DE2639384A1 - DEVICE FOR BALANCING WHEELS - Google Patents
DEVICE FOR BALANCING WHEELSInfo
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Description
PATENTANWÄLTE 263938 APATENT ANWÄLTE 263938 A
MANITZ, FINSTERWALD * O R * M K OMANITZ, FINSTERWALD * O R * M K O
München, den 1. 9- 1976 P/2/b - D 2202Munich, September 1 - 1976 P / 2 / b - D 2202
DUELOP LIMTEDDUELOP LIMTED
Ryder Street, St. James's, London S.W.1. EnglandRyder Street, St. James's, London S.W.1. England
Vorrichtung zum Auswuchten von RädernDevice for balancing wheels
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rädern.The invention relates to a device for balancing wheels.
Wenn in dieser Beschreibung und den Ansprüchen von "Rädern" die Rede ist, so sollen darunter sowohl Räder allein als auch Rad-Reifen-Anordnungen verstanden werden.When "wheels" are used in this description and the claims, both wheels alone and wheel-tire arrangements can also be understood.
Eine Vorrichtung zum Auswuchten einer Rad-Reifen-Anordnung von der Art, bei der das Rad zwei axial beabstandete Wulstsitze aufweist, umfaßt im allgemeinen eine drehbare Welle, an der eine Rad-Reifen-Anordnung befestigt wird, um eine etwaige Unwucht der Anordnung zu messen. Eine Unwucht der Rad-Anordnung <er.zeugt auf die Welle einxtfirkende Kräfte, die mit Hilfe von Meß- bzw. kühlvorrichtungen gemessen werden können, und um das Maß der Unwucht in Beziehung zu den vonA device for balancing a wheel-tire assembly of the type in which the wheel has two axially spaced apart bead seats generally comprises a rotatable shaft, to which a wheel and tire assembly is attached to a to measure any imbalance of the arrangement. An imbalance in the wheel arrangement generates forces acting on the shaft, which can be measured with the help of measuring or cooling devices, and the extent of the imbalance in relation to that of
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DR. G. MANITZ · DIPL.MNG. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. G RAM KO W ZENTRAL'CASSE BAYER. VOLKSBANKENDR. G. MANITZ DIPL.MNG. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. G RAM KO W ZENTRAL'CASSE BAYER. FOLK BANKS
MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO < BAD CANNSTATT) MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 72MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO < BAD CANNSTATT) MUNICH. ACCOUNT NUMBER 72
TEL. (089) 22 42 II. TELEX OS - 29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK : MOMCHEN 77062-805TEL. (089) 22 42 II. TELEX OS - 29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711) 56 72 61 POSTSCHECK: MOMCHEN 77062-805
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
den Meßvorrichtungen gemessenen Kräften setzen zu können, ist es entweder notwendig, die Rad-Reifen-Anordnung sehr genau so anzuordnen, daß sich ein Rad-Wulstsitz in einer vorgegebenen axialen Lage auf der Welle befindet, damit die axiale Lage des Rades nicht in Rechnung gestellt werden muß und nur der Felgenabstand relevant ist, oder alternativ die Felgen-Axiallage der Anordnung zu bestimmen und für solche Messungen beim Bestimmen der Unwuchtmasse in bezug auf die von den Meßvorrichtungen gemessenen Kräfte geeignete Korrekturen bzw. einen geeigneten Ausgleich vorzunehmen.To be able to set the forces measured by the measuring devices, it is either necessary to change the wheel-tire arrangement very much to be arranged exactly so that a wheel bead seat is in a predetermined axial position on the shaft, so the axial position of the wheel does not have to be taken into account and only the rim distance is relevant, or alternatively to determine the rim axial position of the arrangement and for such measurements when determining the unbalance mass in relation suitable for the forces measured by the measuring devices To make corrections or a suitable compensation.
Obwohl es so aussieht, als ob die Methode, bei der eine vorgegebene axiale Lage verwendet wird, vorzuziehen sei, ermöglicht es dieses Verfahren nicht, zu einer kompakten Vorrichtung zu gelangen, wenn es nötig ist, daß die Vorrichtung ohne weiteres Unwuchtkräfte sowohl bei Rädern mit offener Mitte als auch bei Rädern mit geschlossener Mitte bestimmen kann, die unterschiedliche Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung an einer drehbaren Welle erfordern. Weiterhin ist es nötig, geeignete Messungen des Radfelgendurchmessers durchzuführen, ganz gleich welches Verfahren der axialen Anordnung verwendet wird und dies stellt eine weitere Quelle für Fehlermöglichkeiten der Bedienungsperson der Maschine dar.Although it appears that the method using a given axial position is preferable, this method does not enable a compact device to be obtained when the device is required without further imbalance forces both with wheels open center as well as closed center wheels can determine the different fastening devices for attachment to a rotatable shaft. It is also necessary to take suitable measurements of the wheel rim diameter no matter which method of axial alignment is used and this is another The source of possible errors for the machine operator.
Gemäß der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Verwendung beim Auswuchten eines Rades ein drehbares Element zum Tragen des auszuwuchtenden Rades und eine die Lage des Rades messende "\ibrrichtung, die ein Ausgangssignal abgibt, das auf die Lage wenigstens eines Teils des Rades gegenüber einer gegebenen, relativ zur Vorrichtung festgelegten Stelle bezogen ist.According to the invention an apparatus for use in balancing a wheel comprises a rotatable member for support of the wheel to be balanced and a "\ ibrrichtung" measuring the position of the wheel, which emits an output signal that on the position of at least a part of the wheel with respect to a given location determined relative to the device is related.
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-Die von der Meßvorrichtung durchgeführte Messung kann z.B. den radialen Abstand eines Teils des Rades, wie z.B. der Radfelge, von der Rotationsachse des drehbaren Elementes oder z.B. den Abstand eines Teils des Rades in axialer Richtung von einer gegebenen, relativ zur Vorrichtung festgelegten SteUß betreffen.-The measurement carried out by the measuring device can e.g. the radial distance of a part of the wheel, such as the wheel rim, from the axis of rotation of the rotatable element or e.g. the distance of a part of the wheel in the axial direction from a given fixed relative to the device SteUß concern.
Die die Lage messende Vorrichtung kann eine optische Vorrichtung sein und einen Lichtstrahl umfassen, der in Richtung relativ zur Vorrichtung festgelegt und auf eine Reflexionsvorrichtung, wie z.B. einen'Spiegel oder ein Prisma gerichtet ist, der bzw. das in bezug auf die Vorrichtung so befestigt ist, daß bei einer Bewegung der Reflexionsvorrichtung der Lichtstrahl auf einen im voraus ausgewählten Teil des Rades, z.B. die Radfelge, reflektiert wird und daß der so gebildete Lichtpunkt von der Bedienungsperson gesehen werden kann. Die Reflexion des Lichtstrahls auf das Rad kann entweder durch eine lineare Bewegung der reflektierenden Vorrichtung oder durch eine Drehung dieser Vorrichtung bewirkt werden.The position measuring device can be an optical device and comprise a light beam which is directed in the direction of fixed relative to the device and on a reflective device such as a mirror or a Prism is directed, or which is attached with respect to the device so that upon movement of the Reflecting device of the light beam on one in advance selected part of the wheel, e.g. the wheel rim, is reflected and that the light point thus formed is reflected by the operator can be seen. The reflection of the light beam on the wheel can either be due to a linear movement of the reflective device or by rotating this device.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Reflexionsvorrichtung weggelassen und die Quelle für den Lichtstrahl selbst relativ zur Vorrichtung bewegt werden, um den Lichtstrahl mit dem gewünschten Teil eines Rades in Ausrichtung zu bringen.In another embodiment, the reflection device and the source for the light beam can be omitted itself can be moved relative to the device to bring the light beam into alignment with the desired part of a wheel bring to.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung kann die die Lage messende Vorrichtung zumindest einen mechanischen Fühler umfassen, der mit einem gewünschten Teil des Rades in Berührung bringbar ist.In a further embodiment of the device, the device measuring the position can be at least one mechanical Include feelers which can be brought into contact with a desired part of the wheel.
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Die Ausgabe der erforderten Meßinformation kann durch das Ablesen einer geeignet geeichten Skala erfolgen, die die erforderliche Abstandsinformation in Beziehung zur winkelmäßigen oder linearen Bewegung der Lichtstrahlenquelle bzw. der Reflexionsvorrichtung relativ zur Gesamtvorrichtung bzw.,im Fall einer mechanischen Meßvorrichtung., in Beziehung zur Bewegung des Meßfühlers setzt.The output of the required measurement information can be done by reading a suitably calibrated scale, which the required distance information in relation to the angular or linear movement of the light beam source or of the reflection device relative to the overall device or, in the case of a mechanical measuring device., related to the movement of the probe.
In Fällen jedoch, in denen die Rad-Auswuchtvorrichtung elektrische oder elektronische Rechenvorrichtungen umfaßt, die dazu dienen, die auf die drehbare Welle einwirkenden Unwucht-Lasten in Beziehung zu dem erforderlichen Auswuchtgewicht (bzw. Gewichten) zu setzen, ist es vorzuziehen, daß die Bewegung der Meßvorrichtung gleichzeitig eine Verstellung eines Potentiometers oder einer ähnlichen Signal-Ausgabevorrichtung bewirkt, so daß ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird, dasjin Beziehung zur Radlage steht und direkt in der Rechenvorrichtung verwendet werden kann.However, in cases where the wheel balancer includes electrical or electronic computing devices which serve to act on the rotatable shaft To relate unbalance loads to the required balance weight (or weights), it is preferable to that the movement of the measuring device at the same time an adjustment of a potentiometer or a similar signal output device causes an electrical output signal to be generated which is related to the wheel position and can be used directly in the computing device.
In der Beschreibung unserer schwebenden britischen Patentanmeldung 18 108/74- ist eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rädern beschrieben, die folgende Teile umfaßt: eine Meßbzw. Tastvorrichtung zum Messen der auf ein drehbares, das auszuwuchtende Rad tragendes Element ausgeübten Kräfte, eine Rechenvorrichtung zum Berechnen des Auswuchtgewichtes, das am Rad angebracht werden muß, um der Unwucht entgegenzuwirken, eine Anzeigevorrichtung, die der Rechenvorriehtung zugeordnet ist und dazu dient, das zum Ausgleich der Unwucht erforderliche Auswuchtgewicht anzuzeigen, und eine Lage-MeßVorrichtung zum Bestimmen der Winkelstellung, in der das Auswuchtgewicht an dem Rad in bezug auf eine gegebene Lage angebracht werden muß; eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann zusätzlich diese eben beschriebenen Teile umfassen.In the description of our pending UK patent application 18 108 / 74- is a device for balancing Wheels described, which comprises the following parts: a measuring or. Probe for measuring the on a rotatable, the the wheel-bearing element to be balanced, the forces exerted, a computing device for calculating the balance weight that must be attached to the wheel in order to counteract the imbalance, a display device that of the computing device is assigned and is used to display the balance weight required to compensate for the imbalance, and a position measuring device to determine the angular position at which the balance weight on the wheel is relative to a given Location must be attached; a device according to the invention can additionally comprise these parts just described.
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Die Verwendung einer Meßvorrichtung für die Lage des Hades ist insbesondere dann nützlich, wenn die Vorrichtung, auf die im vorausgehenden Absatz Bezug genommen wurde, so aufgebaut ist, daß die Anzeigevorrichtung das zum Ausgleich einer Unwucht erforderliche Auswuchtgewicht anzeigt, während das Ead abbremst, nachdem es zur Messung einer Unwucht in Drehung versetzt wurde, und folglich das zum Ausgleich der Unwucht erforderliche Gewicht nur dann anzeigt, wenn die Winkelstellung des drehbaren Elements in bezug auf eine gegebene Lage der erforderlichen Lage eines Auswuchtgewichts relativ zu der vorgegebenen Lage entspricht. Auf diese Weise wird die Winkelstellung bzw. -lage, in der das Gewicht angebracht werden muß, von der Anzeigevorrichtung, die das erforderliche Auswuchtgewicht anzeigt, nur dann angezeigt, wenn sich das Ead in der erforderlichen Winkelstellung relativ zu der gegebenen Lage befindet, und in Kombination mit dem Merkmal der Erfindung, gemäß dem die Lagemessung sowohl in radialer als auch in axialer Sichtung der Eadfelgenlage des drehbaren Elementes elektrische Signale erzeugt, ergibt sich eine kombinierte Vorrichtung, bei der die Möglichkeit eines menschlichen Fehlers im Vergleich zu herkömmlichen Ead-Auswuchtvorrichtungen erheblich verringert ist.The use of a measuring device for the position of the Hades is particularly useful when the device, referred to in the previous paragraph is so constructed that the display device indicates the balance weight required to compensate for an imbalance while the Ead decelerates after it has reached the Measurement of an imbalance was set in rotation, and consequently the weight required to compensate for the imbalance only indicates when the angular position of the rotatable element in relation to a given location of the required Corresponds to the position of a balance weight relative to the predetermined position. In this way the angular position becomes or position in which the weight must be attached, from the display device that the required balance weight only displayed when the Ead is in the required angular position relative to the given Location, and in combination with the feature of the invention, according to which the position measurement both in the radial and in the axial sighting of the Eadfelgenlage of the rotatable Element generates electrical signals, results in a combined device in which the possibility of a human error compared to traditional ead balancers is significantly reduced.
Die Beschreibung unserer schwebenden britischen Patentanmeldung Fr. 18 108/74 beschreibt weiterhin eine Vorrichtung, die insbesondere dazu geeignet ist, Eäder von der Art auszuwuchten, an denen Auswuchtgewichte an zwei axial beabstandeten Stellen angebracht werden müssen, z.B. von Fahrzeugrädern, die zwei axial beabstandete Felgen aufweisen.The description of our pending British patent application Fr. 18 108/74 further describes a device which is particularly suitable for balancing Eäder of the type where balancing weights have to be attached at two axially spaced locations, e.g. on vehicle wheels, which have two axially spaced rims.
Eine solche Vorrichtung umfaßt eine drehbare Welle für die Befestigung eines auszuwuchtenden Eades, zumindest zwei Kraft-Meßvorrichtungen zum Messen der durch irgendeine UnwuchtSuch a device comprises a rotatable shaft for the attachment of an Eade to be balanced, at least two Force measuring devices for measuring the force caused by any imbalance
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des Rades während dessen Drehung auf die Welle ausgeübten Kraft an längs der Welle voneinander axial beanstandeten Stellen, eine Eechenvorrichtung zur Berechnung der" Auswuchtgewichte, die an den axial beabstandeten Stellen des Rades angebracht werden müssen, um der Unwucht entgegenzuwirken, eine mit der Rechenvorrichtung verbundene Anzeigevorrichtung zur Anzeige der für den Ausgleich der Unwucht erforderlichen Auswuchtgewichte, und eine Lage-Meßvorrichtung zum Bestimmen der Winkelstellung in der in bezug auf eine gegebene Lage an jeder der axial beabstandeten Stellen ein Auswuchtgewicht am Rad angebracht werden muß. Bei dieser Vorrichtung zeigt die Anzeigevorrichtung vorzugsweise beide Gewichte gleichzeitig an, während das Rad abbremst, nachdem es zur Messung der Unwucht in Rotation versetzt x^urde, und nach dem Abbremsen wird vorzugsweise das Gewicht, das an der einen der axial beabstandeten Stellen angebracht werden soll, nur dann angezeigt, wenn die Winkelstellung des Rades relativ zu einer gegebenen Lage der erforderlichen Winkelstellung des an dieser axialen Stelle anzubringenden Auswuchtgewichtes relativ zur gegebenen Lage entspricht.of the wheel while it is rotating, the force exerted on the shaft at axially spaced apart from one another along the shaft Places, a calculation device for calculating the "balance weights, which must be attached to the axially spaced points of the wheel in order to counteract the imbalance, a display device connected to the computing device for displaying the amounts required to compensate for the imbalance Balancing weights, and a position measuring device for determining the angular position in relation to a given position a balance weight must be attached to the wheel at each of the axially spaced locations. In this device shows the display device preferably displays both weights at the same time while the wheel brakes after it is used for measurement the imbalance is set in rotation, and after braking the weight to be attached to the one of the axially spaced locations is preferably only then displayed when the angular position of the wheel relative to a given position of the required angular position of the corresponds to the balance weight to be attached at this axial point relative to the given position.
Bei der Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit der Auswuchtvorrichtung, wie sie im vorausgehenden Absatz beschrieben wurde, wird die die Lage des Rades messende Vorrichtung dazu verwendet, den axialen Abstand einer der Radfelgen, z.B. einer inneren Felge, die am nächsten zu der Kraft-Meßvorrichtung angeordnet ist, die dazu dient, die auf die drehbare Welle ausgeübten Kräfte zu messen, von einer vorgegebenen Stelle zu bestimmen. Die den axialen· Abstand der Felge betreffende Information ;iird der Rechenvorrichtung direkt mittels einer von Hand betätigbaren Einstellvorrichtung zugeführt, wie es in dieser Anmeldung beschrieben ist.When using a device according to the invention in connection with the balancing device as described above Paragraph was described, the device measuring the position of the wheel is used to determine the axial Distance of one of the wheel rims, e.g. an inner rim, which is arranged closest to the force measuring device, which serves to measure the forces exerted on the rotatable shaft, to be determined from a predetermined point. the Information relating to the axial distance of the rim; iird supplied to the computing device directly by means of a manually operable setting device, as is described in this application is described.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows:
iigur 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils einer Kad-Auswuchtvorrichtung,iigur 1 is a schematic, perspective view of a Part of a Kad balancing device,
Figur 2 einen schematischen Querschnitt einer optisch arbeitenden Vorrichtung gemäß der Erfindung,Figure 2 is a schematic cross section of an optical working device according to the invention,
Figur 3 eine schematische Ansicht einer anderen, optisch arbeitenden Vorrichtung gemäß, der Erfindung,Figure 3 is a schematic view of another, optically working device according to the invention,
Figur 4- in schematischer Weise eine weitere Einzelheit der in Pig. 3 wiedergegebenen Vorrichtung,Figure 4- schematically shows a further detail the one in Pig. 3 reproduced device,
Figur 5 eine schematische Ansicht einer mechanisch arbeitenden Vorrichtung gemäß der Erfindung,Figure 5 is a schematic view of a mechanically operating device according to the invention,
Figur 6 eine schematische Ansicht einer weiteren mechanisch arbeitenden Vorrichtung gemäß der Erfindung und'Figure 6 is a schematic view of a further mechanically operating device according to the invention and '
Figur 7 ein vereinfachtes Diagramm der geometrischen : Anordnung der in Fig. 6 dargestellten VorrichtungFigure 7 is a simplified diagram of the geometric: arrangement of the apparatus shown in Fig. 6
Die Vorrichtung zur Verwendung beim Auswuchten einer Rad-Reifenanordnung 17 kann, wie es in der Beschreibung der oben angegebenen britischen Patentanmeldung beschrieben ist, eine Welle 11 umfassen, die in zwei längs der Länge der Welle axial voneinander beabstandeten Lagern 12 und drehbar befestigt ist. Ein Elektromotor 14 dient dazu, die drehbare Welle über ein Riemenscheiben-System 15 bis zu einer vorgegebenen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl anzutreiben und die Welle auf dieseT Drehzahl während einer Unwucht-Bestimmung zu halten. Zwei Meßwertgeber T^ und T2 sindThe apparatus for use in balancing a wheel-tire assembly 17, as described in the specification of the UK patent application cited above, may include a shaft 11 which is rotatably mounted in two bearings 12 axially spaced along the length of the shaft and rotatably. An electric motor 14 is used to drive the rotatable shaft via a pulley system 15 up to a predetermined speed or rotational speed and to keep the shaft at this rotational speed during an unbalance determination. Two transducers T ^ and T 2 are
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zwischen einem Tragrahmen 16 und den Lagern 12 bzw. 13 angebracht, um die Unwuchtkräfte zu messen, die von der an dem einen Ende der Welle 11 befestigten Rad-Reifeneinheit 17 erzeugt werden. Eine Winkellage-Meßvorrichtung zur Bestimmung der Winkellage des an jeder Radfelge anzubringenden Gewichts in bezug auf die Winkelstellung der Welle 11 ist teilweise am Ende der Welle 11 und teilweise am Tragrahmen 16 befestigt.between a support frame 16 and the bearings 12 and 13, respectively attached to measure the imbalance forces generated by the wheel-tire unit attached to one end of the shaft 11 17 can be generated. An angular position measuring device to determine the angular position of the weight to be attached to each wheel rim in relation to the angular position of the Shaft 11 is partially attached to the end of shaft 11 and partially to support frame 16.
Figur 2 zeigt eine optische Meßvorrichtung für die Lage, des Rades gemäß der Erfindung, die dazu geeignet ist, relativ zu der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung montiert zu werden, um den Durchmesser der Radfelge und den Abstand einer der Radfelgen 80 von einer vorgegebenen Stelle auf der Vorrichtung aus Figur 1 zu bestimmen.Figure 2 shows an optical measuring device for the position of the wheel according to the invention, which is suitable for relative to the device shown in Figure 1 to be mounted to the diameter of the wheel rim and the distance to determine one of the wheel rims 80 from a predetermined location on the device from FIG.
Die optische Vorrichtung umfaßt eine Lichtquelle (nicht dargestellt) , die einen parallelen Lichtstrahl bzw. ein paralleles Licht bündel B^, in einer Richtung parallel zur Achse der Welle 11' auf einen Spiegel 81 schickt, der so im Winkel angeordnet ist, daß er den Lichtstrahl radial nach außen reflektiert. Eine Gleitstange 82, die in axialer Richtung relativ zur Achse der Welle 11' verschiebbar ist, trägt den Spiegel 81 und ist mechanisch mit einem Potentiometer (nicht dargestellt) verbunden, so daß die Lage des Potentiometerschiebers zur axialen Stellung des Spiegels und somit auch zum Abstand der inneren Felge 80 von der vorgegebenen Stelle in Beziehung gesetzt ist, wenn der Spiegel so bewegt wird, daß er den Lichtstrahl auf die innere Felge lenkt, wo der so gebildete Lichtfleck von der Bedienungsperson gesehen werden kann.The optical device includes a light source (not shown) , which bundle a parallel beam of light or a parallel light B ^, in a direction parallel to the axis of the Shaft 11 'sends to a mirror 81, which is arranged at an angle that it the light beam radially outwards reflected. A slide rod 82, which can be displaced in the axial direction relative to the axis of the shaft 11 ', carries the Mirror 81 and is mechanically connected to a potentiometer (not shown) so that the position of the potentiometer slide for the axial position of the mirror and thus also for the distance between the inner rim 80 and the predetermined point is related when the mirror is moved so that it directs the light beam onto the inner rim where the thus formed light spot can be seen by the operator.
Der Apparat umfaßt auch eine Vorrichtung zum Messen des Durchmessers der inneren Felge 80. Diese Vorrichtung umfaßt eine weitere Lichtquelle (nicht dargestellt), die einThe apparatus also includes a device for measuring the diameter of the inner rim 80. This device includes another light source (not shown) that is a
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paralleles Lichtbündel B2 in radialer Richtung relativ zur Welle 11 auf einen Spiegel 83 richtet, der in radialer Richtung beweglich und so im Winkel angeordnet ist, daß er das Lichtbündel in einer Richtung parallel zur Achse der Welle 11' auf einen anderen Teil der inneren Felge 30 lenkt. Ein Gleitstab 84- ist in radialer Richtung in bezug auf die Achse der Welle 11' verschiebbar und trägt den Spiegel 83. Eine Bewegung des Gleitstabes bewirkt eine Bewegung eines anderen Potentiometers (nicht dargestellt), so daß die Stellung des Schiebers dieses Potentiometers zur radialen Lage des Spiegels und somit zum Durchmesser der inneren "Felge 80 des Rades in Beziehung gesetzt ist, wenn der Spiegel 83 so angeordnet ist, daß er das Lichtbündel auf die innere Felge lenkt.parallel light beam B 2 is directed in the radial direction relative to the shaft 11 on a mirror 83 which is movable in the radial direction and is arranged at an angle that it the light beam in a direction parallel to the axis of the shaft 11 'on another part of the inner rim 30 steers. A slide bar 84- is slidable in the radial direction with respect to the axis of the shaft 11 'and carries the mirror 83. Movement of the slide bar causes a movement of another potentiometer (not shown) so that the position of the slide of this potentiometer relative to the radial position of the mirror, and thus related to the diameter of the inner "rim 80 of the wheel, when the mirror 83 is arranged to direct the light beam onto the inner rim.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die schematisch in den Figuren 3 und 4- dargestellt ist, umfaßt wiederum eine optische Rad-Lage-Heßvorrichtung, die geeignet ist, an dem in Figur 1 dargestellten Apparat angebracht zu werden.Another embodiment of the invention, which is shown schematically in Figures 3 and 4-, again includes an optical wheel location meter suitable for being attached to the apparatus shown in FIG will.
Wie in Figur 3 schematisch dargestellt ist, wird das von einer punktförmigen Lichtquelle 30 stammende Licht mittels einer ersten Linse 3I zu einem parallelen Lichtbündel fokussiert. Nachdem das Lichtbündel durch eine Fokussierungslinse 32, die in ihrer Lage axial relativ zur ersten Linse einstellbar ist, hindurchgetreten ist, wird ein Teil des Lichtbündels durch einen fest angeordneten Spiegel 33 reflektiert und es werden die sich ergebenden beiden Lichtbündel hierauf durch die beiden relativ zur Achse der Welle 11 radial bzw. axial zum Spiegel 33 angeordneten Spiegel 34- und 35 so reflektiert, daß das Lichtbündel mit ausgewähltenAs shown schematically in FIG. 3, the light originating from a point light source 30 is by means of a first lens 3I focused to form a parallel light beam. After the light beam through a focusing lens 32 which are axially in position relative to the first lens is adjustable, has passed through, part of the light beam is passed through a fixed mirror 33 and the resulting two light bundles are then reflected by the two relative to the axis of the shaft 11 mirror 34 arranged radially or axially to mirror 33 and 35 so reflected that the light beam with selected
eiegg
Stellen ein/Radfelge 36 in Ausrichtung gebracht wird. Die radiale und axiale Einstellung der Lage der Spiegel 34· undSet a / wheel rim 36 is brought into alignment. the radial and axial adjustment of the position of the mirrors 34 · and
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dient dazu, Potentiometer zu betätigen, um elektrische Signale zu erzeugen, die zum Eadfelgendurchmesser bzw. zum axialen Abstand der Eadfelge von der vorgegebenen Stelle in Beziehung stehen.is used to operate potentiometers to generate electrical signals that determine the wheel rim diameter or are related to the axial distance of the Eadfelge from the given point.
Vorzugsweise werden die beiden Lichtbündel an ähnlichen Stellen auf das Ead gerichtet, so daß die Längen der beiden Lichtpfade und die Einstellungen der beiden Lichtpfade identisch sind, und daß die Einstellung der Fokussierungslinse 32 gleichzeitig die beiden Lichtbündel auf die Eadfelge fokussiert. Das Maß der Einstellung bzw. der Verschiebung der Linse ist dann die Summe der Einstellungen für den Eadfelgendurchmesser (Einstellung d) und die axiale Lage der Felge (Einstellung x).Preferably, the two bundles of light are directed onto the Ead at similar locations so that the lengths of the two Light paths and the settings of the two light paths are identical, and that the setting of the focusing lens 32 the two bundles of light are focused on the Ead rim at the same time. The amount of adjustment or shift of the lens is then the sum of the settings for the wheel rim diameter (Setting d) and the axial position of the rim (setting x).
Die Spiegel 3^ und 35 können so eingestellt bzw. justiert werden, daß die reflektierten Lichtbündel auf einer Eadfelge miteinander zur Koinzidenz kommen. Alternativ hierzu können die Lichtbündel auf ähnliche, jedoch umfangsmäßig voneinander beabstandete Stellen auf einer Eadfelge, die z.B. 90° oder 180° voneinander entfernt liegen, fokussiert werden.The mirrors 3 ^ and 35 can be set or adjusted that the reflected light bundles come to coincidence with one another on an Eadfelge. Alternatively to this the light bundles can be directed to similar but circumferentially spaced locations on an Eadfelge, the E.g. 90 ° or 180 ° apart, can be focused.
Die Bewegung der Spiegel 34- und 35? die dazu dient, die Lichtstrahlen auf eine Eadfelge zu lenken, bewirkt die Bewegung von Potentiometern, die demgemäß ein Ausgangssignal erzeugen können, das zum Eadfelgendurchmesser und zur axialen Stellung längs der Welle :·- 11 in Eelation st eht.The movement of mirrors 34 and 35? which serves to direct the light beams onto a wheel rim, causes the movement of potentiometers, which can accordingly generate an output signal that is in relation to the wheel rim diameter and the axial position along the shaft : - 11 is in equation.
Die Bewegung der Spiegel kann auch dazu verwendet werden, eine Fokussierung der Linse 32 zu bewirken, um automatisch Änderungen in der Länge der Lichtwege, die durch die Bewegung der Spiegel bewirkt werden, zu kompensieren.The movement of the mirrors can also be used to bring about a focusing of the lens 32 in order to automatically Compensate for changes in the length of the light paths caused by the movement of the mirrors.
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ELgur 4 zeigt eine Anordnung, "bei der die Fokussierungslinse 32 an einem Schlitten 37 befestigt ist, der verschieb-Iich auf einem Träger 71 befestigt und unter der Wirkung einer f edervorgespanrten Schnur 38 beweglich ist, die um eine schwimmende bzw. freilaufende Riemenscheibe 39 herumgeführt ist. Die beiden Spiegel 34- und 35 sind ebenfalls an verschieblich montierten Schlitten 72 befestigt und die beiden Schlitten sind miteinander durch eine Schnur bzw. ein Seil 40 verbunden, das sich über eine fest angebrachte !Riemenscheibe 41 und- um eine schwimmende bzw. freilaufende Riemenscheibe 42 herum erstreckt, die mittels eines Rahmens 43 mit der anderen freilaufenden Riemenscheibe 39 verbunden ist.ELgur 4 shows an arrangement "in which the focusing lens 32 is attached to a carriage 37, the shift-Iich attached to a support 71 and under the action a f edvorgespanrten cord 38 is movable around a floating or free-running pulley 39 is passed around. The two mirrors 34 and 35 are also attached to slidably mounted carriage 72 and the the two carriages are connected to one another by a cord or a rope 40, which is fixedly attached via a ! Pulley 41 and - around a floating or free-running Pulley 42 extends around, which is connected to the other free-running pulley 39 by means of a frame 43 is.
Eine Bewegung von einem der Spiegel 34- oder 35 um einen Abstand χ bewirkt, daß sich der Riemenscheibenrahmen 43 lediglich um einen Abstand x/2 bewegt, doch wird diese Bewegung durch die um die Riemenscheibe 39 herumlaufende Schnur 38 vergrößert, so daß der Schlitten 37 um eine Strecke bewegt wird, die der Spiegelbewegung- und der Änderung der Länge des Lichtpfades entspricht.A movement of one of the mirrors 34- or 35 by one Distance χ causes the pulley frame 43 only moved by a distance x / 2, but this becomes Movement by the rotating around the pulley 39 Cord 38 enlarged so that the carriage 37 by one Distance is moved, that of mirror movement and change corresponds to the length of the light path.
Figur 4 zeigt auch, wie die Bewegung eines jeden Spiegelschlittens eine hierauf bezogene Bewegung eines zugeordneten Potentiometers bewirkt. Eine Endlosschnur 44 erstreckt sich zwischen zwei Riemenscheiben 45 und ist am Spiegelschlitten 72 so befestigt, daß eine Bewegung des Schlittens eine Drehung der Riemenscheiben bewirkt. Der Schleiferarm eines Potentiometers ist an derselben Welle befestigt, an der auch eine der Riemenscheiben 45 befestigt ist, und wird auf diese Weise durch die Bewegung des Schlittens dazu veranlaßt, sich zu bewegen. ·Figure 4 also shows how the movement of each mirror carriage causes a related movement of an associated potentiometer. An endless cord 44 extends between two pulleys 45 and is on the mirror carriage 72 mounted so that movement of the carriage causes the pulleys to rotate. The grinder arm of a Potentiometer is attached to the same shaft that one of the pulleys 45 is attached to and is open caused this way by the movement of the carriage to move. ·
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Statt einen mechanischen, relativ zur Auswuchtmaschine fest angeordneten Festpunkt-Markierer zu verwenden, kann auch einer der im Zusammenhang mit der vorausgehenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung "beschriebenen Lichtstrahlen selektiv auf ein Rad gerichtet werden, um eine Festpunlcumarkierung zu erzeugen, die für die Positionierung des Ausxvucht gewicht es verwendet wLrd.Instead of a mechanical one, relative to the balancing machine Using fixed-point markers can also be one of those in connection with the preceding one Embodiment of the device according to the invention "described light beams are selectively directed onto a wheel, in order to create a fixed point marking which is suitable for the Positioning of the balance weight it is used.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wie sie in figur 5 dargestellt ist, ist die Meßvorrichtung für die Radlage eine mechanische Vorrichtung, die zwei Meßfühler 50 und 51 umfaßt, die relativ zu einem Rad in radialer und axialer Richtung beweglich sind, um den Radfelgendurchmesser "bzw. die axiale Lage zu messen. Die Meßfühler laufen in Führungen (nicht dargestellt) und sind längs eines Teils ihrer Länge mit einer Zahnspur 75 "bzw. 76 versehen, die dazu dient, mit einem Zahnrad 52 bzw. 5^ in Eingriff zu treten, dessen Drehung eine Bewegung eines Potentiometerarms 53 bzxtf. 55 bewirkt.In a further embodiment of the invention, as shown in Figure 5, the measuring device for Wheel position a mechanical device comprising two sensors 50 and 51, which relative to a wheel in radial and are movable in the axial direction in order to measure the wheel rim diameter or the axial position run in guides (not shown) and are provided with a tooth track 75 "or 76 along part of their length, which is used to engage with a gear 52 or 5 ^ to occur, the rotation of which a movement of a potentiometer arm 53 bzxtf. 55 causes.
Die Rechenvorrichtung, die mit der mechanischen Meßvorrichtung für die Radlage verwendet wird, besitzt eine geeignete Speichermöglichkeit, so daß die Meßfühler, nachdem mit ihnen die erforderlichen Lagemessungen durchgeführt wurden, zur Freigabe des Rades zurückgezogen werden können und die Meßwerte hierauf während oder nach der Rotation des Rades zur Berechnung verwendet werden können.The computing device that comes with the mechanical measuring device is used for the wheel position, has a suitable memory option, so that the sensor after having the necessary position measurements have been carried out for them, can be withdrawn to release the wheel and the Measured values can then be used for calculation during or after the rotation of the wheel.
Figur 6 zeigt eine mechanische Radmeßvorrichtung, bei der nur ein einziger Meßfühler. 60 Verwendung findet. Der Meßfühler 60 besitzt einen vergrößerten Kopfteil 61 zur Ausrichtung mit einer Radfelge 62 und ist typischerweise an einer Stelle in der Nähe der Mitte seiner Länge so befestigt,Figure 6 shows a mechanical wheel measuring device in which only a single probe. 60 is used. The probe 60 has an enlarged head portion 61 for alignment with a wheel rim 62 and is typically attached at a location near the middle of its length so
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daß er sich mittels einer Schwenk- und/oder Gleitbewegung in einer Ebene bewegen kann, die die Wellenachse 11' enthält .that it can move by means of a pivoting and / or sliding movement in a plane which contains the shaft axis 11 ' .
Ein Potentiometer 63 ist mit. seinen Schleifern mit dem Meßfühler verbunden, so daß das Ausgangssignal des Potentiometers in Beziehung zun Neigungswinkel θ des Heßfühlers zur Wellenachse 11' steht.A potentiometer 63 is with. its wiper connected to the sensor, so that the output signal of the potentiometer is related to the inclination angle θ of the probe to the shaft axis 11 '.
Ein weiteres Potentiometer 64 ist in einem Abstand von der Achse, um die der Meßfühler drehbar befestigt ist, angeordnet, und wird durch ein Zahnrad angetrieben, das in eine Zahnspur 65 auf dem Meßfühler eingreift, so daß das Ausgangssignal des Potentiometers 64 in Beziehung zum Abstand L des Meßfühlerkopfes vom Punkt der schwenkbaren Befestigung steht.Another potentiometer 64 is arranged at a distance from the axis about which the sensor is rotatably mounted, and is driven by a gear which meshes with a toothed track 65 on the sensor, so that the output signal of potentiometer 64 is related to the distance L of the probe head from the point of pivoting attachment.
Demgemäß kann durch eine algebraische Addition der radialen Komponente L«sin Q des vorstehenden Meßfühlerstücks L zum radialen Abstand A des Meßfühler-Schwenkpunkts von der Wellenachse 11' der Durchmesser der Radfelge bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann durch algebraische Addition der axialen Komponente L«cos θ des vorstehenden Meßfühler-Stücks L zum Abstand B des Meßfühler-Schwenkpunkts von einer vorgegebenen Stelle 66 die axiale Lage der Radfelge bestimmt werden.Accordingly, the diameter of the wheel rim can be determined by algebraic addition of the radial component L «sin Q of the protruding probe piece L to the radial distance A of the probe pivot point from the shaft axis 11 '. In a similar way, the axial position of the wheel rim can be determined by algebraic addition of the axial component L «cos θ of the protruding probe piece L to the distance B of the probe pivot point from a predetermined point 66.
Unter Bezugnahme auf die vorausgehende Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Meßfühler "Verwendung finden, wurde darauf hingewiesen, daß eine geeignete Speichermöglichkeit vorgesehen sein sollte, so daß die Meßfühler nach der Lagenmessung zurückgezogen werden können, damit sie vom Rad während dessen Rotation frei sind und daß die gemachten Messungen hierauf für die Berechnung des Auswuchtgewichtes verwendet \<ierden können; eine ähnliche SpeichermöglichkeitWith reference to the previous embodiment of the invention in which two sensors are used, it was pointed out that a suitable storage facility should be provided so that the sensors can be withdrawn after the position measurement so that they are free from the wheel as it rotates and that the measurements made can then be used to calculate the balance weight; a similar storage option
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sollte in ähnlicher Weise für die Verwendung mit einer Vorrichtung gemäß der eben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden, bei der nur ein einziger Meßfühler verwendet wird.should similarly for use with a device according to the embodiment just described of the invention can be provided in which only a single probe is used.
Die Speichermöglichkeit kann mit Hilfe von zwei Zusatzpotentiometern vorgesehen werden, die von der Rechenschaltung mit umfaßt werden, und unter der Steuerung von zwei Meßpotentiometern 62 oder 63 und 64- einen Servoantrieb erfahren. Bevor der oder die Meßfühler so zurückgezogen werden, daß sie von der Radfelge freikommen, ΐ/erden die durch den Servoantrieb angetriebenen Zusatzpotentiometer abgetrennt, so daß ihre zuletzt erreichte Einstellung die Lage des bzw. der Meßfühler wiedergibt, als diese mit einer Radfelge ausgerichtet waren.The storage option can be achieved with the help of two additional potentiometers which are included in the computing circuit and under the control of two Measuring potentiometers 62 or 63 and 64 - experience a servo drive. Before the probe or probes are withdrawn, that they can get free from the wheel rim, ΐ / they ground through disconnected the servo-driven additional potentiometer, so that your last setting reached the position of the probe (s) when they were aligned with a wheel rim.
Bei alternativen Ausführungsformen der Meßvorrichtung für die Radlage vom mechanischen Typ kann die Stellung eines Meßfühlers von in geeigneter Weise vorgesehenen Skalen abgelesen und die Ablesewerte von Hand in ""on der Rechenschaltung der Auswuchtmaschine umfaßte Potentiometer eingegeben werden.In alternative embodiments of the measuring device for the mechanical type wheel position can read the position of a sensor from appropriately provided scales and the readings by hand in "" on the computing circuit potentiometers included in the balancing machine.
- Patentansprüche -- patent claims -
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Legal Events
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