DE2114770C - Vorrichtung zum Auswuchten von Unwuchtkörpern - Google Patents

Description

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nur durch Probieren ermittelt werden. Insbesondere bei relativ kleinen Unwuchten ist es nicht mehr möglich, die Auswuchtung genau durchzuführen, zumal keine Aussage über den wirklichen Auswuchtziistand des Rades gemacht werden kann.

Es sind weiterhin kraftinessende Auswuchtmaschinen bekannt, welche über starre Lagerungen verfügen und bei welchen die Unwucht für beide Radebenen in bekannter Weise in einem Lauf ermittelt werden kann. Solche Auswuchtmaschinen mit starrer Lagerung haben gegenüber der vorgenannten Ausführungsform den Nachteil, daß sie über eine kostspielige, starre Fundamentierung verfügen müssen und über eine relativ starre Welle, damit eine einwandfreie Ebenentrennung gewährleistet ist. Bei nicht einwandfir Ebenentrennung müssen nach dem Ausgleich gemessenen Unwucht Kontrolläiife /ur Frmitt- und zur Beseitigung der Resliinwuchten durchü'.-l'iiliri werden. Dies bedingt, daß entwHer /u.iälzl:.l·.-Ausgleichsgewichte angebracht werden müssen liu.t daß die bereits eingesetzten Gewichte wieder iicr.iiisgenommen und verändert werden müssen.

dieser Nachteil ist bei den eingangs genannten A^wuchtmaschinen mit Pendelachse nicht vorhan- d;- ■. da selbst bei ungenügender radialer Steifigkeit ■.κ !Yndellagers kaum Pendelbewegungen, hervorgeri; π aus Unwuchten der Pendellagerebenc, auf Ire- !i.vi so daß die Pendel bewegungen ein Mali für die !. iiwucht der Ebene h, welche das Pendellager nicht <-,Nlial!, darstellen. Ferner ist vorteilhafl, daß bei cmcr durch eine ältere Anmeldung vorgeschlagenen l'endcllagcrmaschinc es nicht mehr erforderlich ist, die Unwucht in der Pendellagerebene durch ein statisches Abrollen des Rades zu ermitteln. Diese Unwucht wird nämlich in einem zweiten Meßlaiif crmitteil, bei dem ein starres Kraftmeßelement, welches das radial unbewegliche Pendellager abstützt, durch I im legen eines Schalfers mit dem Meß- und dem An-/eigeinstrumcnt verbunden wird, während der mit dein radial beweglichen Lager verbundene Wandler hierbei gleichzeitig von dem Meß- und von dem An-/eigeinstrument gelrennt wird. Die durch das statische Abrollen bedingten Nachteile, insbesondere Ungenauigkciten, können somit hierdurch vermieden werden. Gleichwohl läßt auch diese verbesserte Pendellagermaschine noch gewisse Wünsche offen. Dies betrifft insbesondere die Tatsache, daß die Kräfte im Pendellager über ein Kraftmeßelement, die Pendelbewcgungen aber mit einem weg- oder geschwindigkeilsmessenden Wandler ermittelt werden müssen. Die elektrische Schaltung muß deshalb so ausgelegt werden, daß sie sowohl an das Kraftnießclement als auch an den Weg- oder Geschwindigkeitsmesser angeschaltet werden kann. Unerwünscht ist ferner, daß die Pendclbewegungen vom Verhältnis der Hebelarme zwischen den Radebenen α und b /um Absland der beiden Lager abhängig sind und daß die Massenverteilung des auszuwuchtenden Unwuchtkörpers in das Meßergebnis eingeht.

Ausgehend von der vorgenannten Problemstellung ist es nun Aufgabe der Eil'mdung, die vorgenannte Pendellagermaschine gemäß dem älteien Vorschlag weiter /u verbessern und zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird crfindiingsgemäß dadurch gelöst, daß das radial bewegliche Lager auf einem starren Kraflmcßelement iiird einer Feder abgestützt ist und daß zur Iimiitlung der Unwucht der Aiisglcichschciie 1/, in wcli Iu ι d is Pcndill iger lii'g'l, in ilcni /wciliii Mißlauf die beiden Kraftmeßelemente beider Lager parallel schaltbar und mit dem Meßinstrument und dem Anzcigeinslrumcnt verbindbar sind.

Erfindungsgemäß ist somit auch das radial bewegliche Lager durch ein Kraftmeßelement abgestützt, das somit an die Stelle des Weg- oder Geschwindigkeitswandlers gemäß dem älteren Vorschlag tritt, wobei eine relativ harte Feder die Pendelbewcgungen begrenzt. In dem ersten Meßlauf wird nun das das bewegliche Lager abstützende Kraftmeßelement mit dem z. B. als Meßverstärker ausgebildeten Meßinstrument verbunden. Die von dem Kraftmeßelement abgegebene Spannung stellt ein Maß für die Unwucht der Ausgleichsebene b dar, vorausgesetzt, daß der Hebelarm zwischen den beiden Ausgleichsebenen a und h zum Absland der beiden Kraftmeßelemente in bekannter Weise in der Schaltung berücksichtigt ist Wem derart die Unwucht in do Ausgleichsebene h ermittelt und beseitigt worden ist, werden sodann in dem zweiten Meßlauf die beiden Kraftmeßelemente beider Lager parallel geschaltet, so daß nun Jie statische Unwucht des Rades gemessen wird. Da die Ausgleichsebene b bereits frei von Unwuchten ist, stellt diese statische Unwucht ein direktes Maß für die Unwucht der Ausgleichsebene a, in welcher sich das Pendellager befindet, dar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die dem radial beweglichen Lager zugeordnete Feder relativ hart und so abgestimmt, daß die PendelrcM)-nanzfrequenz um das Pendellager zusammen mit dem auszuwuchtenden Unwuchtkörper oberhalb, insbesondere knapp oberhalb der Anlrieb^wellcndrehzahl liegt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zur Beeinflussung der Empfindlichkeit des Meßinstrumentes und zur Berücksichtigung des durch die Felgen bedingten Abstandes zwischen den beiden Ausgleichsebencn α und h ein Stufenschalter mit mehreren Widerständen oder ein Potentiometer vorgesehen, wobei der Stufenschalter bzw. das Potentiometer während des zweiten Meßlaufes ausschaltbar ist. Fs ergibt sich hierbei der Vorteil, daß der felgenbedingte Abstand zwischen den beiden Ausgleichsebenen α und b berücksichtigt bzw. eingestellt werden kann.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist zur Berücksichtigung des Ausglcichsradius der beiden Ausgleiehscbencn α und b und zur direkten Anzeige der Unwuchtgröße in Gramm oder anderen gewünschten Masseneinheiten am Anzeigeinstru-111 nt ein Stufenschalter mit mehreren Widerständen oder ein Potentiometer vorgesehen. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß der für die Radfelge charakteristische Durchmesser bzw. Ausgleichsradius berücksichtigt bzw. eingestellt werden kann.

Zur ni'heren Erläuterung der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbcispieles, welches in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Auswuchtvorrichtung vei fügt über eine Antriebswelle 4, die mittels einer Riemenscheibe 8 durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben wird. Die Antriebswelle i.sl einerseits in einem radial unbeweglichen Pendellager 1 sowie andererseits in einem radial beweglichen Kugellager IU gelagert, wobei dieses Lager IO über ein Staues Kr.iftin<.ße!emi:nl II und eine riLiliv h.iiie ί Ί iler *> so abgestimmt ist, daß .-ich /11

sammen mil einem auszuwuchtenden Kraftfahrzeugrad 5 eine Resonanzfrequenz oberhalb der Masehinendrehzahl ergibt. Das Pendellager I wird durch eine Feder 3 kraflschlüssig auf ein Kraflmeßclcnienl 2 aufgedrückt, s'o daß keine radiale Bewegung der Antriebswelle in Richtung des Pendellager 1 möglich ist. Die nur .schematisch dargestellte Feder 3 ist nach Art eines Fedcrgclcnkes derart ausgebildet, daß die radialen l.agerkräfte ohne Beeinträchtigung der Lagerpendeking in voller Größe dein Kraftmeßelement 2 zugeleitet werden.

Das Kraftfahrzeugrad 5 oder ein anderer Unwuditkörper ist mit zwei Ausgleiehsebenen α und /> versehen und mit einem Flansch 6 verbunden, welcher verschiebbar auf der Antriebswelle 4 angeordnet ist. Mittels einer Spannvorrichtung 7 kann das Rad 5 auf der Antriebswelle 4 derart feslgespannl werden, daß nach der vorausgegangenen Verschiebung der Pc,1-dclpiinkt des Pendallagers 1 innerhalb der Ausgleichsebene α liegt. Da das gegenüberliegende Lager 10 radial geringfügig beweglich ist. entstehen bei dem ersten Meßlauf Pendclbewcgiiingen um das Lager 1, welche vom Lager 10 dem Kraflmeßclemcrl Il zugeleitet werden.

Lrfindungsgernäß wird in einem ersten Meßlauf eine Meßeinrichtung 25. die /. IJ. als Mcßverstärker ausgebildet sein kann, zusammen mil einem riachgcschalteten Anzeigeinstrument 32 über einen Schallami IS, 19 bzw. dessen Teil 19 mit einem Kontakt 20 und mit einem weiteren Schallarm 12 über in Reihe geschaltete Widerstände 13. 14. IS, 16 und 17 mit dem Kraftmeßelemcnt 11 des radial beweglichen Lagers 10 verbunden. Der Schaltarm 18. 19 liegt hierbei mit seinen beiden Teilen 18 und 19 in der in der Zeichnung nicht gezeigten rechten Stellung. Bei dieser Schaltung wird somit im ersten Meßlauf die Unwucht in der Ausgleichsehonc /> am Anzeigcinslrumcnt 32 angezeigt. Wie ohne weiteres ersichtlich, kann durch den Schallarm 1.2 eine beliebige Reihenschaltung der Widerstände 13 bis 17 angeschaltet werden. Hierdurch ist es in sehr einfacher Weise möglich, den Hebelarm zwischen den beiden Ausgleiehsebenen η und /' zu berücksichtigen bzw. einzustellen.

Nach Beseitigung der Unwucht in der lihene/' wird der Schallarm 18, 19 mit seinen beiden Teilen 18 und 19 umgeschaltet und in die in der Zeichnung dargestellte Lage gebracht, so daß der Hingang des Verstärkers 25 mit zwei Kontakten 21 und 22 und über zwei nachgeschallete Widerstünde 23 und 24 mit den b'-klen Kraflmeßelemcnlcn 11 und 2 der beiden Lager verbunden ist. Hierdurch sind .somit die beiden Kraftineßelemente 11 und 2 praktisch parallel geschaltet, und es können folglich nur noch statische Unwuchten gemessen und angezeigt werden. Da die Unwucht in der Ausglcichsebene h jedoch bereits beseitigt ist, entspricht die jetzt im zweiten Meßlauf gemessene I liehkraft direkt der Unwucht in der Ausgleichsebene a.

Damit das Anzeigeiiistrumenl 32 direkt in geeigneten Ausgleichseinlicilen wie Gramm u.dgl. anzeigt, sind mehrere in Reihe geschaltete Widerstände Ki. 27. 28, 29 und 30 vorgesehen, die parallel zu dein Meßverslärker 25 liegen und durch einen Schalter 31 je nach Wahl eingeschaltet werden können. Hierdurch kann in sehr einfacher Weise der Ausgleic'iMa dius der beiden Ausgleiehsebenen hcrüeksichlu:¹ weiden, und man erhält für beide Ausgleiclisebeiicii am Meliiiistruiiienl 32 eine vom Gewicht und Dui'.hük'sser des Rades 5 unabhängige Anzeige in AusgleiJiseinheilen.

• An Stelle der Stufenschalter 12 und 31 und dei jeurik zi!ge'Mdr;e!e!! Widerstände können .·>ι-μ··;--.>ϊ-ständlich auch Potentiometer vorgesehen wvi-lcn. welche auf den Durchmesser des Kraftfahrzeug. ■ :md den Felgenabstand der [ibencn α und b geeieiii mi.'I. Bei dem Meßverslärker 25 handelt es sich um ι inen für die Unwuchtmessung geeigneten bekannten '> rstärker. Da die Drehzahl, bei der die Unwuehien gemessen und ermittelt werden, stets konstant ist. k.um am Meßinstrument 32 stets die Unwucht in Au<gleiehseinheitcn direkt abgelesen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auswuchten von Unwuchtkörpern, insbesondere von Kraftfahrzeugrädern, bei welcher die Unwucht in zwei Ausgleichsebenen (a und b) ermittelt wird und bei der eine Verschiebe- und Spannvorrichtung vorgesehen ist, mittels der der Unwuchtkcrpe^r auf einer Antriebswelle derart verschiebbar und spannbar ist, daß die Ausgleichsebene (α) mit einem von zwei Lagern der Antriebswelle zusammenfällt, welches als radial unbewegliches und auf einem starren Kraftmeßelement abgestütztes Pendellager ausgebildet ist, während das andere Lager radial beweglich ausgebildet und mit einem Meß- und einem Anzeigeinstrument verbindbar ist, damit in einem ersten Meßlauf die Unwucht in der Ausgleichsebene ¹J | ermittelt und beseitigt wird, wonach sodann die E-.rmittlung der Unwucht in der anderen Ausgleichsebene (ei) in einem zweiten Meßlauf erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das radial bewegliche Lager (10) auf einem starren KraftmeLciement (11) und einer Feder (9) abgestutzt ist und daß zur Ermittlung der Unwucht der Ausgleichsebene (ti), in welcher das Pendellager (!) liegt, in dem zweiten Meßlauf die beiden Kraftineßelemente (2, 11) beider Lager (I. 2) parallel schaltbar und mit dem Meßinstrument (25) und Jem An/eigeinstrument (32) verbindbar sind.

2. Vorrichtung gemäß / nspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) elativ hart und so abgestimmt ist, daß die Pendelresonanzfrequcn/ um das Pendellager (1) zusammen mit dem auszuwuchtenden Unwuchtkörper (5) oberhalb, insbesindere knapp oberhalb der Antricbswcllendreh/ahl liegt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 cder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der Empfindlichkeit des Meßinstrumentes (25) und zur Berücksichtigung des Abstandes der Ausgleichsebenen (η und b) ein Stufenschalter (12) mit mehreren Widerständen (13 bis 17) oder ein Potentiometer vorgesehen ist, wobei der Stufenschalter (12) bzw. das Potentiometer während des zweiten Meßlaufes aus schaltbar ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspuch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (13 bis 17) in Reihe und zwischen dem Kraftmeßelement (11) des radial beweglichen Lagers (10) und dem Meßinstrument (25) geschaltet sind.

5. Verrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichtigung des Ausgleichsradius der beiden Ausgleichscbenen (α und b) und zur direkten Anzeige der Unwuchtgröße in Gramm oder in einer anderen gewünschten Masseneinheit am Anz.eigeinstrument (32) ein Stufenschalter (31) mit mehreren Widerständen (26 bis 30) oder ein Potentiomcter vorgesehen ist.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radial unbewegliche Pendellager (1) durch eine Feder (3) kraftschlüssig auf das Kraflnießelcment (2) aufgedrückt ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten von Unwuchtkörpern, insbesondere von Krafifahrzcugrädern, bei welcher die Unwucht in zwei Ausgleichscbenen α und h ermittelt wird und bei der eine Verschiebe- und Spannvorrichtnug vorgesehen ist, mittels der der Unwuchtkörper auf einer Antriebswelle derart verschiebbar und spannbar ist, daß die Ausgleichsebene α mit einem von zwei Lagern der Antriebswelle zusammenfällt, welches als radial unbewegliches und auf einem starren Kraftmeßelement abgestütztes Pendellager ausgebildet ist, während das andere Lager radial beweglich ausgebildet und mit einem Meß- und einem Anzeigeinstrument verbindbar ist, damit in einem ersten Meßlauf die Unwucht in der Ausgleichsebene b ermittelt und beseitigt wird, wonach sodann die Ermittlung der Unwucht in der anderen Ausgleichsebenc α in einem zweiten Meßlauf erfolgt.

E⁷S sind Auswuchtmaschinen, insbesondere fur Kraftfahrzeugräder bekannt, bei welchen das aus/u wuchtende Rad auf einen Mansch aufgenommen wird, wc! her über eine Verschiebeeinrichtung verfügt, so o.ii.) das Rad auf der Auswuchtmaschinen achse axial verschoben und an einem bestimmten Punkt festgespannt werden kann. Die Achse bzw Antriebswelle der Auswuchtmaschine ist in einem Pendellager oder in einem Kugellager, welches über ein Federgelenk verfügt, geführt. Das Rad wiH derart auf die Achse Ivw. Welle aufgespannt, daß eine Ausgleichscben .· in den Pendelpunkt dieses lagers zu liegen kommt. Während der Rotation werden deshalb Unwuchtcn in dieser E-bene vom Pendellager aufgenommen, und die Achse wird keine Pendelbewegungen, hervorgerufen aus der Unwucht dieser Ebene, ausführen. Unwuchten in der anderen Ausgleichsebene werden zu Pendelbewegungen um den Peiidelpunkt des Lagers führen, welche von der Größe der Unwucht und der Massenveiteilung des Rades abhängen. E)icse Pendel bewegungen werden meist mit einem Schwingungsmesser, welcher am anderen Achs- bzw. Wellenende angebracht is!, gemessen und über eine geeignete Meßeinrichtung zur Anzeige gebracht. Aus dieser Anzeige kann auf die Größe und Winkellage der Unwucht der Ausgleichsebene geschlossen werden, welche sich nicht in der Pendelebene befindet. Nachdem in dieser Ausgleichsebene die Unwucht ermittelt und ausgeglichen worden ist, wird die Unwucht sodann in der F.bene des Pendellagers ermittelt und ausgeglichen. HL'rbei wird derart vorgegangen, daß man das Rad statisch abrollen läßt. Die auf diese Weise ermittelte Unwucht kann nämlich nur noch aus der Ausgleichsebene des Pendellagers herrühren unci wird somit auch dort ausgeglichen.

Wenn ein Rad derart in zwei Ausgleichsebenen ausgewuchtet wird, so ist es nachteilig, daß das statische Abrollen des Rades zur Ermittlung der Unwucht in der einen der beiden Ausgleichsebenen nur dani, mit genügender Genauigkeit durchgeführt werden kann, wenn die Reibung an der Achslagerung klein genug ist. Zu diesem Zweck wird meistens der Motorantrieb von der Antriebswelle der Auswuchtvorrichtung abgekuppelt. Es entstehen hierdurch jedoch aufwendige mechanische Mittel. Außerdem ist die Ermittlung der genauen Unwuchllage und des für den Ausgleich notwendigen Auswiithlgewichtes relativ zeitraubend und zudem von tier Geschicklichkeit des Wuchters abhängig. Das notwendige Ausgleichsgewicht und 1 lic·; Winkellage können außerili-ni meistens