DE10006176A1 - Vorrichtung zum Befestigen von Ausgleichsgewichten zum Umwuchtausgleich - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Befestigen von eine Klebeschicht (17) aufweisenden Ausgleichsgewichten (13) zum Unwuchtausgleich an einer Befestigungsfläche (18) eines Fahrzeugrades (19) weist eine Halteeinrichtung mit zwei Halteteilen zum Festhalten eines Ausgleichsgewichts und einem an eine Rückenfläche (16) des Ausgleichsgewichts (13) andrückbaren Andrückelement (4) und eine Führungseinrichtung auf, mit welcher die Halteeinrichtung an die Unwuchtausgleichsstelle der Befestigungsfläche (18) führbar und dort andrückbar ist. Das Andrückelement (4) hat eine in Abhängigkeit von der Andrückkraft verformbare Andrückfläche (8), an der das Ausgleichsgewicht (13) mit seiner Rückenfläche (16) anliegt. Die Andrückfläche (8) hat in der unbelasteten Grundstellung des Andrückelements (4) eine solche Form, daß die Andrückkraft im mittleren Bereich des Ausgleichsgewichts (13) übertragen wird. Mit wachsender Andrückkraft ist die Andrückfläche (8) derart verformbar, daß die Andrückkraft auch auf die Enden des Ausgleichsgewichts (13) übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von eine Klebeschicht aufweisenden Ausgleichsgewichten zum Unwuchtausgleich an einer Befestigungsfläche eines drehba­ ren Bauteils, insbesondere eines Fahrzeugrades, mit einer Halteeinrichtung, die zwei Halteteile zum Festhalten eines Ausgleichsgewichts und zwischen den Halteteilen ein an eine der Klebeschicht entgegengesetzte Rückenfläche des Aus­ gleichsgewichts andrückbares Andrückelement aufweist, und mit einer Führungseinrichtung, mit welcher die Halteein­ richtung an die Unwuchtausgleichsstelle der Befestigungs­ fläche führbar und dort an das drehbare Bauteil andrückbar ist.

Bei einer aus EP 0 681 169 B1 bekannten Vorrichtung der angegebenen Art wird das Ausgleichsgewicht mit Hilfe der Führungseinrichtung mit einer Kante, die an der Seite liegt, an welcher sich die Klebeschicht befindet, an die Befestigungsfläche angesetzt. Über ein als Bolzen ausgebil­ detes Druckübertragungsmittel wird anschließend auf das Ausgleichsgewicht ein gegen die Befestigungsfläche gerich­ teter Druck ausgeübt, wodurch das Ausgleichsgewicht um die Kante schwenkt und mit der Klebefläche an die Befestigungs­ fläche angedrückt wird. Der Druck auf das Ausgleichsgewicht kann durch eine automatische Betätigungseinrichtung, z. B. einen Hubmagneten, hergestellt werden. Diese bekannte Ein­ richtung eignet sich nur für Ausgleichsgewichte von relativ kompakter Formgestalt, da der Anpreßdruck nur an einem Punkt auf das Ausgleichsgewicht übertragen wird.

Aus DE 44 40 812 C2 ist eine Vorrichtung zum Ankleben von Wuchtgewichten an Wellen bekannt, die aus einer Anpreßein­ richtung besteht, die im wesentlichen einen Grundkörper aufweist, der eine elastische, höhenverstellbare Aufnahme für das Wuchtgewicht sowie darunter angeordnete, vom Wel­ lenmittelpunkt zum Wellenumfang schwenkbar gelagerte Füh­ rungsleisten und zwischen den Führungsleisten und unterhalb der elastischen Aufnahme eine ebenfalls höhenverstellbar gelagerte Formschale zum Anpressen der Wuchtgewichte trägt. Diese Vorrichtung eignet sich nur für konvex gekrümmte Befestigungsflächen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine automati­ sche Befestigung selbstklebender Ausgleichsgewichte von unterschiedlicher und auch größerer Länge insbesondere auch an konkav gekrümmtem Befestigungsflächen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Andrückelement eine in Abhängigkeit von der Andrückkraft verformbare Andrückfläche hat, an der das Ausgleichsgewicht mit seiner Rückenfläche anliegt, daß die Andrückfläche in der unbelasteten Grundstellung des Andrückelements eine solche Form hat, daß die Andrückkraft im mittleren Bereich des Ausgleichsgewichts übertragen wird und daß mit wachsen­ der Andrückkraft die Andrückfläche derart verformbar ist, daß die Andrückkraft auch auf die Enden des Ausgleichsge­ wichts übertragen wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Andrücken eines selbstklebenden Ausgleichsgewichts an die Befestigungsfläche eines auszuwuchtenden Bauteils in der Weise, daß das Ausgleichsgewicht zunächst in der Mitte und von dort in Umfangsrichtung des Bauteils fortschreitend bis zu den beiden Enden hin angedrückt wird. Hierdurch wird der Einschluß von Luftblasen zwischen der Klebeschicht und dem Bauteil vermieden und eine sichere Haftung des Ausgleichs­ gewichts gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß sie sich innerhalb bestimm­ ter Grenzen selbsttätig an unterschiedliche Krümmungsradien von Befestigungsflächen für Ausgleichsgewichte anpassen kann, da sich die Krümmung der Andrückfläche des Andrücke­ lements mit wachsender Andrückkraft der Krümmung des an die Befestigungsfläche angedrückten Ausgleichsgewichts anpaßt. Die Andrückfläche kann in Längsrichtung der Halteteile eine vergleichsweise große Länge haben, so daß auch Ausgleichs­ gewichte größerer Länge auf ihrer gesamten Länge zuverläs­ sig angedrückt werden können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Andrückelement aus einer Blattfeder bestehen, die an ihren beiden Enden gegensinnig umgebogene, an einem Teil der Halteeinrichtung befestigte Abschnitte aufweist und mit ihrem mittleren Bereich die Andrückfläche bildet. Diese Ausgestaltung ist einfach und kostengünstig herstellbar. Sie hat weiterhin den Vorteil, daß sich die Andrückkraft mit ihrem Anstieg von der Mitte ausgehend über die gesamte Länge des Ausgleichsgewichts verteilt und damit auch bei größerer Länge eine gleichmäßige Andrückung des Ausgleichsgewichts gewährleistet.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung kann das Andrückelement aus zwei voneinander getrennten Blattfeder­ armen bestehen, die sich von einer Mittelebene der Vorrich­ tung aus symmetrisch in entgegengesetzte Richtungen erstrecken und mit ihren voneinander entfernten Enden an einem Teil der Halteeinrichtung biegesteif befestigt sind.

Vorzugsweise ist hierbei ein Ende eines Blattfederarms mit einer Zunge versehen, die in eine Ausnehmung im Ende des anderen Blattfederarms eingreift. Hierdurch wird die Trenn­ fuge zwischen den Blattfederarmen überbrückt. Die Blattfe­ derarme haben im Vergleich zur einteiligen Blattfeder eine geringere Federsteifigkeit, und ermöglichen dadurch schon bei kleineren Kräften eine Verlagerung des Wirkungsorts der Andrückkraft in den Bereich der Enden eines Ausgleichsge­ wichts. Die freien, die Andrückfläche bildenden Endbereiche der biegbaren Blattfederarme können erfindungsgemäß auch verdickt ausgeführt sein. Hierdurch wird ihre Formsteifig­ keit erhöht, so daß sie auch unter der Belastung durch die Andrückkraft eine vorgegebene Krümmung beibehalten und dementsprechend eine Art Abwälzbewegung auf der Rückenflä­ che des Ausgleichsgewichts ausführen. Zur Begrenzung der elastischen Verformbarkeit der Blattfeder und der Blattfe­ derarme können an der Halteeinrichtung einstellbare Anschläge angebracht sein.

Um die von der Führungseinrichtung ausgeübte Andrückkraft zu begrenzen, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfin­ dung die Vorrichtung mit einem Meßaufnehmer versehen sein, der die elastische Verformung des Andrückelements erfaßt. Wird ein vorgegebener Sollwert erreicht, so kann die Andrückbewegung der Führungseinrichtung beendet, und nach Lösen der Halteteile die Vorrichtung in eine Ausgangslage für die Befestigung eines neuen Ausgleichsgewichts zurück­ gefahren werden. Als Meßaufnehmer kann beispielsweise an einem Trägerteil der Halteeinrichtung ein Näherungsschalter vorgesehen sein, der bei einer bestimmten Annäherung des Andrückelements schaltet.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiderseits des Andrückelements angeordneten Halte­ teile zum Festhalten des Ausgleichsgewichts an dem verform­ baren Teil des Andrückelements geführt sind, so daß sie der Lageänderung des verformbaren Teils folgen. Die Halteteile können daher bis zur Beendigung des Andrückvorgangs das Ausgleichsgewicht festhalten, ohne dadurch die Verformung des Andrückelements zu behindern. Vorzugsweise sind die Halteteile in Linearführungen einer Klemmvorrichtung gela­ gert, die an dem Andrückelement befestigt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung mit einem aus zwei voneinander getrenn­ ten Blattfederarmen gebildeten Andrückelement,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei von­ einander getrennten Blattfederarmen,

Fig. 4 eine Ansicht der Andrückfläche im Bereich der Enden der Blattfederarme der Vorrichtung gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung mit einem von einer einzigen Blattfeder gebildeten Andrückelement.

In den Fig. 1 und 2 ist das abgewinkelte Ende 1 des Arms einer Führungseinrichtung, beispielsweise eines Manipula­ tors oder Roboters gezeigt, der das in seiner Größe von einer Auswuchtmaschine ermittelte und dementsprechend abge­ längte Auswuchtgewicht an die Auswuchtstelle, beispiels­ weise eines Fahrzeugrads transportiert und dort mit einer definierten Kraft andrückt. An dem Ende 1 ist eine Platte 2 angebracht, an deren Stirnseite mittels Schrauben 3 ein Andrückelement 4 befestigt ist. Das Andrückelement 4 weist einen mittigen Tragkörper 5 auf, an den auf entgegengesetz­ ten Seiten U-förmig gebogene und symmetrisch zueinander angeordnete Blattfederarme 6a, 6b angeformt sind. Die freien Endbereiche 7a, 7b der Blattfederarme 6a, 6b haben einen dickeren Querschnitt und bilden mit ihrer dem Trag­ körper 5 abgekehrten Außenseite eine gleichmäßig konvex gekrümmte Andrückfläche 6. Mit den einander zugekehrten Stirnflächen können sich die Endbereiche 7a, 7b aneinander abstützen, es kann aber auch ein kleiner Zwischenraum vor­ gesehen sein. An dem Endbereich 7b des in Fig. 1 Blattfe­ derarms 6b ist auf der dem Tragkörper 5 zugekehrten Seite eine Stütze 9 durch eine Schraube befestigt, die eine pneu­ matisch oder elektrisch betätigbare Klemmvorrichtung 10 trägt. Die Klemmvorrichtung 10 weist zwei in einer Gerad­ führung gegensinnig hin und her bewegbare Klemmbacken 11 auf. Jeder Klemmbacken 11 trägt über zwei Verlängerungs­ stangen ein plattenförmiges Halteteil 12, wobei eines auf der einen Seite und das andere auf der anderen Seite des Endbereichs 7b angeordnet und parallel zu diesem ausgerich­ tet ist. Die Halteteile 12 ragen mit ihrem der Andrückflä­ che 8 benachbarten Rand in konstanter Höhe über diese hin­ aus und erstrecken sich in Längsrichtung über die volle Länge des Endbereichs 7b. Wie die Zeichnung zeigt, kann zwischen den überstehenden Rändern der Halteteile 12 ein Ausgleichsgewicht 13 festgeklemmt werden, dessen Breite größer ist als die Breite der Endbereiche 7a, 7b der Blatt­ federarme 6a, 6b. Zur Begrenzung der Durchbiegung der Blattfederarme 6a, 6b sind in den Tragkörper 5 zwei ein­ stellbare Anschlagschrauben 14 eingeschraubt, an die sich die Endbereiche 7a, 7b anlegen. Weiterhin ist an dem Trag­ körper 5 ein Näherungsschalter 15 befestigt, der dem Endbe­ reich 7a des Blattfederarms 6a gegenüberliegt und bei vor­ gegebener Annäherung des Endbereichs 7a schaltet.

Zur positionsgenauen Befestigung wird das Ausgleichsgewicht 13 von den Halteteilen 12 so gegriffen, daß es genau mittig auf der Andrückfläche 8 des Andrückelements 4 angeordnet ist, also mit gleichlangen Abschnitten auf jedem Endbereich 7a, 7b aufliegt. Die Krümmung der Andrückfläche 8 ist so gewählt, daß sie der vorgegebenen Krümmung der Rückenfläche 16 des Ausgleichsgewichts 13 entspricht. Das Ausgleichsge­ wicht 13 liegt daher gleichmäßig mit seiner Rückenfläche 16 auf der Abstützfläche 8 auf. Die Krümmung des Ausgleichsge­ wichts 13, welches zur Anbringung an einer konkaven Befe­ stigungsfläche 18 eines Fahrzeugrads 19 bestimmt ist, ist so vorgegeben, daß die mit einer Klebeschicht 17 versehene Fläche des Ausgleichsgewichts 13 einen kleineren Krümmungs­ radius hat, als die Befestigungsfläche des Fahrzeugrads. Zum Anbringen des Ausgleichsgewichts 13 wird die beschrie­ bene Vorrichtung so positioniert, daß das Ausgleichsgewicht 13 beim Andrücken an die Befestigungsfläche 18 zunächst nur mit dem mittleren Bereich der Klebeschicht 17 angedrückt wird. Mit zunehmender Andrückkraft werden dann die Endbe­ reiche 7a, 7b der Blattfederarme 6a, 6b in Richtung auf den Tragkörper 5 gebogen. Hierdurch verlagert sich die Kraft­ einleitungsstelle von der Mitte des Ausgleichsgewichts 13 in Richtung auf seine Enden, wodurch das Ausgleichsgewicht in voller Länge an die Befestigungsfläche angedrückt und durch die Klebeschicht 17 an dieser befestigt wird. Hat die elastische Verformung der Blattfederarme 6a, 6b das vorge­ gebene Maß erreicht, so erzeugt der Näherungsschalter 15 ein Schaltsignal, durch welches der Andrückvorgang beendet und die Klemmvorrichtung 10 zur Freigabe des Ausgleichsge­ wichts 13 in Offenstellung gesteuert wird.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Andrückelement 4 eine andere Formgestalt. Der an der Platte 2 angeschraubte Tragkörper 5 ist als biegesteifer Balken ausgebildet und hat annähernd die gleiche Länge wie die von den Blattfederarmen 6a, 6b gebildete Andrückfläche 8. Die beiden Blattfederarme 6a, 6b sind mit engem Biegeradius an die Enden des Tragkörpers 5 angeschlossen und derart zuein­ ander gebogen, daß ihre freien Enden mit geringem Abstand einander gegenüberliegen. Der Querschnitt der Blattfeder­ arme 6a, 6b ist konstant. Lediglich die einander gegenüber­ liegenden, freien Enden sind zur Bildung eines mit den Anschlagschrauben 14 zusammenwirkenden Anschlags 20 ver­ stärkt. Beide Blattfederarme 6a, 6b sind gekrümmt und so zueinander angeordnet, daß die von ihnen gebildete Andrück­ fläche 8 eine konstante konvexe Krümmung hat, wobei ihr Krümmungsradius um etwas mehr als die radiale Dicke des Ausgleichsgewichts 13 kleiner ist als der kleinste in Frage kommende Krümmungsradius der Befestigungsfläche 18. Da bei dieser Gestaltung sich die freien Enden der Blattfederarme 6a, 6b annähern, wenn diese unter der Wirkung der Andrück­ kraft in Richtung des Tragkörpers 5 gebogen werden, ist zwischen den freien Enden ein Zwischenraum 21 vorgesehen. Wie aus Fig. 4 zu ersehen wird der Zwischenraum 21 von einer Zunge 22 überbrückt, die an dem freien Ende des Blattfederarms 6b angeordnet ist und in eine Aussparung 23 im freien Ende des Blattfederarms 6a eingreift. Hierdurch finden auch Ausgleichsgewichte geringerer Länge eine sichere Abstützung an beiden Blattfederarmen 6a, 6b. Die Zunge 22 kann als separates Teil gefertigt und anschließend an dem Blattfederarm 6a angebracht sein.

In Abweichung von den vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispielen weist das Andrückelement 4 der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung eine einzige Blattfeder 24 auf. Die Blattfeder 24 hat einen gebogenen Mittelabschnitt 25, der die konvex gekrümmte Andrückfläche 8 bildet. Die beiden Enden der Blattfeder 24 sind in entgegengesetzter Richtung zueinander gebogen und mittels Schrauben 26 an dem Tragkör­ per 5 des Andrückelements 4 befestigt. Das Federband, aus dem die Blattfeder 24 besteht, ist von gleichbleibender Breite und Dicke. Zur Begrenzung der Durchbiegung des Mittelabschnitts 25 ist wie bei den vorangegangenen Ausfüh­ rungsbeispielen eine einstellbare Anschlagschraube 14 vor­ gesehen und ein Näherungsschalter 15 sorgt auch hier für eine Beendigung des Andrückvorgangs wenn der Mittelab­ schnitt 25 eine vorgegebene Durchbiegung erreicht hat. Die Klemmvorrichtung 10 mit den Halteteilen 12 entspricht der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung und ist wie diese über eine Stütze 9 mit dem Mittelabschnitt 25 verbun­ den. Eine Durchbiegung des Mittelabschnitts 25 wird somit auch auf die Klemmvorrichtung 10 und die Halteteile 12 übertragen, so daß diese der Bewegung des Mittelabschnitts 25 folgen und nicht an der Befestigungsfläche 18 anstoßen. Wird mit der Vorrichtung gemäß Fig. 5 ein Ausgleichsge­ wicht angedrückt, so verformt sich der Mittelabschnitt 25 der Blattfeder 24 in der Weise, daß sich seine Krümmung verringert. Die anfänglich nur in der Mitte des Ausgleichs­ gewichts wirksame Andrückkraft verteilt sich daher mit zunehmender Durchbiegung des Mittelabschnitts 25 auf eine immer größere Länge des Ausgleichsgewichts, bis das Aus­ gleichsgewicht schließlich in voller Länge an die Befesti­ gungsfläche angedrückt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Befestigen von eine Klebeschicht auf­ weisenden Ausgleichsgewichten zum Unwuchtausgleich an einer Befestigungsfläche eines drehbaren Bauteils, ins­ besondere eines Fahrzeugrades, mit einer Halteeinrich­ tung, die zwei Halteteile zum Festhalten eines Aus­ gleichsgewichts und zwischen den Halteteilen ein an eine der Klebeschicht entgegengesetzte Rückenfläche des Ausgleichsgewichts andrückbares Andrückelement auf­ weist, und mit einer Führungseinrichtung, mit welcher die Halteeinrichtung an die Unwuchtausgleichsstelle der Befestigungsfläche führbar und dort an das drehbare Bauteil andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (4) eine in Abhängigkeit von der Andrückkraft verformbare Andrückfläche (8) hat, an der das Ausgleichsgewicht (13) mit seiner Rückenfläche (16) anliegt, daß die Andrückfläche (8) in der unbelasteten Grundstellung des Andrückelements (4) eine solche Form hat, daß die Andrückkraft im mittleren Bereich des Aus­ gleichsgewichts (13) übertragen wird und daß mit wach­ sender Andrückkraft die Andrückfläche (8) derart ver­ formbar ist, daß die Andrückkraft auch auf die Enden des Ausgleichsgewichts (13) übertragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (4) eine Blattfeder (24) auf­ weist, die an ihren beiden Enden gegensinnig umgebo­ gene, an einem Teil (5) der Halteeinrichtung befestigte Abschnitte aufweist und mit ihrem mittleren Bereich (25) die Andrückfläche (8) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (4) zwei voneinander getrennte Blattfederarme (6a, 6b) aufweist, die sich von einer Mittelebene der Vorrichtung aus symmetrisch in entge­ gengesetzte Richtungen erstrecken und mit ihren vonein­ ander entfernten Enden an einem Teil (5) der Halteein­ richtung biegesteif befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien, die Andrückfläche (8) bildenden Endbe­ reiche der biegbaren Blattfederarme (6a, 6b) biegesteif ausgeführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende eines Blattfederarms (6a) eine Aussparung (23) aufweist, in die eine das freie Ende des anderen Blattfederarms (6b) verlängernde Zunge (22) eingreift.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halteeinrichtung einstellbare Anschläge (14) angebracht sind, die die Durchbiegung der Blattfeder (24) oder der Blattfeder­ arme (6a, 6b) begrenzen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Trägerteil (5) der Halteeinrichtung ein Meßaufnehmer, beispielsweise ein Näherungsschalter (15), vorgesehen ist, der die elasti­ sche Verformung des Andrückelements erfaßt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseits des Andrückelements (4) angeordneten Halteteile (12) zum Festhalten des Ausgleichsgewichts (13) an dem verform­ baren Teil des Andrückelements (4) geführt sind, so daß sie der Lageänderung des verformbaren Teils folgen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile (12) in Linearführungen einer Klemmvorrichtung (10) gelagert sind, die an dem Andrückelement (4) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Andrückfläche (8) um ein die Dicke des Ausgleichsge­ wichts (13) übersteigendes Maß kleiner ist, als der kleinste Krümmungsradius der Befestigungsfläche (18), für die die Vorrichtung bestimmt ist.