DE4220276A1

DE4220276A1 - Half-rim mounting device for tyre balancing machine - has spindles with tapered surfaces preventing lateral surface contact over mfg. tolerance range

Info

Publication number: DE4220276A1
Application number: DE19924220276
Authority: DE
Inventors: James C Beebe; Barry D Cargould
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1993-02-18
Also published as: JPH05187951A

Abstract

The half-rims (11, 12) are assembled to upper and lower tapered spindles (14, 15) with a ring of bolts (18, 17). The lower spindle is supported by a vertically movable flange and the upper spindle is linked to a motor (20) via a V-belt pulley. The spindles and half-rims have lateral surfaces bounded by tapered sections such that the lateal surfaces can be brought nearly together without contact until each half-rim is fixed to its spindle and accurately centred. The unbalance is measured over various axes by instruments on a load wheel (25) compressing the tyre (10). ADVANTAGE - Prodn. costs reduced by mfr. to less stringent tolerances of rim guide and spindle, which can be adjusted radially with min. restrictions. Accommodates various tyre sizes.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Unwucht-Prüfmaschine für Reifen, und speziell ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Montage von Halbfelgen auf rotierbare Spindeln einer Gleichförmigkeitsmaschine.This invention relates to an unbalance testing machine for Tire, and specifically a method and device for mounting half rims on rotatable spindles Uniformity machine.

Die Funktion einer Unwucht-Prüfmaschine für Reifen ist es, bei der Produktion Reifen bezüglich Kraftveränderungen und Momenten, die auf Ungleichförmigkeiten bei der Konstruktion des Reifens hinweisen, zu vermessen. Solche Ungleichför migkeiten können sich zeigen als Vibration, einseitiges Ziehen der Lenkung oder Neigung zu anderen Störungen, wenn der Reifen bei einem Fahrzeug benutzt wird.The function of an unbalance testing machine for tires is in the production of tires with regard to changes in force and Moments due to irregularities in the design of the tire indicate to measure. Such differences abilities can show up as vibration, one-sided Pulling the steering or inclination to other disturbances if the tire is used in a vehicle.

In einer Unwucht-Prüfmaschine für Reifen werden Halbfelgen auf obere und untere Spindeln montiert, wobei die untere Spindel vertikal beweglich ist, um die beiden Halbfelgen zusammenzubringen, wenn ein zu testender Reifen zwischen ihnen positioniert ist. Reifen werden zwischen die Halb felgen gebracht, während die Halbfelgen voneinander ent fernt sind. Die Halbfelgen werden anschließend zusammenge bracht, um ein Rad zu simulieren, welches konventionelle Reifenwulstsitze aufweist. Mit den beiden Halbfelgen zu sammen und dem Reifen dazwischen, wird der Reifen mit sei nen Wulsten auf den entsprechenden Halbfelgen sitzend auf gepumpt. Der aufgepumpte Reifen wird gegen ein Lastrad ro tiert und die angestrebten Unwuchtmessungen am Reifen wer den vorgenommen. Reifen, die einen nicht akzeptierbaren Grad bei einer beliebigen Anzahl der Nichtgleichförmigkeit anzeigenden Parameter aufweisen, können ausgesondert oder einer Korrekturmaßnahme zugeführt werden.Half rims are used in an unbalance testing machine for tires mounted on upper and lower spindles, the lower one Spindle is vertically movable around the two half-rims match when a tire under test between is positioned to them. Tires are between the half brought rims, while the half-rims separated from each other are far away. The half rims are then merged brought to simulate a wheel, which conventional Has tire bead seats. With the two half rims too together and the tire in between, the tire will be with beads on the corresponding half-rims pumped. The inflated tire is ro against a load wheel and the desired unbalance measurements on the tire the made. Tires that have an unacceptable Degrees for any number of non-uniformity display parameters, can be discarded or corrective action.

Wenn die zu untersuchende Reifengröße geändert wird, müs sen häufig die Halbfelgen der Maschine durch solche einer entsprechenden Größe ersetzt werden. Dies erfordert von Reifenherstellern, die eine größere Vielfalt von Reifen testen müssen, ein umfangreiches Sortiment von Halbfelgen verschiedener Größe zu beschaffen. Der Umfang der Kapital investition, der für die Bereitstellung eines solchen Sor timentes von Halbfelgen erforderlich ist, hängt natürlich von deren Produktionskosten ab.If the tire size to be examined is changed, Often the half rims of the machine are replaced by one appropriate size to be replaced. This requires from Tire manufacturers that offer a wider variety of tires have to test an extensive range of half rims of various sizes. The amount of capital investment necessary for the provision of such a Sor Timentes of half-rims is required depends, of course from their production costs.

Jede Halbfelge ist auf eine zugehörige obere oder untere Spindel montiert. Jede dieser Spindeln hat eine konische Fläche. Jede Halbfelge hat eine zentrale Führungsöffnung, definiert durch komplementär konische Flächen, die dem Spindelkonus entsprechen, um die Halbfelgen präzise auf der rotierenden Achse der Spindel zu zentrieren. Da eine Fehljustierung der Felge eine Kraftänderungskomponente in duziert, die fälschlicherweise dem Reifen zugeordnet wird, wirkt sich die kleinste radiale Fehljustierung der Halb felgen ungünstig auf die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Unwuchtmessungen aus.Each half rim is on an associated upper or lower one Spindle mounted. Each of these spindles has a conical one Area. Each half rim has a central guide opening defined by complementary conical surfaces that the Spindle cone correspond to the half-rims precisely center the rotating axis of the spindle. There one Misalignment of the rim a force change component in induced, which is incorrectly assigned to the tire, affects the smallest radial misalignment of the half rims unfavorably on accuracy and repeatability the unbalance measurements.

Die oberen und unteren Spindeln der Unwucht-Prüfmaschine haben jeweils einen Flansch, zu dem die Halbfelge verrie gelt ist. Dieser Flansch weist eine seitliche Fläche auf, die der entsprechenden Halbfelge gegenüberliegt. Die Halb felge selber weist auch eine seitliche Fläche auf, die der seitlichen Fläche des Flansches gegenüberliegt. Die koni sche Fläche der Spindel und die seitliche Fläche des Flan sches treffen bei einer ersten kreisförmigen Schnittlinie aufeinander. Ähnlich bilden die konische Fläche der Halb felge und die seitliche Fläche der Halbfelge eine zweite kreisförmige Schnittlinie. Idealerweise koinzidieren diese kreisförmigen Schnittlinien, wenn jede Halbfelge auf der Spindel montiert ist, d. h. die konischen Flächen berühren sich bündig über 360° und die seitlichen Flächen berühren sich bündig über 360°. Um eine solche ideale Situation herzustellen, müßten die konischen Flächen theoretisch zu Null Toleranz hergestellt werden, was aus praktischen Gründen nicht möglich ist.The top and bottom spindles of the unbalance testing machine each have a flange to which the half rim tied is valid. This flange has a side surface which is opposite the corresponding half rim. The half rim itself also has a side surface that the opposite side surface of the flange. The koni cal surface of the spindle and the lateral surface of the flange meet at a first circular cutting line on each other. The conical surface of the half is similar rim and the side surface of the half rim a second circular cutting line. Ideally, these coincide circular cut lines when each half rim on the Spindle is mounted, d. H. touch the conical surfaces touch flush over 360 ° and the side surfaces flush over 360 °. To such an ideal situation to produce, the conical surfaces would theoretically have to Zero tolerance can be made, which is practical Reasons is not possible.

Bisher erforderte die substantiell simultane Verbindung der konischen und seitlichen Flächen die Herstellung der aufeinandertreffenden Bereiche sowohl der Spindel als auch der Halbfelgen mit sehr, sehr präzisen Toleranzen. An ei nem Ende des konventionellen Bereiches der zweigerichteten Toleranzen, d. h. wenn die aufeinandertreffenden Flächen der Spindel und der Führungsbohrung mit maximal zulässigen Materialbedingungen hergestellt sind, d. h. größte erlaubte Spindel kombiniert mit kleinster erlaubter Führungsboh rung, treffen die Teile derart aufeinander, daß ein klei ner Zwischenraum entsteht zwischen den gegenüberliegenden seitlichen Flächen der Felge und des Flansches. Da dieser Zwischenraum nicht mehr als 0,0006 Inch beträgt, wird er vollständig aufgenommen, wenn die Halbfelge durch Verrie gelung mit dem Flansch auf der Spindel verbunden wird. An dererseits können die konischen Flächen zur minimalen Ma terialbedingung hergestellt werden (d. h., kleinste zuläs sige Spindel kombiniert mit größter zulässiger Führungs bohrung). Unter dieser Bedingung grenzen die seitlichen Flächen der Felge und des Flansches derart aneinander, daß ein kleiner signifikanter radialer Zwischenraum zwischen den konischen Flächen verbleibt. Dieser radiale Zwischen raum erlaubt nicht nur, sondern erzwingt offensichtlich eine radiale Fehljustage auf der Felge in bezug zur Spin del. Diese Fehljustage trägt zu einem Meßfehler durch Er zeugung einer Kraftveränderungskomponente, die nicht durch radiale Fehljustage und nicht durch den zu prüfenden Rei fen erzeugt wurde, bei. Die Reproduzierbarkeit der Messung ist auch betroffen, weil der Betrag und die Richtung der radialen Fehlanpassung auf unkontrollierbare Weise für beide Halbfelgen variiert, jeweils wenn sie von der Ma schine entfernt und wieder aufmontiert werden.So far, this has required a substantially simultaneous connection of the conical and lateral surfaces the manufacture of the colliding areas of both the spindle and the half rims with very, very precise tolerances. On egg nem end of the conventional range of two-way Tolerances, d. H. when the meeting surfaces the spindle and the guide bore with maximum permissible Material conditions are established, d. H. greatest allowed Spindle combined with the smallest permitted guide boring tion, the parts meet so that a small A gap is created between the opposite lateral surfaces of the rim and flange. Because of this Gap is no more than 0.0006 inches, it will fully absorbed when the half rim by Verrie is connected to the flange on the spindle. On on the other hand, the conical surfaces can have a minimal dimension material condition (i.e., the smallest permissible spindle combined with the largest permissible guide drilling). Under this condition, the side limit Surfaces of the rim and the flange to each other such that a small significant radial space between the conical surfaces remains. This radial intermediate space not only allows, but obviously forces a radial misalignment on the rim in relation to the spin del. This incorrect adjustment contributes to a measurement error by Er generation of a force change component that is not due radial misalignment and not by the Rei to be checked fen was generated at. The reproducibility of the measurement is also affected because of the amount and direction of the radial mismatch in an uncontrollable manner for both half rims varied, each if they are from the Ma be removed and reassembled.

Folglich gibt es zwei wesentliche Nachteile bei der Her stellung der Felgenführung und der Spindel zu sehr, sehr kleinen Toleranzen: Bearbeitung zu solchen Toleranzen ist teuer. Schlimmer noch, es erlaubt weiterhin die Möglich keit radialer Fehlanpassungen, wobei sowohl die Meßgenau igkeit als auch die Reproduzierbarkeit herabgesetzt wer den.Consequently, there are two major drawbacks to the manufacture Position of the rim guide and the spindle too, very small tolerances: machining to such tolerances is expensive. Worse, it still allows the possibility speed radial mismatches, both the measurement accuracy and reproducibility are reduced the.

Ein Zweck der gegenwärtigen Erfindung ist es, eine Anord nung aus Halbfelge und Spindel für eine Unwucht-Prüfma schine für Reifen zur Verfügung zu stellen, die zu weniger genauen Toleranzen als bisher erforderlich hergestellt werden kann, und dadurch die Produktionskosten zu senken.A purpose of the present invention is an arrangement Half rim and spindle for an unbalance test to provide machines for tires that are less exact tolerances than previously required can be, and thereby reduce production costs.

Ein weiterer Zweck der gegenwärtigen Erfindung ist, eine Halbfelgen- und Spindelstruktur zur Verfügung zu stellen, die radiale Justage von Halbfelge und Spindel auch unter minimaler Materialbedingung, wie oben beschrieben, sicher stellt, und dadurch den radialen Auslauf der montierten Felge zu reduzieren.Another purpose of the present invention is to: To provide half-rim and spindle structure, the radial adjustment of the half rim and spindle also under minimum material condition, as described above, sure provides, and thereby the radial outlet of the assembled Reduce rim.

Die Ziele der Erfindung werden erreicht durch Herstellung der Spindel und Halbfelgen unter Toleranzen, derart, daß über den gesamten kombinierten Toleranzbereich beider Teile einschließlich der minimalen und maximalen Material bedingungen eine kleine Öffnung besteht zwischen den ent gegengesetzten seitlichen Flächen der Felge und des Flan sches. Dies erfordert nicht nur weniger präzise Bemaßung für ökonomischeres Produzieren der aneinander angrenzenden Komponenten, sondern es gewährleistet auch, daß sich jede Halbfelge selber präzise zur Spindel zentriert, auch unter minimaler Materialbedingung, da dann keine interferierende Verbindung der seitlichen Flächen besteht, bevor die ent gegengesetzten konischen Flächen über volle 360° aufeinan dertreffen, wenn die Halbfelge erstmalig montiert wird, aber noch nicht kraftmäßig zur Spindel befestigt ist. Da nach werden die Bolzen oder andere Befestigungsmittel, die die Halbfelge zur Spindel befestigen, angewendet, wobei die Halbfelge leicht zum Spindelflansch verbogen wird und dadurch die seitlichen Flächen des Spindelflansches und der Halbfelge in Kontakt gebracht werden.The objects of the invention are achieved by manufacturing the spindle and half-rims under tolerances such that over the entire combined tolerance range of both Parts including the minimum and maximum material conditions there is a small opening between the ent opposite side surfaces of the rim and the flange nice. This not only requires less precise dimensioning for more economical production of the adjacent ones Components, but it also ensures that each Half rim itself precisely centered on the spindle, also under minimal material condition, since then no interfering Connection of the lateral surfaces exists before the ent opposite conical surfaces over a full 360 ° meet when the half rim is mounted for the first time, but is not yet attached to the spindle by force. There after the bolts or other fasteners that attach the half rim to the spindle, applied, whereby the half rim is slightly bent to the spindle flange and thereby the lateral surfaces of the spindle flange and the half rim are brought into contact.

Die verschiedenen Ziele und Eigenschaften der Erfindung werden vollständig deutlich durch folgende detaillierte Beschreibung zu den beiliegenden Zeichnungen, in denen:The various objects and features of the invention become fully clear through the following detailed Description of the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils der Unwucht- Prüfmaschine, die die Anordnung der Halbfelgen und ihrer zugehörigen Spindeln darstellt; Fig. 1 is a schematic view of part of the unbalance testing machine, showing the arrangement of the half-rims and their associated spindles;

Fig. 2 eine fragmentarische vergrößerte Querschnittsan sicht der aneinander angrenzenden Bereiche der Spindel und der Halbfelge ist; Fig. 2 is a fragmentary enlarged cross-sectional view of the adjacent regions of the spindle and the half rim;

Fig. 3A und 3B diagrammatische Ansichten der von Kreis 3A eingeschlossenen Bereiche in Fig. 2 sind, die den Stand der Technik darstellen; und . Figs. 3A and 3B diagrammatic views of the circle A 3 enclosed areas in Figure 2 are representative of the prior art; and

Fig. 4A und 4B diagrammatische Ansichten zum tatsächlich gleichen Maßstab wie Fig. 3A und 3B sind, die die Verbesserung durch die gegenwärtige Erfindung dar stellen. Figures 4A and 4B are diagrammatic views, on actually the same scale, as Figures 3A and 3B, illustrating the improvement by the present invention.

Der allgemeine Aufbau einer Unwucht-Prüfmaschine ist in Fig. 1 gezeigt. Ein Reifen 10 wird zwischen der oberen Halbfelge 11 und der unteren Halbfelge 12 gehalten. Die obere Halbfelge 11 ist auf einer oberen Spindel 14 mon tiert. Die untere Halbfelge 12 ist auf einer unteren Spin del 15 montiert. Die Spindel 15 wird getragen von einem vertikal beweglichen Flansch 16. Eine Vielzahl von Be festigungselementen wie etwa Bolzen 17, kreisförmig ange ordnet um die Halbfelge 12, befestigen die Halbfelge gegen die Spindel. Ähnlich befestigen Bolzen 18 die obere Halb felge 11 gegen die obere Spindel 14. Die obere Spindel ist durch einen Riemen und eine Keilriemenscheibe 19 mit einem Motor 20 verbunden, der die Spindeln 14 und 15, die Halb felgen 11 und 12 und den Reifen 10 mit einer gewünschten Testgeschwindigkeit antreibt. Der rotierende Reifen 10 ist mit einem rotierbaren Lastrad 25 verbunden unter einer ge wünschten durchschnittlichen radialen Last. Das Lastrad 25 ist mit Meßinstrumenten versehen, um die Nichtgleichför migkeit anzeigenden Parameter wie etwa Kraftänderungen entlang oder Momente bezüglich verschiedener interessie render Achsen zu messen. Für weitere Einzelheiten betref fend die Konstruktion einer Unwucht-Prüfmaschine für Rei fen, siehe US-Patent Nr. 44 04 848, deren Offenbarung aus drücklich eingeschlossen ist durch Bezugnahme auf ihre Ge samtheit.The general structure of an unbalance testing machine is shown in FIG. 1. A tire 10 is held between the upper half rim 11 and the lower half rim 12 . The upper half-rim 11 is mounted on an upper spindle 14 . The lower half rim 12 is mounted on a lower spin del 15 . The spindle 15 is supported by a vertically movable flange 16 . A variety of loading fasteners such as bolts 17 , arranged in a circle around the half-rim 12 , attach the half-rim against the spindle. Similarly, bolts 18 fasten the upper half rim 11 against the upper spindle 14 . The upper spindle is connected by a belt and a V-belt pulley 19 to a motor 20 which drives the spindles 14 and 15 , the half-rims 11 and 12 and the tire 10 at a desired test speed. The rotating tire 10 is connected to a rotatable load wheel 25 under a desired average radial load. The load wheel 25 is provided with measuring instruments to measure the non-uniformity indicating parameters such as changes in force along or moments with respect to various axes of interest. For further details regarding the construction of an imbalance testing machine for tires, see US Patent No. 44 04 848, the disclosure of which is expressly incorporated by reference in its entirety.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils der unteren Spindel 15 und unterer Halbfelge 12, die den Sitz der Halbfelge 12 auf der Spindel 15 darstellt. Die untere Spindel 15 hat eine männliche konische Fläche 30 und eine seitliche Fläche 31, beide schneiden sich auf einer ersten kreisförmigen Schnittlinie 32. FIG. 2 is an enlarged view of the portion of the lower spindle 15 and lower half-rim 12 , showing the seat of the half-rim 12 on the spindle 15 . The lower spindle 15 has a male conical surface 30 and a lateral surface 31 , both intersect on a first circular cutting line 32 .

Die Halbfelge 12 hat eine weibliche konische Fläche 35, die an die männliche Fläche 30 grenzt, wie gezeigt. Die konischen Flächen bilden einen Winkel von etwa 15° mit der Rotationsachse. Die Halbfelge 12 hat eine seitliche Fläche 36, welche der seitlichen Fläche 31 der Spindel 15 gegen übersteht. Die weibliche konische Fläche 35 und die seit liche Fläche 36 schneiden sich auf einer zweiten kreisför migen Schnittlinie 37. Die Bolzen 17, vorzugsweise vier an der Zahl, sind mit einem Abstand von einem halben Inch ra dial von der kreisförmigen Schnittlinie 37 entfernt ge zeigt. Die seitliche Fläche 31 auf der Spindel 15 verläuft radial nach außen zum kreisförmigen Rand 38, der etwa ein einhalb Inch von der kreisförmigen Schnittlinie 32 ent fernt ist.The half rim 12 has a female conical surface 35 which is adjacent to the male surface 30 as shown. The conical surfaces form an angle of approximately 15 ° with the axis of rotation. The half-rim 12 has a lateral surface 36 which protrudes from the lateral surface 31 of the spindle 15 . The female conical surface 35 and the since surface 36 intersect on a second circular section line 37 . The bolts 17 , preferably four in number, are shown at a distance of half an inch ra dial away from the circular cutting line 37 . The side surface 31 on the spindle 15 extends radially outward to the circular edge 38 which is approximately one and a half inches from the circular cutting line 32 ent.

Fig. 3A und 3B sind vergrößerte Ansichten der durch den Kreis eingeschlossenen Fläche in Fig. 2, welche jeweils die maximale und minimale Materialbedingungen zeigen, die möglich sind, wenn Halbfelge 12 und Spindel 15 entspre chend den dem Stand der Technik entsprechenden Toleranzen gefertigt sind. Die Verbindung der Stand-der-Technik-Spin del 15 und der Halbfelge 12 zieht die Bearbeitung der ko nischen Flächen 30 und 35 in Betracht, um einen nominalen Abstand zwischen den seitlichen Flächen 31, 36 zu gewähr leisten, der etwa gleich der zweidirektionalen Toleranz, spezifiziert für jede der in Kontakt stehenden Flächen 30, 35, ist. Unter der maximalen Materialbedingung war ein kleiner Abstand zwischen den seitlichen Flächen 31 und 36 vorhanden, wie in Fig. 3A gezeigt. Diese Situation stellt einen voll zufriedenstellenden Sitz der Halbfelge auf der Spindel sicher, wobei die Verbindung der konischen Flächen 30 und 35 die Halbfelge 12 auf der Rotationsachse der Spindel 15 zentriert. Falls jedoch von den Flächen über ihre nominalen Maße Material abgenommen wurde, resultiert die minimale Materialbedingung wie in Fig. 3B illustriert. In diesem Falle sind die seitlichen Flächen 31, 36 mitein ander verbunden, bevor die konische Fläche 35 über den vollen Umfang auf der konischen Fläche der Spindel 30 sitzt. Dies erzeugt einen kleinen, aber deutlichen Abstand zwischen den Flächen 30 und 35 zumindest über einen Teil ihrer Umfänge, eine radiale Fehljustage zwischen der unte ren Halbfelge 12 und der Spindel 15 verursachend. Fig. 3A and 3B are enlarged views of the area enclosed by the circular area in FIG. 2, which show respectively the maximum and minimum material conditions that are possible when half rim 12 and the spindle 15 accordingly the corresponding prior art tolerances are made. The connection of the prior art spin del 15 and the half-rim 12 takes into account the processing of the surfaces 30 and 35, in order to ensure a nominal distance between the side surfaces 31 , 36 which is approximately equal to the two-way tolerance , specified for each of the contacting surfaces 30 , 35 . Under the maximum material condition, there was a small distance between the side surfaces 31 and 36 , as shown in Fig. 3A. This situation ensures a fully satisfactory fit of the half rim on the spindle, the connection of the conical surfaces 30 and 35 centering the half rim 12 on the axis of rotation of the spindle 15 . However, if material was removed from the areas over their nominal dimensions, the minimum material condition results as illustrated in FIG. 3B. In this case, the side surfaces 31 , 36 are connected to each other before the conical surface 35 sits over the full circumference on the conical surface of the spindle 30 . This creates a small but clear distance between the surfaces 30 and 35 at least over part of their circumference, causing a radial misalignment between the lower rim 12 and the spindle 15 .

Das gleiche Bemaßungs- und Toleranzsystem ist vorzugsweise bei der Fertigung der oberen Halbfelge 11 und oberer Spin del 14, die beide aufeinandertreffende konische Flächen und gegenüberliegende seitliche Flächen, wie in Fig. 1 ge zeigt, aufweisen, anzuwenden. Weil ein Zwischenraum zwi schen den konischen Flächen 30 und 35 besteht, gab es kei ne Gewißheit, daß die Halbfelge 12 vollständig auf der Spindel 15 zentriert ist. Also traten bei dem bisherigen Stand der Technik dieselben Probleme der radialen Fehl justage mit diesen Teilen auf. Weiterhin konnte die Rich tung der radialen Fehljustage oder ihre richtungsmäßige Lage zur Fehljustage der gegenüberliegenden Halbfelge nicht vorausgesagt werden. In dem Ausmaß, wie die Achse der Halbfelge 12 radial von der Achse der Spindel 15 ab wich, wurde ein Fehler in die Messung eingebracht. The same dimensioning and tolerance system is preferably used in the manufacture of the upper half-rim 11 and upper spin del 14 , both of which meet conical surfaces and opposite lateral surfaces, as shown in Fig. 1. Because there is a space between the conical surfaces 30 and 35 , there was no certainty that the half-rim 12 was completely centered on the spindle 15 . So the same problems of radial misalignment with these parts occurred in the prior art. Furthermore, the direction of the radial misalignment or its directional misalignment of the opposite half-rim could not be predicted. To the extent that the axis of the half rim 12 radially deviated from the axis of the spindle 15 , an error was introduced in the measurement.

Die Konstruktion der Spindel 15 und der Halbfelge 12 gemäß der Erfindung, die auch vorzugsweise auf die Halbfelge 11 und die Spindel 14 angewendet wird, ist dargestellt in Fig. 4A und 4B, die die maximalen und minimalen Material bedingungen in dieser Reihenfolge zeigen. Diese Figuren sind etwa in dem gleichen Maßstab wie die Fig. 3A und 3B gezeichnet, um signifikante Unterschiede in der Größe der Abstände der seitlichen Flächen sowie der Toleranzen zu illustrieren.The construction of the spindle 15 and the half-rim 12 according to the invention, which is also preferably applied to the half-rim 11 and the spindle 14 , is shown in FIGS. 4A and 4B, which show the maximum and minimum material conditions in this order. These figures are drawn at approximately the same scale as FIGS. 3A and 3B to illustrate significant differences in the size of the spacing of the side surfaces and the tolerances.

Gemäß der Erfindung werden die konischen Flächen 30, 35 gemäß der kombinierten Größen und Toleranzen gefertigt, um einen nominalen Abstand zwischen den seitlichen Flächen 31, 36 über den gesamten Bereich der Toleranzen sowohl für die Halbfelge als auch die Spindel zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausführung ist dieser Abstand etwa 0,004 Inch und kann mit einfach erreichbaren Toleranzen von etwa ± 0,001 Inch spezifiziert werden. Falls beide Flächen 30, 35 zu der maximalen Materialbedingung bearbeitet sind, wird der seitliche Abstand etwa 0,006 Inch betragen, wie in Fig. 4A gezeigt. Falls die Bearbeitung zur minimalen Materialbedingung erfolgt ist, beträgt der Abstand zwi schen den seitlichen Flächen 31, 36 nur etwa 0,002 Inch. In beiden Fällen ist es sichergestellt, daß die konischen Flächen 30, 35 miteinander verbunden sind und dadurch die Halbfelge 12 zwangsweise auf der Spindel 15 zentriert ist. Aufgrund der leichten elastischen Deformierbarkeit der Halbfelge 12 wird der verbleibende seitliche Abstand zwi schen Flächen 31 und 36 wesentlich eliminiert, wenn die Bolzen 17 befestigt werden, um die Halbfelge 12 mit der unteren Spindel 15 kraftmäßig zu verbinden. Also gewähr leistet die Erfindung nicht nur die ökonomische Herstel lung der Halbfelgen durch Vermeidung der Notwendigkeit sehr, sehr präziser Toleranzen, angewendet auf die Füh rungsöffnung, sondern stellt weiterhin über den gesamten Bereich kombinierter Toleranzen, bezogen auf die Spindel und die Halbfelge, sicher, daß die Halbfelge immer in ei ner präzise zentrierten Lage auf der Spindel montiert ist, wodurch potentiell bedeutende Fehlerquellen und Nichtre produzierbarkeit der Unwuchtmessungen vermieden werden.According to the invention, the tapered surfaces 30 , 35 are made according to the combined sizes and tolerances to create a nominal distance between the side surfaces 31 , 36 over the full range of tolerances for both the half rim and the spindle. In a preferred embodiment, this distance is about 0.004 inches and can be specified with easily accessible tolerances of about ± 0.001 inches. If both surfaces 30 , 35 are machined to the maximum material condition, the lateral distance will be about 0.006 inches as shown in Fig. 4A. If the processing has been carried out to the minimum material condition, the distance between the lateral surfaces 31 , 36 is only about 0.002 inches. In both cases, it is ensured that the conical surfaces 30 , 35 are connected to one another and the half-rim 12 is thereby forcibly centered on the spindle 15 . Due to the slight elastic deformability of the half-rim 12 , the remaining lateral distance between surfaces 31 and 36 is substantially eliminated when the bolts 17 are fastened to connect the half-rim 12 to the lower spindle 15 by force. Thus, the invention not only ensures the economical manufacture of the half-rims by avoiding the need for very, very precise tolerances, applied to the guide opening, but also ensures over the entire range of combined tolerances, based on the spindle and the half-rim, that the half rim is always mounted in a precisely centered position on the spindle, which avoids potentially significant sources of error and the non-reproducibility of the unbalance measurements.

Die Toleranzbeziehungen der Erfindung, wie oben beschrie ben, beziehen sich auf gesamte kombinierte Toleranzen für jede Spindel 14, 15 und ihre entsprechende Halbfelge 11, 12. Da eine gegebene Spindel nur einmal gefertigt wird und in der Folge mit vielen Halbfelgen benutzt wird, deren jede separat gefertigt werden muß, ist es höchst ökono misch und daher vorzuziehen, die Spindeln mit sehr gerin gen Toleranzen zu produzieren, so daß der größere Teil der erlaubten kombinierten Toleranz den Halbfelgen zugewiesen werden kann.The tolerance relationships of the invention as described above relate to total combined tolerances for each spindle 14 , 15 and their corresponding half-rim 11 , 12 . Since a given spindle is only manufactured once and is subsequently used with many half-rims, each of which must be manufactured separately, it is highly economical and therefore preferable to produce the spindles with very low tolerances, so that the greater part of the allowed combined tolerance can be assigned to the half rims.

Während die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bilden, ist es so zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die im einzelnen beschriebene Form beschränkt ist, im Lichte der vorliegenden Offenbarung werden Fachleute auf diesem Ge biet unverzüglich Änderungen erkennen, die gemacht werden können, ohne den Anwendungsbereich der Erfindung zu ver lassen, wie im einzelnen aufgeführt und unterscheidbar be ansprucht in den angeführten Ansprüchen, die alle legalen Entsprechungen einschließen.While the methods and devices described here form a preferred embodiment of the invention it to be understood that the invention is not limited to the im individual described form is limited in the light of present disclosure will skilled in this Ge offers to immediately recognize changes that are being made can without ver the scope of the invention as detailed and distinguishable claims in the listed claims, all legal Include matches.

Claims

1. In a tire unbalance testing machine, a half-rim holding device, characterized by :
a spindle which has a conical surface and protrudes from a radial flange, the radial flange having a lateral surface which abuts the conical surface,
a half rim that has a central guide hole defined by a female conical surface,
the guide bore of the half-rim being positionable on the conical surface of the spindle with male and female conical surfaces lying on top of one another,
Fasteners operably connectable to the half-rim and flange to positively connect the half-rim to the side flange surface when the fasteners are attached
wherein dimensions and tolerances of the conical surfaces prevent contact between lateral surfaces over the full range of the combined tolerances applicable to the conical surfaces when the conical surfaces are in contact until the fasteners are secured.

2. Device for receiving half-rims according to claim 1, characterized in that fastening elements deform the side surface of the half rim elastically and in contact with lateral surfaces of the spindle brin conditions when fasteners are attached.

3. Device for receiving half-rims according to claim 1, characterized in that the combined tole satchel between the individual conical surfaces a nominal distance between the side surfaces of 0.004 inches and in the range of about 0.002 to Effect 0.006 inches before the fasteners be be consolidated.

4. Process for producing a spindle and half rim, characterized in that the spindle is a conical Surface and has a side surface intersecting it, and the half rim an adjacent conical surface and a side surface intersecting this, that of the side opposite spindle surface, has with the conical surfaces machined to such dimensions be that the space between the side Areas nominally about 0.004 inches when the knockout African rim surface on the conical spindle surface sits.

5. The method according to claim 4, characterized in that the conical surfaces are dimensioned to a nominal 0.004 inch clearance between side surfaces to ensure when the conical surfaces are straight are connected.

6. The method according to claim 5, characterized in that at least one of the conical surfaces with a tole ± 0.001 inch.