DE2501701A1 - Wheel balancing appts. for motor vehicles - displays weight and position of required ballast without wheel removal - Google Patents

Abstract

The vehicle is positioned with the relevant wheel resting on a drive which is driven by a motor tupically at about 900 r.p.m. A test apparatus consisting of a truncated conical drum and its attachments is then pressed against the inner wheel rim by a spring, so that it runs concentrically with the wheels. An accelerometer provides an output from this via a slip ring and a compensating weight or ballast attached to this apparatus is then positioned by an electronic control system so that the minimum unbalance is achieved. The bassast is positioned bothe radially and circumferentially so that the angle and equivalent required fixed ballast weight can be read from a scale at the end of the sequence.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auswuchten eines Fahrzeugrades Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswuchten eines Fahrzeugrades, bei dem das Fahrzeugrad in Umlauf versetzt und seine vertikalen Schwingungen nach Amplitude und Phase gemessen werden, worauf in Abhängigkeit von der Amplitudenmessung ein die Unwucht kompensierendes Ausgleichgewicht am Rad befestigt wird. Method and device for balancing a vehicle wheel The invention relates to a method and a device for balancing a vehicle wheel, in which the vehicle wheel is set in rotation and its vertical oscillations according to Amplitude and phase are measured, whereupon depending on the amplitude measurement a balance weight compensating for the imbalance is attached to the wheel.

Es ist bereits ein Verfahren zum Kompensieren der Schwingung eines bereiften Rades bekannt (DT-OS 1 573 542), bei dem das bereifte Rad mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, daß Schwingungen in der Eigenfrequenz des Systems entstehen. Es wird dann ein Impuls, der die Stärke der Verlagerung und deren Phasenverschiebung zu einer Vergleichsphase anzeigt, gewonnen und einem Anzeigegerät zur geleitet, das den Impuls in eine Anzeige der winkellage der Unwucht und eine Anzeige der Größe des Ausgleichsgewichtes, das geeignet ist, die schwingungsbedingte Verlagerung zu verringern, umwandelt. Schließlich wird an dem bereiften Rad ein Ausgleichsgewicht der angezeigten GröBe in der angezeigten Winkellage hinzugefügt. Abgesehen davon, daß das Erfordernis der Anregung des Schwingungssystems in seiner Eigenfrequenz einen Nachteil darstellt, erfordert das bekannte Verfahren eine sehr genaue Eichung der einzelnen, zu seiner Ausführung erforderlichen Bauelemente, damit das vom Anzeigegerät schließlich nach Winkellage und Größe bestimmte Ausgleichsgewicht auch tatsächlich die vorliegende Unwucht weitgehend beseitigt.There is already a method of compensating for the vibration of a tire wheel known (DT-OS 1 573 542), in which the tire wheel with such Speed is driven that vibrations arise in the natural frequency of the system. It then becomes an impulse that determines the strength of the shift and its phase shift for a comparison phase shows, won and directed to a display device, that converts the impulse into a display of the angular position of the unbalance and a display of the size of the balance weight, which is suitable for the displacement caused by vibrations decrease, converts. Eventually will be on the frosted wheel Balance weight of the indicated size added in the indicated angular position. Apart from the fact that the need to excite the oscillation system in its Natural frequency is a disadvantage, the known method requires a lot precise calibration of the individual components required for its execution, thus the balance weight finally determined by the display device according to its angular position and size in fact, the existing imbalance is largely eliminated.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, bei denen auf einfache Weise Winkellage und -größe des erforderlichen Ausgleichsgewichtes optimal, d.h. ohne die Gefahr von Meßfehlern bestimmt werden können.The aim of the invention is a method and a device from the opening paragraph mentioned genus, in which the angular position and size of the required in a simple manner Balance weight optimally, i.e. without the risk of measurement errors can.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll von kompaktem und leicht am Fahrzeug anbringbarem Aufbau sein und sich wirtschaftlich herstellen lassen.The device according to the invention should be compact and light on Vehicle attachable structure and can be manufactured economically.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß man mit dem Rad eine Ausgleichsmasse mitrotieren läßt und diese in Abhängigkeit von der Amplitudenmessung relativ zum Rad in Radial-.To solve this problem, the invention provides that with the Wheel can rotate a balancing mass and this depending on the amplitude measurement relative to the wheel in radial.

und Umfangsrichtung so lange verschiebt, bis die Unwucht verschwindet. Erfindungsgemäß wird also nicht die Unwucht meßtechnisch erfaßt und daraus ein Maß -für Größe und Winkellage des Ausgleichsgewichtes abgeleitet, sondern es wird durch geeignete Verschiebung einer Ausgleichsmasse in radialer-und Umfangsrichtung die Unwucht vollständig kompensiert, so daß man nach Abschluß der durch das erfindungsgemäße Ver- 3 fahren vorgeschriebenen Maßnahmen vollständig sic vsein kann, die richtige GröBe und die richtige Winkellage der Ausgleichs~ masse gefunden zu haben.and shifts the circumferential direction until the imbalance disappears. According to the invention, the imbalance is not detected by measurement and a measure is derived from it -for size and angular position of the balance weight derived, but it is by suitable displacement of a balancing mass in the radial and circumferential direction Imbalance completely compensated, so that after completion of the inventive Procedure 3 prescribed measures can be completely safe, the correct one To have found the size and the correct angular position of the leveling compound.

Durch radiale Verschiebung der Ausgleichsmasse ermöglicht es die Erfindung, für eine bestimmte Radtype mit einer einzigen Ausgleichsmasse auszukommen, wobei lediglich darauf zu achten ist,-daß die Ausgleichsmasse so groß ist, daß sie bei Anordnung auf dem größten Radius jede nur denkbare Unwucht überkompensieren wurde.By radial displacement of the balancing mass, the invention enables for a certain type of bike with a single balancing mass get along the only thing to be ensured is that the balancing mass is so large that it overcompensate for any conceivable imbalance when arranged on the largest radius became.

Da die Ausgleichsmasse zweckmäßigerweise ein integrierter Bestandteil der für die Ausführung des Verfahrens verwendeten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, soll nach einer bevorzugten Ausführungsform anschließend in Abhängigkeit von der die Unwucht beseitigenden Lage der Ausgleichsmasse und deren GröBe das Ausgleichsgewicht unter Berücksichtigung des radialen Abstandes von der Achse, in dem es angeordnet werden soll, bestimmt und auf dem Radius, auf dem die Ausgleichsmasse sich befindet, in dem gewählten radialen Abstand am Rad befestigt werden. Da die Befestigung des Ausgleichsgewichtes normalerweise am Rand der Felge eines bereiften Rades erfolgt, die Ausgleichsmasse jedoch im allgemeinen weiter innen am Rad stehen wird, muß das Ausgleichsgewicht eine um einen bestimmten Betrag kleinere Masse als die Ausgleichsmasse haben. Der Zusammenhang zwischen Größe und Radius der Ausgleichsmasse sowie Größe und Radius des Ausgleichsgewichtes steht jedoch physikalisch eindeutig fest, so daß die Umrechnung beispielsweise mittels einer vorher aufgestellten Tabelle erfolgen kann.Since the leveling compound is expediently an integral part the device according to the invention used for carrying out the method is, according to a preferred embodiment, then depending on the position of the balancing mass eliminating the imbalance and its size, the balancing weight taking into account the radial distance from the axis in which it is located is to be determined and on the radius on which the balancing mass is located, be attached to the wheel at the selected radial distance. Since the attachment of the Balancing weight is usually carried out on the edge of the rim of a tire with tires, However, the balancing mass will generally be further inside the wheel, this must be Balance weight is a mass smaller than the balance weight by a certain amount to have. The relationship between size and radius of the balancing mass and size and the radius of the balance weight is physically clearly established, see above that the conversion take place, for example, by means of a table drawn up beforehand can.

Der besondere Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Rad sich während der Auswuchtung am Fahrzeug befinden kann, so daß das Auswuchten unter den tatsächlichsvorw liegenden Verhältnissen erfolgt. Bevorzugt wird das Rad dabei durch eine motorisch angetriebene Trommel in Umlauf versetzt, so daß auch noch der beim Fahren übliche radiale Druck auf das bereifte Fahrzeugrad ausgeübt wird und hierdurch die tatsächlichen Verhältnisse beim Fahren noch besser nachgeahmt werden.The particular advantage of the method according to the invention is that that the wheel can be on the vehicle during balancing, so that balancing takes place under the actual circumstances. The bike is preferred thereby set in circulation by a motor-driven drum, so that too nor exerted the usual radial pressure on the tire of the vehicle when driving is and thereby imitates the actual conditions when driving even better will.

ine vorteilhafte Vorrichtung zur Ausführungs des erfindung genäßen Verfahrens mit einem Schwingungsaufnehmer, der mit dem auszuwuchtenden Rad so gekoppelt ist, daß er dessen Vertikalschwingungen in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß an einem mit dem Rad drehfest und koaxial kuppelbaren Grundrahmen um dessen Achse verstellbar ein Träger mit einer radial verstellbaren Ausgleichsmasse angeordnet ist. Der Grundrahmen ist dabei zveckmäßig ein in die Felge des Rades einsetzbarer Wuchtteller, der vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes hat und am besten durch eine Feder in die Radfelge eingespannt ist. Auf diese Weise werden-gleichzeitig eine Zentrierung und eine sichere Mitnahme des Wuchttellers durch das Fahrzeugrad gewährleistet.An advantageous device for carrying out the invention Method with a vibration sensor that is coupled to the wheel to be balanced is that it converts its vertical oscillations into a corresponding electrical signal converts, is characterized according to the invention in that on one with the wheel rotatably and coaxially couplable base frame adjustable around its axis a carrier is arranged with a radially adjustable balancing mass. The basic frame is in this case, a balancing plate that can be inserted into the rim of the wheel, preferably has the shape of a truncated cone and ideally by means of a spring in the wheel rim is clamped. In this way there is a centering and a secure one at the same time Carriage of the balancing plate through the vehicle wheel guaranteed.

Eine besonders vorteilhafte praktische Ausführungsform ist so ausgebildet, daß am Grundrahmen bzw. Wuchtteller koaxial eine zelle angeordnet ist, auf der der Träger in Umfangsrichtung verstellbar sitzt. Er erstreckt sich von der Achse wenigstens in einer Richtung radial bis zum Rande des tEuchttellers, Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform tragt der Träger zwei Stellmotore, die ihn um die Achse herum bzw. die Ausgleichsmasse radial verstellen können. Der Umfangssellmotor steht dabei vorteilhafterweise über ein Ritzel mit einem koaxial am Grundrahmen bzw. Wuchtteller befestigten Zahnrad in Eingriff, während der Radialstellmotor eine sich radial erstreckende Spindel antreibt, auf der die mit entsprechendem Gewinde versehene Ausgleichsmasse relativ zum Träger nicht drehbar angeordnet ist. Zwischen den Radialverstellmotor und die w Spindel sollte noch ein Untersetzungsgetriebe geschaltet sein.A particularly advantageous practical embodiment is designed so that a cell is arranged coaxially on the base frame or balancing plate on which the Carrier sits adjustable in the circumferential direction. It extends from the axis at least in one direction radially to the edge of the tEuchtteller, according to a particularly advantageous one Embodiment, the carrier carries two servomotors that it around the axis or can adjust the balancing mass radially. The peripheral motor is advantageously at a standstill Via a pinion with a gear attached coaxially to the base frame or balancing plate in engagement, while the radial servomotor has a radially extending spindle drives, on which the balancing mass provided with the corresponding thread is relative is arranged to be non-rotatable to the carrier. Between the radial adjustment motor and the w spindle a reduction gear should be switched.

Vorzugsweise laufen mit dem Träger elektrisch leitende Schleifringe um die Achse, welche zur elektrischen Speisung der-Stell motore dienen und mit Schleifkontakten eines nichtdrehenden Gehäuses zusammenarbeiten. Das Gehäuse trägt zweckmäßig auch den Schwingungsaufnehmer.Electrically conductive slip rings preferably run with the carrier around the axis, which are used to electrically feed the servo motors and with sliding contacts a non-rotating one Housing work together. The case carries also expediently the vibration sensor.

Eine weitere Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß das den Wuchtteller drehbar lagernde Gehäuse höhen- und seitenverstellbar an einem Grundgestell befestigt ist. Hierzu sind vorzugsweise zwischen Gehäuse und Grundgestell zwei hintereinande geschaltete Parallelogrammgestänge wirksam. Auf diese Weise kamm die Vorrichtung sehr schnell und unkompliziert an verschiedene Bahrzeugräder angepaßt werden, wobei auch eine Selbstzentrierung erfolgt.Another embodiment is characterized in that the the Balancing plate rotatable housing, height and side adjustable on a base frame is attached. For this purpose, two are preferably one behind the other between the housing and the base frame switched parallelogram linkage effective. In this way the device came together can be adapted very quickly and easily to different Bahrzeugräder, whereby self-centering also takes place.

Die Anpreßf eder ist bevorzugt zwischen dem Gehäuse und dem Grundgestell wirksam.The pressure spring is preferably between the housing and the base frame effective.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stellmotore von einer Steuerelektronik beaufschlagt werden, die das Unwuchtsignal von dem Schwingungsaufnehmer empfängt und daraus Steuersignale bildet, die die Stellmotore im Sinne einer Rerabsetzung des Unwuchtsignals betätigen. Jeder Motor wird mittels zeitlich aufeinanderfolgender Amplitudenwerte gesteuert. Ein Vergleich dieser Werte ergibt die Steuerbedingungen. Es liegt somit ein Steuerkreis vor, der so lange arbeitet, bis die Ausgleichs masse die optimale Winkel- und Radialstellung einnimmt.It is particularly advantageous if the servomotors are controlled by control electronics be acted upon, which receives the unbalance signal from the vibration sensor and therefrom forms control signals, which the servomotors in the sense of a reduction of the unbalance signal. Each engine is sequential by means of Controlled amplitude values. A comparison of these values gives the tax conditions. There is thus a control circuit that works until the balancing mass assumes the optimal angular and radial position.

Die Steuerelektronik ist zweckmäßig am Grundgestell angebracht und durch flexible Leitungen mit dem Gehäuse verbunden.The control electronics are expediently attached to the base frame and connected to the housing by flexible cables.

Die Steuerelektronik ist zweckmäßig so ausgebildet, daß bei stetig laufendem Stellmotor zeitlich aufeifolgende Signale des Schwingungsaufnehmers fortlaufend in einem Komparator verglichen werden und der Motor stillgesetzt wird, sobald ein Beschleunigungssignal größer wird als das vorangehende. Sofern nach der ersten Messung bei Beginn des Betriebes eines Stellmotors ein Beschleunigungssignal größer ist als das vorangehende, wird der Motor umgepolt, damit er in eine das Unwuchtsignal verkleinernde Richtung läuft. Die Amplitudenwerte des Beschleunigungssignals werden zweckmäßig in einem zeitlichen Abstand von fünf Perioden des Beschleunigungssignals verglichen.The control electronics are expediently designed so that at steady running servomotor, timed signals of the vibration sensor continuously can be compared in a comparator and the motor is stopped as soon as a Acceleration signal becomes larger than the previous one. If after the first measurement at the beginning of the Operation of a servomotor an acceleration signal is greater than the previous one, the polarity of the motor is reversed so that it moves in a direction that reduces the unbalance signal runs. The amplitude values of the acceleration signal are expediently in one time interval of five periods of the acceleration signal compared.

Um die Bauelemente der Steuerelektronik mehrfach auszunutzen, wird zunächst der Umfangsstellmotor und zeitlich danach der Radialstellmotor bis zur Durchführung des Ausgleichs betätigt.In order to use the components of the control electronics multiple times, first the circumferential servomotor and then the radial servomotor up to Execution of the equalization actuated.

Vorteilhafterweise beträgt die Drehzahl des Wuchttellers von 600 Upm bis 1200 Upm die Drehzahl des Trägers relativ zum Wuchtteller von 1,5 Upm bis 3 Upm und die Verschiebegeschwindigkeit der Ausgleichsmasse auf der Spindel von 0,5 cm/sec bis 2 cm/sec.The speed of the balancing plate is advantageously 600 rpm up to 1200 rpm the speed of the carrier relative to the balancing plate from 1.5 rpm to 3 Rpm and the displacement speed of the balancing mass on the spindle of 0.5 cm / sec to 2 cm / sec.

Eine zweckmäßige Schaltungsanordnung kennzeichnet sich dadurch,.An expedient circuit arrangement is characterized by.

daß der Schwingungsaufnehmer über einen Verstärker an einen Spitzenwertgleichrichter und eine logische Verknüpfungsschaltung angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Spitzenwertgleichrich ters über einen Schalter und die Verknüpfungsschaltung direkt mit dem Komparator verbunden sind, und daß die Verknüpfungs schaltung eine die Motoren beaufschlagende Leistungsendstufe speist.that the vibration sensor is connected to a peak value rectifier via an amplifier and a logic combination circuit is connected, the output of the Peak value rectifier via a switch and the logic circuit directly are connected to the comparator, and that the logic circuit is the motors feeding power output stage.

Die Ereindung wird Im folgenden, beispielsweise an Hand der Zeichnung, beschrieben; in dieser zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer an einem Fahrzeugrad angreifenden Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht der vlesentlichen Bestandteile der in Fig. 1 gezeigten Ausvncht Vorrichtung, Fig. 3 eine Seitenansicht des- Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 4 einen schematischen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Axialschnitt, der in den Fig. 2 und 3 auseinandergezogen dargestellten Teile zur Veranschaulichung der Lagerungen der relativ zueinander verdrehbaren Bauelemente und Fig. 6 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltangsan~ ordnung für die erfindungsgemäße Vorrichtung.The connection is described in the following, for example using the drawing, described; 1 shows a schematic side view of one on one Vehicle wheel attacking device according to the invention, Fig. 2 a perspective exploded view of the most important components of the in Fig. 1 shown Ausvncht device, Fig. 3 is a side view of the subject of the Fig. 2, Fig. 4 a schematic section along line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 a Axial section, the parts shown exploded in Figs. 2 and 3 for Illustration of the bearings of the components that can be rotated relative to one another and FIG. 6 shows a block diagram of a preferred gearshift arrangement for the one according to the invention Contraption.

Nach den Fig. 1 bis 4 ist beispielsweise das linke Vorderrad 26 eines Fahrzeuges 40 auf einer von einem Motor 41 über eine Welle 42 angetriebenen Trommel 27 angeordnet, wobei das normale Fahrzeuggewicht wirksam ist, d.h. das Rad 26 mit radialem Druck gegen die Trommel 27 gepreßt wird. Durch Einschaltung des Motors 41 kann die Trommel 27 und damit das Fahrzeugrad 26 auf eine gewünschte Drehzahl von z.B.iCOUpM gebracht werden.According to FIGS. 1 to 4, for example, the left front wheel 26 is one Vehicle 40 on a drum driven by a motor 41 via a shaft 42 27 arranged, the normal vehicle weight being effective, i.e. the wheel 26 with radial pressure against the drum 27 is pressed. By switching on the motor 41, the drum 27 and thus the vehicle wheel 26 can be set to a desired speed be brought by e.g. iCOUpM.

Erfindungsgemäß ist in der Felge des Rades 26 ein bereits zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörender Wuchtteller 11 angeordnet, der im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes hat. Mittels einer zentral an ihm angeordneten Welle 13 ist der Wuchtteller in einem Gehäuse 22 drehbar, aber axial fest gelagert, welches seinerseits über zwei hintereinander geschaltete Parallelogrammgestänge 23 an einem Grundgestell 30 nach Fig. 1 höhen- und seitenverstellbar angebracht ist. Eine zwischen dem Grundgestell 30 und dem Gehäuse 22 wirksame Anpreßfeder 28 preßt den Wuchtteller 11 in die Felge des Fahrzeugrades 26, wodurch ein zum Antrieb des Wuchttellers 11 ausreichender Reibdruck und eine Zentrierung des Wuchttellers 11 in der Felge erzielt werden. Es ist nämlich "Jesentlich, daß die Welle 13 mit der Radachse 45 genau ausgerichtet ist.According to the invention, in the rim of the wheel 26 is already an according to the invention Device belonging balancing plate 11 arranged, which essentially has the shape of a Has a truncated cone. The balancing plate is located by means of a shaft 13 arranged centrally on it rotatable in a housing 22, but axially fixed, which in turn over two parallelogram linkages 23 connected one behind the other on a base frame 30 according to Fig. 1 is mounted adjustable in height and laterally. One between the base frame 30 and the housing 22 effective pressure spring 28 presses the balancing plate 11 into the rim of the vehicle wheel 26, whereby a for driving the balancing plate 11 Sufficient friction pressure and a centering of the balancing plate 11 achieved in the rim will. Indeed, it is essential that the shaft 13 is precisely aligned with the wheel axle 45 is.

Nach den Fig, 2 und 3 ist auf der Welle 13 ein Träger 14 relativ zum Viuchtteller 11 und zum Gehäuse 22 drehbar gelagert, Els wesentlichen Bestandteil weist der Träger 14 eine sich radial erstreckende Drehspindel 18 auf, auf der eine mit entsprechendem Gewinde ausgestattete Ausgleichsmasse 19 sitzt, welche gegen Verdrehung relativ zum Träger 14 gesichert ist. Die Spindel 18 kann über ein Untersetzungsgetriebe 17 durch einen am Träger 14 befestigten Stellmotor 16 wahlweise in beiden Richtungen gedreht werden. Eine Skala 20 gestattet die Ablesung der radialen Stellung der Ausgleichsmasse 19. According to FIGS. 2 and 3, a carrier 14 is relatively on the shaft 13 to the Viuchtteller 11 and to the housing 22 rotatably mounted, Els an essential part the carrier 14 has a radially extending rotating spindle 18 on which a Equipped with a corresponding thread balancing mass 19 sits, which against Rotation relative to the carrier 14 is secured. The spindle 18 can be via a reduction gear 17 optionally in both directions by a servomotor 16 attached to the carrier 14 to be turned around. A scale 20 allows the radial position of the balancing weight to be read off 19th

An der Innenseite des \(iuchttellers 11 ist koaxial zur Welle 13 ein Zahnrad 12 angebracht, das mit einem Ritzel 29 eines- weiteren am Träger 14 befestigten Stellmotors 15 kämmt. On the inside of the light plate 11 is coaxial with the shaft 13 a toothed wheel 12 is attached which, with a pinion 29, is also attached to the carrier 14 attached servomotor 15 combs.

Der Träger 14 weist einen sich vom Wuchtteller 11 weg erstrekkenden, mit diesem koaxialen Vorsprung 14a auf, auf dessen Aussenseite mehrere Schleifringe 21 vorgesehen sind, die mit auf der Innenseite des Gehäuses 22 angebrachten Schleifkontakten 25 zusammenarbeiten und die Stronversorgung der Stellmotoren 15, 16 gewährleisten. Auf der Oberseite des Gehäuses 22 ist der Schwingungsaufnehmer 24 befestigt, welcher auf vertikale 1 Schwingungen der Anordnung anspricht.The carrier 14 has an extending away from the balancing plate 11, with this coaxial projection 14a, on the outside of which several slip rings 21 are provided with sliding contacts attached to the inside of the housing 22 25 work together and ensure the power supply to the servomotors 15, 16. On the top of the housing 22, the vibration sensor 24 is attached, which responds to vertical 1 oscillations of the arrangement.

Nach Fig. l ist an dem Grundgestell 30 eine Steuerelektronik 31 befestigt, die über flexible Leitungen 52 mit den Schleif kontakten 25 bzw. dem Schwingungssufnehmer 24 verbunden ist.According to Fig. 1, a control electronics 31 is attached to the base frame 30, the flexible lines 52 with the grinding contacts 25 resp. the vibration sensor 24 is connected.

In Fig. 5 ist gezeigt, wie der Träger 14 mit dem Ansatz 14a auf der Welle 13 und der Ansatz 14a des Trägers 14 im Gehäuse 22 drehbar gelagert ist. Erfindungsgemäß ist das dem Rad zugewandte Ende der Welle 13 mittels eines sie umgebenden Lagers 44 relativ zum Ansatz 14a des Trägers 14 drehbar gelagert. Das vom Rad abgewandte Ende der Welle 13 ist mittels eines weiteren Lagers 45 drehbar aber relativ zum Gehäuse 22 axial fest im Gehäuse drehbar angeordnet.In Fig. 5 it is shown how the carrier 14 with the approach 14a on the Shaft 13 and the shoulder 14a of the carrier 14 are rotatably mounted in the housing 22. According to the invention is the end of the shaft 13 facing the wheel by means of a bearing surrounding it 44 rotatably mounted relative to the shoulder 14a of the carrier 14. The one turned away from the bike The end of the shaft 13 is rotatable by means of a further bearing 45 but relative to the Housing 22 rotatably arranged axially fixed in the housing.

Das vom Rad abgewandte Ende des Ansatzes 14a ist mittels eines Lagers 46 drehbar an der Welle 13 abgestützt, während zwischen dem dem Rad 26 zugewandten Ende des Gehäuses 22 und dem zylindrischen Ansatz 14a des Trägers 14 ein weiteres Drehlager 47 vorgesehen ist. Das letztgenannte Lager 47 stützt über das Lager 44 gleichzeitig das vordere Ende der Welle 13 mit am Gehäuse 22 ab, so daß eine stabile und betriebssichere Drehlagerung geschaffen ist.The end of the projection 14a facing away from the wheel is by means of a bearing 46 rotatably supported on the shaft 13, while facing the wheel 26 between End of the housing 22 and the cylindrical extension 14a of the carrier 14 is another Pivot bearing 47 is provided. The last-mentioned bearing 47 is supported via the bearing 44 at the same time the front end of the shaft 13 with the housing 22, so that a stable and reliable pivot bearing is created.

Der Aufbau der Steuerelektronik 31 ergibt sich aus Fig. 6.The structure of the control electronics 31 is shown in FIG. 6.

Von dem auf vertikale Beschleunigungen ansprechenden Aufnehmer 24 wird ein elektrisches Signal einem Verstärker 39 zugeleitet, der einen Spitzenwertgleichrichter 33 und eine sequentielle logische Verknüpfungsschaltung 36 beaufschlagt. Ein Schalter 34 ist an den Ausgang des Spitzenwertgleichrichters 33 und die Verknüpfungsschaltung 36 angeschlossen.Of the transducer 24 responsive to vertical accelerations an electrical signal is fed to an amplifier 39, which is a peak value rectifier 33 and a sequential logic combination circuit 36 is applied. One switch 34 is connected to the output of the peak value rectifier 33 and the logic circuit 36 connected.

Die beiden Eingänge eines Komparators 35 sind an den Schalter 34 bzw. die Verknüpfungsschaltung 36 angelegt. Die Zusammenschaltung ist derart; daß über den Schalter 34 zeitlich aufeinanderfolgende Amplitudenwerte an den Eingängen des Eomparators erscheinen und verglichen werden können.The two inputs of a comparator 35 are connected to the switch 34 and the logic circuit 36 is applied. The interconnection is such; that about the switch 34 chronologically successive amplitude values at the inputs of the Eomparators appear and can be compared.

Der Ausgang d des Komparators ist wieder an die Verknüpfungs schaltung 36 angeschlossen, wodurch über die Ausgänge a, b, c eine Leistungsstufe 38 für den Antrieb der beiden Gleichstrom motoren 15, 16 angesteuert wird. Viie oben ausgeführt wurde, verschiebt der Motor 15 die Ausgleichsmasse 19 auf einer Kreisbahn, während der Motor 16 für die radiale Verschebung der Ausgleichsmasse 19 sorgt.The output d of the comparator is back to the logic circuit 36 connected, whereby a power stage 38 for the Drive the two DC motors 15, 16 is controlled. As detailed above was, the motor 15 moves the balancing mass 19 on a circular path while the motor 16 ensures the radial displacement of the balancing mass 19.

Eine an die logische Verknüpfungsschaltung 36 angeschlossene Löschtaste 37 setzt die Elemente der logischen Verknüpfungs schaltung in den Anfangszustand, wodurch eine neue Messung eingeleitet wird.A delete key connected to the logic combination circuit 36 37 sets the elements of the logic circuit in the initial state, whereby a new measurement is initiated.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt: Zunächst wird der Wuchtteller 11 gemäß Fig. l in die Felge eines Fahrzeugrades 26 eingesetzt und durch die Anpreßfeder 28 gegen diese gedrückt. Jetzt wird der Motor 41 eingeschaltet und das Rad 26 mit dem Wucht teller 11 auf seine Solldrehzahl gebracht, Null3lelhr werden durch die Steuerelektronik 31 die beiden Stellmotoren 15, 15 solange betätigt, bis sich die Ausglichsmasse 19 in einer Radial- und Umfangsstellung befindet, bei der die von SchvJingungsaufnehmer 24 abgegebenen Signale ein Minimum erreichen, d.h. eine optimale Auswuchtung vorliegt. Aus der Winkellage und der radialen Lage der Ausgleichsmasse 19 können jetzt Winkellage und Masse des an der Felge anzubringenden Ausgleichsgewichtes ohne weiteres bestimmt werden.The operation of the device according to the invention is as follows: First the balancing plate 11 according to FIG. 1 is inserted into the rim of a vehicle wheel 26 and pressed against this by the pressure spring 28. The motor 41 is now switched on and the wheel 26 with the balancing plate 11 brought to its target speed, Null3lelhr the two servomotors 15, 15 are operated by the control electronics 31 as long as until the compensation mass 19 is in a radial and circumferential position, at which the signals emitted by vibration pick-up 24 reach a minimum, i.e. there is an optimal balance. From the angular position and the radial position the compensation mass 19 can now be attached to the rim angular position and mass Balance weight can be easily determined.

Bei Verwendung der in Fig. 6 veranschaulichten Schaftungsan ordnung geht der Betrieb so vor sich, daß durch Betätigen der Löschtaste 37 die sequentielle Verknüpfungsschaltung 36 und der Komparator 35 so gesetzt werden, daß der Motor 15 die Ausgleichsmasse 19 kreisförmig im Uhrzeigersinn stetig dreht.When using the shaft arrangement illustrated in FIG. 6 the operation goes so that by pressing the delete key 37 the sequential Logic circuit 36 and the comparator 35 are set so that the motor 15 the Compensating mass 19 rotates continuously in a circle in a clockwise direction.

Der Schalter 34 sorgt dafür , daß bestimmte ankommende Amplitudenwerte des Beschleunigungssignals im Eingang des Komparators 35 gespeichert werden. In einem zeitlichen Abstand von z.B. fünf Perioden des Beschleunigungssignals werden nun ein gerade ankommendes und ein bei 35 gespeichertes vorangegangenes Amplitudensignal an den beiden Eingängen des Komparators 35 verglichen.The switch 34 ensures that certain incoming amplitude values of the acceleration signal are stored in the input of the comparator 35. In a time interval of e.g. five periods of the acceleration signal now a just arriving and a previous amplitude signal stored at 35 at the two inputs of the comparator 35 compared.

Der digitale Ausgang d des Komparators 35 steuert über die Verknüpfungsschaltung 36, und zwar die Ausgänge a, b, c, die Leistungsstufe 38 für die Motoren 15, 16 an.The digital output d of the comparator 35 controls via the logic circuit 36, namely the outputs a, b, c, the power stage 38 for the motors 15, 16 at.

Ist der zweite der am Komparator 35 verglichenen Amplitudenwerte des Beschleunigungssignals größer als der erste, wird der gerade angeschlossene Motor 15 umgepolt, so daß er jetzt in einer die Unwucht vermindernden Richtung läuft. Er dreht sich nun solange entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der nach jeweils fünf Perioden ermittelte Beschleunigungsamplitudenwert erstmals wieder größer wird als der vorhergehende. In diesem Zeitpunkt wird über die Steuerleitung c der Schalter in der Leistungsstufe 38 geöffnet und der Motor 15 damit abgeschaltet. Gleichzeitig wird hierdurch der Motor 16 eingeschaltet, so daß er nun die Ausgleichsmasse radial nach außen verschiebt. Vergrößern sich hierbei die Amplitudenwerte des Beschleunigungssignals, was am Ausgang des Eomparators 35 festgestellt wird, so wird über die Steuerleitungen a, b die Drehrichtung des Motors 16 umgepolt. Die Ausgleichsmasse 19 bewegt sich nunmehr in entgegengesetzter Richtung, und zwar solange, bis sich die gemessenen und bei 35 verglichen nen Amplitudenwerte wieder vergrößern. Der Motor 16 bleibt dann stehen, und die Auswuchtung ist vollzogen.Is the second of the amplitude values compared at the comparator 35 If the acceleration signal is greater than the first, the motor currently connected will be 15 reversed, so that it now runs in a direction that reduces the imbalance. It now rotates counterclockwise until after every five Periods determined acceleration amplitude value for the first time is greater than again the previous one. At this point in time, the switch is activated via the control line c opened in the power stage 38 and the motor 15 is switched off. Simultaneously the motor 16 is thereby switched on, so that it now radially adjusts the balancing mass shifts outwards. If the amplitude values of the acceleration signal increase, what is determined at the output of the comparator 35 is transmitted via the control lines a, b the direction of rotation of the motor 16 reversed. The balancing mass 19 moves now in the opposite direction, until the measured and increase again at 35 compared amplitude values. The motor 16 remains then stand and the balancing is complete.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (26)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Auswuchten eines Fahrzeugrades, bei dem das Fahrzeugrad in Umlauf versetzt und seine vertikalen Schwingungen nach Amplitude gemessen werden, worauf in Abhängigkeit von der Amplitudengröße ein die Unwucht kompensierendes Ausgleichsgewicht am Rad befestigt wird, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man mit dem Rad (26) eine Ausgleichs masse (19) mitrotieren läßt und diese in Abhängigkeit von der Amplitudenmessung relativ zum Rad in Radial- und Umfangsrichtung solange verschiebt, bis die Unwucht verschwindet. Claims 1. Method for balancing a vehicle wheel, in which the vehicle wheel is set in rotation and its vertical oscillations according to Amplitude are measured, whereupon depending on the amplitude size a die Imbalance compensating balance weight is attached to the wheel, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that a balancing mass (19) rotates with the wheel (26) and this depending on the amplitude measurement relative to the wheel in radial and shifts the circumferential direction until the imbalance disappears. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß anschließend in Abhängigkeit von der die Unwucht beseitigenden Lage der Ausgleichsmasse (19) und deren Größe das Ausgleichsgewicht unter Berücksichtigung des radialen Abstandes von der Achse, in dem es angeordnet werden soll, bestimmt und auf dem Radius, auf dem die Ausgleichs masse sich befindet, in dem gewählten radialen Abstand am Räd befestigt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c hn e t, that then depending on the position of the balancing mass that eliminates the unbalance (19) and its size, the balance weight, taking into account the radial distance determined by the axis in which it is to be placed and on the radius which the balancing mass is located in the selected radial distance on the wheel is attached. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z--e-i c h n'e t , daß das Rad (26) sich während der Auswuchtung am Fahrzeug befindet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z - e-i c h n'e t that the wheel (26) is on the vehicle during balancing. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rad (26) durch eine motorisch angetriebene Trommel (27) in Umlauf versetzt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not indicated that the wheel (26) is driven by a motor-driven drum (27) is put into circulation. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Schwingungsaufnehmer, der mit dem auszuvluchtenden Rad so gekuppelt ist, daß er dessen Vertikalschivingungen in ein entsprechendes elektrisches Signal um wandelt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an einem mit dem Rad (26) drehfest und koaxial kuppelbaren Grundrahmen (l1) um dessen Achse (13) verstellbar ein Träger (14) mit einer radial verstellbaren Ausgleichsmasse (19) ange--ordnet ist. 5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2 with a vibration sensor that is coupled to the wheel to be balanced is that it converts its vertical movements into a corresponding electrical signal to converts, in that it is non-rotatable on one with the wheel (26) and a base frame (l1) which can be coupled coaxially about its axis (13) and a carrier which can be adjusted (14) is arranged with a radially adjustable balancing mass (19). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Grundrahmen ein in die Felge des Rades (26) einsetzbarer muchtteller (11) ist. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the base frame has a power plate that can be inserted into the rim of the wheel (26) (11) is. ?. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h -- n e t, daß der Wuchtteller (all) die Form eines Kegelstumpfes hat. ?. Device according to claim 6, characterized in that - n e t that the balancing plate (all) has the shape of a truncated cone. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der l'guchtleller (11) durch eine Feder (28) in die Radfelge eingespannt ist. 8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the l'guchtleller (11) is clamped into the wheel rim by a spring (28) is. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e -k e n n z- e i c h n e t, daß zum Grundrahmen bzvt \'Juchtteller (11) koaxial eine zelle (13) angeordnet ist, auf der der Träger (14) in Umfangsrichtung verstellbar sitzt. 9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized g e -k e n n z- e i c h n e t that a cell is coaxial with the base frame bzvt \ 'Juchtteller (11) (13) is arranged on which the carrier (14) sits adjustable in the circumferential direction. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Träger (14) sich von der Achse (13) wenigstens in einer Richtung radial bis zum Rande des 5Suchttellers (11) erstreckt.10. Device according to one of claims 5 to 9, characterized g e -k e n n z e i c h n e t that the carrier (14) extends from the axis (13) at least in one Direction extends radially to the edge of the 5Suchtteller (11). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Träger (14) zwei Stellmotore (1, 16) trägb, die ihn um die Achse (13) herum bzvr. die Ausgleichemasse (19) radial verstellen können.11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized g e -k It is noted that the carrier (14) has two servomotors (1, 16) carrying it around the axis (13) or the balancing mass (19) can be adjusted radially. 12. Vorrichtung nach Anspruch ll, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Umfangsstellmotor (15) über ein Ritzel (29) mit einem koaxial am Grundrahmen bzw. Wuchtteller (all) befestigten Zahnrad (12) in Eingriff steht.12. The device according to claim ll, characterized in that it k e n n z e i c h -n e t that the peripheral servomotor (15) via a pinion (29) with a coaxial on the base frame or balancing plate (all) attached gear (12) is in engagement. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n.e t, daß der Radialstellmotor (16) eine sich radial erstreckende Spindel (18) antreibt, auf der die mit entsprechendem Gewinde versenene Ausgleichsmasse (19) relativ zum Träger (14) nicht drehbar angeordnet ist.13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that g e k e n n -z e i c h n.e t that the radial servomotor (16) is a radially extending spindle (18) drives on which the counterweight, sunk with the appropriate thread (19) is arranged non-rotatably relative to the carrier (14). 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß zwischen den Radialverstellmotor (16) und die Spindel (18) ein Untersetzungsgetriebe (17) geschaltet ist.14. The device according to claim 13, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that between the radial adjustment motor (16) and the spindle (18) a reduction gear (17) is switched. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß mit dem Träger (14) elektrisch leitende Schleifringe (21) um die Achse (l5) umlaufen, welche zur elektrischen Speisung der Stellmotore (15, 16) dienen und mit Schleifkontakten (25) eines nichtdrehenden Gehäuses (22) zusammenarbeiten.15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized g e -k It is noted that electrically conductive slip rings with the carrier (14) (21) revolve around the axis (l5), which is used for the electrical supply of the servomotors (15, 16) are used and with sliding contacts (25) of a non-rotating housing (22) work together. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Gehäuse (22) auch den Schwingungsaufnehmer <24) trägt.16. The device according to claim 15, characterized in that it g e k e n n z e i c h -n e t that the housing (22) also carries the vibration sensor <24). 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek e n n z e s c h ne t, daß das den Wuchtteller (ll) drehbar lagernde Gehäuse (22) hönen- und seitenverstellbar an einem Grundgestell (30) befestigt ist 17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that It is necessary that the housing (22) which rotates the balancing plate (ll) Attached to a base frame (30) so that it can be adjusted vertically and laterally 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n et , daß zwischen Gehäuse (22) und Grundgestell (30) zwei hintereinandergeschaltete Parallelogrammgestänge (23) wirksam sind.18th Device according to claim 17, characterized in that between Housing (22) and base frame (30) two parallelogram linkages connected one behind the other (23) are effective. 19. Vorrichtung nach Anspruch 8 und Anspruch 17 oder 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Gehäuse (22) und Grundgestell (30) die Anpreßfeaer (28) wirksam ist. 19. Apparatus according to claim 8 and claim 17 or 18, characterized g e k e n n n n z e i c h n e t that between the housing (22) and the base frame (30) the Anpreßfeaer (28) is effective. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stellmotore (15,16) von einer Steuerelektronik (31) beaufschlagt werden, die das Unwuchtsignal von dem Schwingungsaufnehmer (24) empfängt und daraus ein Steuersignal bildet, das die Stellmotoren (15,16) im Sinne einer Herabsetzung des Unwuchtsignals betätigt. 20. Device according to one of claims 11 to 19, characterized g e k It is noted that the servomotors (15, 16) are controlled by control electronics (31) be acted upon, which receives the unbalance signal from the vibration sensor (24) and therefrom forms a control signal which the servomotors (15,16) in the sense of a Reduction of the unbalance signal actuated. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Steuerelektronik (31) am Grundgestell (30) angebracht und durch flexible Leitungen (32) mit dem Gehäuse (22) verbunden ist. 21. The device according to claim 20, characterized in that it is not e t that the control electronics (31) attached to the base frame (30) and flexible Lines (32) is connected to the housing (22). 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der Steuerelektronik (31) bei stetig laufendem Stellmotor (15 oder 16) zeitlich auf ein anderfolgende Signale des Schwingungsaufnehmers (24) fortlaufend in einem Komparator (35) verglichen werden und deF Motor stillgesetzt wird, sobald ein Beschleunigungssignal größer wird als das vorangehende. 22. The apparatus of claim 20 or 21, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that in the control electronics (31) with the servomotor running continuously (15 or 16) in response to subsequent signals from the vibration sensor (24) continuously compared in a comparator (35) and the motor is stopped as soon as an acceleration signal is greater than the previous one. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Motor (15 oder 16) umgepolt wird, wenn bei Beginn seines Betriebes ein Beschleunigungssignal größer ist als das vorhergehende.23. The device according to claim 22, characterized in that it is not e t that the motor (15 or 16) is reversed when it starts to operate an acceleration signal is greater than the previous one. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Amplitudenwerte des Beschleuni gungssignals in einem zeitlichen Abstand von fünf Perioden des Beschleunigungssignals verglichen werden.24. Apparatus according to claim 22 or 23, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the amplitude values of the acceleration signal in a temporal Distance of five periods of the acceleration signal are compared. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Drehzahl des, Wuchttellers (11) von 600 Upm bis 1200 Upm, die Drehzahl des Trägers (14) relativ zum Wuchtteller (11) von 1,5 Upm bis 3 Upm und die Verschiebegeschwindigkeit der Ausgleichs masse (19) von 0,5 cm/sec bis 2 cm/sec beträgt.25. Device according to one of claims 22 to 24, characterized g e k It is noted that the speed of the, balancing plate (11) from 600 rpm to 1200 rpm, the speed of rotation of the carrier (14) relative to the balancing plate (11) of 1.5 rpm up to 3 rpm and the displacement speed of the balancing mass (19) of 0.5 cm / sec to 2 cm / sec. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20, 21, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schwingungsaufnehmer (24) über einen Verstärker (39) an einen Spitzenwertgleich richter (33) und eine logische Verknüpfungsschaltung (36) angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Spitzenwertgleichrichter (33) über einen Schalter (34) und die Verknüpfungsschaltung (36) direkt mit dem Komparator (35) verbunden sind, und daß die Verknüpfungsschaltung (36) eine die Motoren (15, 16) beaufschlagende Leistungsendstufe (38) speist.26. Device according to one of claims 20, 21, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the vibration sensor (24) via an amplifier (39) to a peak value rectifier (33) and a logic combination circuit (36) is connected, the output of the peak value rectifier (33) via a switch (34) and the logic circuit (36) directly to the comparator (35) are connected, and that the logic circuit (36) one of the motors (15, 16) feeds the power output stage (38).