de richting van een recht boven de steunrol 7 aanwezige spaak 5 beweegt totdat de meetkop 10 de spaak 5 omvat. Vervolgens beweegt de cilinder 6 de meetkop 10 naar links totdat de 20 volgende spaak 5 recht boven de steunrol 7 staat. Nadat de meting van de spaakspanning met de meetkop 10 is uitgevoerd wordt door de cilinder 6 in tegengestelde richting bewogen waardoor met behulp van het bewegingsmechanisme de meetkop 10 van de gemeten spaak 5 wordt genomen 25 en de meetkop 10 naar de positie boven de steunrol 7 beweegt. Hierna hervat de cyclus zich voor de volgende spaak 5 totdat de spaakspanning in alle spaken 5 gemeten is. In de hiervoor besproken uitvoering is er één cilinder 6 waarmee de meetkop 10 op de spaken wordt geplaatst 30 en vervolgens het wiel 4 steeds naar de volgende meetpo-sitie wordt geroteerd. Vanzelfsprekend kunnen hier ook andere aandrijfmiddelen voor gebruikt worden en ook kunnen twee cilinders gebruikt worden.

1018946 4

Het meettoestel 1 is voorzien van een besturing 13 met een scherm 14 en bedieningstoetsen 12. In de getoonde uitvoering is de besturing op de behuizing 15 geplaatst.

Er zijn ook uitvoeringen waarbij in de behuizing 15 een 5 microprocessor is geplaatst en het meettoestel 1 gekop peld is met een PC met beeldscherm en bedieningstoetsen. Eventueel is de PC verbonden met een printer voor het maken van een meetrapport of met een netwerk voor het opslaan of verwerken van de meetgegevens.

10 In de in figuur 1 getoonde uitvoering is de behui zing 15 zodanig uitgevoerd dat het wiel 4 van de voorzijde af tussen de steunrol 7 en de klemrollen 3 wordt geplaatst. In een andere uitvoering kan het wiel 4 aan de zijkant toegevoerd worden, bijvoorbeeld door het in een 15 goot te laten rollen naar het meettoestel 1 en na het meten rolt het wiel 4 ook door een goot uit het meettoestel 1. Op deze wijze kan het meettoestel 1 eventueel zodanig geconstrueerd worden dat het volledig automatisch kan werken.

20 In figuur 2 is meer in detail getoond hoe de meetkop 10 gekoppeld kan worden aan de spaken 5. De meetkop 10 is voorzien van een tastkop 17 met twee beugels 16. De tast-kop 17 kan om twee horizontale assen roteren onder invloed van de door een spaak 5 op de beugels 16 uitgeoe-25 fende kracht. De beugels 16 zijn zodanig gevormd dat op grotere afstand van de tastkop 17 de afstand tussen de beugels 16 groot is en deze afstand verminderd tot ongeveer de dikte van een spaak 5 ter plaatse van de tastkop 17. De meetkop 10 wordt loodrecht op het vlak van het 30 wiel 4 naar een spaak 5 bewogen. Daarbij zijn de beugels 16 aan weerszijden van de spaak 5 en de spaak 5 zal een zodanig kracht op de beugels 16 uitoefenen dat de tastkop 17 zich naar de spaak 5 zal richten.

10 18946 5

Figuur 3 toont de meetkop 10 meer in detail. De meetkop 10 is voorzien van een steun 23 die aan de zwen-karm 9 is bevestigd en daarbij kan roteren om een eerste as 26 die min of meer horizontaal is. Aan de steun 23 is 5 een steun 22 bevestigd die zodanig aan de tastkop 17 is bevestigd dat deze kan roteren om een tweede as 21 die min of meer horizontaal is en haaks op de as 26 staat. Doordat de tastkop 17 kan roteren om twee assen 26 en 21 kan deze zich instellen naar de richting van een spaak 5. 10 Als de tastkop 17 op de spaak 5 gedrukt wordt komt deze te rusten tussen de beugels 16 en tegen de pennen 19. De spaak 5 is daarbij tevens tussen de pennen 18 die in een taster 20 gemonteerd zijn. De taster 20 is in de tastkop 17 gemonteerd en is' draaibaar om een taster-as 27. Voor 15 het meten van de bewegingen van de taster 20 ten opzichte van de tastkop 17 is een sensor 24 aan de tastkop 17 bevestigd met een klem 25. De sensor 24 is een micrometer waarmee verplaatsingen worden gemeten en die bij voorkeur ook een digitaal signaal kan afgeven naar de besturing 13 20 of naar andere middelen voor het elektronisch verwerken van meetgegevens. Voor het gebruik in meetkop 10 die met de hand bediend wordt is de sensor 24 voorzien van een afleesbaar scherm.

Figuur 4 toont een doorsnede van de meetkop 10 waar-25 in te zien is hoe de spaak 5 langs de tastkop 17 en de taster 20 loopt. De taster 20 wordt op hierna te beschrijven wijze belast door een veerschotel 29. Ten gevolge van deze belasting drukt de taster tegen de spaak 5 en ondervindt een verplaatsing, die gemeten wordt met de 30 sensor 24. Deze verplaatsing is een maat die afhankelijk is van de spanning in de spaak 5 en deze relatie kan bijvoorbeeld door kalibratie vastgesteld worden.

Figuur 5 toont een dwarsdoorsnede door de meetkop 10. Aan de ene zijde van de tastkop 17 is een eerste 7 0 i 8946 * 6 steunblok 31 aangebracht en aan de andere zijde is een tweede steunblok 32 aangebracht. Aan weerszijden van de taster 20 zijn twee even krachtige veren 30 aangebracht die met veerschotels 29 afsteunen tegen het eerste res-5 pectievelijk het tweede steunblok en de taster 20. In onbelaste toestand drukken beide veren 30 met dezelfde kracht tegen de taster 20 en staat deze in het midden.

Een ontkoppelstang 28 kan in horizontale richting bewogen worden door een zuiger 34, drukt daarbij tegen een van de 10 veerschotels 29 die tegen de taster 20 drukt totdat deze veerschotel 29 vrij komt en vrij blijft van de taster 20. De taster 20 wordt nu belast door een van beide veren 30 en zal een kracht op de spaak 5 uitoefenen. Ten gevolge van deze kracht zal de spaak 5 enigszins buigen en de 15 taster verplaatst. Deze verplaatsing kan gemeten worden en is een maat voor de spaakspanning. De zuiger 34 is voorzien van een af dicht, ing 35 en is schuivend be we eg ba a r in een cilinder 38 die in een cilinderblok 37 is aangebracht. Voor het bewegen van de ontkoppelstang 28 wordt 20 perslucht via luchtaansluiting 33 of luchtaansluiting 36 in de cilinder 38 gebracht.

Tijdens het meten van de spaakspanning wordt de spaak 5 afwisselend van twee tegenover elkaar liggende richtingen belast en wordt de verplaatsing gemeten. Van 25 deze beide waarden wordt het gemiddelde genomen, wat de nauwkeurigheid van de meting ten goede komt. Dit wordt veroorzaakt door de situatie dat in de meeste gespaakte wielen de spaak 5 enigszins gebogen gemonteerd is waardoor het resultaat van een meting afhankelijk is van de 30 richting waarin de spaak 5 belast wordt. Dit wordt ver oorzaakt doordat een spaak 5 met een nippel in een velg gemonteerd is en de nippel meestal naar de rotatie as van het wiel gericht staat. De spaken 5 maken meestal een hoek met die richting zodat ze enigszins naar de nippel 1018946 7 gebogen staan. Een andere oorzaak is dat een spaak 5 in een flens van een naaf gehaakt is en er enigszins excentrisch aan de spaak getrokken wordt.

Voor het meten wordt in het besproken uitvoerings-5 voorbeeld gebruik gemaakt van veren 30 om de belasting op de taster 20 aan te brengen. Hierdoor wordt bereikt dat deze belasting steeds dezelfde is en onafhankelijk is van wrijving en bijvoorbeeld ook onafhankelijk is van luchtdruk als pneumatische cilinders zouden worden gebruikt.

10 Hierdoor is de meting meer constant.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld wordt de spaak 5 in het vlak van het wiel 4 belast. Dit is een voordeel bij het gebruik van een meetkop 10 die beide metingen bij één ingrijping op de spaak 5 verricht. Het is vanzelf-15 sprekend ook mogelijk om twee tegengesteld gerichte metingen loodrecht op het vlak van het wiel 4 te doen, bijvoorbeeld door met een spaakspanningsmeter het wiel 4 van beide zijden te benaderen.

In het besproken uitvoeringsvoorbeeld wordt de ont-20 koppelstang 28 bediend met een pneumatische cilinder. In een vereenvoudigde uitvoering die volledig handbediend is en waarbij de meetkop 10 niet is opgenomen in een meettoestel. 1, kan naar twee zijden gerichte beweging van de ontkoppel stang 28 natuurlijk ook met de hand uitgevoerd 25 worden. In dat geval wordt deze beweging uitgevoerd met een hefboom die eerst tegen een eerste aanslag geknepen wordt waarbij de eerste veer 30 wordt ingedrukt, en vervolgens wordt de hefboom naar de andere kant bewogen en tegen een tweede aanslag gedrukt waarbij de tweede veer 30 30 wordt ingedrukt en de eerste veer 30 tegen de taster 20 drukt.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld worden de diverse bewegende delen in het automatisch werkend meettoe- 1 0 18946 8 stel 1 bewogen met pneumatische cilinders. In dit geval is het noodzakelijk dat voorzieningen aanwezig zijn voor het leveren van perslucht. Aangezien de inrichting eventueel ook in een kantooromgeving moet kunnen functioneren 5 en daar meestal geen perslucht aanwezig is, is er ook een uitvoering mogelijk waarbij alle aandrijvingen elektrisch zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld met elektromotoren voor roterende aandrijvingen zoals het aandrijven van de steun rol 7, elektromotoren gekoppeld met een spindel voor het 10 verkrijgen van lineaire bewegingen zoals voor het verplaatsen van de zwenkarm 9 en bijvoorbeeld elektrische aandrijvingen via een Bowden kabel voor het bedienen van de ontkoppelstang 28.

1018946 I

Claims (8)

1. Werkwijze voor het meten van de spanning van een spaak (5) in een gespaakt wiel (4) met een spaakspanningsme-ter (10) waarbij de spaakspanningsmeter met twee steu- 5 nen (19) tegen een spaak gedrukt wordt en/of deze omvat, vervolgens de spaak tussen de twee steunen met een kracht haaks op de lengterichting van de spaak belast wordt en de buiging van de spaak ten gevolge van de belasting wordt gemeten met het kenmerk dat de me-10 ting wordt herhaald door het aanbrengen van een belas ting op de spaak in tegengestelde richting en waarbij het gemiddelde van beide metingen wordt gebruikt voor het vaststellen van de spaakspanning.

2. Werkwijze overeenkomstig conclusie 1 met het kenmerk 15 dat de belasting op de spaak tijdens beide metingen min of meer evenwijdig aan het vlak van het wiel wordt aangebracht.

3. Spaakspanningsmeter (10) voor het meten van de spanning van een of meer spaken (5) in een gespaakt wiel 20 (4) omvattende twee steunen (19) voor het omvatten van en/of steunen tegen een te meten spaak (5), tussen de steunen een taster (18,20) voor het met een kracht haaks op de lengterichting van de spaak belasten van de te meten spaak, belastingsmiddelen (30) voor het 25 aanbrengen van de kracht op de taster en meetmiddelen (24) voor het meten van het buigen van de spaak tussen de steunen onder invloed van de kracht met het kenmerk dat de belastingsmiddelen (30) en/of de taster (18,20) zodanig zijn uitgevoerd dat de kracht in twee tegenge-30 steld richtingen kan worden aangebracht.

4. Spaakspanningsmeter overeenkomstig conclusie 3 met het kenmerk dat de belastingsmiddelen twee veren (30) om- 0 18946* vatten die elk in tegengestelde richting een kracht op de taster (20) kunnen uitoefenen.

5. Spaakspanningsmeter overeenkomstig conclusie 3 of 4 met het kenmerk dat de belastingsmiddelen een eerste 5 veer en een tweede veer (30) omvatten die een tegenge steld gerichte kracht op de taster (20) uitoefenen en ontlastmiddelen (28,34,38) voor het wegnemen van de kracht die uitgeoefend wordt door de eerste of de tweede veer (30).

6. Spaakspanningsmeter overeenkomstig conclusie 5 met het kenmerk dat de ontlastmiddelen een handbediende hefboom omvatten.

7. Spaakspanningsmeter overeenkomstig conclusie 5 met het kenmerk dat de ontlastmiddelen een perslucht bekrach- 15 tigde cilinder (38) met zuiger (34) omvatten.

8. Inrichting voor het automatisch meten van spaakspan ning in gespaakte wielen (4) omvattende een spaakspanningsmeter (10) overeenkomstig een der conclusies 3-7 met het kenmerk dat de inrichting middelen (2,3,7,8) 20 omvat voor het roteerbaar positioneren van een te me ten wiel en middelen (6,9) voor het aan een zijde van het wiel (4) na elkaar automatisch positioneren van de taster (20) tegen de spaken (5). 1 0 189 46? I