Brevet FR2508165A1 — publié le 19821224

I L'invention est relative à un procédé pour dé- terminer la position angulaire du balourd d'un corps tour- nant et pour orienter angulairement le corps tournant lors de la mesure du balourd par une équilibreuse munie d'un gé- nérateur d'incréments, d'un compteur qui est remis à l'état initial à chaque révolution du corps tournant, d'u- ne mémoire pour mémoriser la position angulaire du ba- lourd, d'un comparateur, qui compare la position angulaire instantanée du corps tournant à la position angulaire du balourd mémorisée, et d'instruments d'affichage qui indiquent le sens de rotation pour mettre le corps tour- nant dans la position angulaire du balourd, et à un dis- positif pour la mise en oeuvre de ce procédé et comprenant un dispositif pour équilibrer le corps tournant, un géné- rateur d'incréments, un compteur, une mémoire, urn compa- rateur et une unité d'affichage. Le brevet de la République Fédérale d'Allemagne n O 2 643 962 décrit un dispositif d'équilibrage de roues grâce auquel on mesure et on mémorise la position angulai- re du balourd d'une roue par rapport à un arbre, portant la roue et solidaire de celle-ci, qui doit être mis en ro- tation, deux indicateurs indiquant le sens de rotation pour lequel le balourd de la roue peut être amené par le trajet le plus court dans la position angulaire de correction, tandis qu'un autre indicateur indique que l'on a atteint la position angulaire de correction En outre, le disposi- tif inclut une unité de codage d'angles pour créer une sé- rie de numéros de code binaires, chaque numéro de code cor- respondant à une position angulaire déterminée de la roue. L'inconvénient de ce dispositif réside dans les équipements sophistiqués de codage d'angles et de lecture, qui augmentent considérablement le prix de cette équilibreu- se de roues En outre, ces dispositifs sont sujets à tom- ber en panne et très souvent ne sont pas à même de satis- faire aux dures exigences des garages. L'invention a pour objet un procédé et un dis- positif de détermination de la position angulaire du ba- lourd d'un corps tournant et d'orientation angulaire du corps tournant lors de la mesure du balourd par une équi- libreuse, qui garantissent un fonctionnement sûr, économi- que et sans panne. Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'après le déclenchement de l'unité d'entrai- nement de l'équilibreuse, le compteur compte dégressive- ment et que la somme de la position angulaire de balourd mémorisée et de la position angulaire instantanée du corps tournant est envoyée au comparateur, qui la compare à une grandeur correspondant à environ la moitié d'un tour complet du corps tournant et commande les instruments d'af- fichage sur la base de cette comparaison. Suivant l'invention, on détermine la position an- gulaire du balourd d'un corps tournant d'une manière très simple et ensuite l'on amène ce corps tournant, manuelle- ment ou automatiquement, par le trajet le plus court dans la position angulaire de correction. Grâce au comptage dégressif dès le déclenchement de l'unité d'entraînement de l'équilibreuse, le compteur étant remis à des valeurs numériques prescrites au début du comptage progressif et au début du comptage dégressif, on est assuré que la somme des nombres complémentaires est toujours-identique en sorte que la position angulaire du balourd, qui est mémorisée, peut être amenée dans la posi- tion angulaire de correction prescrite par la rotation sui- vant la mesure. Cette possibilité de prér glage à une valeur numérique au dé- but du comptage permet également de compenser des défauts mécaniques qui provoqueraient par exemple un déphasage De plus, il est possible d'orienter le corps tournant, après la mesure, suivant une position de correction convenable et favorable du point de vue de l'ergonomie. De préférence, le compteur est remis à O au dé- but du comptage progressif et à 50 au début du comptage dégressif, cent impulsions étant créées pour chaque révolu- tion du corps tournant. En comparant lasomme de la grandeur mémorisée correspondant à la position angulaire du balourd et de la grandeur correspondant à la position angulaire instantanée à une grandeur correspondant à la moitié d'un tour complet du corps tournant, on peut mettre le corps tournant dans la position angulaire de correction prescrite par le trajet le plus court Les instruments d'affichage indiquent le sens de rotation d'une manière connue. Suivant un autre mode de réalisation de l'inven- tion, il est aussi possible, lors du comptage dégressif,de partir de zéro,au lieu de partir de la valeur correspon- dant à la moitié d'un tour complet du corps tour- nant Dans ce cas, et à condition que rien d'autre ne soit modifié, la position angulaire du balourd se trouvera, lors de la rotation ultérieure, dans une position de correction à 180 degrés par rapport à celle ci-dessus. Dans un autre mode de réalisation, le corps tour- nant peut être mis dans la position de correction mentionnée en premier, même pour un comptage dégressif depuis zéro, en décalant l'impulsion de mise en mémoire, par exemple de degrés, et en utilisant le deuxième passage par zéro de la vibration du balourd. Le dispositif suivant l'invention est remarqua- ble en ce que le compteur et la mémoire sont suivis d'une additionneuse, qui calcule la somme de la valeur numérique correspondant à la position angulaire du balourd du corps tournant et de la valeur numérique de la position angulai- re instantanée du corps tournant, ainsi que d'un compara- teur qui compare la valeur de sortie de l'additionneuse à une valeur numérique correspondant à environ la moitié d'un tour complet du corps tournant, le com- parateur étant suivi de trois instruments d'affichage. D'autres caractéristiques, avantages et particula- rités de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-après en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins: la figure 1 est un schéma de 1 'équilibreuse suivant l'invention, et la figure 2 est un schéma synoptique de circuits pour la détermination de la position angulaire du balourd. L'équilibreuse 1, représentée schématiquement à la figure 1, comprend une broche 2 sur laquelle le corps tournant 3 en l'espèce une roue de véhicule automobile - est bloquée par des moyens connus La broche 2 tourne à l'aide de roulements à billes (non représentés) dans un corps de palier 4 Le corps de palier est fixé des deux côtés à des chevalets 5 et 6 Ces chevalets 5 et 6 sont à leur tour soudés au bâti de la machine Ils servent de guides parallèles, le corps de palier étant en appui par l'intermédiaire de boîtes 7 et 8 dynamométriques sur les chevalets Les boîtes 7 et 8 dynamométriques réagissent, de préférence, dans le plan vertical de la broche\ 2 La broche 2 prend son mouvement de rotation d'un moteur 9, de préférence, par l'intermédiaire d'une courroie 10 Le moteur peut être fixé directement sur l'un des chevalets ou 6 On est sûr ainsi que les résultats des mesures ne seront pas influencés par des perturbations dues, par exemple, à la courroie. Le générateur d'incréments comprend, par exemple, un disque 12 fendu, fixé sur la poulie 11 de la courroie, et un dispositif 23 explorateur Le disque 12 présente, de préférence, 100 fentes Mais on pourrait choisir aussi n'importe quel autre nombre de fentes, par exemple 64, 128, suivant la précision exigée. Une fente du disque 12 peut être plus lonque que les autres pour servir de repère de référence de zéro. Mais on peut utiliser aussi toute autre impulsion explora- trice ou le système de dépassement de capacité du compteur 13 pour commander ce dernier. Le dispositif explorateur 23 peut être, par exem- ple, un dispositif opto-électronique Mais on peut utili- ser également tout autre dispositif explorateur connu, par exemple à fonctionnement par induction. Les valeurs de sortie des capteurs 7 et 8 de mesure sont envoyées à un dispositif électronique 24 de mesure qui détermine, de manière connue, la valeur du balourd par rap- port aux deux plans de correction du corps tournant 3. Après la mise en marche de l'équilibreuse, le compteur 13 est remis de préférence à zéro par une impul- sion du dispositif 14 explorateur ou par le repère de référence de zéro Puis le compteur 13 compte jusqu' à par tour et est ensuite remis à zéro, Le système de dépassement du compteur 13,qui est relié de préférence au dispositif électronique 24, peut être utilisé pour commander la durée de la mesure On obtient une précision suffisante en analysant, pour déter- miner la grandeur et la position angulaire du balourd de chaque plan de correction, 32 tours. Les résultats du compteur sont envoyés à la mémoire Lors du passage par zéro de la vibration sinusoïdale du balourd, la mémoire 15 est autorisée par l'impulsion 25 de mise en mémoire du dispositif électronique 24 et, par conséquent, mémorise la valeur obtenue par le compteur 13. Dès le déclenchement manuel ou automatique de l'é- quilibreuse, qui est commandé de préférence par l'impulsion de remise à l'état initial du compteur, celui-ci est remis à 50 Ensuite il compte dégressivement depuis 50. Le compteur peut également compter dégressivement depuis O ou depuis 100 Dans ce cas, la mémoire est auto- risée de préférence par le deuxième passage par zéro de la vibration sinusoïdale du balourd, ce deuxième passage étant à 1800 par rapport au premier. Après que l'équilibreuse s'est arrêtée, on fait tourner le corps tournant pour le mettre dans la position angulaire du balourd, à la main ou automatiquement. Afin de savoir si le corps tournant 3 doit tourner vers l'avant ou vers l'arrière, il y a deux dispositifs explorateurs 23 qui sont décalés, l'un par rapport à l'au- tre, d'une fraction d'une largeur d'impulsion Ceci per- met de déterminer sans équivoque le sens de rotation du corps tournant 3. Les deux valeurs, celle de la position angulaire du balourd mémorisée dans la mémoire 15 et celle de la posi- tion instantanée du corps tournant 3, sont envoyées à l'ad- ditionneuse 16 et y sont additionnées. Puis les deux derniers chiffres de la somme calcu- lée par l'additionneuse 16 sont envoyés à un comparateur 17. Les centaines sont éliminées par un système de dépassement. Le comparateur 17 compare la valeur venant de l'ad- ditionneuse 16 à une valeur prescrite correspondant, de préférence, à la moitié d'un tour complet du corps tournant 3, donc de 50 dans l'exemple choisi. Le tableau ci-après montre que, grâce au calcul de la somme de la position angulaire mémorisée du balourd et de la position angulaire instantanée et à la comparaison de cette somme avec une valeur correspondant environ à la moitié d'un tour complet du corps tournant 3, on peut afficher le trajet de rotation le plus court et que la position de correction est atteinte. Position mise en Position instantanée Somme Comparé mémoire lors de lors de l'orienta à la va- la mesure (par tion leur 50 exemple 96) 60 91 59 92 58 93 57 1 53 94 56 1 52 7 55 151 7 96 54 150 = 97 53 149 98 52 148 4 99 51 1 47 00 50 01 49 02 48 03 47 04 46 45 06 44 Dans l'exemple choisi, la valeur au compteur est de zéro au début de la lancée de la mesure et de 50 au début du comptage dégressif Mais, comme on l'a déjà men- tionné, on peut choisir également sans difficulté d'autres valeurs pour adapter l'équilibre use aux conditions requi- ses ou pour compenser des tolérances. Les sorties du comparateur 17 commandent les ins- truments 19 à 21 d'affichage, les deux instruments 19 et 21 extérieurs indiquant le sens de rotation suivant lequel le corps tournant 3 doit tourner pour arriver dans la position de correction suivant le trajet le plus court. L'instrument 20 d'affichage du milieu s'allume dès que la position angulaire de correction est atteinte, c'est- à-dire lorsque la somme de la valeur mémorisée 22 et de la position instantanée de la roue correspond à la valeur pres- crite de 50. Les valeurs des balourds des deux plans de correc- tion sont affichées successivement dans le temps, mais il est également possible de prévoir des instruments 19 à 21 propres à chaque plan de correction Pour cela il faut une mémoire 15, une additionneuse 16 et un comparateur 17 supplémentaires. REVENDICATIONS 1) Procédé pour déterminer la position angulaire du balourd d'un corps tournant et pour orienter angulairement le corps tournant lors de la mesure du balourd par une é- quilibreuse munie d'un générateur d'incréments, d'un comp- teur qui est remis à l'état initial à chaque révolution du corps tournant, d'une mémoire pour mémoriser la position angulaire du balourd, d'un comparateur, qui compare la position angulaire instantanée du corps tournant à la po- sition angulaire du balourd mémorisée, et d'instruments d'affichage qui indiquent le sens de rotation pour mettre le corps tournant dans la position angulaire du balourd, caractérisé par le fait qu'après le déclenchement de l'u- nité d'entraînement ( 9) de L'équilibreuse ( 1), le compteur ( 13) compte dégressivement et que la somme de la position angulaire de balourd mémorisée et de la position angulaire instantanée du corps tournant est envoyée au comparateur ( 17), qui la compare à une grandeur correspondante à envi- ron la moitié d'un tour complet du corps tournant et commande les instruments ( 19 à 21) d'affichage sur la base de cette comparaison. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compteur ( 13) est remis à des valeurs numériques pouvant être prescrites au début du comptage progressif et au début du comptage dégressif. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compteur ( 13) est remis à une valeur numérique cor- respondant à environ la moitié d'un tour complet du corps tournant au début du comptage dégressif. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le processus de déclenchement de l'unité d'entraînement ( 9) de l'équilibreuse ( 1) est commandé par une impulsion de remise à une valeur initiale du compteur ( 13). ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les positions angulaires des balourds des plans de correction sont affichées, succes- sivement dans le temps, par le même instrument. 6) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de détermination de la position angulaire du balourd d'un corps tournant et d'orientation angulaire du corps tour- nant lors de la mesure du balourd par une équilibreuse selon l'une des revendications précédentes, ledit dispo- sitif comprenant un dispositif pour équilibrer le corps tournant, un générateur d'incréments, un compteur, une mémoire, un compar-atqur et une unité d'affichage, caracté- risà en ce que le compteur ( 13) et la mémoire ( 15) sont suivis d'une additionneuse ( 16), qui calcule la somme de la valeur numérique correspondant à la position angulaire du balourd du corps tournant ( 3) et de la valeur numéri- que de la position gagulaire instantanée du corps tournant, ainsi que d'un comparateur ( 17), qui compare la valeur de sortie de l'additionneuse ( 16) à une valeur numérique correspondant à environ la moitié d'un tour complet du corps tournant, le comparateur étant suivi de trois instruments ( 19 à 21) d'affichage. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un générateur ( 12, 23) d'incréments est monté sur la broche d'équilibrage ( 2). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le générateur d'incréments consiste en un dis- que ( 12) fendu et en au moins un dispositif ( 23) explo- rateur. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 6 à 8, caractérisé en ce que le générateur ( 12, 23) d'incréments crée cent impulsions individuelles par tour pour le compteur ( 13). ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le compteur ( 13) est remis à l'état initial par une impulsion exploratrice quelconque du capteur numérique ( 12, 23). 11) Dispositif selon-la revendication 6, caractérisé en ce que le compteur ( 13) est remis à l'état initial par un repère de référence de zéro du générateur ( 12, 23) d'incréments. 12) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce-que deux dispositifs explorateurs ( 23) décalés, l'un par rapport à l'autre, d'une fraction d'une largeur d'im- pulsion, sont prévus pour reconnaître le sens de rotation du corps tournant( 3. 13) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'additionneuse ( 16) est munie d'un système de dépassement de capacité de sorte que seul un nombre pres- crit de positions est acheminé au comparateur ( 17). 14) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de dépassement du compteur ( 13) est relié au dispositif électronique de mesure ( 24), dont les signaux sont utilisés pour la commande du compteur et/ou de la durée de la mesure.