NL8603022A

NL8603022A - Correctie-inrichting voor voertuigwielen.

Info

Publication number: NL8603022A
Application number: NL8603022A
Authority: NL
Original assignee: Hendrik Arie Boele
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-06-16
Also published as: EP0290601A4; KR960004136B1; EP0290601B1; JPH02502361A; DE3751919D1; EP0290601A1; KR890700466A; ATE143630T1; AU1154388A; WO1988003866A1

Description

4 2

Hw/Mv/1 Boele

Correctie-inrichting voor voertuigwielen

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het op stijfheid en onbalans corrigeren van een voertuigwiel, bestaande uit een op een velg aangebrachte rubber band, zoals auto- of motorband en dergelijke, welke inrichting is voor-5 zien van een opspanas voor het onverdraaibaar opnemen van de wielvelg, een op afstand van de as aangebracht drukvlak tussen de as en drukvlak werkzame drukmiddelen voor het radiaal belasten van het loopvlak van de band, een waarneemorgaan voor het waarnemen van drukverandering in de drukmiddelen 10 resp. in de afstand tussen as en drukvlak, en door het waarneemorgaan bestuurde middelen voor het plaatselijk afnemen van het bandmateriaal uit het oppervlak daarvan ter vermindering van een plaatselijke stijfheid.

Een dergelijke inrichting, ook wel "tire-buffing system" 15 genoemd is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.139.041. Het doel van een dergelijke inrichting is om de stijfheid van de rubber band over de volle omtrek daarvan te vereffenen, welke stijfheid ten gevolge van interne materiaal verandering onregelmatig kan zijn. een dergelijke onre-20 gelmatigheid leidt tot overmatig slingeren van de band, hetgeen tot hinderlijke stuur- en carosserietrillingen voert.

Dit probleem wordt voor een groot deel ondervangen door de beoogde egalisering van de stijfheid langs dé omtrek van de band.

25 Een tweede oorzaak van wielslingeringen is de onbalans, ten gevolge van een onregelmatige gewichtsverdeling om de ro-tatie-as. Het opheffen van de onbalans vindt plaats door het langs de omtrek van de velg aanbrengen van gewichten teneinde een gelijkmatige gewichtsverdeling in statische en dynamische 30 zin te bewerkstelligen.

Balanceerinrichtingen voor het uitvoeren van een dergelijke bewerking zijn in diverse uitvoeringsvormen bekend. Het bezwaar van het bestaan van twee machines is, naast de kostprijsverhoging, ook de mogelijkheid van foute behandeling.

35 Immers moet het wielvoertuig van de ene inrichting naar de 8603022 __Λ i v -2- andere worden overgebracht, hetgeen in de foute volgorde kan plaatsvinden, waarbij het opnieuw opspannen van de velg op de rotatie-as fouten met zich mee kan brengen.

De uitvinding beoogt bovengenoemde bezwaren op te heffen 5 en verschaft daartoe een inrichting die zich onderscheidt doordat een aandrijving is aangebracht om de opspanas in een laag- resp. hoog toerental aan te drijven, alsmede een hoek-standwaarneemorgaan, en een of meer meetorganen voor het vaststellen van door de onbalans veroorzaakte, radiale uit-10 slagen van de as.

De bekende inrichting voor het corrigeren van de stijfheid van de band wordt volgens de uitvinding uitgebreid met meetmiddelen voor het corrigeren van de onbalans. Dit biedt het voordeel dat het wiel niet meer opnieuw behoeft te worden 15 opgespannen, waarbij bovendien de behandelingsvolgorde, namelijk eerst de correctie op stijfheid en dan de onbalans in de juiste wijze plaatsvindt.

In de voorkeursuitvoeringsvorm is de meetinrichting voor de onbalanscorrectie zodanig uitgevoerd dat het meetorgaan in 20 een vlak loodrecht op de drukrichting van het drukvlak werkzaam is, dat wil zeggen dat deze de asuitslag loodrecht op de drukrichting meet. Hierdoor worden storende invloeden ten gevolge van het belasten van het wiel loodrecht op de as bij het vaststellen van de onbalans van het wiel volledig geni-25 velleerd.

In een uitvoeringsvorm is het meetorgaan een in een meetkring opgenomen piezo-elektrisch lichaam, dat samenwerkt met een meetvlak van een aslager, dat parallel aan de drukrichting van het drukvlak verloopt.

30 De aandrijving volgens de uitvinding is uitgevoerd met twee aandrijfmotoren met bijbehorende transmissie, waarbij de aandrijving voor de langzame rotatie via een overloopkoppe-ling met de opspanas is verbonden.

De uitvinding wordt nader toegelicht in de hieronder-35 staande figuurbeschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld. In de tekening toont:

Fig. 1 een perspektivisch vooraanzicht van een inrichting volgens de uitvinding, 860 3 022 > -3- l

Fig. 2 een schematisch overzicht van de onderdelen toegepast bij de inrichting uit fig. 1,

Fig. 3 een staand vooraanzicht van de inrichting uit fig. 2 met aandrijving zonder regelsysteem.

5 De in de figuren getoonde inrichting bestaat in hoofd zaak uit een opspanas 1, waarop een voertuigwiel W, bestaande uit een rubber band B en velg V, kan worden opgespannen. Het opspannen vindt plaats door middel van een vast aan de as 1 bevestigde flens 2 en een met spaken 3 te bedienen moer 4, 10 die samenwerkt met een schroefdraad 5 op het vrije einde van de opspanas 1. Vanzelfsprekend is het opspannen op willekeurige andere wijze uit te voeren, en valt verder buiten het kader van de uitvinding.

De as is middels lagers 6, 7 welke op afstand van elkaar 15 zijn aangebracht in de kast 8 van de inrichting ondergebracht, waarin tevens de aandrijving en het regelsysteem is ondergebracht. De kast 8 is voorzien van een afleesscherm 9 waarop de diverse meetgegevens kunnen worden geprojekteerd in digitale en/of grafische vorm. Een controle-paneel 10 op de 20 bovenzijde van de kast 8 dient voor het besturen van de aandrijving resp. instellen van de meetgegevens.

Naast de kast 8 en onder de as 1 is een drukvlak 11 in de vorm van een roteerbare rol aangebracht. De rol 11 is vrij draaibaar in een tweetal armen 12, welke zelf bij 13, zie 25 fig. 2, in vertikale zin scharnierbaar op een op en neer beweegbaar hulpframe 14 zijn geplaatst. Het hulpframe 14 is aan de rechter zijde in fig. 2 bij 15 scharnierbaar aan hethoofd-frame 16 bevestigd, welk hoofdframe 16 een deel van de omkast ing 8 kan zijn.

30 Tussen het hulpframe 14 en het hoofdframe 16 is een hydraulische cylinder 17 aangebracht, welke via een stuurven-tiel 18 met een druktron 19 is te verbinden.

Aan de voorzijde van de inrichting in fig. 1 is een verspanend werktuig 20 aangebracht dat bestaat uit een tweetal 35 parallel aan elkaar werkzame schijven 21, waarvan de verspanende omtrek is gericht op de rubber band B. De werking van deze verspanende schijven wordt hieronder nader toegelicht.

8603022 --- - - -f * k -4-

De schijven 21 zijn opgenomen op een draaiframe 22 dat eveneens aan de onderzijde bij 23 op het hoofdframe 16 scharnier-baar is aangebracht. Opgemerkt wordt dat de verspanende schijven in fig. 1 slechts gedeeltelijk zijn te zien.

5 Het draaiframe 22 wordt bekrachtigd door middel van een hydraulische cylinder 24, die eveneens met drukbron 19 via ventiel 25 is verbonden.

Tussen het hulpframe 14 en de zwenkarmen 12 van de druk-rol 11 is een waarneemorgaan 26 opgenomen, welke dient voor 10 het waarnemen van de verplaatsing van de rol 11 ten opzichte van hulpframe 14. Het waarneemorgaan 26 is via een regelkring 27 gekoppeld aan ventiel 25, teneinde deze op de juiste momenten te besturen.

het hierboven beschreven deel van de inrichting is het 15 deel wat dient voor het corrigeren van de stijfheid van het bandmateriaal van het voertuigwiel W.

Thans volgt de beschrijving van het balanceergedeelte van de inrichting.

Aangenomen wordt dat de as 1 is gelagerd in twee lagers 20 6, 7, waarvan beide zijn voorzien van eem meetsysteem, maar vanwege de duidelijkheid slechts één, in dit geval lager 7 is getekend met het meetsysteem voor het waarnemen van de radiale verplaatsing van de lagers 6, 7 ten opzichte van het hoofdframe 16.

25 Het lager 7 is uitgevoerd met een meetvlak 28, waarvan volgens de uitvinding de richting zich uitstrekt parallel aan het drukvlak, aangegeven met pijl P1, welke radiaal op het middel van de ópspanas 1 is gericht.

Het meetvlak 28 werkt samen met een piezo-elektrisch 30 lichaam 29, dat is opgenomen in een meetkring 30. Deze meet-kring 30 is eveneens voorzien van een hoekmeetorgaan 31, dat hier bestaat uit een met de as 1 meedraaiende schijf 32 en bijbehorende sensor 33.

De meetkring 30 resp. hoekmeetkring 31 kunnen van wille-35 keurige aard zijn en vallen verder buiten het kader van de uitvinding.

Pig. 3 toont een mogelijk aandrijving van de ópspanas 1. Uitgaande van het lageren van de as 1 in de lagers 6, 7, welke op het hoofdframe 16 zijn afgesteund, kan de as 1 tus- 40 sen de lagers zijn uitgevoerd met een snaarschijf 34, waarom- 860 3 022 -5- \ heen een snaar 35 is geslagen welke leidt naar een pulley 36 op de uitgaande as van een sneldraaiende motortransmissieeen-heid 37.

Het van het wiel W afgekeerde einde van de as 1 is uit-5 gevoerd met een overloopkoppeling 38, waarvan het niet met de as 1 verbonden deel is gekoppeld met een cardankoppeling 40, welke via de tussenas 41 met een tweede cardankoppeling 42 is verbonden. De tweede cardankoppeling 42 wordt aangedreven door een langzaam draaiende motortransmis.sie 43.

10 De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt.

Een voertuigwiel W wordt op de as 1 opgespannen door de velg V daarvan tegen de flens 2 van de as 1 te drukken en vervolgens de moer 4 door middel van de handspaken 3 aan te draaien. Vervolgens wordt de kap 44 van de omkasting geslo-15 ten, en de aandrijfmotor 43 in werking gesteld. Deze langzaam draaiende aandrijfmotor 43 doet de as 1 langzaam draaien en derhalve het wiel W. Vervolgens wordt door het omzetten van de klep 18, de cylinder 17 door de drukbron 19 bekrachtigd, totdat een bepaalde belasting door rol 11 op de band B wordt 20 uitgeoefend, hetgeen gepaard gaat met een bepaalde indruk-king. Hierop wordt de toevoer naar de cylinder 17 gestopt, zodat een relatief star systeem ontstaat en de rol 11 op een vaste afstand tot de as 1 tegen de band B gedrukt blijft.

Deze nominale afstand wordt waargenomen door orgaan 26 25 en door meet-regelsysteem 27 als neutrale positie vastgesteld. Bij het draaien van de band B ten gevolge van de aandrijving door motor 43 zal de indrukking van de band B bij onregelmatige stijfheid van de band gaan variëren waardoor de afstand tussen rol 11 en as 1 verandert. Deze verandering 30 wordt waargenomen door orgaan 26 en doorgegeven aan meetre-gelketen 27. Bij een te grote afwijking wordt een stuursignaal aan klep 25 gegeven welke wordt omgesteld zodat de cylinder 24 door de drukbron 19 kan worden bekrachtigd, waardoor de verspanende schijven 21 in aanraking met de band wor-35 den gebracht en wel zodanig dat rekening houdend met de draaisnelheid volgens pijl P2 de juiste plaats van de band B wordt verspaand, waardoor daar ter plaatse de stijfheid wordt verminderd. Op deze wijze wordt de gehele band bewerkt en 8603022 4 » * -6- verkrijgt de band een rondom gelijke stijfheid.

Vervolgens wordt de motor 37 gestart, waardoor de as 1 een veel hoger toerental krijgt in de richting van de pijl P2 en de band B na het ontlasten van cylinder 17 door het om-5 stellen van klep 18 onbelast wordt doordat het subframe 14 zakt en de rol 11 van de band vrijkomt. Eventuele onbalans wordt thans gemeten door radiale verplaatsing van het lager 7 in een richting loodrecht op de drukrichting van rol 11r hetgeen wordt waargenomen door het piezo-elektrisch lichaam 29 10 dat samen met de hoekstandmeetsysteem 31 de juiste plaats aangeeft waar een extra gewicht aan de velg V moet worden bevestigd. Deze werking wordt op zichzelf bekend geacht.

Volgens de uitvinding vindt de meting van de onbalansin-richting plaats loodrecht op de drukrichting P1 van de rol 11 15 omdat deze druk geen invloed kan uitoefenen op het piezo--elektrisch lichaam 21 bij het balanceren ook al zou de rol 11 tegen de band B gedrukt worden. Hierdoor kan het meten op bijzonder snelle wijze plaatsvinden na het corrigeren van de stijfheid. Ook wordt de balanceer-meetinrichting niet bein-20 vloed tijdens het corrigeren van de stijfheid ook al zou de balanceer-meetinrichting niet in werking zijn gesteld. Opgemerkt wordt dat de gewichtscorrecties in promillen van het nominale gewicht van het wielvoertuig plaatsvinden, zodat de balanceer-meetinrichting uiterst gevoelig moet zijn. Elke 25 uitwendige verstoring ten gevolge van extra drukbelasting dient derhalve te worden voorkomen. Tenslotte wordt opgemerkt dat de aandrijving van de balanceerinrichting door middel van motortransmissieeenheid 37 zodanig is geplaatst zodat ook hier de snaarspanning loodrecht op het meetvlak van het pie-30 zo-elektrische lichaam 29 staat, zodat ook hier geen aandrijf invloeden werkzaam zijn. De onbalansen in het aandrijfsysteem 38-43 worden dankzij de overloopkoppeling 38 eveneens buiten invloed gehouden, omdat dit deel niet met de snel-draaiende as 1 meedraait.

35 De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschre ven uitvoeringsvorm. Zo kan het balanceermeetsysteem anders zijn uitgevoerd dan met het getoond piezo-elektrisch lichaam 29. Hier zijn andere, bijvoorbeeld solenoide-meetsystemen mo- 860 3 022 -7- gelijk, mits de uitslag loodrecht op het drukvlak P1 gemeten wordt.

Vanzelfsprekend behoeft het drukvlak niet in de vorm van een drukrol 11 te zijn uitgevoerd maar kunnen bijvoorbeeld 5 eindloze snaren of banden worden aangebracht. De hydraulische cylinder 17 kan door een schroefspindel of derg. zijn vervangen. De opspanas behoeft niet direkt te zijn aangedreven. Dit kan ook via de drukrol 11 gebeuren, die middels een aandrijving op hoog/laag toerental kan worden gebracht en zodoende 10 de band resp. de opspanas.

Ook de verspanende werktuigen in de vorm van snijschij-ven 21 kunnen zijn vervangen door elk willekeurig ander stuk gereedschap.

-- 860 3 022

Claims

1. Inrichting voor het op stijfheid en onbalans corrigeren van een voertuigwiel bestaande uit een op een velg aangebrachte rubber band, zoals auto- of raotorband of dergelijke, welke inrichting is voorzien van een opspanas voor het 5 onverdraaibaar opnemen van de wielvelg en op afstand van de as gelegen drukvlak, tussen de as en drukvlak werkzame drukmiddelen voor het radiaal belasten van het loopvlak van de band en een orgaan voor het waarnemen van een verandering van de druk in de drukmiddelen, resp. in de afstand tussen as en 10 drukvlak, door het waarneemorgaan bestuurde middelen voor het plaatselijk afnemen van het bandmateriaal ter vermindering van plaatselijke stijfheid, met het k e n m e r k dat en aandrijving (37/43) is aangebracht om de opspanas (1) in een laag- resp. hoog toerental aan te drijven, alsmede een hoek- 15 standwaarneemorgaan (31) en een of meer in een regelkring (30) opgenomen meetorganen voor het vaststellen van door onbalans veroorzaakte radiale uitslagen van de as (1).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het meetorgaan (28) zodanig is gesteld dat de 20 asuitslag loodrecht op de drukrichting (PI) van het drukvlak (11) meetbaar is.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als meetorgaan (28) een in meetkring (30) opgenomen piezo-elektrisch druklichaam (29) is aangebracht, het- 25 welk samenwerkt met een meetvlak (28) dat parallel aan de drukrichting (PI) verloopt.

4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aandrijving (43) voor het langzame toerental via een overloopkoppeling (38) met de as (1) is 30 verbonden. 8693022