CH463127A - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der geometrischen Radebene zwecks Kontrolle der Fahrwerkgeometrie - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der geometrischen Radebene zwecks Kontrolle der   Fahrwerkgeometrie   
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der geometrischen Radebene zwecks Kontrolle der Fahrwerkgeometrie von Kraftfahrzeugen. Es sind bereits eine Anzahl von Verfahren und Vorrichtungen bekanntgeworden, die meist von Messeinrichtungen Gebrauch machen, die an   dem    zu messenden Rad befestigt werden müssen. Als Messeinrichtungen dienen z. B. optische   Projektoren, Spiegel und Messscheiben. Für ein e genaue    Messung ist es erforderlich, dass die Messeinrichtungen nach einer Bezugsebene ausgerichtet werden, welche genau senkrecht zur Radachse steht und die als geometrische Radebene bezeichnet wird.

   Die Fahrzeugräder bzw. deren Felgen können für eine genaue Messung nicht als Bezugsebene dienen, da schon bei der Herstellung der Räder Toleranzen vorhanden sind und während des Gebrauchs Deformationen hinzukommen.



  Die bekannten Einrichtungen verwenden eine an der Felge des Rades befestigte Richteinrichtung, welche durch Verstellen von Einstellschrauben und mehrmaliges Ausrichten nach festen Bezugspunkten auf die geometrische Radebene eingestellt werden können.



   Zweck der Erfindung ist die automatische Einstellung der Richtscheibe auf die geometrische Radebene.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugrad eine Richteinrichtung befestigt wird, die eine nach allen Seiten schwenkbare Richtscheibe und eine Kupplung enthält, welche die Richtscheibe bei stillstehendem Rad in ihrer Lage festhält und bei rotierendem Rad unter Wirkung der Zentrifugalkraft löst und dass ferner das Fahrzeugrad in Rotation versetzt und nach Erreichen einer bestimmten Umdrehungszahl wieder stillgesetzt wird, wodurch die Richtscheibe unter Wirkung der Zentrifugalkraft in die geometrische Radebene eingestellt und nach Aufhören der Zentrifugalkraft durch Schliessen der Kupplung festgestellt wird.



   Die verschwenkbare Richtscheibe ist beispielsweise so ausgebildet, dass sie sich mit ihrer Aussenseite in die geometrische Radebene einstellt. Die Aussenseite des verschwenkbaren Telils kann als Abtastfläche für verschiebbare Abtastorgane dienen.



   Zweckmässig wird die Stellung der Abtastorgane   mittels    einer lelektrischen Messbrücke in elektrische Stromwerte umgesetzt, welche durch ein elektrisches Messinstrument angezeigt werden können.



   Es ist auch möglich, auf der verschwenkbaren Richtscheibe eine Messeinrichtung, z. B. einen Spiegel oder einen Projektor, zu befestigen.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens weist eine Richteinrichtung, eine feststehende, mit einer Spannvorrichtung am Fahrzeugrad befestigte Tragscheibe, eine um ein Gelenklager frei bewegliche Richtscheibe und zwischen der Tragscheibe und der Richtscheibe eine Kupplung auf, die bewegliche Segmente besitzt, welche die Richtscheibe bei Rotation der Richteinrichtung entkuppeln.



   Am Rande der Tragscheibe können um Achsen verschwenkbare Segmente vorgesehen sein, die Bremsbacken aufweisen, die unter dem Druck von Federn gegen die Richtscheibe pressen.



   Die Tragscheibe weist zweckmässig einen Mitnehmer auf, der in die Aussparung der Richtscheibe eingreift, ohne diese am Verschwenken zu hindern.



   Zur Befestigung der Tragscheibe kann ein in eine Ringnut eingesetzter Schlauch dienen, in welchem mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums ein Druck zur Festklemmung der Richteinrichtung am   Fahrzeug-    rad erzeugt wird. Der Druck lässt sich entweder mit   einer Pumpe oder mit einer r Verdrängervorrichtung be-    wirken.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Richteinrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Spannvorrichtung für hydraulische Betätigung mit einer Membranpumpe,  
Fig. 4 einen Schnitt wie Fig. 3, jedoch für hy draulische Betätigung mit einem Verdrängersegment,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Richtstand mit einer Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Radpaares,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der
Fig. 5,
Fig. 7 Diagramme, welche den zeitlichen Verlauf der einzelnen Vorgänge bei der Einstellung einer Richt einrichtung veranschaulichen.



   Gemäss Fig. 1 und 2 besteht die Richteinrichtung aus einem feststehenden Teil in Gestalt einer Trag scheibe 1 mit einer darin zentrisch befestigten Achse 2 und einer Richtscheibe 3, die mittels eines Gelenklagers
4, 5 um die Achse 2 schwenkbar angeordnet ist. Der innere Lagerring 4 sitzt fest auf der Achse 2, während die äussere Lagerschale 5 durch eine Überwurfmutter 6 an der Richtscheibe 3 befestigt ist. Zwischen den Teilen    1 und 3 befindet sich eine I Kupplung, die aus 4 Seginen-    ten 7, 8, 9, 10 besteht. Die Segmente sind an einem
Ende mittels der Achsen 11, 12, 13, 14 drehbar in der Tragscheibe 1 gelagert. Das andere Ende der   Seg-    mente wird durch Druckfedern 15 gegen die Richt scheibe 3 gepresst.

   An jedem Segment befinden sich
Bremsbacken 16, 17, 18, 19, die unter dem Druck der
Federn 15 an der sphärischen Mantelfläche 20 der
Richtscheibe 3 anliegen und damit deren Lage gegen  über der Tragscheibe 1 sichern. Am Rande der Trag scheibe 1 ist ein nach innen   gerichteber    Mitnehmer 21 mit einer Rolle 22 angeordnet, der in eine Aussparung
23 der Richtscheibe 3 eingreift.



   Die Tragscheibe 1 ist an ihrer Rückseite mit einer
Spannvorrichtung 24 durch Schrauben 25 verbunden.



   An ihrem Aussenrand ist die Spannvorrichtung 24 der
Form einer Feilge 26 mit Bereifung 27 angepasst und mit einer Ringnut 28 versehen, in welche ein Schlauch
29 eingelegt ist. In den Hohlraum 30 des Schlauches 29 kann ein gasförmiges oder flüssiges Medium eingelas -sen werden, das in gespanntem Zustand einen   Druck    gegen die Felge 26 ausübt und dadurch die Spannvor richtung 24 mit der Richteinrichtung fest mit dem Fahrzeugrad verbindet.



   Die Spannvorrichtung 24 kann gemäss Fig. 3 so ausgebildet sein, dass der Schlauch 29 mit seinen En den 31, 32 nach innen geführt ist und an einem Ende eine Membranpumpe 33 trägt, die mit einem Hebel
34 betätigt wird. Das andere Ende des Schlauches 29 enthält einen Stellzylinder 35 zur Einstellung des Spannbereiches. Das Füllen des Schlauches kann auch von aussen mittels eines Füllventils erfolgen.



   Eine andere Ausbildung der Spannvorrichtung 24 zeigt Fig. 4, bei welcher der das flüssige Medium aufnehmende Schlauch 29 endlos   geschlossen    ist. Mit tels eines durch den Hebel 36 betätigten Verdränger segmentes 37 wird ein Druck auf den Schlauch 28 ausgeübt. Dieser Druck hat eine gleichmässige Aus dehnung des Schlauches 29 nach aussen zur Folge und bewirkt dadurch eine Festklemmung der   Spannvorrich-      - tung    am Fahrzeugrad.



   Ein Richtstand für die Serienprüfung eines Fahr werkes zeigen als Ausführungsbeispiele Fig. 5 und 6. An der Vorderradachse 38 des Fahrwerkes befinden sich zwei Fahrzeugräder 39, 40 mit Richteinrichtungen 41,
42. Die Räder 39, 40 laufen auf im Boden 43 ver senkt angeordneten Walzen 44, 45, die durch einen
Motor 46 angetrieben werden. Unter den Achsschen -keln 47, 48 der Räder 39, 40 befinden sich hydraulische
Arbeitszylinder 49, 50, welche ein Anheben der Räder und damit eine Trennung von den angetriebenen Walzen 44, 45 gestatten.



   In der Fig. 7 sind 3 Diagramme (a, b, c) angegeben, auf deren waagrechten Achsen die Zeit in Sekunden angegeben ist. Die senkrechten Achsen bedeuten für das Diagramm a die Tourenzahl in Umdrehungen pro Minute der angetriebenen Fahrzeugräder, für das Diagramm b das Anheben der Fahrzeugräder durch die Arbeitszylinder und für das Diagramm c die Amplitude der Schwingungen der noch nicht gerichteten Richtscheiben.



   Die auf den Walzen 44, 45 des Messstandes nach Fig. 5 und 6 ruhenden Räder 39, 40 werden nach Einschaltung des Motors 46 durch Reibung mitgenommen, wobei ihre Tourenzahl allmählich zunimmt. Mit den Rädern 39, 40 drehen sich auch die Richteinrichtungen 41, 42, deren Richtscheiben bei einer Tourenzahl von etwa 300 Umdrehungen pro Minute selbsttätig infolge der Zentrifugalwirkung entkuppelt werden (Punkt A des Diagramms a). Bei dieser Tourenzahl überwindet die auf die Kupplungssegmente 7, 8, 9, 10 (Fig. 1) wirkende Zentrifugalkraft den Druck der Federn 15 und ermöglicht den Richtscheiben ein freies Verschwenken um die Gelenklager. Die Richtscheiben werden durch- die Zentrifugalkraft annähernd in die geometrische Radebene verschwenkt.

   Ihr Antrieb ist auch nach Lösen der Kupplung gesichert, da sie über den Mitnehmer 21   (Fig.    1) weiterhin in Verbindung mit den Tragscheiben 1 stehen.



   Die Tourenzahl der Richtscheiben steigt nun weiter bis auf etwa 600 Umdrehungen pro Minute (Punkt B).



  In diesem   Zeitpunkt    schalten sich die Arbeitszylinder 49, 50 ein und heben die Fahrzeugräder von den Antriebswalzen ab. Dieser Vorgang geht aus dem Diagramm b hervor. Mit der Trennung des Antriebs von   den Rädern    werden die Schwingungsamplituden weiter verringert, vergleiche Diagramm c.



   Die Tourenzahl der freilaufenden Fahrzeugräder 39, 40 und lebenso die der   Richtschaiben    nimmt nun wieder ab. Da die Richtscheiben von den Störschwingungen des Antriebes befreit sind, so können sie sich genau auf die geometrische Radebene einstellen. Sobald die Tourenzahl wieder auf etwa 300 Umdrehungen pro Minute abgesunken ist (Punkt C), schliessen sich die Kupplungssegmente und sichern dadurch die Richtscheiben in der genauen geometrischen Radebene bzw. in einer hierzu parallelen Ebene. Nachdem die Tourenzahl weiter bis auf etwa 200 Umdrehungen pro Minute (Punkt D) gesunken ist, erfolgt ein Absenken der Arbeitszylinder 49, 50 und ein Aufsetzen der Fahrzeugräder auf die inzwischen   stillgesetzten    Antriebswalzen 44, 45. Letztere sind in Punkt E der strichpunktierten Linie in Diagramm a zum Stillstand gekommen.

   Hierdurch sinkt die Tourenzahl schnell bis auf 0 ab. Der ganze Vorgang dauert etwa 9 Sekunden, wonach sich entweder die   eigentliche    Messung der Neigungswinkel der Fahrzeugräder anschliesst, oder das Fahrzeug an einen Messstand zur Vornahme der   Winkelmessungen    geführt wird.



   Zur Messung der Neigungen der Fahrzeugräder gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei der vorliegenden Ausbildung werden die Aussenseiten der Richtscheiben durch Abtastorgane abgetastet. Diese Werte werden mittels einer elektrischen Messbrücke in Stromwerte umgesetzt und von einem elektrischen Messinstrument angezeigt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur automatischen Ermittlung der geometrischen Radebene zwecks Kontrolle der Fahrwerkgeometrie, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugrad (26, 27) eine Richteinrichtung befestigt wird, die eine nach allen Seiten schwenkbare Richtscheibe (3) und eine Kupplung (7-10, 15) enthält, welche die Richtscheibe bei stillstehendem Rad in ihrer Lage festhält und bei rotierendem Rad unter Wirkung der Zentrifugalkraft löst, und dass ferner das Fahrzeugrad in Rotation versetzt und nach Erreichen einer bestimmten Umdrehungszahl wieder stillgesetzt wird, wodurch die Richtscheibe unter Wirkung der Zentrifugalkraft in die geometrische Radebene eingestellt und nach Aufhören der Zentrifugalkraft durch Schliessen der Kupplung festgestellt wird.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Richteinrichtung eine feststehende, mit einer Spannvorrichtung (24) am Fahrzeugrad befestigte Tragscheibe (1) und eine um ein Gelenklager (4, 5) frei bewegliche Richtscheibe (3) aufweist und dass sich zwischen der Tragscheibe und der Richtscheibe eine Kupplung befindet, die bewegliche Segmente (7-10) besitzt, welche die Richtscheibe bei Rotation von der Richteinrichtung lösen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Richtscheibe (3) mit ihrer Aussenseite in die geometrische Radebene einstellt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite der Richtscheibe (3) als Abtastfläche für Abtastorgane verwendet wird.

   3. Verfahren nach Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung der Abtastorgane mittels einer elektrischen Messbrücke in Stromwerte umgesetzt wird.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromwerte durch ein elektrisches Messinstrument angezeigt werden.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Richtscheibe (3) eine Messeinrichtung, z. B. ein Spiegel oder ein Projektor, befestigt wird.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Rande der Tragscheibe (1) auf den Achsen (11-14) verschiebbare Segmente (7-10) vorgesehen sind, die Bremsbacken (16-19) aufweisen, die unter dem Druck der Federn (15) gegen die Richtscheibe (3) pressen.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Tragscheibe (1) einen Mitnehmer (21) aufweist, der formschlüssig in die Richtscheibe (3) eingreift, ohne diese am Verschwenken zu hindern.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragscheibe (1) eine Ringnut (28) zum Aufnehmen eines Schlauches (29) besitzt, in welchem mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums ein Druck zur Festklemmung der Richteinrichtung am Fahrzeugrad erzeugt wird.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck mittels einer Membranpumpe (33) oder einer Verdrängervorrichtung (37) bewirkt wird.