DE3034398A1

DE3034398A1 - Vorrichtung zum auswuchten von rotoren, insbesondere von kraftfahrzeugraedern

Info

Publication number: DE3034398A1
Application number: DE19803034398
Authority: DE
Inventors: Eickhart 6102 Pfungstadt Goebel
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1980-09-12
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1982-04-22
Also published as: JPS5786020A; IT1138218B; IT8123885A0

Description

"Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren,
insbesondere von Kraftfahrzeugrädern" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere von Knftfahrzeugrädern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Durch die deutsche Patentschrift P 2 001 972 ist eine Auswuchtmaschine für Kraftfahrzeugräder bekannt geworden, bei der zur Erfassung der geometrischen Abmessungen des auszuwuchtenden Rotors drei Einste potentiometer vorgesehen sind, von denen ein erstes für einen Abstand X zwischen einem Lagerfixpunkt und der inneren der beiden Ausgleichsebenen, ein zweites für einen Abstand Y zwischen den beiden Auswuchtebenen und ein drittes für einen Ausgleichsradius R vorgesehen ist. Des weiteren weist diese bekannte Auswuchtmaschine eine aus einem horizontal verstellbaren und schwenkbaren Hebel bestehende Abtasteinrichtung auf, um über eine Fthlrolle eine gleichzeitige Ermittlung des Abstandes X und des Ausgletchsradius R zu ermöglichen.
Der Nachteil dieser Einrichtung liegt darin, daß der Abstand Y zwischen den beiden Ausgleichsebenen manuell ermittelt und der Auswerteinrichtung eingegeben werden muß, was leicht zu Fehlern führen kann, Insbesondere ist eine Ermittlung des Abstandes der Ausgleichsebenen dann erheblich erschwert, wenn die Ausgleichsobenen innerhalb des Rotors liegen und eine einfache Vermessung nicht möglich ist.
Durch die ältere deutsche Patentanmeldung P 29 26 252 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt geworden, die eine Abtasteinrichtung zur Abtastung der äußeren Ausgleichsebene des Rotors aufweist, die an der Schutzeinrichtung der Auswuchtmaschine befestigt ist.
Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die Schutzeinrichtung zunächst heruntergeschwenkt werden muß, bevor die äußere Ausgleichsebene abgetastet werden kann. Hierdurch sind Meßfehler nicht immer zu vermeiden, da die Einrichtung unter der Schutzhaube relativ umständlich zu handhaben und das abzutastende Scheibonrad nicht eindeutig zu erkennen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Nachteil der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der eine einfache und eindeutige Abtastung der äußeren Ausgleichsebene gewährleistet ist, Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Durch die Anordnung eines schwenkbaren Hebels am Ende einer Befestigungseinrichtung, die vorzugsweise als ein Teil der Lagerung der Schutzeinrichtung ausgeführt sein kann, ist es möglich. durch eine einfache Schwenkbewegung sowohl die äußere Anagleichsebene als auch den Ausgleichsradius unter Zuhilfenahme von yorzugsweise zwei Drehwinkelgebern zu ermitteln, ohne daß dies durch die Schutzeinrichtung in irgendeiner Weise behindert wird.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert: F ig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Auswuchtvorrichtung, teilweise im Schnitt Fig. 2 zeigt schematisch eine Ansicht der Auswuchtvorrichtung Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Ermittlung der geometrischen Einstellwerte des Rotors Die Vorrichtung zum Auswuchten des Rotors 1, insbesondere eines Kraftfahrzeugrades, weist ein Maschinengehäuse 2 auf, in dem die Meß- und Antriebseinrichtung in bekannter Weise angeordnet sein kann, An oder in dem Maschinengehäuse 2 kann die Meßelektronik mit den entsprechenden Anzeige- und Eingabeinstrumenten vorgesehen sein.
Auf der Aufspannwelle 3 kann mittels bekannter Spannmittel 4 der Rotor 1 befestigt sein.
Aufgrund der Sicherheitsbestimmungen kann an der Auswuchtmaschine eine Schutzeinrichtung 5 vorgesehen sein. Die Schutzeinrichtung 5 weist eine Lagerung 6 auf und ist um die Achse A-A schwenkbar angeordnet.
Zur einfacheren Handhabung der Schutzeinrichtung 5 kann an der Welle 7 eine Feder 8 als Gewichtsausgleich befestigt sein.
Vorzugsweise, als ein Teil der Lagerung 6 der Schutzeinrichtung 5, kann eine Befestigungseinrichtung 9 drehbar gelagert sein. Ms Sicherung kann ein Ring 10 vorgesehen sein, um ein Herausrutschen aus der Lagerung 6 zu vermeiden. Am Ende 16 der Befestigungseinrichtung 9, die als Achse ausgebildet sein kann, ist ein Hebel 11 schwenkbar um die Drehachse B-B angeordnet. Der Hebel 11 kann auf ein bestimmtes Maß "L" voreingestellt und mittels einer Feststelleinrichtung 12, z. B. einer Schraube, arretiert werden. Im vorderen Bereich des Hebels 11 kann eine Abtasteinrichtung 13 vorgesehen sein, deren Abtastfläche 14 so ausgebildet ist, daß die unterschiedlichen Rotorgrößen und die damit verbundenen unterschiedlichen Angriffspunute berücksichtigt werden. Es kann aber auch eine einfache Abtasteinrichtung vorgesehen sein, wobei die unterschiedlichen Rotorgrõßen durch ein Funktionsnetzwerk berücksiehtigt werden.
Um den Hebel 11 immer in die Nullage zurückzustellen, kann eine Rückstelleinrichtung 21, z. B. in Form einer Feder vorgesehen sein. Hierdurch wird gleichzeitig ein unbeabsichtigtes Einschwenken des Hebels 11 während des Meßlaufes vermieden.
Insbesondere im Drehpunkt 15 des Hebels 11 ist ein Meßwertaufhehmer, vorzugsweise in Form eines Drehwinkelgebers 17 vorgesehen, der das Maß 2 der Schwenkbewegung des Hebels 11 von einer Ausgangsebene um die Drehachse B-B ermittelt.
Zur Ermittlung des Ausgleichsradiusses R kann ein zweiter Meßwertaufh hmer, ebenfalls vorzugsweise in Form eines Drehwinkelgebers 18 im Drehpunkt 15 vorgesehen sein, der das Maß 5 der Schwenkbewegung des Hebels 11 um die Drehachse A-A ermittelt. Eine Ruckatefleinrichtung 19, z. B. in Form einer Feder, kann zwischen dem Hebel 11 und der Schutzeinrichtung 5 vorgesehen sein, wobei diese auch gleichzeitig zum Gewichtsausgleich dienen kann.
An dem Maschinengehäuse 2 kann weiterhin eine Abtasteinrichtung 20 vorgesehen sein, mittels der in bekannter Weise der Abstand X zwischen einem Fixpunkt am Maschinengehäuse und der inneren Ausgleichsebene ermittelt und der Meßelektronik eingegeben werden.
Alternativ zur zuvorbeschriebenen Ermittlung des Ausglelchsradiusses R, mittels des Hebels 11 und des Drehwinkelgebers 18 kann auch die Abtasteinrichtung 20 einen schwenkbaren Hebel 21 aufweisen, der in vergleichbarer Weise den Radius R abtastet und nach entsprechender Meßweriverarbeitung der Rechenschaltung 29 weitergeleitet werden.
In Fig. 3 ist ein Au sführungsbei spiel zur Weiterverarbeitung der, durch die Drehwinkelgeber 17 und 18 ermittelten Meßwerte, als Blockschaltbild dargestellt.
Der mittels des Drehwinkelgebers 17 ermittelte Wert Qwird einem Sinusfunktionsnetzwerk 22 weitergeleitet. Nachfolgend erfolgt die Multiplikation in einem Multiplizierer 23 mit dem, in einem Speicher 24 gespeicherten, der Länge L des Hebels 11 proportionalen, Spannungswert.
Bei Verwendung einer einfachen Abtasteinrichtung 13, bei der die Abtastfläche 14 nicht entsprechend an die unterschiedlichen Etotorgrößen angepaßt ist, wird der Wert L w sinn. einem Funktionsnetzwerk 25 zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Abtastpunkte bei unterschiedlich großen Rotortypen weitergeleitet.
Der Ausgangswert des Funktionsnetzwerkes 25 wird einem Differenzbildner 26 weitergeleitet, der diesen von einem, in einem Speicher 27 gespeicherten Festwert "X + Y + Z" subtrahiert. Der Ausgangswert des Differenzbildners 26 kann nachfolgend einem zweiten Differenzbildner 28 eingegeben werden, der durch Subtraktion den Ausgleichsebenenabstand Y errechnet und einer Rechenschaltung 29 weiterleitet.
Der durch die Abtasteinrichtung 20 ermittelte Abstand X wird der Rechenschaltung 29 direkt und parallel hierzu, dem zweiten Differenzbildner 28 zugeleitet.
Der Ausgleichsradius R kann mittel; des zweiten Drehwinkelgebers 18 ermittelt werden. Hierzu wird die Schwenkbewegung Ä des Hebels 11 um die Drehachse A-A, bezogen auf die Nullinie, abgetastet und einem zweiten Sinusfunktionsnetzwerk 30 zugeleitet. Der Ausgangswert des Sinusfunktionsnetzwerkes 30 wird in einem Multiplizierer 31 mit dem, der Länge des Hebels 11 proportionalen Spannungswert multipliziert und einenLEunktionsnetzwerk 32, das die Nichtlinearitat beim Abtasten der unterschiedlich großen Rotortypen berücksichtigt, weitergeleitet, wobei gleichzeitig die Schwenkbewegung.Ldes Hebels 11 in die Rechnung eingeht. Der Ausgangswert des Funktionsnetzwerkes 32, der dem Ausgleichsradius R des Rotors 1 entspricht, wird der Rechenschaltung 29 zur weiteren Yerarbeitung eingegeben.
Die Rechenschaltung 29 errechnet dann nachfolgend anhand der geometrischen Abmessungen des Rotors 1 und der ermittelten Unwuchtmeßwerte in bekannter Weise die erforderlichen Ausgleichsgewichte nach Größe und Richtung für beide Ausgleichsebenen und zeigt diese an entsprechenden Instrumenten an der Meßelektronik der Auswuchtmaschine an.
Zur Vereinfachung des Schaltungsaufwandes, kann auch anstatt des Sinusitionsnetzwerkes 22 und des Funktionanetzwerkes 25 bzw, des Sinusfunktionsnetzwerkes 30 und des Funkttonsnetzwerkes 32 jeweils nur ein Funktionsnetzwerk zur Anwendung kommen, die anhand der gemessenen Schwenkbewegungen des Hebels 11 die geometrischen Abmessungen des Rotors 1 ermitteln und an die Hechenschaltung 29 weiterleiten.
Anstatt der zuvorbeschriebenen analogen Ermittlung der einzelnen Werte kann auch eine Digitairecheneinheit bzw. ein Computer zur Anwendung kommen, der sinngemäß aus den Schwenkbewegungen des Hebels 11, die den geometrischen Abmessungen des Rotors 1 entsprechenden Spannungswerte ermittelt.
Leerseite

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere von Kraftfahrzeugrädern in zwei Ebenen, bei der die geometrischen Abmessungen der Rotore mittels Einsteilmitteln manuell oder automatisch abgetastet und einer Auswerteinrichtung eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (9) vorgesehen ist, an deren Ende (16) ein Hebel (11) schwenkbar befestigt ist und, daß mindestens ein Meßwertaufnehmer vorgesehen ist, der das Maß der Schwenkbewegung des Hebels 11 abtastet und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die aus der Große der Schwenkbewegung des Hebels (11) die geometrischen Abmessungen des Rotors (1) ermittelt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehwinkelgeber (17, 18) zum Einsatz kommt, der die Schwenkbewegung des Hebels (11) um die Achse B-B ermittelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (11) um zwei Achsen A-A und B-B schwenkbar ausgeführt ist und, daß für jede Schwenkbewegung ein Meßwertaufnehmer (17, 18) zur Ermittlung der Größe der Schwenkbewegung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (9) als Drehachse ausgebildet ist und zusammen mit der Drehachse (7) der Schutzeinrichtung (5) in einer Drehebene gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (11) für die Drehachse A-A über eine Rtlekstelleinrichtung (19) mit der Schutzeinrichtung (5) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (11) eine aückstelleinrichtung (21) für die Drehachse B-B aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (11) eine Abtasteinrichtung (13) aufweist, dessen Abtastfläche (14) so ausgebildet ist, daß die unterschiedlichen Rotorgrößen und die damit verbundenen unterschiedlichen Angriffspunkte berücksichtigt werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertaufnehmer (17, 18) jeweils mit einem Sinusfunktionsnetzwerk (22, 30) verbunden sind, denen ein Multiplizierer (23, 31) nachgeschaltet ist, und daß den Multiplizierern (23, 31) aus einem Speicher (24) ein, der Länge des Hebels (11) entsprechender Wert zugeführt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Multiplizierer (23) ein Funktionsnetzwerk (25) zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Abtastpunkte bei unterschiedlich großen EBotortypen nachgeschaltet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche t und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Multiplizierer (31) ein Funktionsnetzwerk (32) zur Berücksichtigung der Nichtlinearität beim Abtasten der unterschiedlich großen Rotortypen nachgeschaltet ist.