Haltevorrichtung für eine Felge eines Fahrzeugrades

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

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Aus der US 4 070 915 ist eine Haltevorrichtung für eine Felge eines Fahrzeugrades bekannt, bei der die Felge unmittelbar an der Vorrichtung befestigt wird. Die bekannte Vorrichtung weist eine Grundplatte mit einer Mehrzahl von im gleichen gegenseitigen Umfangsabstand und im gleichen radialen Abstand zu einer l o zentralen Ausnehmung der Grundplatte angeordneten und auf der Grundplatte gelagerten Halteelementen auf, wobei jedes Halteelement einen exzentrisch gelagerten Gewindebolzen zur Befestigung der Felge an der Vorrichtung aufweist. Zur formschlüssigen Kopplung der Drehbewegung der Halteelemente ist ein zu der zentralen Ausnehmung der Grundplatte koaxial angeordnetes und auf der

15 Grundplatte drehbar gelagertes Getrieberad vorgesehen. Das Getrieberad ist an seiner Umfangsfläche abschnittsweise verzahnt, wobei die Verzahnungsabschnitte des Getrieberades mit verzahnten Abschnitten der Halteelemente kämmen. Durch Drehen des Getrieberades ist es möglich, den radialen Abstand der Gewindebolzen zu der zentralen Ausnehmung in der Grundplatte und den gegensei- 0 tigen Umfangsabstand der Gewindebolzen gleichzeitig und gleichsinnig zu verstellen.

Aus der DE 26 19 618 Al ist eine Radhalterung für eine Radauswucht- oder eine Reifenwechselmaschine mit einer zur Aufnahme einer Felge eines Rades die- 5 nenden drehbar gelagerten Trägerplatte bekannt. An der Trägerplatte sind im gleichen Radialabstand von der Drehachse der Trägerplatte Satellitenräder drehbar gelagert, wobei zur Kopplung der Drehbewegung der Satellitenräder eine Zentralradgruppe vorgesehen ist. Die Zentralradgruppe kämmt mit sämtlichen Satellitenrädern. Wenn eines der Satellitenräder gedreht wird, werden über die 0 Zentralradgruppe Radbefestigungsbolzen, die am Ende von mit den Satellitenrädern verbundenen Satellitenarmen angeordnet sind, auf zur Drehachse der Trägerplatte konzentrischen Kreisen verlagert.

Aus der DE 10 2004 052 554 Al ist darüber hinaus eine Vorrichtung der ein- 5 gangs genannten Art bekannt, wobei die Haltelemente als scheibenförmige Satel-

litenräder ausgebildet sind, die mit einem koaxial zu der zentralen Ausnehmung angeordneten und auf der Grundplatte drehbar gelagerten Sonnenrad zusammenwirken und ein Planetengetriebe bilden. Die Satellitenräder weisen exzentrisch zur Drehachse angeordnete Druckbolzen auf, die zum zentrischen Einra- sten in ein komplementär geformtes Befestigungsloch einer Felge ausgebildet sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Ausführungsform einer Haltevorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit der eine gleichzeitige und gleichsinnige Verstellung der Haltemittel in einfacher Weise bei geringem Kraftaufwand und bei hoher Stabilität der Vorrichtung möglich ist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Die Kopplung der Verstellbewegungen aller Haltemittel über eine Steuerplatte ermöglicht eine gleichzeitige und gleichsinnige Verstellung der Haltemittel bei geringem Kraftaufwand, um den radialen Abstand der Haltemittel zu der zentralen Ausnehmung in der Grundplatte und den Umfangsabstand der Haltemittel zueinander auf Felgen mit unter- schiedlich großem Lochkreis-Durchmesser der Felgenlöcher in einfacher Weise einstellen zu können. Die Führungsschlitze können dabei vorzugsweise gegenüberliegend in der Steuerplatte vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Führungsschlitze weiter vorzugsweise der Anzahl der Haltemittel entspricht. Im übrigen weist die Steuerplatte eine weitere zentrale Ausnehmung auf, so daß das Auf- schieben der Haltevorrichtung auf die Welle einer Auswuchtmaschine ohne weiteres möglich ist.

Bei einer besonders bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerplatte relativ zur Grundplatte drehbar angeordnet bzw. drehbar mit der Grundplatte verbunden ist. Durch die Zwangsführung der Haltemittel in den Führungsschlitzen der Steuerplatte und durch die exzentrische Anordnung der Haltemittel an den drehbar an der Grundplatte gelagerten Halteelementen wird durch Drehen der Steuerplatte eine gleichzeitige und gleichsinnige Verstellung der Haltemittel bewirkt, wobei jedes Halteelement aufgrund der kinematischen Kopplung über einen bestimmten Winkel um seine Drehachse gedreht wird. Die

zuletzt beschriebene Ausführungsform zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau bei hoher Stabilität der Haltevorrichtung aus.

Bei einer weiter bevorzugten Aus führungs form ist ein weiteres Kopplungsmittel zur Kopplung der Verstellbewegungen aller Haltemittel vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform wird somit die kinematische Kopplung aller Haltemittel zum einen durch die Steuerplatte und zum anderen durch das weitere Kopplungsmittel bewirkt, was zu einer weiteren Erhöhung der Stabilität der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung beiträgt und gleichzeitig ein einfaches Einstellen des radialen Abstandes der Haltemittel bei geringem Spiel zuläßt. Als weiteres Kopplungsmittel kann ein Zentralzahnrad vorgesehen sein, wobei jedes Halteelement ein mit dem Zentralzahnrad zusammenwirkendes Satellitenrad aufweist. Das Zentralzahnrad und die Satellitenräder bilden ein Planetengetriebe, wobei das Haltemittel exzentrisch zur Drehachse des Satellitenrades angeordnet ist. Sofern vorgesehen ist, daß die Steuerplatte gegenüber der Grundplatte zum Verstellen der Haltemittel verdreht werden muß, kann das Zentralzahnrad mit der Grundplatte oder mit der Steuerplatte drehfest verbunden sein. Gegenüber der jeweils anderen Platte ist das Zentralzahnrad dann drehbar gelagert. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß das Zentralzahnrad gegenüber beiden Platten drehbar gelagert ist, was es grundsätzlich zuläßt, daß bei geeigneter Ausbildung der Führungsschlitze die Steuerplatte drehfest mit der Grundplatte verbunden ist. In diesem Fall kann eine Verstellung der Haltemittel beispielsweise durch Drehen des Zentralzahnrades bewirkt werden.

Der Führungsschlitz kann zumindest abschnittsweise eine vorzugsweise durch ein Polynom angenäherte Bogenform aufweisen, wobei sich die Form bzw. Kontur und die Länge des Führungsschlitzes aus dem notwendigen Verstellweg der Haltemittel beim Einstellen der Haltevorrichtung auf Felgen mit unterschiedlich großem Felgenloch-Durchmesser ergibt. Die Führungsschlitze müssen eine der- artige Form bzw. Kontur und Länge aufweisen, daß eine gleichzeitige und gleichsinnige Verstellung der Haltemittel zwischen einem minimalen radialen Abstand zur (weiteren) zentralen Ausnehmung und einem maximalen Abstand zur Ausnehmung gewährleistet ist. Dies ermöglicht es, die Stellung der Haltemittel an Felgen mit unterschiedlich großen Felgenloch-Durchmessern anzupassen. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß sich radial nach außen erstreckende im wesentlichen gerade Schlitze vorgesehen sind. Auch kann der Führungsschlitz

zumindest abschnittsweise kreisbogenförmig sein. Ist beispielsweise vorgesehen, daß die Steuerplatte und die Grundplatte drehfest miteinander verbunden sind, wobei eine Verstellung der Haltemittel durch Drehen des Zentralzahnrades relativ zu den Platten erfolgen kann, so weist der Führungsschlitz eine Kreisbogen- form auf, wobei sich der Führungsschlitz über einen Kreisbogen mit der Länge L = π ^• r -≤— erstreckt, wobei r der Radius des Kreisbogens ist und α der Mittel-

180° . punktswinkel. Vorzugsweise weist der Mittelpunktswinkel α eine Wert von größer oder gleich 180° auf. Damit ist es möglich, den radialen Abstand der Haltemittel zu der (weiteren) zentralen Ausnehmung und den Umfangsabstand der Haltemittel zueinander in großen Bereichen einzustellen.

Der Führungsschlitz kann sich in radialer Richtung von einem inneren der zentralen Ausnehmung benachbarten Endpunkt der durch den Führungsschlitz gebildeten Führung nach außen zu einem äußeren Endpunkt der Führung erstrek- ken. Bei Erreichen des inneren Endpunkts sind die Haltemittel vorzugsweise auf einen minimalen Felgenloch-Durchmesser eingestellt. Beim Verstellen der Haltemittel entlang der Führungsschlitze wird am äußeren Endpunkt der Führung dagegen ein radialer Abstand der Haltemittel von der (weiteren) zentralen Ausnehmung erreicht, der vorzugsweise einem maximalen Felgenloch-Durchmesser entspricht. Sind halbkreisförmige Führungsschlitze vorgesehen, können die beiden Endpunkte der Führung und der Mittelpunkt der zentralen Ausnehmung auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet sein, um einen maximalen Verstellweg der Haltemittel sicherzustellen.

Um die Montage der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung zu vereinfachen, kann das Halteelement einen exzentrisch zur Drehachse des Halteelementes angeordneten Bolzen und eine lösbar mit dem Bolzen verbindbare Andruckkappe aufweisen. Dadurch ist es ohne weiteres möglich, die Steuerplatte mit den Füh- rungsschlitzen auf die Halteelemente aufzusetzen, wobei die Bolzen durch die Führungsschlitze hindurchgreifen und wobei die Andruckkappen von außen auf die Bolzen aufgesetzt werden. Die Andruckkappen können federbelastet sein, um eine sichere Anlage gegen eine Felge zu ermöglichen.

Ist zur weiteren Kopplung der Verstellbewegungen aller Halteelemente ein PIa- netengetriebe vorgesehen, wobei Satellitenräder der Halteelemente mit einem

Zentralzahnrad zusammenwirken, kann das Halteelement als stegförmiger Satel-

litenarm ausgebildet sein, wobei das Haltemittel am freien Ende des Satellitenarms und das Satellitenrad koaxial zur Drehachse des Satellitenarms angeordnet und drehfest mit dem Satellitenarm verbunden ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß das Halteelement scheibenförmig ausgebildet ist, wobei auch hier das Haltemittel exzentrisch zur Drehachse des Halteelementes angeordnet ist.

Das Halteelement kann als plattenförmiger, langgestreckter Schwenkhebel ausgebildet sein, wobei der maximale Schwenkwinkel durch die Länge und/oder die Form des Führungsschlitzes begrenzt wird. Hier reicht bereits ein Schwenkwin- kel von kleiner oder gleich 180° aus, um den radialen Abstand der Haltemittel von der (weiteren) zentralen Ausnehmung auf einen minimalen oder maximalen Felgenloch-Durchmesser einstellen zu können. Es versteht sich, daß der Schwenkwinkel auch größer als 180° sein kann.

Die formschlüssige Kopplung zwischen den Satellitenrädern und dem Zentralzahnrad ist aufgrund von Toleranzen der Fertigung stets mit einem Spiel behaftet, wobei zur Verringerung des Spiels zwischen den kämmenden Zahnkränzen des Satellitenrades und des Zentralzahnrades wenigstens ein Reibmittel vorgesehen sein kann. Beispielsweise kann das Satellitenrad und/oder das Zentralzahn- rad wenigstens eine Umfangsnut aufweisen, in die ein O-Ring eingesetzt ist.

Darüber hinaus kann eine Feststelleinrichtung zum bedarfsweisen Feststellen der Halteelemente vorgesehen sein. Die Feststelleinrichtung kann ein Feststellmittel zum reib- oder formschlüssigen Feststellen des Zentralzahnrades und/oder zum Feststellen wenigstens eines Halteelementes und/oder der Steuerplatte aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, daß das Feststellmittel koaxial zum Zentralzahnrad angeordnet und in axialer Richtung zum Zentralzahnrad verstellbar ist, wobei durch Verstellen des Feststellmittels in axialer Richtung das Zentralzahnrad mit einer zum Feststellen ausreichenden Haltekraft beaufschlagbar ist. In diesem Zu- sammenhang kann vorgesehen sein, daß das Feststellmittel unmittelbar gegen das Zentralzahnrad wirkt und/oder daß das Zentralzahnrad gegen eine feststehende Anschlagfläche der Haltevorrichtung gedrückt wird, so daß ein weiteres Drehen des Zentralzahnrades nicht möglich ist. Ebensogut ist es möglich, daß das Feststellmittel entsprechend gegen wenigstens ein Halteelement und/oder gegen die Steuerplatte wirkt, so daß nach dem Feststellen ein weiteres Drehen der Haltemittel bzw. der Steuerplatte nicht mehr möglich ist.

Im einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Haltevorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wobei einerseits auf die abhängigen Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird. Im übrigen läßt es die Erfindung bedarfsweise zu, die in den Ansprüchen und/oder die anhand der Zeichnung nachfolgend offenbarten und beschriebenen Merkmale miteinander zu kombinieren, auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben ist. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung,

Fig. 2 bis 4 schematische Darstellungen der Montageabfolge der in Fig. 1 dar- gestellten Haltevorrichtung und

Fig. 5 die in Fig. 1 dargestellte Haltevorrichtung in montiertem Zustand beim Andrücken gegen eine Felge eines Fahrzeugrades in einer weiteren schematischen Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Haltevorrichtung 1 dargestellt, die eine Grundplatte 2, ein Zentralzahnrad 3, eine Mehrzahl von Halteelementen 4 und eine Steuerplatte 5 aufweist. Darüber hinaus sind Andruckkappen 6 dargestellt, die mit als Druckbolzen ausgeführten Haltemitteln 7 verbindbar sind. Die Andruckkappen 6 sind vor- zugsweise federbelastet und können auf die Haltemittel 7 aufgesteckt werden. Die Haltemittel 7 sind lösbar oder unlösbar mit den Halteelementen 4 verbunden. Das Halteelement 4 und das Halteelement 7 können auch einstückig ausgebildet sein. Die Grundplatte 2 weist eine zentrale Ausnehmung 8 und die Steuerplatte 5 eine weitere zentrale Ausnehmung 8a auf, die das Aufschieben der Haltevorrich- tung 1 auf die Welle einer nicht dargestellten Auswuchtmaschine ermöglichen. Die Halteelemente 4 sind drehbar an der Grundplatte 2 gelagert, wobei jedes Haltemittel 7 exzentrisch zu der Drehachse X eines Halteelementes 4 angeordnet ist.

Die Halteelemente 4 werden mittels bolzenförmiger Fortsätze 10 an der Grundplatte 2 befestigt, wobei die Fortsätze 10 in öffnungen 9 in der Grundplatte 2

eingreifen und auf der Rückseite der Grundplatte 2 mit nicht dargestellten Muttern verschraubt werden können. Dabei muß nach dem Verschrauben der Halteelemente 4 mit der Grundplatte 2 ein ausreichend großes Spiel vorhanden sein, um das Drehen der Halteelemente 4 um die Drehachsen X zu ermöglichen.

Darüber hinaus weist jedes Halteelement 4 ein Satellitenrad 1 1 auf, wobei die Satellitenräder 1 1 mit dem Zentralzahnrad 3 in der Art eines Planetengetriebes zusammenwirken. Das Halteelement 4 ist als stegförmiger Satellitenarm 12 ausgebildet, wobei das Halteelement 7 an dem freien Ende des Satellitenarms 12 und das Satellitenrad 1 1 koaxial zur Drehachse X des Satellitenarms 12 angeordnet ist. Das Satellitenrad 1 1 ist drehfest mit dem Satellitenarm 12 verbunden. Der Satellitenarm 12 und das Satellitenrad 1 1 können einstückig ausgebildet sein.

Bei der Montage der Haltevorrichtung 1 werden die Halteelemente 4 mit den Haltemitteln 7 durch Führungsschlitze 13 in der Steuerplatte 5 hindurchgeschoben, wobei im montierten Zustand der Haltevorrichtung 1 die Halteelemente 4 zwischen der Grundplatte 2 und der Steuerplatte 5 angeordnet sind und wobei durch die Führung der Haltemittel 7 in den Führungsschlitzen 13 alle Haltemittel 7 kinematisch gekoppelt bzw. gleichzeitig und gleichsinnig verstellbar sind. Im Ergebnis stellt die Steuerplatte 5 ein erstes Kopplungsmittel zur Kopplung der Verstellbewegungen der Haltemittel 7 dar.

Um die radialen Abstände der Haltemittel 7 zu der weiteren Ausnehmung 8a auf Felgen mit unterschiedlichem Lochkreis-Durchmesser einstellen zu können, ist es bei der dargestellten Haltevorrichtung 1 vorgesehen, die Steuerplatte 5 um die Längsachse Y relativ zur Grundplatte 2 zu drehen, wobei die Haltemittel 7 in den Führungsschlitzen 13 zwangsgeführt sind. Durch die drehbare Lagerung der hebelartig ausgebildeten Halteelemente 4 zwischen der Grundplatte 2 und der Steuerplatte 5 und durch die Führung der Haltemittel 7 in den Führungsschlitzen 13 wird eine stabile und einfache Verstellung der Haltemittel 7 beim Einstellen der Haltevorrichtung 1 auf den Lochkreis-Durchmesser einer Felge 14 ermöglicht.

Das Zentralzahnrad 3 ist als weiteres Kopplungsmittel bei der Haltevorrichtung 1 vorgesehen, wobei das Zentralzahnrad 3 mit der Steuerplatte 5 verschraubt und damit drehfest verbunden sein kann. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß das Zentralzahnrad 3 drehbar gegenüber beiden Platten 2, 5 gelagert ist. Im Er-

gebnis weist die Haltevorrichtung 1 eine doppelte kinematische Kopplung der Haltemittel 7 auf, nämlich zum einen durch die Führung der exzentrisch gelagerten Haltemittel 7 in den Führungsschlitzen 13 der Steuerplatte 5 und zum anderen durch die Getriebeanordnung aus Zentralzahnrad 3 und Satellitenrädern 1 1. Dadurch wird die Stabilität der Haltevorrichtung 1 weiter erhöht und ein sehr genaues Einstellen der Haltemittel 7 auf einen vorgegebenen Lochkreis- Durchmesser einer Felge 14 bei geringem Kraftaufwand ermöglicht.

Die Führungsschlitze 13 sind bogenförmig ausgebildet und erstrecken sich in ra- dialer Richtung von einem inneren der zentralen Ausnehmung benachbarten Endpunkt 15 der durch den Führungsschlitz 13 gebildeten Führung nach außen zu einem äußeren Endpunkt 16 der Führung. Die Endpunkte 15, 16 legen den maximalen Verstellweg des Haltemittels 7 fest, wobei bei der dargestellten Ausführungsform der Haltevorrichtung 1 jedes Halteelement 4 durch die Länge und Form der Führungsschlitze 13 über einen Winkel von ca. 180° verschwenkt werden kann. Im Ergebnis handelt es sich bei den Satellitenarmen 12 um Schwenkhebel, wobei der maximale Schwenkwinkel durch die Lage der Endpunkte 15, 16 eines Führungsschlitzes 13 und durch dessen Form bzw. Kontur festgelegt ist.

Die Montage der Haltevorrichtung 1 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 nachfolgend erläutert. Zunächst werden die bolzenförmigen Haltemittel 7 der Halteelemente 4 durch die Führungsschlitze 13 geschoben und die Andruckkappen 6 anschließend auf die Haltemittel 7 aufgesteckt. Dadurch sind die Halteelemente 4 unverlierbar an der Steuerplatte 5 gehalten. Der Durchmesser der Haltemittel 7 ist dabei nur geringfügig kleiner als die Breite der Führungsschlitze 13, so daß eine weitgehend spielfreie gekoppelte Verstellung der Haltemittel 7 beim Drehen der Steuerplatte 5 möglich ist.

Anschließend wird das Zentralzahnrad 3 auf der Grundplatte 2 positioniert und die Steuerplatte 5 mit den Halteelementen 4 auf die Grundplatte 2 abgesenkt. Dabei greifen die Fortsätze 10 in die öffnungen 9 in der Grundplatte 2 ein und es kommt zu einer formschlüssigen Kopplung der Satellitenräder 1 1 mit dem Zentralzahnrad 3. Die Halteelemente 4 werden mit den Fortsätzen 10 auf der Rückseite der Grundplatte 2 mittels nicht dargestellter Schrauben gesichert, wobei nach dem Verschrauben ein ausreichendes Spiel verbleiben muß, um die Drehbarkeit der Halteelemente 4 um die Drehachsen X zu gewährleisten.

Nicht dargestellt ist im einzelnen, daß die Steuerplatte 5 um die Längsachse Y drehbar an der Grundplatte 2 gehalten bzw. drehbar relativ zur Grundplatte 2 angeordnet ist. Es versteht sich, daß entsprechende Mittel vorgesehen sein können, um die Gleitreibung zwischen den gegeneinander verdrehbar angeordneten Teilen der Haltevorrichtung 1 zu verringern. Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, daß das Zentralzahnrad 3 mit der Steuerplatte 5 fest verbunden, beispielsweise verschraubt ist, wobei das Zentralzahnrad 3 drehbar auf der Grundplatte 2 gelagert ist. Das Zentralzahnrad 3 wird dann zusammen mit der Steuerplatte 5 um die Längsachse Y gedreht, wobei die Verstellbewegung der Haltemittel 7 zum einen durch die Führungsschlitze 13 in der Steuerplatte 5 und zum anderen durch die Kopplung des Zentralzahnrades 3 mit den Satellitenrädern 1 1 bewirkt wird. Dadurch kann das Spiel beim Verstellen der Haltemittel 7 verringert werden.

In Fig. 5 ist die Haltevorrichtung 1 im Montagezustand dargestellt, wobei die Haltevorrichtung 1 gegen die Felge 14 eines Fahrzeugrades gedrückt wird. In der in Fig. 5 dargestellten Haltestellung wirken die Andruckkappen 6 gegen die Ränder der Felgenlöcher 17. Dazu ist es erforderlich, den radialen Abstand der Haltemittel 7 von der zentralen Ausnehmung 8 bzw. der weiteren zentralen Aus- nehmung 8a auf den Lochkreis-Durchmesser der Felgenlöcher 17 einzustellen. Um die Haltemittel 7 in dieser Position zu fixieren, kann ein nicht dargestelltes Feststellmittel vorgesehen sein.