DE2219677A1

DE2219677A1 - Verfahren zum Wuchten einer Anordnung von Reifen und Rad

Info

Publication number: DE2219677A1
Application number: DE19722219677
Authority: DE
Inventors: William Birmingham Warwickshire Wortley (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1971-04-22
Filing date: 1972-04-21
Publication date: 1972-11-02
Also published as: US3782217A; AU4137072A; JPS5612803B1; GB1391257A; FR2136590A5; IT968390B; ZA722601B

Description

DR. MÜLLER-BORS DIPL.-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

Pfünchen, den 2i APR. 1972

Mak/Sv - D I326

' DIINLOP LIMITED

Dunlop House,- Ryder Street, St.James's,,
London SVIY 6PX, England

Verfahren zum Wuchten einer Anordnung von Reifen und Rad

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wuchten von Rad/
Reif en- Anordnung en.

Wenn eine Rad/Reif en- Anordnung eine Unwucht aufweist, können
beim Drehen der Anordnung Unwuchtkräfte hervorgerufen werden, die als Eraftepaare bzw. Momente um eine vertikale Achse
und eine horizontale Achse wirken,. wobei beide Achsen parallel zur Ebene der Drehung der Anordnung sind. Das um. die horizontale Achse wirkende Moment wird als kinetische Unwucht und .
das um die vertikale Achse wirkende Moment als die dynamische Unwucht bezeichnet. Um die Unwucht von Rad/Rei'fen-Anordnungen

T>zw.Horner

zu korrigieren, werden Gewichte an die i'lanoche/äer Radfelgen angebracht, und bei einem einfachen Wuchtverfahren werden die Gewichte einfach an einem der oder beiden !flanschen angebracht,

2 0-984 5/089-5

QFHSfNAL INSfECTCD

um ein statisches Gleichgewicht der Anordnung um der_en Drehachse zu bewirken. Um sowohl die kinetische als die dynamische Unwucht zu korrigieren, müssen die Wuchtgewichte zwischen den Flanschen in einer solchen Weise aufgeteilt werden, daß der . Schwerpunkt der Gewichte in der gleichen Ebene liegt wie die Resultierende der Unwucht des Eades und des Reifens.

Bei Anwendung bekannter Verfahren zum Wuchten am Wagen ist es, wenn eine Korrektur der kinetischen und dynamischen Unwucht erwünscht ist, erforderlich, zuerst die Ead/Reifen-Anordnung kinetisch zu wuchten und dann einen zweiten getrennten Wuchtschritt mit sich drehendem Rad auszuführen und weitere Gewichte hinzuzufügen, um das Gewicht richtig zwischen den Felgenhörnern zu verteilen. Üblicherweise hat dies zur Folge, daß das Verfahren langsam ist und es erforderlich macht, drei Sätze von Gewichten an der Felge anstatt zweier Sätze anzubringen, die theoretisch maximal benötigt werden, um die Unwucht in irgendeinem besonderen Fall zu korrigieren.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Wuchten einer Anordnung aus Reifen und Rad vorgesehen, bei dem die Anordnung gedreht und die so erzeugten kinetischen und dynamischen Unwuchtkräfte gemessen werden, ein bekannter Bruchteil des Korrekturgewichtes für die so gemessene kinetische Unwucht an einem Horn des Rades angebracht wird, die Anordnung wiederum gedreht und die jetzt " erzeugten kinetischen und dynamischen Unwuchtkräfte gemessen werden und die neuen kinetischen und dynamischen Meßwerte mit den anfänglichen Meßwerten zur Bestimmung des erforderlichen Gesamtkorrekturgewichtes und dessen Verteilung zwischen den Hörnern verglichen werden.

Bevorzugt werden die kinetischen und dynamischen Unwuchtkräfto mit der Anordnung aus Rad und Reifen an dem Fahrzeug angebracht gemessen. Die Anordnung aus Rad und Reifen kann beispielsweise durch eine Drehtrommel oder ein Schwungrad gedreht werden und

die kine.tischen und dynamischen Unwucht kraft e werden an dem Milden bevorzugt durch eine elektronische Methode der Kraftmessung Gemessen, die im w es entlieh en ein Auftreten einer 3twe_uung der Wagenaufhängung verhindert.

Die Lifindung "wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise be schrieb en; in dieser zeigt;

Fig. 1 eine scheaiatische Darstellung eines W ag en-Aufhängung s-systems,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, in der die Änderung der kinetischen und dynamischen Uiiwuchtmomente mit der Position der Spitze.der Unwucht zwischen den Hörnern sowohl ohne Korrektur als auch nach Anbringung einer halben Korrektur an dem äußeren Felgenhorn dargestellt ist, und

Fig. 5. eine graphische Darstellung, in der die Änderung des Verhältnisses der kinetischen und dynamischen Unwuchtliiomente mit der Position der Spitze dca? Unwucht zwischen den Felgenhörnern gezeigt ist, nachdem a) die dynamische Unwucht elektronisch im Haßstab auf den gleichen Ablesewert wie die kinetische vergrößert worden ist und b) eine halbe Korrektur der kinetischen Unwucht an dem äußeren Felgenhorn angebracht worden ist.

Eine vereinfachte Darstellung eines Wagen-Aufhängungssystems ist in Fig. 1 dargestellt. Die Kombination aus Rad und Ileifen T ist schwenkbar (pivots) um die vertilaile Achse Y und um die horizontale Achse jL. Die kinetischen Unwuchtkräfte wirken als üiii jvj-äftepaaj- um die Achse Ά und die dynamischen Kräfte wir- ■ an als ein kraftepaiir um die Achse Y. So kann eine Messung

2 Ü H 8 U 5 / Ü B y b

_BAD

der kinetischen Unwucht ausgeführt werden durch eine Kraftmessung, die vertikale Schwingungen im Bereich K fühlt bzw. wahrnimmt, wobei die vertikalen Schwingungen um die Achse X wirken. In ähnlicher Weise kann die Messung der dynamischen ■ Unwucht ausgeführt werden durch eine Kraftmessung, die horizontale Schwingungen im Bereich D fühlt, wobei die horizontalen Schwingungen um die Achse X wirken.

In Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung die Änderung der Kräftepaare um jede Achse, wenn die Unwuchtkräfte sich von dem inneren zum äußeren Horn bewegen. Die Linie E repräsentiert das anfängliche leinetische ^räftepaar und die Linie G das anfängliche dynamische Kräftepaar. Ebenfalls ist durch die Linien F und II die Änderung in den kinetischen bzw. dynamischen Kräftepaaren dargestellt, wenn sich die Unwuchtkräfte vom inneren zum äußeren Horn bewegen, wenn ein Korrekturgewicht gleich der Hälfte des Äquivalents der anfänglichen kinetischen Unwucht an dem Hornradius an dem äußeren Radhorn diametral gegenüber der Unwuchtstelle angebracht ist.

Da die Länge des kinetischen Armes a + b (siehe Fig. 1) größer als die Länge des dynamischen Armes b ist, ist das kinetische Kraftepaär größer als das dynamische, jedoch macht sich der Effekt der Hinzufügung des Korrekturgewichts bei dem dynamischen Kräftepaar sehr bemerkbar, wenn die Unwucht sich quer über die Felge (Gesamtfeigenbreite w) bewegt.

Bei der anfänglichen Messung wird das genaue Gewicht, das erforderlich ist, um die kinetische Unwucht zu korrigieren, nicht bestimmt. Dies ist so, weil die gleiche Messung erzeugt werden könnte durch geringfügig unterschiedliche Gewichte in Abhängigkeit von der seitlichen Position bzw. Querposition der Unwucht quer über die Kombination aus Ead und Reifen.

_ Zj. _

209845/0895

BAD

Wenn die Position der Unwucht in der Kombination aus Rad und Heifen anfänglich an dem äußeren Horn liegt, werden . durch die Hinaiügung der halben Korrektur an dem äußeren Horn die dynamische Unwucht und die kinetische" Unwucht um die Hälfte vexringert. Wenn die Stelle der Unwucht sich an den. inneren Horn befindet, wird durch die halbe Korrektur das kinetische Moment verringert, es wird jedoch im allgemeinen das dynamische Moment uugekehx-t, wie es durch die Linie II in J?ig. 2. gezeigt ist, da der Abstand b üblicherweise viel kleiner als a ist-, und dadurch kann hervorgerufen werden, daß das letztere in der umgekehrten Bichtung vergrößert wird. Wenn die Längen b, a und w alle bekannt sind, dann sind die zwei Variablen nur das genaue Gewicht der Unwucht und deren genaue Position und aus den zwei Messungen mit und ohne dem bekannten Korrekturgewicht können diese Variablen genau berechnet werden, wenn

χ = Unwucht und

y - der Abstand der Unwucht von dem inneren Horn sind.

Wenn für die ersten Messungen für das kinetische Moment a k^, und das dynamische Moment = d^ abgelesen werden und die Momente um die Achsen X und Y genommen werden, werden die folgenden Gleichungen erhaltene

(1) k^ - (a + b + y) χ

(2) ά_Λ - (b + y) χ

Wenn ein Korrekturgewicht Xp, das bevorzugt näherungsweise gleich der Hälfte der für die erste kinetische Messung erforderlichen Korrektur ist, an dem.äußeren Horn angebracht ist, werden bei den zweiten Messungen für das kinetische Moment ■ k_o und das dynamische Moment a d_o abgelesen, so daß, wenn wiederum die Momente um die Achsen X und X genommen^werden, gilt: . ■ -■

- 5 -2098 4 5/0895

SAD

(3) kp ■ (a + b + y) χ - (a + b + w) x_o

(4) d₂ - (b + y) χ - (b + w) X₂

Bei einer Unordnung von (4) wird erhalten

χ (b + y) * d_o + (b + w) x_o

(5) b + y » d₂ + (b·+ w) ^₂

Wenn die Gleichung (5) in die Gleichung (3) eingesetzt wird, ergibt sich

(6) k₂ =» (a + d₂ + (b + w) X₂) χ - (a + b + w) X₂

somit k₂ » ax + d₂ + (b + w) x_o -- (a + b + w) x_o k^ «■ ax + ci^-, ü"._o

(7) χ - kp - d_P + y_K

C- C.

in einer ähnlichen Weise kann der Ausdruck bzw. die Gleichung für y gefunden werden und ooiiit kann die erforderliche Verteilung des Gewichten auf ein Felgenlirn oder beide .Felgenhörner für die abschließende Korrektur bestimmt werden. Diese Rechnung kann gewünschtenfalls automatisch ausgeführt iverden, wenn eine geeignete Ausrüstung vorgesehen ist. Jedoch sind bei vielen Wagen-Aufhängungssystenen die Abstände b und a nicht leicht messbar. Unber diesen Umständen ist ■»& unter der Voraussetzung, daß b <X a gilt, und dies trifft im allgemeinen sii, ö ein näherungsweises Auswuchten möglich und ein schnelles Verfahren zum Erreichen eines solchen Auswuchtens ist verfügbar. Nach Fig. 2 wird das dynamische Unwuchtmoment beachtlich beeinflußt und kann umgekehrt werden, wenn die halbe Korrektur für die kinetische Unwucht an dem äußeren ü'elgen-

209845/0895

BAD

horn angebracht wird, in Abhängigkeit von dem Ort der tatsächlichen Unwucht. Somit "variiert das Verhältnis zwischen dem dynamischen Moment und dem kinetischen Moment beachtlich nach dem Hinzufügen der halben Korrektur und diese Variation hängt ab von der Position der Unwucht der Kombination aus Ead und Reifen zwischen den Felgenhörnern, Ein Beispiel der Art und Weise, in der dies ausgenutzt werden kann, wird jetzt beschrieben.

Diο Momente werden im allgemeinen elektronisch gemessen; deshalb können, nachdem die anfänglichen Messungen' ausgeführt worden sind, Maßnahmen getroffen werden, daß der Maßstab der Ablesung der dynamischen Unwucht geändert wird, so daß der Anfangswert der dynamischen Unwucht als gleich dem der kinetischen Unwucht dargestellt ist. Wenn in diesem Fall beispielsweise ein Halbkorrekturgewicht an dem äußeren Horn der Radfelge angeordnet ist und die kinetischen und dynamischen Momente gemessen werden, variiert das Verhältnis der dynamischen und kinetischen Momente beachtlich in Abhängigkeit von der Position der Unwucht zwischen den Felgenhörnern. Dies ist in der graphischen Darstellung der Fig. 3 veranschaulicht.

Nach Fig. 3 wird, wenn die Position der Unwucht der Kombination aus Rad und Reifen auf dem äußeren Felgenhorn ist, durch die Hinzufügung des halben Korrekturgewichtes der gleiche Effekt sowohl auf den kinetischen Ablesewert als auch auf den maßstäblich vergrößerten dynamischen Ablesewert erreicht. Wenn jedoch die Position der Unwucht zwischen den Hörnern liegt, besteht für das maßstäblich vergrößerte dynamische Moment die Neigung, von dem kinetischen Moment zu divergieren und zunehmend negativ in bezug auf dieses zu werden. Das Ausmaß der Divergenz wird durch das Verhältnis b/w beeinflußt und die Linien I, J und K in Fig. 3 entsprechen den b/w-Verhältnissen -ä-, 1/3 bzw. 1/5. Aus Fig.3 ist jedoch ersichtlich, daß ein näherungsweises Gleichgewicht

209 8.4 5/0896

BAD ORIGINAL

bzw. ein näherungsweises Wuchten unter Verwendung dieser Divergenz erhalten werden kann, wenn

1. das gesamte Korrekturgewicht an dem äußeren Horn angeordnet wird, sofern dies«? zweiten kinetischen und dynamischen Ausgleichs- bzw. Wucht-Ablesungen bzw. Meßwerte gleich oder der dynamische Meßwert positiv und. größer als die Hälfte des kinetischen ist,

2.das gesamte Korrekturgaicht an dem inneren Horn angeordnet wird, wenn der dynamische Meßwert negativ ist, und

3. die Korrekturgewichte zwischen dem inneren und äußeren Horn gleich aufgeteilt werden, wenn der dynamische Meßwert positiv und kleiner als die Hälfte des kinetischen ist.

Die Winkelstellung der Unwucht kann bei der ersten Messunggenau festgelegt werden und wenn diese Stelle einmal bestimmt worden ist, wird jegliche Korrektur diametral gegenüber vorgenommen, wenn gewährleistet ist, daß die minimale Menge an Korrekturgewicht benutzt wird. Die Bestimmung der Winkelstellung der Unwucht kann in der üblichen Weise, beispielsweise stroboskopisch ausgeführt werden.

Unter der Voraussetzung, daß der Abstand &y?\t ist, was wiederum im allgemeinen der Fall ist, liegt die Gewichtskorrektur für den anfänglichen kinetischen Meßwert genügend nahe bei der erforderlichen gesamten Gewichtskorrektur für ein näherungsweise zu erreichendes Wuchten.

- Patentansprüche -

— 1 "> —-

209845/0895

Claims

Patentansprüche

1.j Verfahren zinn Wuchten einer Anordnung aus Reifen und Rad, ^—^ dadurch gekennz eichnet, daß die Anordnung gedreht und die erzeugten kinetischen und dynamischen Unwuchtkräfte gemessen "werden, daß ein bekannter Bruchteil des Korrekturgewichtes für die so gemessene kinetische Unwucht an einem Horn des Rades angebracht wird, daß, die Anordnung wiederum gedreht und die jetzt erzeugten kinetischen und, «anämischen Unwuchtkräfte gemessen werden und daß die neuen kinetischen und dynamischen'Meßwerte mit den anfänglichen -ließwerten zur Bestimmung des erforderlichen. G-esaintkorrekturgewichtes und von dessen Verteilung zwischen den Hörnern verglichen werden.

Verfahren nach Anspruch 1,' dadurch gekennz eichnet, daß die kinetischen und die dynamischen Unwuchtkräfte am Wagen gemessen werden.

3- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennz eich net, daß die Messungen mittels einer elektronischen Methode der Kräftemessung ausgeführt werden, die im wesentlichen ein Auftreten einer Bewegung der Wagenaufhängung verhindert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz ei chnet, daß.die Winkelstellung der Unwucht während der ersten Messungen bestimmt wird und daß der bekannte Bruchteil des Korrekturgewichtes für die kinetische Unwucht in einer Winkelstellung diametral gegenüber der Unwucht angebracht wird.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bekannte Bruchteil des Korrekturgewichtes an dem äußeren Horn des Rades angebracht

wird. - - -

209846/0896.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch g e kennz eichnet, daß die Änderung des Verhältnisses des dynamischen Meßwertes zum kinetischen Meßwert zwischen den ersten und zweiten Messungen bestimmt wird zur feststellung der Stelle der Position der Unwucht zwischen den Radfelgenhörnern.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e kennz e i,c h n e t, daß diese Änderung des Verhältnisses bestimmt wird, indem der Maßstab der dynamischen und/oder kinetischen Ablesung so eingestellt wird, daß die .Ablesungen die gleichen wie vor der .Hinzufügung des halben Korrekturgewichtes sind, und daß die zweiten Messungen ausgeführt werden, wodurch bei den zweiten' Messungen eine Divergenz der dynamischen Ablesung von der kinetischen die näherungsweise Position der Unwucht anzeigt.

- 10 -

209845/0895