DE69718179T3 - Radauswuchtvorrichtung - Google Patents

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DE69718179T3
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balance weight
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William Duncan MCINNES
Padraig Fogarty
Patrick Paul MEANEY
James Richard CULLEN
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/02Details of balancing machines or devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M1/08Instruments for indicating directly the magnitude and phase of the unbalance

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radauswuchtmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung, obwohl nicht darauf beschränkt, eine Radauswuchtmaschine zum Auswuchten eines aus einer Legierung bestehenden Fahrzeugrades, an dem Ausgleichsgewichte in üblicher Weise an die Innenfläche des Teils der Radscheibe befestigt werden, welcher das Tiefbett des Rades bildet. Üblicherweise werden diese Gewichte mit einem Klebstoff an das Tiefbett des Rades befestigt und befinden sich typischerweise an der Innenseite des Rades, in anderen Worten, an der Innenseite relativ zu den Speichen des Rades und sind aus ästhetischen Gründen nicht zu sehen, wenn das Rad an einem Fahrzeug montiert ist.
  • Radauswuchtmaschinen zum Auswuchten von Rädern sind gut bekannt und fallen allgemein im zwei Kategorien, nämlich dynamische und statische Auswuchtmaschinen. Dynamische Auswuchtmaschinen fallen in zwei Unterkategorien, nämlich Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-Auswuchtmaschinen. Bei den dynamischen Niedergeschwindigkeits-Auswuchtmaschinen wird das Rad auf eine Hauptwelle der Auswuchtmaschine aufgesetzt und üblicherweise mit der Hand gedreht. Bei den dynamischen Hochgeschwindigkeits-Auswuchtmaschinen wird die Hauptwelle, an der das Rad befestigt ist, üblicherweise von einem Antriebsmotor gedreht. Während die vorliegende Erfindung allgemein eine dynamische Radauswuchtmaschine betrifft, bezieht sie sich auch auf eine statische Radauswuchtmaschine und kann als dynamische Radauswuchtmaschine eine Hochgeschwindigkeits- oder eine Niedergeschwindigkeits-Auswuchtmaschine sein.
  • Beim Auswuchten von Legierungsrädern ist es aus ästhetischen Gründen wichtig, dass die Ausgleichsgewichte außer Sicht an dem Legierungsscheibenrad befestigt sind, wenn das Rad an einem Fahrzeug montiert ist. Aus diesem und anderen Gründen sind Aufklemmgewichte von der Art, die typischerweise an den inneren und äußeren Felgenhörnern von Scheibenrädern aus Stahl befestigt werden, zum Auswuchten von Legierungsrädern ungeeignet. Die üblicherweise zum Auswuchten von Legierungsrädern verwendeten Gewichte werden als Aufklebgewichte bezeichnet und sind mit einem selbstklebenden Überzug versehen, welcher das Gewicht mit einer inneren Oberfläche des Scheibenrades verbindet, die ein Tiefbett bildet. In typischer Weise werden die Gewichte an der das Tiefbett bildenden Oberfläche an Stellen befestigt, die in zwei im Abstand voneinander befindlichen Ausgleichsebenen liegen, die zwischen den Speichen des Scheibenrades und dem inneren Felgenhorn des Scheibenrades, in anderen Worten, an der inneren Seite einer Ebene liegen, die von den Speichen des Scheibenrades gebildet wird. Auf diese Weise sind üblicherweise die Gewichte weitgehend außer Sicht, wenn das Rad am Fahrzeug befestigt ist. Die Ausgleichsebenen befinden sich entlang der Axialrichtung, bezogen auf die Drehachse des Rades, im Abstand voneinander, und vorzugsweise befinden sich die Ausgleichsebenen in einem Abstand von mindestens 50 mm voneinander. Bei Breitfelgenrädern ist der Abstand zwischen den Ausgleichsebenen allgemein erheblich größer.
  • Da es üblicherweise keine Markierungen oder Identifizierungen gibt, welche die Ausgleichsebenen auf einem Legierungsscheibenrad kennzeichnen würden, ist große Sorgfalt geboten, wenn die Auswuchtgewichte an das Scheibenrad angebracht werden. In der Tat ist es auch bei großer Sorgfalt allgemein schwierig, die Ausgleichsgewichte genau zu positionieren, und insbesondere ist es schwierig, die Ausgleichsgewichte entlang der Axialrichtung relativ zur Drehachse des Legierungsrades genau zu positionieren. Es sind Radauswuchtmaschinen bekannt, die einen Arm zum Anbringen der Ausgleichsgewichte an das Scheibenrad an den geeigneten Stellen in den Ausgleichsebenen umfassen. Bei derartigen Radauswuchtmaschinen wird jedes Ausgleichsgewicht in eine Klemme an einem freien Ende des Arms eingesetzt, der dann ausgefahren wird, bis das Ausgleichsgewicht in der Klemme mit der Ausgleichsebene zusammenfällt. Derartige Auswuchtmaschinen sind relativ komplex, kostenaufwendig und nicht immer genau, und erfordern üblicherweise Ausgleichsgewichte, die speziell für den Zweck ausgebildet sind.
  • Die französische Patentschrift Nr. FR-A-2,674,331 der FACOM offenbart eine Radauswuchtmaschine mit einem Paar Lichtquellen, welche zum Anzeigen der jeweiligen Winkellagen, an denen Ausgleichsgewichte an innere und äußere Radfelgenhörner anzubringen sind, zwei Breitwinkel-Lichtstrahlen in eine vertikale Ebene ausstrahlen. Eine der Lichtquellen richtet den Lichtstrahl auf das innere Felgenhorn zum Bilden einer vertikalen Lichtlinie auf dem inneren Felgenhorn, welche die Winkellage anzeigt, bei welcher das Ausgleichsgewicht am inneren Felgenhorn zu positionieren ist, während die andere Lichtquelle den Lichtstrahl auf einen Spiegel richtet, der wiederum den Lichtstrahl zum Bilden einer vertikalen Lichtlinie auf dem äußeren Radfelgenhorn reflektiert, welche die Winkellage anzeigt, bei welcher das Ausgleichsgewicht am äußeren Radfelgenhorn zu positionieren ist.
  • Japanese Patent Abstract Nr. 56-157829 der Takamine Seisakusho, KK offenbart eine Radauswuchtmaschine, die eine einzige Lichtquelle zum Ausstrahlen eines Breitwinkellicht strahls in eine vertikale Ebene zum inneren Felgenhorn eines auszuwuchtenden Rades hin umfasst, der eine vertikale Lichtlinie auf dem inneren Radfelgenhorn bildet, welche die Winkellage anzeigt, bei welcher ein Ausgleichsgewicht an dem inneren Radfelgenhorn zu positionieren ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radauswuchtmaschine zu schaffen, welche eine präzise und exakte Positionierung des Ausgleichsgewichtes ermöglicht.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Radauswuchtmaschine gemäß dem Patentanspruch 1 vorgesehen.
  • Es gibt viele Vorteile der Erfindung. Ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung wird aufgrund des Umstands erzielt, wonach die Positionsangabeeinrichtung die Ausgleichsgewichtsposition mittels einer visuell wahrnehmbaren Anzeige am Rad angibt. Da die Angabe eine visuell wahrnehmbare Angabe ist, kann sie von einer Bedienperson leicht erkannt werden, und es kann das Ausgleichsgewicht von der Bedienperson leicht genau an der Ausgleichsgewichtsposition angebracht werden.
  • Ferner wird der Bedienperson gestattet, die von der Positionsangabeeinrichtung angegebene Ausgleichsgewichtsposition zu sehen, während das Ausgleichsgewicht an der Ausgleichsgewichtsposition angeordnet und befestigt wird.
  • Vorzugsweise ist die Angabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Drehwinkellage des Rades derart ist, dass die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer für die Bedienperson zugänglichen Stelle befindet. Der Vorteil dieses Merkmals der Erfindung liegt darin, dass es der Bedienperson einen sofortigen Zugang zu der Ausgleichsgewichtsposition gestattet.
  • In vorteilhafter Weise ist die Angabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Drehwinkellage des Rades derart ist, dass die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer für die Bedienperson visuell zugänglichen Stelle befindet. Der Vorteil dieses Merkmals der Erfindung ist, dass es die Genauigkeit bedeutend erhöht, mit der die Ausgleichsgewichtsposition von der Bedienperson erkannt werden kann, und auch die Genauigkeit, mit der das korrigierende Ausgleichsgewicht am Rad anbringbar ist.
  • In idealer Weise erstreckt sich die von der Hauptwelle bestimmte Drehachse horizontal und es ist für die Positionsangabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich bezüglich der Hauptwelle in einer unteren Hälfte des Rades befindet. Der Vorteil dieses Merkmals der Erfindung ist, dass es die Zugänglichkeit zur Ausgleichsgewichtsposition für die Bedienperson weiter steigert und damit die Genauigkeit und Leichtigkeit weiter verbessert, mit der ein korrigierendes Ausgleichsgewicht an der Ausgleichsgewichtsposition am Rad angebracht werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Positionsangabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer Stelle im Winkelbereich von ± 30° bis ± 80° vom unteren Ruhepunkt des Rades befindet. Vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer Stelle im Winkelbereich von ± 45° bis ± 75° vom unteren Ruhepunkt des Rades befindet. In vorteilhafter Weise ist die Positionsangabeeinrichtung ausgelegt zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer Stelle im Winkelbereich von ± 57° bis ± 71° vom unteren Ruhepunkt des Rades befindet.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung bildet der Rahmen eine Vorderfläche, eine Rückfläche und eine Seitenfläche der Radauswuchtmaschine, wobei die Seitenfläche sich zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche erstreckt und die Hauptwelle aus der Seitenfläche des Rahmens zwischen der Vorder- und Rückfläche herausragt, sodass im Betrieb eine Bedienperson normalerweise die Radauswuchtmaschine von einer vor der Vorderfläche liegenden Stelle aus betätigt, und die Positionsangabeeinrichtung die Ausgleichsgewichtsposition dann angibt, wenn die Ausgleichsgewichtsposition bezüglich der Hauptwelle und des Rahmens in einem unteren vorderen Quadranten des Rades sich befindet. Durch die Angabe der Ausgleichsgewichtsposition, wenn die Ausgleichsgewichtsposition bezüglich der Hauptwelle und des Rahmens in einem unteren vorderen Quadranten des Rades sich befindet, kann eine Bedienperson, die an einer normalen Bedienungsstelle vor der Radauswuchtmaschine steht, sofort die angegebene Ausgleichsgewichtsposition sehen und wiederum leicht und insbesondere genau ein korrigierendes Ausgleichsgewicht an der angegebenen Ausgleichsgewichtsposition anbringen und befestigen. Desweiteren wird, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich an der inneren Fläche eines Scheibenrades befindet, welche das Tiefbett bildet, infolge der Anzeige der Ausgleichsgewichtsposition in dem unteren vorderen Quadranten des Rades, die Ausgleichsgewichtsposition von der Bedienperson von oben gesehen, und es kann die Bedienperson das korrigierende Ausgleichsgewicht anbringen, ohne sich zu beugen oder nach oben zu blicken, und desweiteren kann die Bedienperson das Ausgleichsgewicht mit einem nach unten gerichteten Druck befestigen, der einfach auszuüben ist und bedeutend leichter ausübbar ist, als ein nach oben auszuübender Druck.
  • Vorzugsweise sind der Rahmen und die Hauptwelle derart zueinander angeordnet, dass ein leichter Zugang für die Bedienperson zur Ausgleichsgewichtsposition vorgesehen ist, wenn die Ausgleichsgewichtsposition von der Positionsangabeeinrichtung angezeigt wird.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung zeigt die Positionsangabeeinrichtung zwei Ausgleichsgewichtspositionen auf dem Rad benachbart zu jeweiligen, im axialen Abstand voneinander befindlichen Ausgleichsebenen für einen dynamischen Unwuchtausgleich des Rades an.
  • Vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung eine berührungslose Anzeigeeinrichtung. In vorteilhafter Weise umfasst die Positionsangabeeinrichtung eine Lichtquelle, welche einen Lichtstrahl zur Anzeige jeder Ausgleichsgewichtsposition aussendet, und idealerweise sendet die Positionsangabeein richtung einen Schmalbündellichtstrahl zur Anzeige jeder Ausgleichsgewichtsposition aus.
  • Vorzugsweise ist die Lichtquelle eine Laserlichtquelle und idealerweise bildet die Lichtquelle einen Lichtfleck auf die Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle zum Anzeigen jeder Ausgleichsgewichtsposition und bildet vorzugsweise einen Lichtfleck zum genauen Anzeigen jeder Ausgleichsgewichtsposition.
  • Idealerweise ist die Positionsangabeeinrichtung zum Aussenden des Lichtstrahls nur dann eingeschaltet, wenn das Rad in eine Stellung gedreht worden ist, in welcher die jeweiligen Ausgleichsgewichtspositionen sich an der Stelle befinden, welche der Bedienperson zugänglich ist, und vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung zum Aussenden des Lichtstrahls nur so lange eingeschaltet, wie jede Ausgleichsgewichtsposition an der für die Bedienperson zugänglichen Stelle verbleibt.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Positionsangabeeinrichtung für eine Verschwenkung in einer einzigen Ebene zur Anzeige der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition schwenkbar gelagert, und es ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen zum Verschwenken der Positionsangabeeinrichtung in der einzigen Ebene in Abhängigkeit von der Rechnereinrichtung. Vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Schwenkachse schwenkbar. Idealerweise ist die Positionangabeeinrichtung in einer horizontalen Ebene zum Aussenden und Lenken des Lichtstrahls entlang eines Bogens in der horizontalen Ebene unterhalb der Hauptwelle schwenkbar, und vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung unterhalb einer horizontalen Ebene angeordnet, welche die Drehachse der Hauptwelle enthält.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Positionsangabeeinrichtung in der Nähe der Rückfläche des Rahmens zwischen einer vertikalen, die Drehachse der Hauptwelle enthaltenden Ebene, und der Rückfläche des Rahmens angeordnet, und die Positionsangabeeinrichtung richtet den Licht strahl außerhalb der Seitenfläche des Rahmens in eine allgemein seitwärts und nach vorne verlaufende Richtung bezüglich des Rahmens, und vorzugsweise ist die Positionsangabeeinrichtung benachbart zur Seitenfläche des Rahmens angebracht.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abtasteinrichtung eine berührungslose Abtasteinrichtung und wirkt mit der Positionsangabeeinrichtung zum Erfassen der jeweiligen Ausgleichsebene des Fahrzeugrades und der der jeweiligen Ausgleichsebene benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle zusammen, wobei die Positionsangabeeinrichtung zum Richten des Lichtstrahles auf das Rad so bewegbar ist, dass der Lichtstrahl auf das Rad an der der jeweiligen Ausgleichsebene benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle auftritt, so dass ein vom Lichtstrahl auf der jeweiligen Ausgleichgewichts-Aufnahmestelle gebildeter Lichtfleck von der Abtasteinrichtung erfaßbar ist: und es ist eine Rückkopplungseinrichtung vorgesehen, welche Signale an die Computereinrichtung rückkoppelt, welche die Stellung der Positionsangabeeinrichtung angeben, wenn der Lichtstrahl auf das Rad an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle in der jeweiligen Ausgleichsebene auftrifft, so dass die Kombination der Signale, welche von der Abtasteinrichtung und der Rückkopplungseinrichtung erzeugt werden, die Lage der jeweiligen Ausgleichsebene entlang der Drehachse bezüglich der Bezugsebene sowie den Radius der der jeweiligen Ausgleichsebene benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle wiedergibt. Dieses Merkmal erleichtert insbesondere eine genaue Bestimmung der Lage jeder gewählten Ausgleichsebene und des Radius der der Ausgleichsebene benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Positionsangabeeinrichtung und die Abtasteinrichtung an Stellen im Abstand voneinander an einer Befestigungseinrichtung angeordnet, wobei die Befestigungseinrichtung zum Bewegen der Positionsangabeeinrichtung zum Ausrichten des Lichtstrahles auf das Rad an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle in der jeweiligen Ausgleichsebene und zum erleichterten Erfassen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle in der jeweiligen Ausgleichsebene durch die Abtasteinrichtung bewegbar ist.
  • Vorzugsweise ist die Abtasteinrichtung ein ladungsgekoppelter integrierter Optosensor und an der Befestigungseinrichtung zum Abtasten eines Bogens an dem Rad neben der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle befestigt, welche der jeweiligen Ausgleichsebene benachbart ist, wobei die Positionsangabeeinrichtung an der Befestigungseinrichtung zum Ausrichten des Lichtstrahles angeordnet ist, so dass dieser zur Erleichterung der Erfassung der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle in der jeweiligen Ausgleichsebene durch die Abtasteinrichtung innerhalb des von der Abtasteinrichtung abgetasteten Bogens auf das Rad auftrifft.
  • In vorteilhafter Weise sind die Abtasteinrichtung und die Positionsangabeeinrichtung fest an der Befestigungseinrichtung befestigt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Optosensor ein Signal, welches die Position im abgetasteten Bogen angibt, an welcher der vom Lichtstrahl gebildete Lichtfleck auf dem Rad erfasst wird, um eine Berechnung der Position und des Radius der jeweiligen Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle durch die Rechnereinrichtung mittels Triangulation zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung zum Festlegen der Schwenkachse der Positionsangabeeinrichtung, um welche die Positionsangabeeinrichtung zum Anzeigen jeder Ausgleichsgewichtsposition schwenkbar ist, schwenkbar gelagert.
  • Alternativ ist die Abtasteinrichtung eine berührende Abtasteinrichtung.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Abtasteinrichtung einen ausfahrbaren Sensorarm, welcher mit dem Rahmen verbunden ist und zur Berührung des Rades an der Aus gleichsgewichts-Aufnahmestelle, welche an der jeweiligen Ausgleichsebene liegt, ausfahrbar ist.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Sensorarm ein teleskopartig ausziehbarer Sensorarm, der schwenkbar mit dem Rahmen verbunden und in nur einer Ebene schwenkbar ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Sensorarm in einer horizontalen Ebene schwenkbar.
  • Vorzugsweise umfasst die Abtasteinrichtung weiterhin eine erste Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Signals, welches die Strecke angibt, um welche der Sensorarm zur Berührung des Rades an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle an der jeweiligen Ausgleichsebene aus einer Ruhelage heraus ausgefahren wird, und eine zweite Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Signals, welches die Winkelverschiebung des Sensorarms zum Abtasten des Rades an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle an der jeweiligen Ausgleichsebene gegenüber der Ruhelage angibt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt die Positionsangabeeinrichtung die jeweilige Ausgleichsgewichtsposition an einer inneren Oberfläche eines Scheibenrades des Rades an, welche ein Tiefbett bildet.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Radauswuchtmaschine zum Auswuchten eines Legierungsrades geeignet, bei welchem das Scheibenrad ein Legierungsscheibenrad ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt die Positionsangabeeinrichtung die jeweilige Ausgleichsgewichtsposition an einer Stelle im Tiefbett an, welche axial zwischen einem inneren Felgenhorn des Scheibenrades und Speichen des Scheibenrades liegt.
  • Zusätzlich sieht die Erfindung ein Verfahren zur Messung einer Unwucht an einem Fahrzeugrad in einer Ausgleichsebene, welche senkrecht zur Drehachse des Fahrzeugrades verläuft, unter Verwendung einer Radauswuchtmaschine vor, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, bei denen das Kraftfahrzeugrad an einer Aufnahmeeinrichtung angeordnet wird, welche an einer Hauptwelle der Radauswuchtmaschine angeordnet ist, welche ihrerseits drehbar an einem Maschinenrahmen gelagert ist, wobei die Drehachse des Fahrzeugrades mit der Drehachse der Hauptwelle zusammenfällt, die Ausgleichsebene und eine an der Ausgleichsebene angrenzende Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle, an welcher ein korrigierendes Ausgleichsgewicht zu befestigen ist, mit Hilfe einer Abtasteinrichtung der Radauswuchtmaschine erfasst werden und Signale mit der Abtasteinrichtung erzeugt werden, welche die Lage der Ausgleichsebene entlang der Drehachse der Hauptwelle bezüglich einer Bezugsebene und den Radius der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle angeben, die Drehung der Hauptwelle mit einer Erfassungseinrichtung erfasst und Signale mit der Erfassungseinrichtung erzeugt werden, welche die Größe und die Winkellage der Unwuchtkräfte an der Hauptwelle wiedergeben, die Größe eines korrigierenden Ausgleichsgewichts und die Winkellage, an welcher das Ausgleichsgewicht zur Unwuchtkorrektur an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle angrenzend an die Ausgleichsebene anzuordnen ist, mittels einer Rechnereinrichtung aus den von der Abtasteinrichtung und der Erfassungseinrichtung empfangenen Signalen berechnet werden, und die Winkellage, an welcher das korrigierende Ausgleichsgewicht anzuordnen ist, in Abhängigkeit von den von der Rechnereinrichtung empfangenen Signalen mit Hilfe einer Positionsangabeeinrichtung angezeigt wird, wobei eine Ausgleichsgewichtsposition in der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle angrenzend an die Ausgleichsebene mit der Positionsangabeeinrichtung angezeigt wird, die Winkellage der Ausgleichsgewichtsposition und ihre Lage bezüglich der Bezugsebene mit der Positionsangabeeinrichtung angezeigt werden und die Ausgleichsgewichtsposition mit der Positionsangabe einrichtung mittels einer visuell wahrnehmbaren Anzeige am Rad angezeigt wird.
  • Vorzugsweise wird die Ausgleichsgewichtsposition von der Positionsangabeeinrichtung angezeigt, wenn das Rad sich in einer Drehwinkellage befindet, bei der die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer für die Bedienungsperson der Radauswuchtmaschine zugänglichen Stelle befindet.
  • In vorteilhafter Weise wird die Ausgleichsgewichtsposition von der Positionsangabeeinrichtung angezeigt, wenn das Rad in einer Drehwinkellage ist, bei welcher die Ausgleichsgewichtsposition sich an einer für die Bedienungsperson der Radauswuchtmaschine visuell zugänglichen Stelle befindet.
  • In idealer weise wird die Ausgleichsgewichtsposition von der Positionsangabeeinrichtung angezeigt, wenn die Fläche an der Ausgleichsgewichtsposition nach oben und hinten relativ zum Rahmen der Radauswuchtmaschine weist.
  • Die Erfindung geht aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen deutlicher hervor, die nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben sind, in denen:
  • 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Radauswuchtmaschine ist,
  • 2 eine Draufsicht der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 3 eine Endansicht der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 4 eine teilweise im Schnitt gezeigte Vorderansicht der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 5 eine teilweise weggeschnittene und teilweise im Querschnitt gezeigte Ansicht der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 6 eine der 5 ähnliche Ansicht der Radauswuchtmaschine der 1 ist, bei der ein Teil der Radauswuchtmaschine sich in einer anderen Stellung befindet,
  • 7 eine Endansicht eines Details der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 8 eine Endansicht des Details der 7 ist, bei der ein Teil des Details entfernt worden ist,
  • 9 eine im Querschnitt entlang der Linie IX-IX der 7 gezeigte Vorderansicht des Details der 7 ist,
  • 10 eine im Querschnit gezeigte Draufsicht des Details der 7 entlang der Linie X-X der 7 ist,
  • 11 ein diagrammatisches Schaltbild einer Steuerschaltung der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 12 eine diagrammatische, im Querschnitt gezeigte Vorderansicht eines weiteren Details der Radauswuchtmaschine der 1 ist,
  • 13 eine diagrammatische, im Querschnitt gezeigte Draufsicht des Details der 12 ist,
  • 14 eine diagrammatische, teilweise im Schnitt gezeigte Perspektivansicht eines Teils der Radauswuchtmaschine der 1 in Betrieb ist,
  • 15 eine Rückansicht eines Teils der Radauswuchtmaschine der 1 in Betrieb ist,
  • 16 eine Draufsicht eines Teils der Radauswuchtmaschine der 1 in Betrieb ist,
  • 17 eine Perspektivansicht eines Teils eines von der Radauswuchtmaschine der 1 ausgewuchteten Rades ist,
  • 18 eine Vorderansicht einer Radauswuchtmaschine gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist,
  • 19 eine Endansicht ähnlich derjenigen der 7 eines Teils einer Radauswuchtmaschine der 18 ist,
  • 20 eine Perspektivansicht eines Teils der Radauswuchtmaschine der 18 ist,
  • 21 eine diagrammatische Draufsicht ist, welche den Betrieb eines Teils der Radauswuchtmaschine der 18 darstellt, und
  • 22 ein diagrammatisches Schaltbild einer Steuerschaltung der Radauswuchtmaschine der 18 ist.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und anfänglich auf 1 bis 17 ist eine erfindungsgemäße Radauswuchtmaschine, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, zum Auswuchten eines Fahrzeugrades 2 dargestellt. Die Radauswuchtmaschine 1 ist eine dynamische Hochgeschwindigkeits-Radauswuchtmaschine und besonders geeignet zum Auswuchten von Fahrzeugrädern 2 der Art, die als Legierungsfahrzeugräder bezeichnet werden. Derartige Legierungsräder umfassen im allgemeinen ein Scheibenrad 4, welches aus einem relativ leichtgewichtigen Aluminiumlegierungsmaterial besteht und auf welchem ein Reifen 5 montiert ist. Ein inneres Felgenhorn 7 und ein äußeres Felgenhorn 8 des Scheibenrades 4 halten den Reifen 5 auf dem Scheibenrad 4. Speichen 11, ebenfalls aus Legierungsmaterial, die im allgemeinen einstückig mit dem Scheibenrad 4 gegossen worden sind, erstrecken sich von einer inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 bis zu einer zen tralen Nabe 13, die zur Befestigung an eine Radtrommel oder einen anderen Radhalter an einer Achse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Die Speichen 11 erstrecken sich im allgemeinen von einer Stelle an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 aus, die näher zum äußeren Felgenhorn 8 als zum inneren Felgenhorn 7 liegt, typischerweise von einer Stelle, die mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Die innere Oberfläche 10 und die Speichen 11 des Scheibenrades 4 bilden ein Tiefbett 15, welches sich vom inneren Felgenhorn 7 aus nach innen erstreckt.
  • Aus aesthetischen Gründen ist es erstrebenswert, korrigierende Ausgleichsgewichte 20 zum Korrigieren einer Unwucht in derartigen Rädern an der inneren Oberfläche 10 im Teifbett anzubringen. In typischer Weise werden die Ausgleichsgewichte 20 in zwei, im axialen Abstand voneinander befindlichen Ausgleichsebenen angebracht, die normal zur Drehachse des Rades 2 verlaufen, und vorzugsweise befinden sich die Ausgleichsebenen in einem axialen Abstand voneinander, der vorzugsweise mindestens 50 mm beträgt. Die Ausgleichsebenen befinden sich typischerweise an Stellen, die mit den Bezugszeichen 17 und 18 bezeichnet sind, wobei das Bezugszeichen 17 eine innere Ausgleichsebene und das Bezugszeichen 18 eine äußere Ausgleichsebene bezeichnet. Beide Ausgleichsebenen 17 und 18 befinden sich jedoch an der inneren Seite der Speichen 11, und die Ausgleichsgewichte 20 sind somit im wesentlichen außer Sicht, wenn das Fahrzeugrad 2 an einem Fahrzeug montiert ist. Dieses Verfahren zum Auswuchten derartiger Legierungsräder 2 dürfte dem Fachmann gut bekannt sein.
  • Die Radauswuchtmaschine 1, wie sie nachstehend beschrieben wird, bestimmt die Größe und Richtung von Unwuchtkräften im Rad 2 in den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 und bestimmt wiederum die Größen der Ausgleichsgewichte 20, die in den Ausgleichsebenen 17 und 18 an Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 benötigt werden, um die Unwuchtkräfte auszugleichen. Die Radauswuchtmaschine 1 zeigt mittels einer visuell wahr nehmbaren Anzeige die genauen Ausgleichsgewichtspositionen an, an denen die jeweiligen Ausgleichsgewichte 20 an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 in den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 anzubringen sind. In zusätzlicher Weise werden zur Erzielung der Genauigkeit und der Einfachheit der Befestigung der Ausgleichsgewichte 20 an das Scheibenrad 4 die Ausgleichsgewichtspositionen 22 nur dann angezeigt, wenn das Rad 2 so gedreht worden ist, dass die Ausgleichsgewichtspositionen 22 sich jeweils an Stellen befinden, die einer an der Vorderseite der Radauswuchtmaschine 1 stehenden Bedienperson zugänglich sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Ausgleichsgewichtspositionen 22 dann angezeigt, wenn sie sich in einem unteren vorderen Quadranten 23 des Rades 2 relativ zur Drehachse des Rades befinden, wie nachstehend beschrieben wird.
  • Die üblicherweise zum Auswuchten derartiger Legierungsräder 2 verwendeten Ausgleichsgewichte 20 werden allgemein als Aufklebgewichte bezeichnet und sind langgestreckte Gewichte 20 mit einer rückseitigen Klebschicht zum Befestigen der Gewichte 20 an den jeweiligen Ausgleichsgewichtspositionen 22. Die Ausgleichsgewichte 20 weisen eine Längsachse 24 auf und werden, mit ihren Längsachsen 24 sich in einer Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse des Rades 2 erstreckend, an der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition, zusammenfallend mit der entsprechenden Ausgleichsebene 17 oder 18 befestigt; siehe 17.
  • Die Radauswuchtmaschine 1 umfasst einen Rahmen, nämlich ein auf den Boden abgestütztes Traggehäuse 30 mit einer Vorderfläche 31, einer Rückfläche 32 und Seitenflächen 33 und 34, die mit der Vorder- und Rückfläche 31 bzw. 32 verbunden sind. Ein Nebengehäuse 35 ist im Rahmen 30 neben seinem oberen Ende eingebaut und ragt durch die Seitenfläche 34 heraus. Im Nebengehäuse 35 ist eine Hauptwelle 36 drehbar gelagert, auf welche das Rad 2 zum Auswuchten befestigt wird. Die Hauptwelle 36 ist um eine Drehachse 38 in Lagern 28 drehbar, die nur in 11 diagrammatisch dargestellt sind und in einer (nicht gezeigten) Hülse gehaltert werden, die sich ihrerseits innerhalb des Nebengehäuses 35 befindet. Die Drehlagerung der Hauptwelle 36 im Nebengehäuse 35 ist dem Fachmann gut bekannt. Die Hauptwelle 36 trägt eine Aufnahmeeinrichtung mit einem Radaufnahmeflansch 39 zum Befestigen des Rades 2 an der Hauptwelle 36 mit der Drehachse des Rades 2 koaxial mit der Drehachse 38 der Hauptwelle 36. Eine Wellenantriebseinrichtung, nämlich ein Antriebsmotor 40, ist im Rahmen 30 eingebaut und treibt über ein Schaltgetriebe 37 die Hauptwelle 36 bis zur erforderlichen Auswuchtgeschwindigkeit an. Die Hauptwelle 36 ist mit dem Schaltgetriebe 37 von dem Antriebsmotor 40 abkuppelbar, wenn die Hauptwelle 36 bis zu der erforderlichen Auswuchtgeschwindigkeit angetrieben worden ist, um eine Bestimmung der Unwucht in dem Rad zu gestatten.
  • Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Größe der von den Unwuchtkräften des Rades 2 in der Hauptwelle 36 erzeugten Unwuchtkräften umfasst ein Paar im Abstand voneinander befindliche Spannungs-Transducer 41, die diagrammatisch nur in 11 dargestellt sind. Die Spannungs-Transducer 41 befinden sich an jeweiligen, im Abstand voneinander angeordneten (nicht gezeigten) Befestigungsbügeln, an denen die (nicht gezeigte) Hülse befestigt ist, innerhalb welcher die Hauptwelle 36 im Nebengehäuse 35 drehbar ist. Die Spannungs-Transducer 41 überwachen die Größe der Unwuchtkräfte in der Hauptwelle 36 an den Stellen der (nicht gezeigten) Befestigungsbügel. Das Anbringen derartiger Transducer ist dem Fachmann gut bekannt. Eine Dreh-Codiereinrichtung 42, welche eine an der Hauptwelle 36 befestigte Codierscheibe 43 umfasst, wirkt mit einem Fotosensor- und Lichtquellenaufbau 44 zusammen, um ein Überwachen der Winkellage der Hauptwelle 36 und des Rades 2 zu ermöglichen und damit die Richtung der von den Spannungs-Transducern 41 erfassten Unwuchtkräfte zu bestimmen. Die Dreh-Codiereinrichtung 42 ist diagrammatisch nur in 11 dargestellt. von den Spannungs-Transducern 41 und dem Fotosensor- und Lichtquellenaufbau 44 erzeugte Signale werden einer Steuerschaltung 45 zugeführt, welche den Betrieb der Radauswuchtmaschine 1 steuert; siehe 11. Die Steuerschaltung 45 umfasst einen Mikroprozessor 46, welcher die Größe und Richtung der Unwuchtkräfte in der Hauptwelle 36 bestimmt. Aus diesen und anderen Daten berechnet der Mikroprozessor 46 die Größe der benötigten korrigierenden Ausgleichsgewichte 20 und die Winkellage der Ausgleichsgewichtspositionen 22, an denen die Ausgleichsgewichte 20 am Scheibenrad 4 an der inneren Oberfläche 10 in den Ausgleichsebenen 17 und 18 anzubringen sind. Dieser Aspekt der Radauswuchtmaschine 1 ist dem Fachmann gut bekannt. Eine am Rahmen 30 angeordnete visuelle Anzeige 47, die nur in 11 dargestellt ist, zeigt die Größen der Ausgleichsgewichte 20 an, die an den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 benötigt werden, um die Unwucht im Rad 2 zu korrigieren.
  • Eine Abtasteinrichtung zum Erfassen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 umfasst einen Kontaktsensor 53, der einen Sensorarm 54 aufweist. Der Sensorarm 54 ist an einem im Rahmen 30 sich vertikal erstreckenden Schwenkzapfen 55 schwenkbar mit dem Rahmen 30 verbunden und erstreckt sich vom Rahmen 30 durch einen Schlitz 52. Eine Ausnehmung 51 am oberen und vorne liegenden Teil des Rahmens 30 nimmt den Senorarm 54 in seiner Ruhestellung auf, die sich parallel zur Hauptwelle 36 erstreckt; siehe 1, 2 und 3. Der Sensorarm 54 ist teleskopartig ausgebildet mit einem äußeren Teil 57 und einem inneren Teil 58, welcher teleskopisch innerhalb des äußeren Teils 57 verschiebbar ist. Ein Eingriffszeiger 59 ist am distalen Ende des äußeren Teils 57 zum Eingriff mit den Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 zu deren Erfassung befestigt. Der Sensorarm 54 ist aus einer Ruhestellung, bei welcher der innere Teil 58 teleskopisch in den äußeren Teil 57 zurückgezogen ist, wie in 1 und 2 dargestellt, ausfahrbar bis zu einer unendlichen Anzahl von ausgefahrenen Stellungen, um einen Eingriff des Eingriffszeigers 59 mit der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an den jeweiligen ausgewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 zu ermöglichen. Der Sensorarm 54 ist auch gleichzeitig aus der Ruhestellung, in welcher er parallel zur Hauptwelle 36 liegt, in einer horizontalen Ebene E nach vorne in Richtung des Pfeils A um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar, die von dem Schwenkzapfen 55 gebildet wird, um einen Eingriff des Eingriffszeigers 59 mit der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 zu ermöglichen, während der äußere Teil aus dem inneren Teil 58 ausgefahren wird. Der innere Teil 58 erstreckt sich auswärts in radialer Richtung von einem kreisförmigen Tragglied 56, welches am Schwenkzapfen 56 befestigt ist. Lager (die nicht gezeigt sind) im Rahmen 30 lagern den Schwenkzapfen 55 drehbar, so dass der Schwenkzapfen 55 mit dem Sensorarm 54 verschwenkt wird, während der Sensorarm 54 in der horizontalen Ebene verschwenkt wird.
  • Erst und zweite Signalerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von Signalen, welche die Positionen der Ausgleichsebenen 17 und 18 entlang der Drehachse 38 der Hauptwelle 36 relativ zu einer (nicht gezeigten Bezugsebene) sowie die Radien der jeweiligen Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den Ausgleichsebenen 17 und 18 angeben, umfassen erste und zweite Potentiometer 60 und 61, welche im Rahmen 30 eingebaut und dem Sensorm 54 zugeordnet sind. Das erste Potentiometer 60 gibt Signale ab, welche der Strecke proportional sind, um welche der äußere teleskopische Arm 57 gegenüber dem inneren teleskopischen Teil 58 aus der Ruhestellung ausgefahren wird. Das zweite Potentiometer 61 gibt Signale ab, welche dem Winkel proportional sind, durch den der Sensorarm 54 in Richtung des Pfeiles A aus der Ruhestellung heraus verschwenkt wird.
  • Wie insbesondere bei Bezugnahme auf die 12 und 13 hervorgeht, läuft ein Kabel 62, das mit einem Ösenbügel 48 im äußeren Teil 57 verbunden ist, durch den Sensorarm 54 und durch das Tragglied 56 hindurch um eine Rolle 63. Die Rolle 63 wird starr von einer Welle 49 getragen, die an einem im Rahmen 30 befestigten Tragbügel 50 drehbar in (nicht gezeigten) Lagern gelagert ist. Ein fest an der Welle 49 befestigtes Zahnrad 66 dreht sich mit der Rolle 63 und treibt ein Zahrrad 67 an, welches das Potentiometer 60 zum Abgeben eines Signals dreht, welches der Drehung der Rolle 63 proportional ist, die wiederum der Strecke proportional ist, um die der äußere Teil 57 gegenüber dem inneren Teil 58 des Sensorarms 54 ausgefahren wird. Das Kabel 62 ist mit einer Zugfeder 64 verbunden, die ihrerseits zum Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Zugspannung im Kabel 62 am Rahmen 30 verankert ist. Ein Zahnrad 68, das fest am Schwenkzapfen 55 befestigt ist und sich mit dem Schwenkzapfen 55 dreht, treibt ein Zahrad 69 an, welches seinerseits das Potentiometer 61 zum Abgeben eines Signals dreht, welches der Winkelverschiebung des Sensorarms 54 in der horizontalen Ebene in Richtung des Pfeils A aus der Ruhestellung heraus proportional ist.
  • Die jeweiligen Signale aus den Potentiometern 60 und 61 werden an die Steuerschaltung 45 übertragen und wiederum an den Mikroprozessor zum Ermöglichen einer Berechnung durch den Mikroprozessor 46 der Lagen der jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 und der Radien der jeweiligen Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den Ebenen 17 und 18, und wiederum zur Verwendung bei den Berechnungen der Größe der korrigierenden Ausgleichsgewichte 20 und der Winkellagen der Ausgleichsgewichtspositionen 22 durch den Mikroprozessor 46. Derartige Sensorarme und ihre Funktionsweise sind dem Fachmann bekannt, wie auch die Berechnung der Größe und Winkellagen von korrigierenden Ausgleichsgewichten.
  • Eine berührungslose Positionsangabeeinrichtung zum Anzeigen, mittels einer visuell wahrnehmbaren Anzeige an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4, der Positionen 22, an denen die Ausgleichsgewichte 20 zum Korrigieren der Unwucht in dem Rad 1 anzubringen sind, umfasst einen Anzeigemechanismus 65, der in einer Ausnehmung 71 in der Seitenfläche 34 des Rahmens 30 eingebaut ist. Der Anzeigemechanismus 65 umfasst eine Laserlichtquelle 70, welche gesteuert vom Mikroprozessor 46 einen horizontalen, schmalen Laserlichtstrahl 72 auf die innere Oberfläche 10 des Tiefbetts 15 am unteren vorderen Quadranten 23 des Scheibenrades 4 projiziert, um mittels eines punktförmigen Lichtflecks 86 die jeweiligen Ausgleichsgewichtspositionen 22 anzuzeigen. Der Laserlichtstrahl 72 ist mit unterbrochenen Linien dargestellt, und der Lichtfleck 86 ist in 15 bis 17 dargestellt. Eine Abdeckung 74 verschließt die Ausnehmung 71, und ein langgestreckter horizontaler Schlitz 85 in der Abdeckung läßt den Lichtstrahl 72 hindurchtreten. Die Laserlichtquelle 70 ist starr an einer sich vertikal erstreckenden Tragwelle 73 befestigt, die ihrerseits drehbar in Trägerbügeln 75 gelagert ist, die sich von dem Rahmen 30 in die Ausnehmung 70 hinein erstrecken. Die Laserlichtquelle 70 ist hinter einer vertikalen Ebene angebracht, welche die Drehachse 38 der Hauptwelle 36 enthält, und projiziert bei Drehung der Tragwelle 73 den Lichtstrahl, so dass dieser einen horizontalen Bogen B in einer horizontalen Ebene H unterhalb der Hauptwelle 36 durchstreicht; siehe 3, 5 und 6.
  • Eine Antriebseinrichtung, nämlich ein Schrittmotor 76, ist an einem der Bügel 75 in der Ausnehmung 71 angebracht und treibt, vom Mikroprozessor 46 gesteuert, die Tragwelle 73 dazu an, die Laserlichtquelle 70 um die vertikale Achse der Tragwelle 73 zu verschwenken, so dass die Laserlichtquelle 70 dazu ausgerichtet wird, den Lichtstrahl 72 zum Anzeigen der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition 22 auf die innere Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 zu projizieren, wie nachstehend beschrieben wird. Der Schrittmotor 76 treibt die Tragwelle 73 über Zahnräder 77 und 78 an der Tragwelle 73 bzw. an einer Ausgangswelle 79 des Schrittmotors 76 an.
  • Der Schrittmotor 76 treibt, vom Mikroprozessor 46 gesteuert, die Tragwelle 73 in der Weise an, dass wenn die Laserlichtquelle 70 den Lichtstrahl 72 zum Anzeigen der Position einer jeweiligen der beiden Ausgleichsgewichtspositionen 22 projiziert, der Lichtstrahl 72 seitwärts und nach vorne bezüglich des Rahmens 30 zur inneren Oberfläche 10 eines unteren vorderen Quadranten 23 des Scheibenrades 4 hin gerichtet ist, welcher an der Vorderseite des Rahmens 30 liegt. Auf diese Weise sind die Ausgleichsgewichtspositionen 22, die von dem Lichtstrahl 72 angezeigt werden, für die Bedienperson visuell deutlich sichtbar, wodurch das Anbringen der jeweiligen korrigierenden Ausgleichsgewichte 20 an das Scheibenrad 4 erleichtert wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden in Abhängigkeit vom Radius der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den Ausgleichsebenen 17 und 18 die Ausgleichsgewichtspositionen 22 von dem Lichtstrahl 72 dann angezeigt, wenn die Ausgleichspositionen 22 sich in einem Winkelbereich von 50° bis 71° vom unteren Ruhepunkt des Rades 2 und an dessen vorderer Seite befinden.
  • Zum Gewährleisten, dass die jeweiligen Ausgleichsgewichtspositionen 22 von der Lichtquelle 70 genau angegeben werden, wird die Lichtquelle 70 nur dann zum Projizieren des Lichtstrahls 72 erregt, wenn das Rad so gedreht worden ist, dass die Ausgleichsgewichtsposition 20, die von der Laserlichtquelle 70 anzuzeigen ist, direkt mit der Laserlichtquelle ausgerichtet ist. Des weiteren bleibt die Laserlichtquelle 70 zum Projizieren des Lichtstrahls 72 nur erregt, während die Ausgleichsgewichtsposition 22 mit dem Lichtstrahl 72 ausgerichtet bleibt. Sollte das Rad weiter gedreht werden, wodurch die Ausgleichsgewichtsposition 22 sich aus der Ausrichtung mit dem Lichtstrahl 72 heraus bewegt, wird die Lichtquelle 70 sofort abgeschaltet.
  • Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Laserlichtstrahl 72 den Lichtfleck 86 auf der inneren Oberfläche 10 an der Schnittstelle einer Winkelmittellinie 21 der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition, die parallel zur Drehachse des Rades 2 verläuft, mit einer inneren Seitenkante 25 des Umfangs der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition 22; siehe 15 bis 17. Die innere Seitenkante 25 des Umfangs ist die Seitenkante der Ausgleichsgewichtsposition 22, die sich am nächsten zum inneren Felgenhorn 7 des Screibenrades 4 befindet. Auf diese Weise können die Ausgleichsgewichte 20 genau mit den Ausgleichsgewichtspositionen 22 ausgerichtet werden und wiederum genau von der Bedienperson befestigt werden.
  • Zusätzlich befinden sich die Hauptwelle 36 und der Aufnahmeflansch 39 an der Welle 36 derart relativ zum Rahmen 30 angeordnet, daß sie in ähnlicher Weise der an der Vorderseite der Radauswuchtmaschine stehenden Bedienperson sowohl visuell als auch manuell einen leichten Zugang zu den jeweiligen Ausgleichspositionen 22 ermöglichen, wenn diese nacheinander von dem Lichtstrahl 72 angezeigt werden.
  • Die Laserlichtquelle 70 ist um die vertikale Achse der Tragwelle 73 entlang des Bogens B zwischen seinen extremen Enden in einem Winkel schwenkbar, der bei dieser Ausführungsform der Erfindung 55° beträgt. Bei der ersten extremen Stellung, in welcher die Laserlichtquelle 70 den Lichtstrahl 72a aussendet, verläuft der Lichtstrahl 72a senkrecht durch eine vertikale Ebene hindurch, welche die Drehachse 38 der Hauptwelle 36 enthält. Bei der zweiten extremen Stellung verläuft der Lichtstrahl 72b in einem Winkel von 35° durch die senkrechte Ebene hindurch, welche die Drehachse 38 der Hauptwelle 36 enthält. Die horizontale Ebene H, welche der Lichtstrahl 72 durchstreicht, befindet sich ungefähr 83 mm unterhalb einer horizontalen Ebene, welche die Drehachse 38 der Hauptwelle 36 enthält. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Maßangaben eingeschränkt.
  • In 3 ist die Radauswuchtmaschine 1 mit an der Hauptwelle befestigten Scheibenrädern 4 zweier verschiedener Größen dargestellt. Mit unterbrochenen Linien sind nur die Umfänge der Ränder der Scheibenräder 4 dargestellt. während diese nicht die maximalen und minimalen Größen der Scheibenräder wiedergeben, die mit der Radauswuchtmaschine 1 auswuchtbar sind, geben sie einen Hinweis auf den breiten Bereich der Größen der Scheibenräder, die mit der Radauswuchtmaschine 1 auswuchtbar sind. Wie aus 3 ersichtlich ist, wird die Ausgleichsgewichtsposition 22 von dem Lichtstrahl 72 angezeigt, wenn die Ausgleichsgewichtsposition 22 sich in einem Winkel C von 57° gegenüber dem unteren Ruhepunkt des Rades 2 kleineren Durchmessers befindet. Bei dem Rad größeren Durchmessers wird die Ausgleichsgewichtsposition von dem Licht strahl 72 angezeigt, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich in einem Winkel D von 71° gegenüber dem unteren Ruhepunkt des Rades 2 befindet. 3 zeigt auch die horizontale Ebene E, innerhalb welcher der Sensorarm 54 schwenkbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung beträgt der Arbeitswinkel G, innerhalb von welchem die Bedienperson zum Erfassen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen mit dem Sensorarm 54 und zum Anbringen der Ausgleichsgewichte 20 an das Scheibenrad 4 arbeitet, wenn mit den in 3 dargestellten Radrändern 4 kleinsten und größten Durchmessers gearbeitet wird, 23,6°. Der Arbeitswinkel G ist der Winkel, welcher der Berührungspunkt des Sensorarms 54 mit dem Rad gräßeren Durchmesers und der Berührungspunkt des Lichtstrahls 72 mit dem Scheibenrad 4 kleineren Durchmessers an der Drehachse der Hauptwelle 36 bilden.
  • Eine Rückkopplungseinrichtung, welche der Steuerschaltung 45 die Lage der Laserlichtquelle 70 relativ zu ihren beiden extremen Stellungen angibt, umfasst ein Potentiometer 80, welches sich in der Ausnehmung 71 befindet und von einem der Trägerbügel 75 getragen wird. Das Potentiometer 80 wird von der Tragwelle 73 über Zahnräder 81 und 82 gedreht, die an der Tragwelle 73 bzw. einer Welle 83 des Potentiometers 80 befestigt sind. Ein Gehäuse 84 nimmt die Zahnräder 81 und 82 auf. Demgemäß kann der Mikroprozessor 46. durch Lesen der Signale von dem Potentiometer 80 den Winkel bestimmen, bei dem die Lichtquelle 70 den Lichtstrahl 72 aussendet. Dies ergibt eine Gegenkontrolle des Winkels bei dem der Lichtstrahl 72 von der Lichtquelle 70 ausgestrahlt wird und ermöglicht auch eine Eichung der Winkellage der Lichtquelle 70, wenn die Radauswuchtmaschine 1 in Betrieb gesetzt wird.
  • Im Betrieb wird ein auszuwuchtendes Rad mit der Drehachse des Rades 2 übereinstimmend mit der Drehachse 38 der Hauptwelle 36 auf den Radaufnahmeflansch 39 aufgesetzt. Die Bedienperson wählt die geeignetste Lage der Ausgleichsebenen 17 und 18 und fährt den Sensorarm 54 aus und verschwenkt diesen zum nachfolgenden Eingriff des Eingriffszeigers 59 mit der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an den jeweilig ausgewählten Ausgleichsebenen 17 und 18. Während der Eingriffszeiger 59 danach mit der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 in Eingriff kommt, wird von der Bedienperson ein (nicht dargestellter) Eingabeknopf am Rahmen 30 betätigt, um Signale aus den ersten und zweiten Potentiometern 60 bzw. 61 an die Steuerschaltung 45 zu übermitteln. Die Radauswuchtmaschine wird dann auf übliche Weise betätigt, wobei die Hauptwelle 36 vom Antriebsmotor 40 auf die gewünschte Ausgleichsgeschwindigkeit hochgefahren wird, welcher dann die Hauptwelle 36 auskuppelt und ein freies Umlaufen der Hauptwelle 36 mit dem daran befestigten Rad 2 gestattet.
  • Der Mikroprozessor 46 berechnet aus den von dem ersten und zweiten Potentiometer 60 und 61 erhaltenen Signalen die Radien der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an den Ausgleichsebenen 17 und 18 sowie den Abstand der Ausgleichsebenen 17 und 18 von der (nicht gezeigten) Bezugsebene der Ausgleichsebenen 17 und 18 entlang der Drehachse 35. Der Mikroprozessor 46 berechnet dann die in der Hauptwelle 36 wirkenden Unwuchtkräfte aus den von den Spannungs-Transducern 41 und der Drehcodiereinrichtung 42 erhaltenen Signalen. Aus dieser Berechnung und der vorhergehenden Berechnung des Radius und der axialen Lagen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den Ausgleichsebenen 17 und 18 berechnet der Mikroprozessor 46 die Größen und Winkelrichtungen der Unwuchtkräfte im Rad 2 in den Ausgleichsebenen 17 und 18. Die Größen der zum Korrigieren der Unwucht in den Ausgleichsebenen 17 und 18 benötigten Ausgleichsgewichte werden dann vom Mikroprozessor 46 berechnet, und dann werden die Winkellagen der Ausgleichsgewichtspositionen 22 der jeweiligen Ausgleichsgewichte 20 vom Mikroprozessor berechnet. Die Größen der jeweiligen Ausgleichsgewichte 20 werden auf der visuellen Anzeige 47 angezeigt und es werden die Ausgleichsebenen 17 und 18, auf die sich die jeweiligen Größen der Ausgleichsgewichte 20 beziehen, identifiziert.
  • Der Schrittmotor 76 wird dann, vom Mikroprozessor 46 gesteuert, zum Drehen der Tragwelle 73 und damit zum Einstellen der Laserlichtquelle 70 angetrieben, so daß der Lichtstrahl 72 beim Erregen der Laserlichtquelle 70 auf die innere Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition 22 gerichtet ist, an der eines der Ausgleichsgewichte 20 zu befestigen ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Laserlichtquelle 70 zuerst zum Anzeigen der Ausgeichsgewichtsposition 22 an der Ausgleichsebene 17 eingestellt. Das Rad 2 wird dann langsam von der Bedienperson gedreht und wenn die Ausgleichsgewichtsposition 22 an der Ausgleichsebene 17 direkt mit der Laserlichtquelle 70 ausgerichtet ist, wird die Laserlichtquelle zum Richten des Lichtstrahls 72 auf das Scheibenrad 4 erregt. Der Lichtstrahl 72 bildet den Laserlichtfleck 72 an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4, wodurch der Schnittpunkt der zur Drehachse 38 der Hauptwelle 36 parallelen Winkelmittellinie 21 der Ausgleichsgewichtsposition 22 mit der inneren Seitenkante 25 des Umfangs der Ausgleichsgewichtsposition 22 angezeigt wird.
  • Die Bedienperson befestigt dann ein Ausgleichsgewicht 20 entsprechender Größe an das Scheibenrad 4 unter Verwendung des Laserlichtflecks 86 an der inneren Oberfläche 10 zum genauen Positionieren des Ausgleichsgewichts 20 an der Ausgleichsgewichtsposition 22 in der ersten Ausgleichsebene 17.
  • Die Bedienperson gibt dann durch Betätigen eines weiteren (nicht gezeigten) Eingabeknopfschalters am Rahmen 30 in die Steuerschaltung 45 ein Signal ein, welches dem Mikroprozessor 46 anzeigt, dass die Bedienperson nun die Ausgleichsgewichtsposition 22 des Ausgleichsgewichts 20 für die zweite Ausgleichsebene benötigt. Der Schrittmotor 76 wird wieder vom Mikroprozessor 46 gesteuert angetrieben, um die Laserlichtquelle 70 zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition 22 an der Ausgleichsebene 18 neu einzustellen. Das Rad 2 wird wieder von der Bedienperson langsam gedreht und wenn die Ausgleichsgewichtsposition 22 in der Ausgleichsebene 18 mit der Laserlichtquelle 70 ausgerichtet ist, wird die Laserlichtquelle 70 erregt, so daß der Lichtstrahl 72 auf die innere Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 gerichtet ist, um die Ausgleichsgewichtsposition 22 in der zweiten Ausgleichsebene 18 anzuzeigen, wie bereits beschrieben worden ist.
  • Es gibt viele Vorteile der erfindungsgemäßen Radauswuchtmaschine. Die Radauswuchtmaschine gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ergibt jedoch zwei besonders wichtige Vorteile. Erstens können aufgrund des Umstands, dass der Lichtstrahl der Laserlichtquelle präzis die Stelle angibt, an der jedes Ausgleichsgewicht an das Rad zu befestigen ist, die Ausgleichsgewichte genau an Legierungsrädern befestigt werden. In anderen Worten, es können aufgrund des Umstands, dass der Lichtstrahl der Laserlichtquelle die Ausgleichsgewichtsposition anhand eines Lichtflecks angibt, welcher die Schnittstelle der Winkelmittellinie 21 und der inneren Seitenkante 25 des Umfangs jeder Ausgleichsgewichtsposition 22 anzeigt, die Ausgleichsgewichte genau am Scheibenrad positioniert und befestigt werden. Zweitens kann eine Bedienperson aufgrund des Umstands, dass die Ausgleichsgewichtspositionen dann angegeben werden, wenn die jeweiligen Positionen sich im unteren vorderen Quadranten des Rades relativ zur Radauswuchtmaschine befinden, auf einfache Weise, leicht und deutlich jede Ausgleichsgewichtsposition sehen, indem sie lediglich nach unten auf die innere Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 blickt, und kann des weiteren auf einfache Weise und leicht an der Stelle zum genauen Befestigen des Ausgleichsgewichts arbeiten. Dies fördert weiterhin die Genauigkeit der Positionierung der Ausgleichsgewichte an dem Scheibenrad.
  • Mit Bezugnahme jetzt auf 18 bis 22 wird eine Radauswuchtmaschine gemäß einer weiteren Ausführungform der Erfindung dargestellt, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 90 bezeichnet ist. Die Radauswuchtmaschine 90 ist im wesentlichen der Radauswuchtmaschine 1 ähnlich und es werden ähnliche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen der Radauswuchtmaschine 90 und der Radauswuchtmaschine 1 liegt in den Abtasteinrichtungen zum Erfassen der Positionen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen in den jeweilig gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird auf den Sensorarm 54 verzichtet, und die Abtasteinrichtung ist eine berührungslose Abtasteinrichtung, welche einen 64×1-integrierten-ladungsgekoppelten-Optosensor umfasst, der in diesem Fall ein von der Firma Texas Instruments gelieferter Optosensor vom Typ TSL214 ist, der in deren Katalog vom Juni 1999 auf der Seite 4.9 in einer Neufassung vom August 1991 dargestellt ist. Der Optosensor 91 wirkt mit der Laserlichtquelle 70 des Anzeigemechanismus 65 zusammen, um vor dem Hochfahren der Hauptwelle 36 auf die zweckmäßige Auswuchtgeschwindigkeit die Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an den jeweilig gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 zu erfassen.
  • Die Laserlichtquelle 70 ist auf eine Befestigungseinrichtung, nämlich eine Tragplattform 92 aufgesetzt, welche von der Tragwelle 73 getragen wird; siehe 20. Die Laserlichtquelle 70 ist koaxial mit der Tragwelle 73 angeordnet und zusammen mit der Tragwelle 73 um die vertikale Schwenkachse schwenkbar, die von der Tragwelle 73 gebildet wird. Der Schrittmotor 76 treibt, vom Mikroprozessor 46 gesteuert, die Tragwelle 73 über die Zahnräder 77 und 78 zum Einstellen der Laserlichtquelle an, so dass diese den Laserstrahl 72 auf den unteren vorderen Quadranten 23 des Scheibenrades 4 richtet, um die Ausgleichsgewichtspositionen 22 in den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 anzuzeigen. Diese Betriebsweise ist ähnlich der des Schrittmotors 76 und der Laserlichtquelle 70 der Radauswuchtmaschine 1. Das Potentiometer 80 wird von der Tragwelle 73 über die Zahnräder 81 und 82 angetrieben, wie dies auch der Fall bei der Radauswuchtmaschine 1 ist.
  • Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Tragwelle 73 eine zweiteilige Welle mit einem Antriebsteil 93 und einem angetriebenen Teil 94, die miteinander koaxial sind. Der Antriebsteil 93 wird vom Schrittmotor 96 angetrieben, der wiederum den angetriebenen Teil 94 über eine elektrisch be tätigbare Kupplung 95 antreibt, die ein Abkuppeln der Tragplattform 92, der Laserlichtquelle 70 und des Optosensors 91 vom Schrittmotor ermöglicht, um ein Erfassen der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen in den Ausgleichsebenen 17 und 18 zu ermöglichen, wie nachstehend beschrieben wird. Das Potentiometer 80 ist mit dem angetriebenen Teil 94 der Tragwelle 73 über die Zahnräder 81 und 82 verbunden, um eine ständige Bestimmung der Winkelorientierung der Tragplattform 92 zu ermöglichen.
  • Ein Bedienungsknopf 97, der von einer welle 98 getragen wird, die sich von der Tragplattform 92 durch die Abdeckung 74 hindurch erstreckt und starr verbunden ist mit der Tragplattform 92, ist vorgesehen zum Ermöglichen einer manuellen Drehung der Tragplattform 92 und, mit dieser, der Laserlichtquelle 70 zum Richten des Laserstrahles 72 auf die Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen in den jeweilig gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18, wenn die Kupplung 95 die Tragplattform 92 vom Schrittmotor 76 abkuppelt.
  • Der Optosensor 91 ist starr an einer Stelle auf der Tragplattform 92 aufgesetzt, die sich im Abstand von der Laserlichtquelle 70 befindet, und ist derart ausgerichtet, dass sein Abtastbogen 96 zum Abtasten einer Strecke des Lichtstrahles 72 zwischen den Stellen X und Y, siehe 21, angeordnet ist, so dass der Optosensor 91 den von dem Laserlichtstrahl 72 auf der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 gebildeten Laserlichtfleck erfasst, wenn der Lichtstrahl 72 manuell auf die gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 gerichtet wird. Dies ermöglicht, wie nachstehend beschrieben wird, eine Berechnung durch den Mikroprozessor 46 der jeweiligen Radien der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen in den gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 sowie der Lagen der jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 relativ zu der (nicht gezeigten) Bezugsebene.
  • Der Optosensor 91 ist derart angeordnet, dass die Länge des Lichtstrahls 72 zwischen den Bezugsbuchstaben X und Y, die innerhalb des Abtastbogens 96 abgetastet wird, ausreichend ist, um ein Erfassen des von dem Lichtstrahl 72 gebildeten Laserlichtflecks auf der inneren Oberfläche 10 eines Scheibenrades 4 an Ausgleichsebenen 17 und 18 zu ermöglichen, die typisch sind für Scheibenräder, deren Durchmesser innerhalb eines relativ breiten Bereiches von Raddurchmessern liegen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Optosensor 91 dazu angeordnet, den Laserlichtfleck des Lichtstrahls 72 an den jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 auf den inneren Oberflächen von Scheibenrädern von Rädern eines Nenndurchmessers im Bereich von 250 mm bis 500 mm zu erfassen, und somit ist die Radauswuchtmaschine besonders zur Anwendung bei PKW-Rädern geeignet. Selbstverständlich könnten der Optosensor und die Laseerlichtquelle zur Verwendung bei Rädern mit größeren Durchmessern ausgelegt werden, wie zum Beispiel LKW- und Omnibusräder und dergl., die einen Nenndurchmesser im Bereich von 380 mm bis 620 mm und sogar mehr aufweisen würden, und es ist in der Tat vorstellbar, dass in bestimmten Fällen der Optosensor und die Laserlichtquelle dazu ausgelegt werden könnten, bei einem bedeutend breiteren Nennwertsbereich von Durchmessern einsetzbar zu sein.
  • Der Optosensor ist elektrisch mit der Steuerschaltung 45 und wiederum mit dem Mikroprozessor 46 verbunden, so dass der Mikroprozessor 46 die Signale von dem Optosensor 91 liest, die ansprechend auf ein Erfassen durch den Optosensor 90 des Laserlichtflecks auf der inneren Oberfläche 10 eines auf die Hauptwelle 36 aufgesetzten Scheibenrades 4 sowie der Lage des Lichtflecks zwischen den Stellen X und Y erzeugt werden. Aus einer Kenntnis des Winkels durch den die Tragplattform 92 und wiederum die Laserlichtquelle 70 zum Richten des Lichtstrahles 72 auf die Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle an der gewählten Ausgleichsebene 17 oder 18 gedreht werden, und der Position des von dem Lichtstrahl 72 zwischen den Stellen X und Y gebildeten Lichtflecks, kann der Mikroprozessor 46 leicht die Lage der gewählten Ausgleichsebene 17 oder 18 relativ zu der (nicht gezeigten) Bezugsebene entlang der Drehachse 38 der Hauptwelle 36 sowie den Radius der Ausgleichs gewichts-Aufnahmestelle an der gewählten Ausgleichsebene 17 oder 18 berechnen.
  • Im Betrieb werden bei einem auf der Hauptwelle 36 befestigten Rad 2 die gewählten Lagen der jeweiligen Ausgleichsebenen 17 und 18 von dem Optosensor 91 erfasst, wie jetzt beschrieben werden soll. während von der Kupplung 95 die Tragplattform 92 außer Eingriff mit dem Schrittmotor 96 gebracht ist und die Laserlichtquelle 70 erregt ist, dreht die Bedienperson den Knopf 97 und schwenkt damit die Tragplattform 97 und die Laserlichtquelle 70 bis der Lichtstrahl 72 aus der Laserlichtquelle 70 einen Laserlichtfleck auf der inneren Oberfläche 10 an einer Stelle bildet, die mit einer der gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 zusammenfällt. Der Laserlichtfleck wird von dem Optosensor 91 erfasst, der ein Signal abgibt, welches dem Abstand des Lichtflecks von der Stelle X entlang des Lichtstrahls 72 proportional ist. Wenn der Laserlichtfleck an der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an der Stelle der gewählten Ausgleichsebene gebildet wird, gibt die Bedienperson über einen (nicht gezeigten) Knopfschalter am Rahmen 30 ein Signal in die Steuerschaltung 45 ein. Ansprechend auf das eingegebene Signal liest der Mikroprozessor 46 das von dem Optosensor 91 abgegebene Signal und das von dem Potentiometer 80 abgegebene Signal. Aus diesen beiden Signalen bestimmt der Mikroprozessor 46 den Radius der Ausgleichsgewichts-Aufnahemstelle auf der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an der gewählten Ausgleichsebene 17 oder 18 sowie den Abstand der gewählten Ausgleichsebene 17 oder 18 von der (nicht gezeigten) Bezugsebene entlang der Drehachse 38 der Hauptwelle 36.
  • Nachdem die Position der ersten der beiden Ausgleichsebenen 17 und 18 und der Radius der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestellen an der gewählten Ausgleichsebene bestimmt worden sind, dreht die Bedienperson wieder den Knopf 97, um den Lichtstrahl 72 aus der Laserlichtquelle 70 in der Weise auszurichten, dass ein Laserlichtfleck auf der inneren Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 an der Stelle der anderen der beiden gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 gebildet wird. Wenn der Laserlichtfleck an der gewünschten Stelle gebildet worden ist, gibt die Bedienperson mittels des (nicht gezeigten) Knopfschalters am Rahmen 30 ein Signal in die Steuerschaltung 45 ein, wie bereits beschrieben worden ist. In der bereits beschriebenen Weise berechnet der Mikroprozessor 46 wieder den Radius der zweiten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle in der zweiten gewählten Ausgleichsebene sowie den Abstand der zweiten gewählten Ausgleichsebene von der (nicht gezeigten) Bezugsebene entlang der Drehachse 38 der Hauptwelle 36.
  • Die Radauswuchtmaschine 90 wird dann zum Bestimmen der Größe der benötigten korrigierenden Ausgleichsgewichte und der Winkellage der Ausgleichsgewichtspositionen 22 in den jeweilig gewählten Ausgleichsebenen 17 und 18 auf ähnliche Weise wie die Radauswuchtmaschine 1 betrieben.
  • Wenn die Winkellagen der Ausgleichsgewichtspositionen 22 und die Größe der jeweiligen Ausgleichsgewichte 20 berechnet worden sind, wird die Kupplung 95 zum Übertragen des Antriebs zwischen dem Antriebsteil 93 und dem angetriebenen Teil der Tragwelle 73 erregt und der Schrittmotor 76, wie bereits unter Bezugnahme auf die Radauswuchtmaschine 1 beschrieben worden ist, zum Ausrichten der Laserlichtquelle 70 mit einer der Ausgleichsgewichtspositionen 22 betätigt. Die Bedienperson dreht dann das Rad 2 langsam mit der Hand, und wenn eine der Ausgleichspositionen 22 sich in dem unteren vorderen Quadranten 23 befindet und mit der Laserlichtquelle 70 ausgerichtet ist, wird die Laserlichtquelle 70 erregt, um den Lichtstrahl 72 auf die innere Oberfläche 10 des Scheibenrades 4 zum Anzeigen der Ausgleichsgewichtsposition 22 zu richten, wie bereits beschrieben worden ist. Die beiden Ausgleichsgewichtspositionen 22 werden auf diese Weise angezeigt, und die Bedienperson befestigt die entsprechenden Ausgleichsgewichte 20 an den jeweiligen Ausgleichspositionen 22, wie bereits unter Bezugnahme auf die Radauswuchtmaschine 1 beschrieben worden ist.
  • Es ist selbstverständlich erkennbar, dass die Radauswuchtmaschinen sowohl zum Auswuchten von Legierungsrädern geeignet sind, die mit selbstklebenden Aufklebgewichten auszuwuchten sind, als auch zum Auswuchten von üblichen Rädern einsetzbar sind, die mit Aufklemmgewichten ausgewuchtet werden, die üblicherweise auf die inneren und äußeren Felgenhörner des Scheibenrades aufgeklemmt werden. In diesem Fall ist es vorstellbar, dass der Sensorarm oder der Optosensor zum Erfassen der Lage und des Radius der Ausgleichsgewichtsposition in der inneren Ausgleichsebene einzusetzen wäre, und die Lage der äußeren Ausgleichsebene in die Steuerschaltung der Radauswuchtmaschine über eine Tastatur an der Radauswuchtmaschine oder mittels eines Berührungsbildschirmes oder einer anderen geeigneten Eingabeeinrichtung einzugeben wäre. Die Lage der Ausgleichsgewichtsposition am äußeren Felgenhorn könnte auf herkömmliche Weise angezeigt werden, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich am oberen Ruhepunkt des Rades befindet. Vorstellbar ist auch, dass die Radauswuchtmaschinen zum Auswuchten eines Rades verwendbar sind, welches eine Kombination von Aufkleb- und Aufklemmausgleichsgewichten erfordert.
  • In ersichtlicher Weise ist es in allen Fällen nicht wesentlich, dass die Positionsangabeeinrichtung die Ausgleichsgewichtsposition dann angibt, wenn die Ausgleichsgewichtsposition sich in dem unteren vorderen Quadranten des Rades befindet, obwohl dies von Vorteil ist. In bestimmten Fällen kann die Ausgleichsgewichtsposition in einem oberen Quadranten des Rades liegen, wenn sie angezeigt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, dass die Ausgleichsgewichtsposition, wenn sie angezeigt wird, an einer Stelle liegt, die für die Bedienperson sowohl visuell wie auch manuell zugänglich ist, wenn die Bedienperson in einer normalen Arbeitsstellung vor der Radauswuchtmaschine steht, ohne dass die Bedienperson zum Zweck der Erkennung der Ausgleichsgewichtsposition sich vorbeugen und nach oben blicken muss.

Claims (25)

  1. Radauswuchtmaschine (1) zum Messen einer Unwucht an einem Fahrzeugrad (2) in Ausgleichsebenen (17, 18), die senkrecht zur Rotationsachse (38) des Fahrzeugrades (2) verlaufen, und zum Anzeigen der Position (22) am Rad (2), an welcher ein Ausgleichsgewicht (20) zur Korrektur der Unwucht anzuordnen ist, wobei die Radauswuchtmaschine (1) ausgestattet ist mit einem Rahmen (30), einer um eine Drehachse (38) am Rahmen (30) drehbar gelagerten Hauptwelle (36), einer an der Hauptwelle (36) vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung (39) zur Aufnahme des Fahrzeugrades (2) mit zur Drehachse (38) der Hauptwelle (36) koaxialer Drehachse des Fahrzeugrades (2), einer Abtasteinrichtung (53, 91) zur Erfassung der Ausgleichsebene (17, 18) des Fahrzeugrades (2) und einer Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) angrenzend an die Ausgleichsebene (17, 18) und zur Erzeugung von Signalen, welche die Position der Ausgleichsebene (17, 18) entlang der Drehachse (38) bezüglich einer Bezugsebene und den Radius der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) angrenzend an die Ausgleichsebene (17, 18) wiedergeben, einer Erfassungseinrichtung (41, 44) zur Erfassung der Drehung der Hauptwelle (36) und zur Erzeugung von Signalen, welche die Größe und Winkellage von Unwuchtkräften an der Hauptwelle (36) wiedergeben, einer Rechnereinrichtung (45, 46) zum Berechnen der Größe eines korrigierenden Ausgleichsgewichtes (20) und der Winkelposition des Ausgleichsgewichts (20), welches an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) in der Ausgleichsebene (17, 18) zur Korrektur der Unwucht in Abhängigkeit von den von der Abtasteinrichtung (53, 91) und der Erfassungseinrichtung (41, 44) erzeugten Signalen angeordnet wird, und einer von der Rechnereinrichtung abhängigen Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zur Angabe der auf die Radachse bezogenen Winkelposition, in welcher das korrigierende Ausgleichsgewicht (20) anzuordnen ist, wobei die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) eine Ausgleichsgewichtsposition (22), an welcher das korrigierende Ausgleichsgewicht (20) in der an die Ausgleichsebene (17, 18) angrenzenden Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) anzuordnen ist, angibt, wobei die Winkellage der Ausgleichsgewichtsposition (22) und ihre Lage bezüglich der Bezugsebene durch die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) angezeigt sind und wobei die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) durch eine visuelle wahrnehmbare Anzeige (86) am Rad (2) die Ausgleichsgewichtsposition angibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) geeignet ist, einen Laserlichtfleck an der inneren Oberfläche (10) des Scheibenrades (4) zu bilden, welcher den Schnittpunkt der zur Drehachse (38) der Hauptwelle (36) parallelen Winkelmittellinie (21) der Ausgleichsgewichtsposition (22) und einer Seitenkante (25) des Umfangs der Ausgleichsgewichtsposition (22) anzeigt.
  2. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zur Anzeige der Ausgleichsgewichtsposition (22) geeignet ist, wenn das Rad in einer Drehwinkelposition sich befindet, in welcher sich die Ausgleichsgewichtsposition (22) in einer für die Bedienperson zugänglichen Position sich befindet.
  3. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) geeignet ist für die Anzeige der Ausgleichsgewichtsposition (22), wenn die Drehwinkelposition des Rades (2) derart ist, dass die Aus gleichsposition (22) sich in einer für die Bedienperson visuell wahrnehmbaren Position befindet.
  4. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (38), welche durch die Hauptwelle (36) bestimmt ist, sich horizontal erstreckt und die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) geeignet ist für die Anzeige der Ausgleichsgewichtsposition (22), wenn die Ausgleichsgewichtsposition (22) sich bezüglich der Hauptwelle (36) in einer unteren Hälfte des Rades (22) sich befindet.
  5. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) geeignet ist zur Anzeige der Ausgleichsgewichtsposition (22), wenn die Ausgleichsgewichtsposition (22) sich in einer Position in einem Winkelbereich von ± 30° bis ± 80° vom unteren Ruhepunkt des Rades (2) befindet.
  6. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (30) eine Vorderfläche (31), eine Rückfläche (32) und eine Seitenfläche (34) der Radauswuchtmaschine (1) aufweist, wobei sich die Seitenfläche (34) zwischen der Vorderfläche (31) und der Rückfläche (32) erstreckt und die Hauptwelle (36) aus der Seitenfläche (34) des Rahmens zwischen der Vorder- und Rückfläche (31, 32) ragt, sodass im Betrieb eine Bedienperson die Radauswuchtmaschine (1) im Normalfall von einer Position vor der Vorderfläche (31) bedient, und die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) die Ausgleichsgewichtsposition (22) dann angibt, wenn die Ausgleichsgewichtsposition (22) bezüglich der Hauptwelle (36) und des Rahmens (30) in einem unteren vorderen Quadranten (23) des Rades (2) sich befindet.
  7. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (30) und die Hauptwelle (36) zueinander derart angeordnet sind, dass ein leichter Zugang für die Bedienungsperson zur Ausgleichsgewichtsposition (22) vorhanden ist, wenn die Ausgleichsgewichtsposition (22) durch die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) angezeigt wird.
  8. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) die Seitenkante (25) des Umfangs der Ausgleichsgewichtsposition (22) anzeigt, welche benachbart zum Maschinenrahmen (30) liegt.
  9. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zwei Ausgleichsgewichtspositionen (22) im axialen Zustand jeweils zugeordnet zu den Ausgleichsebenen (17, 18) für einen dynamischen Unwuchtausgleich des Rades (2) auf dem Rad (2) anzeigt.
  10. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) eine berührungslose Anzeigeeinrichtung (70, 72) ist.
  11. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) eine Lichtquelle (70) aufweist, welche einen Lichtstrahl (72) zur Anzeige der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition (22) aussendet.
  12. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zur Aussendung des Lichtstrahles (72) nur dann eingeschaltet ist, wenn das Rad (2) in eine Position eingedreht ist, in welcher die jeweilige Ausgleichsposition (22) in einer für die Bedienperson zugänglichen Position angeordnet ist, und die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zum Aussenden des Lichtstrahles (72) nur solange eingeschaltet ist, wie die jeweilige Ausgleichsgewichtsposition (22) in der für die Bedienperson zugänglichen Position angeordnet bleibt.
  13. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) für eine Verschwenkung in einer einzigen Ebene schwenkbar zur Anzeige der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition (22) gelagert ist und eine Antriebseinrichtung (40) vorgesehen ist zum Schwenken der Positionsangabeeinrichtung (70, 72) in der einzigen Ebene in Abhängigkeit von der Rechnereinrichtung (45, 46).
  14. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) in der Nähe der Rückfläche (32) des Maschinenrahmens (30) zwischen einer vertikalen die Drehachse (38) der Hauptwelle (36) enthaltenden Ebene und der Rückfläche (32) des Maschinenrahmens (30) angeordnet ist und dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) den Lichtstrahl in einer allgemeinen seitwärts und nach vorne verlaufenden Richtung bezüglich des Maschinenrahmens (30) außerhalb der Seitenfläche (34) des Maschinenrahmens (30) richtet.
  15. Radauswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (91) eine berührungslose Abtasteinrichtung (91) ist und mit der Positionsangabeeinrichtung (70) zum Erfassen der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) des Fahrzeugrades (2) und der der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) zusammenwirkt, die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zum Richten des Lichtstrahls (72) auf das Rad (2) so beweglich ist, dass der Lichtstrahl (2) das Rad (2) an der der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) gerichtet wird, derart, dass ein auf die jeweilige Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) vom Lichtstrahl (72) projektierter Lichtfleck durch die Abtasteinrichtung (91) erfassbar ist und eine Rückkoppelungseinrichtung (80) vorgesehen ist, welche an die Computereinrichtung (45, 46) Signale liefert, welche die Position der Positionsangabeeinrichtung (70) angibt, wenn der Lichtstrahl (72) auf das Rad (2) an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) in der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) auftritt, sodass die Kombination der Signale, welche von der Abtasteinrichtung (91) und der Rückkoppelungseinrichtung (80) erzeugt werden, die Position der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) entlang der Drehachse bezüglich der Bezugsebene sowie den Radius der der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) benachbarten Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) wiedergibt.
  16. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) und die Abtasteinrichtung (91) im Abstand voneinander an einer Befestigungseinrichtung (92) angeordnet sind und die Befestigungseinrichtung (92) zur Bewegung der Positionsangabeeinrichtung (70, 72) zum Ausrichten des Lichtstrahles (72) auf das Rad (2) an der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) in der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) und zur erleichterten Erfassung der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) in der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) durch die Abtasteinrichtung (91) beweglich ist.
  17. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (91) ein ladungsgekoppelter integrierter Optosensor (91) ist und an der Befestigungseinrichtung (92) zur Abtastung eines Bogens auf dem Rad benachbart zur Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10), welche der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) benachbart ist, befestigt ist und die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) an der Befestigungseinrichtung (92) zum Ausrichten des Lichtstrahles (72) angeordnet ist, um das Rad innerhalb des von der Abtasteinrichtung (91) abgetasteten Bogens zur Erleichterung der Erfassung der Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) in der jeweiligen Ausgleichsebene (17, 18) durch die Abtasteinrichtung (91) zu treffen.
  18. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (91) und die Positionsangabeeinrichtung (70) fest an der Befestigungseinrichtung (92) angeordnet sind.
  19. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Optosensor (91) ein Signal erzeugt, welches die Position im Abtastbogen angibt, an welcher der vom Lichtstrahl (72) gebildete Lichtfleck auf dem Rad zur Berechnung mittels Triangulation der Position und des Radius der jeweiligen Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10) durch die Rechnereinrichtung (45, 46) erfasst ist.
  20. Radauswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (92) zur Bestimmung der Schwenkachse der Positionsangabeeinrichtung (70, 72), um welche die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) für die Anzeige der jeweiligen Ausgleichsgewichtsposition (22) schwenkbar ist, schwenkbar angeordnet ist.
  21. Radauswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (53) als berührende Abtasteinrichtung (54) ausgebildet ist.
  22. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung (53) einen ausziehbaren Sensorarm (54) aufweist, welcher mit dem Maschinenrahmen (30) verbunden ist und zur Berührung mit dem Rad (2) angrenzend an die Ausgleichsgewichts-Aufnahmestelle (10), welche an die jeweilige Ausgleichsebene (17, 18) angrenzt, ausziehbar ist.
  23. Radauswuchtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) eine jeweilige Ausgleichsgewichtsposition an einer inneren Oberfläche eines Scheibenrades (4) des Rades (2), welche eine Radfelge bildet.
  24. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Radauswuchtmaschine (1) zum Auswuchten eines Legierungsrades (2) geeignet ist, bei welchem das Scheibenrad (4) aus einem Legierungsscheibenrad (4) besteht.
  25. Radauswuchtmaschine nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsangabeeinrichtung (70, 72) die jeweilige Ausgleichsgewichtsposition (22) an der Radfelge (15) an einer Stelle angibt, welche axial zwischen einem innenliegenden Felgenhorn (7) des Scheibenrades (4) und Speichen (11) des Scheibenrades (4) liegt
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