DE4317970A1 - Vorrichtung zur Aufnahme eines Luftreifens in einer Meßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Luftreifens in einer Meßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Reifenaufnahmevorrichtungen werden beispielsweise verwendet in Meßeinrichtungen zur Überprüfung der Reifen­ gleichförmigkeit von Kraftfahrzeugluftreifen (Firmenschrift Hofmann Report 89, Impressum 09.84). Zur Einstellung unter­ schiedlicher Maulweiten ist es bekannt, eine der beiden Meßfelgenhälften bezüglich der Rotationsachse, um welche der Reifen bei der Prüfung bzw. Messung gedreht wird, verschieb­ bar an einer Führung zu führen. Für die Verschiebung ist es erforderlich, ein bestimmtes Führungsspiel zwischen Führung und Felgenhälfte bzw. Trägern, an denen die Meßfelge befe­ stigt ist, zuzulassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einwandfreie Zentrierung der gegenüber der Führung verschiebbaren Felgenhälfte beim Spannen zum drehfesten Verbinden der Felge mit der Führung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird das Einführspiel zwischen der beweg­ lichen Felgenhälfte bzw. deren Träger und der Führung unter Ausnützung des Fülldruckes, mit dem der Reifen für den Meß- bzw. Prüfvorgang gefüllt wird, beseitigt oder überbrückt. Hierzu wird ein Spannelement verwendet, welches durch den Fülldruck verformbar ist. Bevorzugt ist das Spannelement ela­ stisch verformbar ausgebildet, so daß beim Abschalten des Fülldruckes das Spannelement wieder in seinen Ausgangszustand bzw. in seine Ursprungsform zurückkehrt, wodurch der Form­ schluß zwischen der Felgenhälfte und der Führung aufgehoben wird. Die Felge bzw. der Träger, an welchem die Felge befe­ stigt ist, sind dann wieder mit Führungsspiel gegenüber der Führung frei beweglich.

Hierdurch werden Rundlauf- und Planlauf- bzw. Führungs­ spielfehler bei gleichzeitigem großzügigem Führungsspiel zwischen dem Träger der Felgenhälfte bzw. der Felgenhälfte und der Führung beim Meß- bzw. Prüfvorgang ausgeschlossen.

Zur Übertragung des Fülldruckes zwischen dem Reifeninnern und dem Spannelement kann ein Druckübertragungselement vorgesehen sein. Dieses kann aufgrund seiner Bewegung, die durch den Fülldruck verursacht wird, das Spannelement entsprechend ver­ formen. Hierzu können das Druckübertragungselement und das Spannelement mit konischen Flächen aneinander liegen, über welche die vom Fülldruck bewirkte Bewegung zur Verformung des Spannelements übertragen wird. Die Bewegung des Spannele­ ments, bei welcher die Verformungsarbeit auf das Spannelement zur Auswirkung gebracht wird, erfolgt bevorzugt in axialer Richtung. In bevorzugter Weise kann das Druckübertragungsele­ ment als Druckring ausgebildet sein. Dieser Druckring kann auch den Träger für die im gelösten Zustand verschiebbare Meßfelgenhälfte bilden.

Das Spannelement kann als in radialer Richtung spreizbarer Ring ausgebildet sein. Die radiale elastische Verformbarkeit (Spreizen) kann beispielsweise durch entsprechend geführte Schlitze im Spannelement erreicht werden.

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Er­ findung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Reifenaufnah­ mevorrichtung,

Fig. 2 eine in der Reifenaufnahme der Fig. 1 zur Anwendung kommende Spanneinrichtung und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Spannelement.

Die Fig. 1 zeigt eine Spindel in einer Prüfmaschine, in wel­ cher eine Prüfung der Reifengleichförmigkeit bzw. Messungen von Reifenungleichförmigkeiten durchgeführt werden können. Mit Hilfe eines an einen zu prüfenden Reifen 20 heranfahrba­ ren Druckrades 13 wird die entsprechende Messung bzw. Prüfung durchgeführt.

Durch Ankopplung einer Unwuchtmeßeinrichtung über entspre­ chende Kraftaufnehmer an die Spindel 1 kann auch eine Un­ wuchtmessung durchgeführt werden, wie das durch eine schema­ tisch dargestellte Unwuchtmeßeinrichtung 22 in Fig. 1 verdeutlicht ist.

Am oberen Ende der Spindel, welche als Präzisionsspindel aus­ gebildet ist, befindet sich eine Reifenaufnahme. Diese Rei­ fenaufnahme besitzt zwei Meßfelgenhälften, nämlich eine un­ tere Meßfelgenhälfte 2 und eine obere Meßfelgenhälfte 6. Die untere Felgenhälfte 2 ist fest mit einer Führung 10 verbun­ den. Die Führung 10 ist beim dargestellten Ausführungsbei­ spiel zylindrisch ausgebildet und an die Spindel 1 drehfest angeflanscht.

Die obere Felgenhälfte 6 ist in axialer Richtung (Drehachse A) in gelöstem Zustand verschiebbar an der Führung 10 gela­ gert. Auf diese Weise ist es möglich, die beiden Felgenhälf­ ten 2 und 6 auf unterschiedliche Maulweiten des Reifens 20 einzustellen. Für die Einstellung einer bestimmten Maulweite kann eine Distanzhülse 3 vorgesehen sein, die sich parallel zur Drehachse A zwischen den beiden Felgenhälften 2 und 6 er­ streckt.

Die obere Felgenhälfte 6 bzw. eine dazugehörige Trä­ gereinrichtung, welche im einzelnen in Fig. 2 zusammen mit einer Spanneinrichtung dargestellt ist, kann mit Führungs­ spiel 18 und 21 gegenüber der Führung 10 in axialer Richtung verschoben werden. Mit Hilfe der Spanneinrichtung kann dann eine drehfeste Verbindung zwischen der oberen Felgenhälfte 6 und der Führung 10 hergestellt werden.

Die Spanneinrichtung besitzt ein Druckübertragungselement in Form eines Druckringes 4, der um die Drehachse A und die Füh­ rung 10 angeordnet ist. Der Druckring 4 ist drehfest mit der oberen Felgenhälfte 6 verbunden und dient als Träger für die obere Felgenhälfte 6. Zwischen der zylindrischen Innenwand des Druckringes 4 und dem zylindrischen Außenmantel der Füh­ rung 10 ist das Führungsspiel 18 vorhanden. Zur Ab­ dichtung eines im Reifeninneren 19 aufzubauenden Fülldruckes dient ein umlaufendes Dichtelement 5, das im Bereich des Führungsspiels 18 angeordnet ist. Das Dichtelement 5 hat auch Abstreiferfunktion.

Mit der oberen Felgenhälfte 6 ist ferner drehfest ein Fangring 7 verbunden. Der Fangring 7 besitzt einen Halteflansch 23, der ein Gegenlager bildet für einen Gegendruckring 9. Im entspannten Zustand werden der Gegendruckring 9 und der Druckring 4 durch eine zwi­ schengeschaltete Feder 16 auseinandergedrückt. Zwi­ schen der Innenseite des Gegendruckringes 9 und dem Außenmantel der Führung 10 ist ebenfalls ein Füh­ rungsspiel 21 vorhanden. Am Druckring 4 befindet sich eine dem Außenmantel der Führung 10 zugekehrte um die Drehachse A verlaufende Konusfläche 15. Auch am Ge­ gendruckring 9 befindet sich eine dem Außenmantel der Führung 10 zugekehrte um die Drehachse A zugekehrte Konusfläche 14. Die beiden Konusflächen 14 und 15 schließen einen Winkel ein, der kleiner 180° ist. Es handelt sich hier bevorzugt um einen stumpfen Winkel. An die Konusflächen 14 und 15 liegt ein Spannelement 8 mit ebenfalls konischen Anlageflächen, die an die Konusflächen 14 und 15 angepaßt sind, an. Das Spann­ element 8 ist ringförmig ausgebildet (Fig. 3). Durch einen entsprechend angeformten Schlitz 24 ist das Spannelement verformbar, und zwar insbesondere ela­ stisch verformbar ausgebildet. Es kann ein in der Fig. 3 dargestelltes einfach oder mehrfach geschlitz­ tes ringförmiges Spannelement oder ein Spannzangen­ element oder dergl. verwendet werden.

Durch diese Anordnung erreicht man, daß unter Ausnüt­ zung des Fülldruckes im Reifeninneren 19 die obere Felgenhälfte 6 unter Beseitigung bzw. Überbrückung von Rundlauf- und Planlauf- bzw. Führungsspielfehler drehfest mit der Führung 10 verbunden wird. Hierzu wirkt der Fülldruck im Reifeninneren 19 auf den Druckring 4 und verschiebt diesen Druckring gegen eine plane Fläche 17 am Gegendruckring 9 gegen die Kraft der Feder 16. Der als Gegenlager wirkende Flansch 23 am Fangring 7 der mit der Felgenhälfte 6 verbunden ist, nimmt dabei entsprechende Kräfte auf. Diese Verschiebung des Druckringes 4 und/oder Gegen­ druckringes 9 aufgrund des Fülldruckes im Reifeninne­ ren 19 wird über die Konusflächen 15 und/oder 14 auf das ringförmige Spannelement 8 übertragen und zwar in der Weise, daß das Spannelement radial nach innen verformt wird und den Formschluß mit dem Außenmantel der Führung 10 herstellt. Hierdurch wird für den Meß­ vorgang die obere Felgenhälfte 6 formschlüssig und konzentrisch mit der Führung 10 drehfest verbunden.

Auf diese Weise wird der durch Füllen des Reifens entstehende Fülldruck dazu ausgenützt, daß der Druck­ ring 4 und der Gegendruckring 9 gegeneinander bewegt und gedrückt werden und über ihre Innenkonen 14 und 15 zur Herstellung des Formschlusses das Spannelement 9 nach innen verformen.

Wenn der Fülldruck abfällt bzw. abgeschaltet wird, werden der Druckring 4 und der Gegendruckring 9 durch die Kraft der Feder 16 auseinander bewegt, so daß das Spannelement 9 sich radial nach außen durch Spreizen zurückverformen kann und seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt.

Aufgrund der Führungsspiele 18 und 21 zwischen Druck­ ring 4 und Gegendruckring 9 kann dann die Felgenhälf­ te 6 wieder verschoben werden. Beispielsweise kann die obere Felgenhälfte 6 zusammen mit ihrer Spannein­ richtung zur Auslagerung des gemessenen Reifens aus­ gehoben werden. Nachdem ein neuer Reifen eingefördert ist, kann die obere Felgenhälfte 6 wieder in ihre Meßposition bzw. zu spannende Position eingefördert werden. Dieses Ausheben bzw. Einfördern kann - abge­ sehen vom Eigengewicht der bewegten Teile - annähernd kraftfrei erfolgen. Ferner wird bei automatischer Maulweitenverstellung durch die Feder 16 (Rückholfe­ der) , von der um die Drehachse auch mehrere Federn in gleichen Winkelabständen angeordnet sein können, ge­ währleistet, daß das Spannelement 8 seinen gespreiz­ ten Zustand beibehält und sich nicht auf der Führung 10 verklemmt. Man erreicht auf diese Weise eine pro­ blemfreie Verstellung der oberen Felgenhälfte auf­ grund eines großzügig bemessenen Führungsspiels 18 und 21 sowie beim Verspannen eine optimale Übertra­ gung von Rund- und Planlauf auf die Felgenhälfte 6.

In Meßposition werden die obere Felgenhälfte 6 und die dazugehörigen Spanneinrichtung durch eine Gegen­ druckhülse 11 und einen Verschlußdeckel 12 während des Meßlaufs bzw. Prüflaufs gehalten. Der erforderli­ che Fülldruck im Reifeninneren 19 kann mittels einer Luftfüllung hergestellt werden, die durch die Meß­ spindel 1, die Führung 10 und die Distanzhülse 3 ge­ führt ist.

Das in der Fig. 3 (A) und (B) dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel des Spannelements 8 ist als spreizbarer Ring ausgebildet. Dieser spreizbare Ring besitzt den Schlitz 24, so daß er federnd in radialer Richtung verformt werden kann. In der Fig. 3 (A) ist eine Draufsicht auf das Spannelement 8 und in der Fig. 3 (B) eine schnittbildliche Darstellung gezeigt. Das ringförmige Spannelement besitzt die umlaufenden Ko­ nusflächen 25 und 26, die mit den Konusflächen 14 und 15 in Anlage kommen.

Im eingesetzten Zustand dient das Spannelement in Zusammenwirkung mit den nicht selbsthemmenden Zen­ trierkonusflächen 14 und 15 zum spielfreien Zentrie­ ren der Meßfelgenhälfte 6. Bei Druckbeaufschlagung durch den Fülldruck im Reifen wird durch Formschluß eine maximale Rund- und Planlaufgenauigkeit übertra­ gen. Bei Abschalten des Fülldruckes läßt sich das Spannelement durch ein vorher bestimmbares Spiel na­ hezu kraftfrei bewegen.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Aufnahme eines Luftreifens in einer Meß- und/oder Prüfeinrichtung mit zwei Meßfelgenhälften zwischen denen der Luftreifen in gefülltem Zustand beim Meßvorgang ge­ halten wird, einer Führungseinrichtung zur bezüglich einer Achse zentrischen Drehlagerung der beiden Felgenhälften und einer Spanneinrichtung zum drehfesten Verspannen einer Fel­ genhälfte mit der Führung, entlang welcher die Felgenhälfte in gelöstem Zustand verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung ein um die Achse (A) angeordnetes Spannelement (8) aufweist, das beim Füllen des Reifens (20) durch den Fülldruck zur Bildung eines Formschlusses zwischen der Felgenhälfte (6) und der Führung (10) verformbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (8) elastisch verformbar ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Übertragung des Fülldruckes zwischen dem Innen­ raum (19) des Reifens (20) und dem Spannelement (8) wenig­ stens ein Druckübertragungselement (4) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckübertragungselement (4) bezüglich der Führung (10) beweglich ausgebildet ist und daß eine durch den Fülldruck verursachte Bewegung des Druckübertragungselements (4) in eine Verformung des Spannelements (8) umgesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Druckübertragungselement (4) als Druckring aus­ gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Spannelement (8) und das Druckübertra­ gungselement (4) mit konischen Flächen (14, 15) aneinander lie­ gen, über welche die vom Fülldruck bewirkte Bewegung des Druckübertragungselements (4) zur Verformung des Spannele­ ments (8) übertragen wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das als Druckring ausgebildete Drucküber­ tragungselement (4) ein Träger für die Meßfelgenhälfte (6) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das als Druckring ausgebildete Drucküber­ tragungselement (4) auf einen Gegendruckring (9) zu bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckring (4) und dem Gegendruckring (9) eine Feder (16) mit einer dem Fülldruck entgegengesetzten Kraft­ wirkung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der als Träger für die verschiebbare Fel­ genhälfte (6) ausgebildete Druckring (4) mit Füh­ rungsspiel (18) an der Führung (10) geführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Führungsspiel (18) eine Druckluft­ dichtung (5) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gegendruckring (9) mit Füh­ rungsspiel (21) an der Führung (10) beweglich geführt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (8) als in radialer Richtung spreizbarer Ring ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spannelement (8) als zumindest ein­ fach geschlitzter Ring ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruckring (9) eine konische Fläche (4), welche am Spannelement (8) anliegt, aufweist und daß die beiden konischen Flä­ chen (14, 15) am Gegendruckring (9) und am Drucküber­ tragungselement (4) einen Winkel kleiner 180° ein­ schließen.