DE1947090B2

DE1947090B2 - Einrichtung zum Ermitteln der Unwucht von Rädern

Info

Publication number: DE1947090B2
Application number: DE1947090A
Authority: DE
Inventors: Gerhart Wilhelm Blackburn Victoria Harant (Australien)
Original assignee: REPCO RESEARCH Ltd DANDENONG VICTORIA (AUSTRALIEN) Pty
Current assignee: REPCO RESEARCH Ltd DANDENONG VICTORIA (AUSTRALIEN) Pty
Priority date: 1968-09-17
Filing date: 1969-09-17
Publication date: 1974-10-17
Also published as: AU4346068A; US3636773A; DE1947090C3; GB1247596A; DE1947090A1; AU427621B2; FR2018283A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ermitteln der Unwucht von Rädern mit einer mit fester Drehzahl im unterkritischen Bereich antreibbaren

is Welle, die gegenüber der Einrichtung an zwei Reaktionszonen elastisch abgestützt ist und an einem freien Ende eine Befestigungsvorrichtung für ein zu untersuchendes Rad aufweist, und mit zwei der Welle zugeordneten Meßaufnehmern für die an den Reak-

ao tionszonen auftretenden Reaktionskräfte, die an eine analoge Rechenschaltung angeschlossen sind, welche unter Berücksichtigung mittels mindestens eines verstellbaren Spannungsteilers manuell eingebbarer geometrischer Größen der jeweiligen Meßanordnung aus

den Signalen der beiden Meßaufnehmer zwei den Unwuchtkräften in der äußeren und in der inneren Auswuchtebene des Rades entsprechende Signale erzeugt. Ein dynamisches Auswuchten eines Werkstückes läßt sich nur erreichen, wenn das Werkstück gedreht wird. Bekannte Auswucht-Einrichtungen lassen sich in drei Gruppen unterteilen, welche an Hand der Beziehung zwischen der Eigenfrequenz des durch das Werkstück und seiner Aufhängung gegebenen Systems zur Drehzahl des untersuchten Werkstückes definiert sind. Entsprechend werden Einrichtungen mit einer Drehzahl, bei welcher die Eigenfrequenz des Auswuchtsystems überschritten wird, überkritisch arbeitende Einrichtungen gtnannv. Ist die Drehzahl so, daß die Eigenfrequenz genau erreicht wird, spricht

man von Resonanz-Einrichtungen. Schließlich nennt man Einrichtungen mit einer Drehzahl, bei welcher

man unterhalb der Eigenfrequenz des Systems bleibt, unterkritisch arbeitende Einrichtungen.

Bekannte Auswucht-Einrichtungen für Fahrzeugräder gehören am häufigsten zur ersten oder zweiten Gruppe. Bei einer überkritisch arbeitenden Einrichtung liegt die Auswanderung des schwingenden Werkstücks in der Größenordnung des Abstandes der Massenachse von der Drehachse des Werkstückes.

Bei einer Resonanz-Einrichtung ist die Amplitude der Schwingung des Werkstückes nur durch die systemeigene Dämpfung begrenzt. Die Auswanderungen sind beträchtlich und können mit relativ preiswerten Einrichtungen gemessen und ausgewertet werden, da das am schwingenden Werkstück abgenommene Signal relativ frei von Störgeräuschen ist. Andererseits haben diese Einrichtungen folgende Nachteile:

Da die Amplitude der Schwingung eine Funktion des Abstandes der Massenachse von der Drehachse des Werkstückes ist, spiegelt die durch die Anzeigevorrichtung erzeugte Anzeige diese Beziehung wider, so daß die genaue Bestimmung der Ausgleichs- bzw. Auswuchtgewichte nur möglich ist, wenn die Massenkonfiguration des Werkstückes bekannt ist. Dies bedeutet keine Schwierigkeit, wenn mehrere gleichartige Werkstücke nacheinander ausgewuchtet werden. Es bedeutet jedoch beim routinemäßigen Auswuchten von Autorädern einen erheblichen Nachteil, da sich

1 Θ47 0Θ0

die Räder der verschiedenen Autotypen erheblich unterscheiden und da selbst bei einem bestimmten Radtyp aufgrund der Abnutzung der Reifen unterschiedliche Massenkonfigurationen vorkommen. Fer-

Einrichtung zu vereinfachen. Diese Aufgabe ist erßndungsgeraftß mit den im Anspruch I gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
Die erfindungsgemäße Einrichtung fet im mecba-

ner ist es schwierig und unökonomisch, eine über- 5 nischenTeU so ausgebüdet, daß sich eine äußerst ein

kritische Auswucbt-Elmichtung so auszubUden, daß fache elektrische Analogie und eine «»tsprechena

die for die beiden Auswuchtebenen erforderUchen einfache Rechenschaltung ergibt. Dadurch, daß «e

Ausidelchs- bzw. Auswuchtgewichte in einem einzi- Befestigungsvorrichtung for das zu untersuchende _Au»B.»»«*» _u___4i— _t „3„,__ ,.„ _vt ,„ J₁₈₁J _m Längsrichtung der WeUe verschiebbar ist und

ίο bei einem Meßgang so eingestellt wird, daß die eine innere Auswuchtebene des Rades mit der einen Reafctionszone zusammenfallt, wird eine Recbenscbaltu.-ig ermöglicht, bei der nur noch ein versteUbarer Spannungsteiler zur unmittelbaren EinsteUung des im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Verhältnisses vorhanden ist. Da der eine Faktor dieses Verhältnisses eine Konstante ist, kann die Skala des Spannungsteilers unmittelbar den gegensei-

mneen, z. B. aurcn oie ^nwenaung einer /\mneDs- tigen Abstand der Auswucbtebene des jeweils unter- Smdchtune für das Werkstück, beeinflußt werden. Es ao suchten Rades angeben. Es muß also nur noch cüejstdaher im allgemeinen notwendig, vor dem Ablesen ser gemessen und an einer einzigen Stelle m die Keeines Meßwertes den Antrieb vom Werkstück zu
trennen. Dies macht, abgesehen davon, daß es den
Prüfvorgang verlangsamt, einen erheblichen mechanischen Aufwand erforderlich, welcher die Konstruk- 25
tion der Einrichtung verteuert.

AUSgieicns- pkw. rvuöwuiaivgewivuic ui emciii üuiäi-

gen Arbeitsgang bestimmt werden können. Normalerwelse wird so verfahren, daß zuerst die für eine Korrekturebene erforderUchen Gewichte bestimmt werden und die Kurrektur durchgeführt wird, bevor mit dem Auswuchten in der zweiten Ebene begonnen wird. Diese Verfahrensweise ist notwendigerweise zeitraubend. SchließUch muß, damit man einen niedrigen Resonanzpunkt erhält, die Federkonstanlc der Aufhängung klein sein. Das auf diese Weise erhaltene flexible System kann sehr leicht durch äußere Störungen, z. B. durch die Anwendung einer Antriebs-

on der Einrichtung verteuert.
Resonanz-Einrichtungen haben ähnliche Nachteile wie die überkritischen Einrichtungen. Dazu kommt der Nachteil, daß man das Werkstück auf eine ß bi lh R

chenscha'tung eingegeben werden. Dadurch werden die Messungen erheblich beschleunigt und genauer als bei den bekannten Einrichtungen.

Die Maßnahme, ein zu untersuchendes Rad mittels einer verschiebbaren Befestigungsvorrichtung derart auf der Welle festzulegen, daß seine eine Auswuchtebene mit einer Reaktionszone zusammenfällt, ist

i.~ , — zwar von einer überkritisch arbeitenden Auswucht-

ui. bringen muß, bei welcher der Resonanz- 30 maschine (GB-PS 964 937) an sich bekannt. Dort überschritten wird, und daß man dann das aber dient diese Maßnahme zur Berücksichtigung der :k allmählich langsamer werden lassen muß, spezifischen Verhältnisse des üoerkritischen Ausübe ! Resonanz-Drehzahl durchfahren wird. Die- wuchtens, bei denen die seitliche Auslenkung der

ser Vorgang ist äußerst zeitraubend. Welle und nicht die auftretenden Reaktionskräfte ein

Wie aus der vergleichenden Darstellung in Späth, 35 Maß für die Unwucht sind. Demgegenüber wird durch »Die Wuchtfibel«, Girardet-Verlag, Essen, 1962, die genannte Festlegung des Rades auf der Welle S. 51 bis 63, hervorgeht, haben unterkritisch arbei- bei der Erfindung eine deutliche Vereinfachung der tende Auswucht-Einrichtungen den klären Vorteil, zugeordneten Rechenschaltung erreicht, daß nur die im System existierenden Kräfte gemessen Vorzugsweise ist jeder Meßaufnehmer als Meßwerden, da die Auswanderung des Systems klein ist. 40 umformer ausgebildet, welcher ein Signal erzeugt, das Mit anderen Worten sind die auf die Abstützungen nach Amplitude und Phasenlage der Größe bzw.

"'*■ ---'--·-''- ->— Richtung der an der Meßstelle auftretenden dynamischen Reaktionskräfte entspricht. Damit läßt sich ein besonders niedriger Störgeräuschpegel erzielen.

Im einzelnen erzeugt die Rechenschaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung am Ausgang der Summierstufe ein Signal, das einem Ausgleichsgewicht entspricht, das am Rad in der inneren, die benach-

unterkritisch arbeitenden üinncntung aus, wie sie aus barte Lagerstelle durchsetzenden Auswuchtebene ander FR-PS 1511270 bekannt ist. Diese bekannte 50 zubringen ist. Nach Umlegen der zwei gleichzeitig Einrichtung hat aber noch den Nachteil, daß ihre betätigbaren Schalter, von denen einer die Verbin-Rechenschaltung sehr kompliziert ist, da geometri- dung zwischen dem zweiten Meßaufnehmer und der sehe Größen oder Abmessungen der jeweiligen Meß- Summierstufe trennt, wenn der andere den Festwideranordnung an vier Stellen, nämlich mit vier Poten- stand überbrückt, dient die gleiche Rechenschaltung tiometern eingegeben werden müssen. Außerdem 55 in einem Arbeitsgang auch zur Bestimmung des Aushandelt es sich trotz der in dieser Patentschrift vor- wuchtgewichteo, das am Rad in der äußeren, die geschlagenen Vereinfachung, die durch Festlegung Welle außerhalb des Abschnittes zwischen den beiden einer Bezugsebene erzielt werden soll, der gegenüber Lagerstellen durchsetzenden Auswuchtebene anzudie geometrischen Größen gemessen werden, um die bringen ist. Die einfache Ausbildung der Rechen-Einstellung zweier verschiedener nicht konstanter 6q schaltung kompensiert vorteilhafterweise auch den bei Größen, nämlich der Abstände der beiden Auswucht- unterkritischen Einrichtungen an sich vorhandenen ebenen des Rades von der Bezugsebene. Um die Bedienung der vier Potentiometer zur Einstellung dieser
beiden Abstände zu erleichtern, schlägt die FR-PS

IVlIl anUCICll YYVJIlN-Il oiuu uiv ——.. —1~ ι·«-,.-· _o

des Werkstückes ausgeübten Reaktionskräfte dem Betrag der im Werkstück vorhandenen Unwucht proportional und ziemlich unabhängig von der Masse des Werkstückes selber. Bei Autorädern, von denen man weder die Masse noch die Massenkonfiguration kennt, ist dies von großem Vorteil. Wegen der genannten Vorteile geht die Erfindung daher von einer unterkritisch arbeitenden Einrichtung aus, wie sie aus

komplizierte Einstellgetriebe vor. Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe

unterkritischen Einrichtungen an sich vorhandenen Nachteil, daß die Signale von den Meßaufnehmern klein sind und daher leicht von Störsignalen verfälscht werder können.

Besonders niedrig wird der Störgeräuscbpegel durch Anwendung der Maßnahmen nach Anspruch2.

" -—«n A-—.„,„ti -\ lud.

Ä|ÄÄS SEsSsraKSisM

ZUEUUIIUC, Uli- /-KUO^i.-~.._ö 1

pinWehend damit die Bedienung der Auswucht-

s 6

Ausgleichsgewichte anzubringen sind, sichtbar anzu- Erzeugung einer elektrischen Analogie benutzt wer-

zeigen. den, um einem gemeinsamen Anzeigesystem für beide

Andere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfin- Auswuchtebenen X und Y Information so zuzufüh'

dung sind in den restlichen Unteransprüchen gekenn- ren, daß sich der Betrag und die Stelle der vorhanzeichnet 5 denen Unwucht in jeder Auswuchtebene genau be-

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schemata- stimmen läßt.

scher Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel und Die bei der erfmdungsgemäßen Einrichtung be-

mehreren Abwandlungen desselben erläutert. Es zeigt nutzte eigentliche mechanische Vorrichtung ist in

F i g. 1 in schematischer Darstellung die Seitenan- F i g. 1 gezeigt. Ein Rad 2 ist abnehmbar an einer sieht einer das untersuchte Rad tragenden mechani- io drehbaren Welle 3 befestigt welche in zwei Reak-

schen Vorrichtung einet erfindungsgemäßen Einrei- tionszonen P₁ und P_x unterstützt ist. Die beiden Aus-

chung, wuchtebenen sind mit den Buchstaben X und Y be-

FIg. 2 ein für den Betrieb der in Fig. 1 gezeigten zeichnet, und es ist ersichtlich, daß die innere AusVorrichtung gültiges Kräftediagramm, wuchtebene X im wesentlichen mit der Reaktions-

Fig. 3 das Schaltbild einer Ausführungsform eines 15 zoneP₁ zusammenfällt

Teils einer Rechenschaltung zur Bestimmung des in Aus dem Kräftediagramm der F i g. 2 lassen sich

Fi g. 2 gezeigten Wertes X in Form von Stromande- die folgenden Ausdrücke 1 und 2 ableiten, rangen,

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Schaltung mit einer Ausdruck 1 anderen Stellung der Schalter zur Bestimmung des in ·ο

F i g. 2 gezeigten Wertes Y, f = — γ. JL

Fig.5 das Schaltbild einer abgeänderten Ausfüh- b rungsform eines Teils der Rechenschaltung zur Be-

Stimmung der in Fig. 2 gezeigten Werte* und Yin y=_f₂.JL χ = F₁- YjI + —|.

Form von Spannungsänderungen anstatt in Form von as b \ b ) Stromänderungen,

F i g. 6 das Schaltbild einer Ausführungsform eines Durch Substitution von Y ergibt sich

Teils der Rechenschaltung als Beispiel einer zum Ausdruck 2 Auswuchten von Rädern praktisch benutzten Ausführungsform, 30 x-f+F'—(i+-^\=F+f(—4-i\

F i g. 7 eine isometrische Ansicht einer erftndungs- * * ^α \ b J ¹ ^a \ β J gemäßen Einrichtung in vereinfachter Darstellung,

F i g. 8 eine teilweise geschnitten gezeichnete Sei- _un(j _mj_t £_ _ ^.

tenansicht der in F i g. 7 gezeigten Einrichtung, wo- a bei einige Teile der Übersichtlichkeit halber fortgelas- 35

sensind, Y=—K-F_t X = F₁ + F₂(A +1).

F t g. 9 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab durch eint; teleskopartig ausgebildete Welle und Die aufgrund der Unwucht des untersuchten Rades ihre Aufhänger, an deren freiem Ende ein zu unter- in den Auswuchtebenen Y und X wirkenden Kräfte suchendes Rad befestigbar ist 4° sind also durch F₁ und F₂ in den Reaktionszonen P₁

Fig. 10 das Blockschaltbild einer Ausführungs- bzw. P₂ ausgedrückt Die Ausdrücke für die Kräfte Y

form des gesamten elektrischen Systems einer erfin- und X enthalten als Faktor für F₂ die Größe K bzw.

dungsgemäßen Einrichtung. K + 1.

Es ist bekannt, daß die Unwucht z. B. eines Auto- F i g. 3 zeigt eine analoge elektrische Schaltungsrades in zwei beliebigen Ebenen aufgelöst werden 45 anordnung zur Erzeugung eines der Kraft X proporkann, welche Auswochtebenen genannt werden und tionalen elektrischen Signals aus zwei Signalströmen durch die gegenüberliegenden Kanten der Radfelge I₁ und /₂, welche den Reaktionskrä^en F₁ und F₂ in definiert sind. Die beiden Auswuchtebenen werden im den Reaktionszonen P₁ bzw. P₂ proportional sind, folgenden innere bzw. äußere Auswuchtebene ge- Diese Signale werden dazu benutzt, jeweils eine Spannannt. Es ist außerdem bekannt daß eine exzentri- 50 nung an einem Widerstand zu erzeugen. Die Spansche Masse, wie z. B. die Unwucht einer rotierenden nungen werfen in einer z. B. in F i g. 3 gezeigten Welle, eine Kraft ausübt, deren Betrag dem Betrag Summierstufe addiert.

der Masse und dem Abstand von der Mittelachse der Zur Erzeugung eines der Kraft X proportionalen

Welle proportional ist. Solch eine umlaufende Kraft Signals werden zwei Signale in der folgenden Weise

erzeugt Momente, welche an zwei Reaktionszonen 55 gemischt Erstens wird der Strom /, dazu benutzt

in radiale, in einer Ebene liegende Kräfte aufgelöst eine Spannung an einem Widerstand R₁ zu erzeugen

werden können. Zum Beispiel haben die beiden Reak- welche zur Summierstufe gelangt. Zweitens wird das

tionszonen in Längsrichtung der Welle einen Abstand Signal I₂ einem Netzwerk zugeführt, welches ein Ρσ

voneinander und eine von ihnen ist im wesentlichen tentiometer oder einen anderen veränderbaren Wider

in der gleichen, sich quer zur Welle erstreckenden 60 stand VR₁ und einen festen Widerstand R„ umfaßt

Ebene angeordnet, in welcher auch die innere Aus- Das Potentiometer VR₁ repräsentiert die Größen /

wuchtebene des untersuchten Rades angeordnet ist im Ausdruck

Eine entsprechende Anordnung ist m den Fi g. 1 und ρ _« , .%

2 gezeigt. Bei einem solchen starren System stellt das ²^ ''

in Fig. 2 gezeigte einfache Kraftdiagramm eine ge- 65 Die Größe des Widerstandes R₂ ist so gewählt, dal

naue Analogie des Systems zu einem bestimmten er den Wert 1 im obigen Ausdruck repräsentiert.

Zeitpunkt dar. Fig. 4 zeigt wie nach Betätigung der beiden 11

Eine solche geometrische Anordnung kann zur Fig. 3 gezeigten Schalter SWl und SR'2 ein Signa

Analogie zum Ausdruck
V _ _ jfe. F₉

_{und de} ⁸ _m mittleren Hauptabschnitt des Gehau esi ge-
^^ ^ Innerhalb des mittleren Hauptabschnittes 11
sind zwei in dessen Längsrichtung einen Abstand zueinander aufweisende Kugellager 9 und 9a angeordnet so daß Querbewegungen relativ zu den Endao-

^Ä

- *%XSXS* daran bestes Rad n,ü»e„

sicher einem Widerstand ^₃ '"β;·";—: .v_t „„, menscheibe sitzt aui uem νυιι _u^· "~"~-e.—o-Wp? demjenigen des Widerstandes R₂ S¹⁶¹⁰¹J¹'..^¹ _richtung für das Rad entfernten Enden der Welle.

der Schaltung liegende

_{neben den}

befestigt ist,

S der Am
der Wertere!*, '

J ^^„,„^ _Reaktior,_Sione, in welcher
.» Welle» der benachbarter, Lagerstelle unterstützt

_ge,-

»-—r

gel 21. Zum Befestigen eines Rades werden der Kra

, < Λ = k < 2 ^a

55

₂ 6 zeigt außerdem einen

Snen veränderbaren ^J^ SÄ

glichen, durch die Jf^Sse? afSn d?e Radfelgen festgelegten mrchmesse^ an den

Auswuchtgewichte angebracht werden, uie v«

baren Widerstände bzw. ^Ρο^°™*£ΐ*^Γ dem sind vorzugsweise entsprechend der öreixe ^ ■ ^ Durchmesser der Radfelge geeicht. Ausbil-

Der mechanische Teil einer bevorzugten Atsbü dungsform der Erfindung Jm **£*£*£ ^. gezeigt Eine drehbare weue^

einer von Hand drehbaren Schraube 22 bewirkt werden welche in eine axiale Gewindebohrung am Ende der Welle 3 eingeschraubt wird. Der Kegel kann ar der Spitze bzw. Stirne mit einem parallelen oder ver- ^ _Abscnnitt versehen sein um das Montierer des Rades und des Kegels auf der Welle zu erleich

^teZum Anschalten des Motors, der die Welle auf du erforderliche Drehzahl bringt, ,st em geeigneter Fuß ^_χ Handschalter vorgesehen

^^^ _&^ ^^ Auswuchtebene des Rades genai

in der Ebene der benachbarten Reaktionszone bzw

^ _die _heaadlbaiUt Lagerstelle durchsetzend an

geordnet werden kann, ist die Befestigungsvorrich g ^ ^ _{untersuchende Rad} -_m Längsnchtun,

der Welle verschiebbar. Dazu ist die Welle 3 al

409542/2

9 10

Hülse ausgebildet, in welcher ein Schaft 26, welcher stärker über eine Quadrierschaltung 58, einen Pha-

an einem Ende die Befestigungsvorrichtung trägt, senwähter 59 und eine Triggerschaltung 61 mit einet

teleskopisch verschiebbar angeordnet ist. Der Schaft Triggerspule zu einer Stroboskopblitzlampe 62, wel-

weist eine Klemmvorrichtung auf, mittels welcher er ehe einer an der Welle befestigten und mit diesei

in jeder beliebigen Lage innerhalb der Hülse fest- 5 rotierenden Tafel bzw. Skala 63 zugeordnet ist.

stellbar ist. Die von den Meßumformern 42, 43 abgegebenen

Zum Festklemmen ist der Schaft 26 an dem der Signale gelangen zu zwei getrennten Vorverstärkern,

Befestigungsvorrichtung gegenüberliegenden Ende welche als Impedanzwandler arbeiten und die Im-

mit einer axialen Bohrung 27 versehen, in welcher pedanz auf einen relativ niedrigen Wert herabsetzen,

ein Keilkegel 28 angeordnet ist, der mit einem festen io ohne die Amplitude der Signale im wesentlichen zu

Endabschluß 36 der Hülse verbunden ist. Der Keil- verändern. Die Impedanzwandler können z. B. inte-

kegel 28 ist mittels eines federbelasteten Konus 29 grierte Schaltungen mit Feldeffekttransistoren umfas-

spfeizbar, so daß sich der Schaft in jeder beliebigen sen.

Stellung relativ zur Hülse arretieren läßt. Zum Lösen Die beiden so gebildeten Signale gelangen zu der der Klemmvorrichtung ist eine in Längsrichtung des 15 zuvor erwähnten Rechenschaltung 52, die eine elek-Schaftes verschiebbare Stange 31 vorgesehen, an de- trische Analogie der Ausdrücke bildet, weiche den ren einem Ende der Konus 29 befestigt ist und de- zuvor an Hand der Fi g. 3 bis 6 beschriebenen Schalren anderes Ende aus dem Schaft und der Hülse her- hingen entnommen ist. Von der Recherischaltung ausreicht und mit einem abgerundeten Kopfstück 32 werden die Signale an die Mischstufe 53 abgegeben, versehen ist. Die Stange ist von einer Schraubenfe- «> in welcher die algebraische Summe der Signale geder 33 umgeben, welche zwischen einer Mutter 34 bildet wird. Der Ausgang der Summierstufe kann auf oder einem anderen Anschlag auf dem Schaft und einen Spannungsteiler gegeben werden, in welchem zwischen dem festen Endabschluß 36 der Hülse ein- z. B. mittels eines zweiten Potentiometers die Signalgespannt ist. Am Kopfstück kann z. B. ein Winkel- amplitude zur Berücksichtigung des Raddurchmessers hebel 37 angreifen, welcher an der Stützkonstruktion »5 variiert wird.

7 angelenkt und mittels eines geeigneten Gestänges Nachdem die Signale einen zugeordneten Verstär-

über ein Fußpedal oder einen schwenkbaren Hand- ker 54 passiert haben, der einen Tiefpaßfilter umfas-

hebel betätigbar ist. sen kann, gelangen sie zu einem zweiten Verstärker

Außerdem kann ein in den Figuren nicht gezeigter 54 a, welcher ein Doppel-T-Filter umfassen kann, das an der Stützkonstruktion 7 befestigter Anschlag vor- 30 über einen schmalen Frequenzbereich abstimmbar ist. gesehen sein, welcher längs einer Skala einstellbar Die Abstimmregelung wirkt als phasenschiebendes ist und dazu dient, die innere Auswuchtebene eines Netzwerk, so daß der von der zuvor erwähnten Röhre zu untersuchenden Rades durch Anlegen des Rades 62 erzeugte Blitz mit der Unwuchtstelle des Rades an den Anschlag in die richtige Ausrichtung relativ koinzident gemacht werden kann,
zur Welle zu bringen, bei der die innere Auswucht- 35 Der Ausgang dieser Stufe der elektrischen Schalebene bzw. der innere Felgenrand genau die benach- tung hat zwei Funktionen. Er ist z. B. über geeignete barte Lagerstelle durchsetzt. Schalter Gleichrichtern zugeführt, die ihrerseits einen

Die elektrischen Schaltkreise der erfindungsgemä- Kondensator aufladen, dessen Klemmspannung mit-

Ben Einrichtung sind als getrennte elektronische Ein- tels einer Elektrometerschaltung und einem der~Meß-

heit ausgebildet und in einem Gehäuse 41 neben dem +o instrumente 56 bzw. 57 feststellbar ist. Die Meßin-

zu untersuchenden Rad untergebracht. strumente sind so ausgebildet, daß sie die Masse an-

Das Verbindungsglied zwischen dem mechanischen zeigen, die zum Auswuchten des Rades an diesem

und elektrischen Teil der erfindungsgemäßen Einrich- in der inneren und äußeren Auswuchtebene ange-

tung stellen zwei Meßaufnehmer in Form von Meß- bracht werden muß. Die Meßschaltungen bewirken

umformern 42 und 43 dar, wobei den beiden Lager- 45 auf bekannte Weise, daß der Zeigerausschlag erhal-

stellen in den Reaktionszonen, an denen die Welle ten bleibt, nachdem die Drehung "der Welle und des

abgestützt ist jeweils ein Meßumformer zugeordnet Rades aufgehört hat.

ist. Die beiden Meßumformer sind z. B. an den Stütz- Die zweite Funktion des vom Ausgang des Verarmen 10 befestigt oder mit diesen als Einheit aus- stärkers abgenommenen Signals ist die Triggerung gebildet, welche mit den gegenüberliegenden Endab- 50 der Blitzröhre 62. Dazu wird das Signal zuerst in schnitten 6 des Gehäuses für die Welle verbunden einer geeigneten Schaltung genau quadriert, und dann sind. wird, abhängig davon, welche Attswuchtebene gerade

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die beobachtet wird, die geciimetc Phase ausgewählt

elektronische Baueinheit zwei jeweils einem Meß- welche dem Triggersystem 6t zugeführt wird, das

umformer zugeordnete Impedanzwandler 51 (vgl. 55 einen impuls zum Zünden der Stroboskopblitzröhre

F i g. 10). Der der Lagerstelle unmittelbar neben der 62 erzeugt.

Befestigungsvorrichtung für das Rad zugeordnete Die Markierungen auf der rotierenden Skala oder

Meßumformer wird fan folgenden der innere Meß- Teilung 63 sind am Umfang verteilten Stellen des

umformer 42 genannt, während der andere der äußere Felgenrandes des untersuchten Rades zugeordnet

Meßumformer 43 genannt wird. 60 Daher bilden die durch die Blitzröhre während der

Die beiden Impedanzwandler 51 geben ihr Aus- Drehung des Rades sichtbar gemachten Markieron-

gangssignal an eine auf der Grundlage analoger Ve-- gen einer Anzeige für die Lagen bzw. Stellen in der

hältnisbildung arbeitende Rechenschaltung 52 ab, inneren und äußeren Auswuchtebene der Felge, an

welcher eine Mischstufe in Form einet Summierstufe welchen Auswuchtgewichte bestimmter Masseange-

53 und ein oder mehrere Verstärker 54 nachgeschal- e₅ bracht werden müssen.

tet sind. Die Verstärker wiederum geben ihr Signal Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß sich

an zwei Meßinstrumente 56 und 57 ab. mittels der erfindungsgemSßen Einrichtung in einem

Außerdem gelangen die Ausgangssignale der Ver- Arbeitsgang sowohl" das Gev.xht als auch die Lage

von Auswuchtgewichten bestimmen lassen, die zur Auswuchtung eines Autorades oder ähnlichen Rades erforderlich sind.

Die meisten Autoräder und ähflliche Räder haben eine Scheibenfelge mit einer öffnuug in der Mitte, durch welche die Welle bzw. der Schaft während der Untersuchung des Rades hindurchreichen kann. Bei manchmal vorkommenden Rädern jedoch, die keine mittlere öffnung aufweisen, macht es die telesko-

pische Ausbildung der Welle möglich, daß das Rad in Längsrichtung der Welle verschiebbar ist und daher richtig angeordnet werden kann, ohne daß die Welle durch das Rad hindurchreichen muß.

Außerdem erleichtert die teieskopische Ausbildung der Welle die Ausrichtung der inneren Auswuchtebene des Rades mit derjenigen der benachbarten Reaktionszone, wenn das Rad an der drei baren Welle befestigt ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

4388

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Ermitteln der Unwucht von Rädern mit einer mit fester Drehzahl im unterkritischen Bereich antreibbaren Welle, die gegenüber der Einrichtung an zwei Reaktionszonen elastisch abgestützt ist und an einem freien Ende eine Befestigungsvorrichtung für ein zu untersuchendes Rad aufweist, und mit zwei der Welle zugeordneten Meßaufnehraern für die an den Reaktionszonen auftretenden Reaktionskräfte, die an eine analoge Rechenschaltung angeschlossen sind, welche unter Berücksichtigung mittels mindestens eines verstellbaren Spannungsteilers manuell eingebbarer geometrischer Größen der jeweiligen Meßanordnung aus den Signalen der beiden MeSaufnehmer zwei den Unwuchtkräften in der äußeien und in der inneren Auswuchtebene des Rades entsprechende Signale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (16) für das Rad (2) derart in Längsrichtung der Welle (3) verschiebbar ist, daß die innere Auswuchtebene (X) des Rades in Fluchtung mit der der Befestigungsvorrichtung benachbarten Reaktionszone (P₁) bringbar ist und daß die Rechenschaltung (52, 53) eine Serienschaltung a-is einem entsprechend dem Verhältnis des Abstandes (b) zwischen den Reaktionszonen (P₁; P₂) zum Aostend (α) zwischen den Auswuchtebenen (X; Ϊ) einstellbaren Spannungsteiler (VR₁) und einem Festwiderstand (R₂) umfaßt, welche an den ersten, der vom freien Ende der Welle (3) weiter entfernten Reaktionszone zugeordneten Meßaufnehmer (43) angeschlossen ist, sowie eine Summierstufe (53), deren einer Eingang mit dem Abgriff des Spannungsteilers und deren anderer Eingang mit dem zweiten MeESaufnehmer (42) verbunden ist, und zwei gleichzeitig betätigbare Schalter (SWl; SWl) vorgesehen sind, von denen einer die Verbindung zwischen dem zweiten Meßaufnehmer (42) und der Summierstufe (53) trennt, wenn der andere den Festwiderstand (R₂) überbrückt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßaufnehmer als Meßumformer (42; 43) ausgebildet ist. welcher ein Signal erzeugt, das nach Amplitude und Phasenlage der Größe bzw. Richtung der an der Reaktionszone auftretenden dynamischen Reaktionskräfte entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang der Rechenschaltung (52, 53) eine Triggerschaltung (51) für eine Stroboskoplampe (62) angeschlossen ist, welche eine mit der Welle (3) umlaufende Teilung (63) beleuchtet.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Hilfe einer Skala einstellbarer, gerätefester Anschlag für das zu untersuchende Rad (2) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) mittels zweier Kugellager (9; 9 a) im mittleren Abschnitt (11) eines Gehäuses (4) gelagert ist, dessen gerätefest abgestützte Endabschnitte (6) nur stellenweise mit dem mittleren Abschnitt verbunden und diesem gegenüber flexibel bewegbar sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßaufnehraei (42; 43) an den Endabscbnitten (6) des Gehäuses (4) befestigt sind.