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Die Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung zur Verwendung bei der Einstellung und/oder Messung einer Radlenkeranordnung, wobei mit der Radlenkeranordnung ein Radträger an einem Träger mit mehreren Bewegungsfreiheitsgraden beweglich angelenkt ist, wobei der Radträger zum Tragen eines Rades eines Fahrzeugs vorgesehen und ausgestaltet ist, wobei die Stützvorrichtung eine Halteeinrichtung zum Halten des Radträgers mit einer Radaufnahme zur Aufnahme des Radträgers aufweist, wobei die Halteeinrichtung zwischen einer Fixierstellung, in der der Radträger ortsfest an der Halteeinrichtung fixiert ist, und einer Lösestellung verstellbar ist, in der der Radträger von der Halteeinrichtung entfernbar ist.
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Eine derartige Stützvorrichtung ist beispielsweise in
DE 103 36 619 A1 erläutert. Die Halteeinrichtung ergreift den Radträger beispielsweise in der Art eines Spannfuttersystems, wobei das Spannfuttersystem wiederum an Schwenklagern schwenkbar gelagert ist, sodass der Radträger für Messungen und Einstellungen von Radlenkern an sich beweglich ist, jedoch hinsichtlich einer Radlast, die beim Betrieb des Fahrzeugs zwischen Fahrbahn und Rad senkrecht zur Fahrbahn auf das Rad wirkt, durch die Halteeinrichtung und Stützvorrichtung abgestützt. Die Lagerung ist jedoch mit Reibung behaftet, sodass Messungen und Einstellungen an den Radlenkern durch die Lagerung beeinflusst sind.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stützvorrichtung zur Verwendung bei der Einstellung und/oder Messung einer Radlenkeranordnung bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Stützvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Halteeinrichtung an mindestens einem biegeflexiblen Aufhängungsorgan aufgehängt ist, wobei eine Kraftbeaufschlagungseinrichtung zum Beaufschlagen des Radträgers mit einer Radlast in einer Radlastrichtung vorgesehen ist, wobei das mindestens eine Aufhängungsorgan die Halteeinrichtung mit einer Stützkraft in einer der Radlastrichtung entgegengesetzten Stützkraftrichtung abstützt und den Radträger mit anderen Bewegungsfreiheitsgraden beweglich lagert.
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Die Radlast ist die beim Betrieb des Fahrzeugs zwischen Fahrbahn und Rad senkrecht zur Fahrbahn auf das Rad wirkende Kraft.
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Die Stützvorrichtung sorgt also dafür, dass die Halteeinrichtung zwar die Radlast effektiv abstützt, jedoch ansonsten eine hohe Beweglichkeit des Radträgers gegeben ist. Beispielsweise ist die Halteeinrichtung und somit der gegebenenfalls an der Halteeinrichtung gehaltene Radträger bezüglich Achsen oder Bewegungsbahnen, die zu der Radlastrichtung winkelig oder quer verlaufen, beweglich. Weiterhin ist die Halteeinrichtung an dem mindestens einen Aufhängungsorgan schwenkbar oder drehbar gelagert. Beispielsweise kann sich die Halteeinrichtung um eine zu der Radlastrichtung koaxiale Achse drehen.
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Ein Vorteil ergibt sich beispielsweise dadurch, dass keine weiteren Lager, insbesondere Lager mit geringem Reibungswiderstand, zur Lagerung der Halteeinrichtung notwendig sind. Vielmehr gibt das mindestens eine Aufhängungsorgan biegeflexibel nach, d. h. die an dem Aufhängungsorgan aufgehängte Halteeinrichtung ist abgesehen von einer Verformungsarbeit, die für das Aufhängungsorgan notwendig ist, frei beweglich.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung an das mindestens eine Aufhängungsorgan an einem Anlenkungsort angelenkt ist, der sich in einer Ebene befindet, die die sich durch ein Zentrum der Radaufnahme erstreckt und/oder die einen Innenumfang der Radaufnahme durchsetzt und/oder von einer Drehachse durchsetzt ist, um die ein Rad an dem Radträger lagerbar oder gelagert ist.
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Vorteilhaft ist es aber auch, wenn das mindestens eine Aufhängungsorgan an einem Anlenkungsort an die Halteeinrichtung angelenkt ist, der sich in einer etwa einer Fahrbahnoberfläche entsprechenden Ebene befindet, wenn die Radlenkeranordnung an dem Fahrzeug angeordnet ist.
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Der Anlenkungsort für die Halteeinrichtung kann auch in einer Ebene liegen, die durch das Zentrum der Radaufnahme verläuft.
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Weiterhin kann der Anlenkungsort auch in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Fahrbahnoberfläche und/oder über dem Aufstandspunkt des Rades auf der Fahrbahnoberfläche liegt.
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Es ist möglich, dass nur ein einziges Aufhängungsorgan, beispielsweise ein einziges Seil oder eine einzige Kette, als Aufhängungsorgan vorgesehen ist.
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Es ist auch möglich, dass das mindestens eine Aufhängungsorgan mindestens zwei oder exakt zwei Aufhängungsorgane, beispielsweise zwei Seile oder zwei Ketten umfasst, die jeweils mit der Halteeinrichtung verbunden sind.
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Bevorzugt ist es, wenn die Halteeinrichtung an maximal drei, insbesondere maximal zwei Aufhängungsorganen aufgehängt ist.
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Weiterhin ist es möglich, dass zwar nur ein einziges Aufhängungsorgan vorhanden ist, dieses aber an zwei oder mehreren Anlenkungsorten mit der Halteeinrichtung verbunden ist. Beispielsweise ist es möglich, dass zwei Trume eines einzigen Aufhängungsorgans an jeweils einem Anlenkungsort mit der Halteeinrichtung verbunden sind.
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Als Anlenkungsort sei derjenige Ort verstanden, an dem das jeweilige Aufhängungsorgan Kraft in die Halteeinrichtung einleitet.
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Beispielsweise ist der Anlenkungsort derjenige Ort, an dem das jeweilige Aufhängungsorgan von der Halteeinrichtung absteht, also relativ zu Halteeinrichtung frei beweglich ist.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht beispielsweise vor, dass das mindestens eine Aufhängungsorgan an zwei an entgegengesetzten Seiten des Zentrums der Radaufnahme angeordneten Anlenkungsorten angelenkt ist.
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Zur Realisierung der vorgenannten Maßnahme kann beispielsweise die nachfolgende Maßnahme vorgesehen sein. Ein bevorzugtes Konzept sieht nämlich vor, dass das mindestens eine Aufhängungsorgan sich in der Art einer Schlinge um die Radaufnahme erstreckt und/oder Anlenkungsorte des Aufhängungsorgans an der Halteeinrichtung an bezüglich einer Achse, in der die Stützkraft auf die Halteeinrichtung wirkt, entgegengesetzten Seiten angeordnet sind.
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Das mindestens eine Aufhängungsorgan ist vorzugsweise einerseits an der Halteeinrichtung und andererseits an einer ortsfesten Halterung angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass das Aufhängungsorgan einerseits an der Halteeinrichtung und andererseits an einer mit einem Stellantrieb verbundenen Halterung verbunden ist. Anhand des Stellantriebs kann beispielsweise die Halterung und die daran anhand des mindestens einen Aufhängungsorgans gehaltene Halteeinrichtung mit einer Kraftkomponente, die zu der Stützkraft parallel ist, bewegt werden. Somit können beispielsweise Auf-und-Ab-Bewegungen auf die Halteeinrichtung und somit auf den Radträger ausgeübt werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die ortsfeste Halterung für jedes Trum des mindestens einen Aufhängungsorgans eine separate Halterung aufweist. Somit können beispielsweise beide Trume in einem Abstand voneinander an jeweils einer Halterung aufgehängt sein. Dadurch kann beispielsweise die Beweglichkeit des Aufhängungsorgans verbessert werden.
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Als biegeflexibles Aufhängungsorgan kommen vielfältige Ausgestaltungen infrage, die auch in Kombination möglich sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das mindestens eine Aufhängungsorgan ein Seil und/oder eine Kette und/oder ein Band, z.B. ein Textilband, umfasst.
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Zur freien Beweglichkeit der Halteeinrichtung trägt es bei, wenn das Aufhängungsorgan oder die Aufhängungsorgane eine relativ große Länge aufweisen. So sieht beispielsweise eine vorteilhafte Maßnahme vor, dass eine Länge des mindestens einen Aufhängungsorgans zwischen der Halteeinrichtung und der ortsfesten Halterung mindestens doppelt so groß, vorzugsweise mindestens dreimal so groß, insbesondere mindestens viermal so groß oder fünfmal so groß, wie ein Durchmesser der Radaufnahme ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Länge des Aufhängungsorgans zwischen der Halteeinrichtung und der ortsfesten Halterung mindestens neunmal oder zehnmal so groß ist wie der Durchmesser der Radaufnahme.
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Somit ist es zwar möglich, dass das Aufhängungsorgan sozusagen um die ortsfeste Halterung schwenkt, jedoch aufgrund seiner Länge in einer Bogenbahn mit einem solch großen Radius um die Halterung schwenkt, dass entlang der Bogenbahn eine quasi lineare Bewegung zumindest in demjenigen Bereich vorliegt, in dem die Einstellung oder Messung des Radträgers vorgesehen ist.
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Der Radträger ist beispielsweise bei der Einstellung und/oder Messung um ein vorbestimmtes Maß auszulenken, beispielsweise in Gebrauchslage horizontal auszulenken. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn bezüglich dieser Auslenkung die nachfolgende Definition zur Länge des Aufhängungsorgans getroffen ist.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass eine Länge des mindestens einen Aufhängungsorgans zwischen der Halteeinrichtung und der ortsfesten Halterung mindestens dem 100-fachen, vorzugsweise mindestens dem 250-fachen oder 350-fachen Auslenkungsweg des Radträgers bei der Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung in einer Bewegungsrichtung quer zur Längserstreckung des Aufhängungsorgans ist. Die Bewegungsrichtung oder Bewegungsachse verläuft beispielsweise in Gebrauchslage horizontal.
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Die Halteeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Haltebasis sowie ein an der Haltebasis zwischen der Lösestellung und der Fixierstellung beweglich gelagertes Fixierelement. Das Fixierelement ist relativ zur Haltebasis zwischen der Lösestellung und der Fixierstellung verstellbar, beispielsweise anhand eines Schwenklagers und/oder eines Linearlagers. Vorteilhaft ist es, wenn das Fixierelement an der Haltebasis anhand einer Linearführung linear beweglich zwischen der Lösestellung und der Fixierstellung verstellbar gelagert ist.
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Bevorzugt ist es, wenn die Haltebasis mit dem mindestens einen Aufhängungsorgan verbunden ist.
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Das Fixierelement und die Haltebasis begrenzen zweckmäßigerweise die Radaufnahme. Bevorzugt ist es, wenn das Fixierelement und die Haltebasis jeweils einen Teilumfang, insbesondere einen halben Teilumfang, des Radträgers erfassen können.
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An der Radaufnahme können Zentrierflächen zur Zentrierung des Radträgers bezüglich der Radaufnahme und/oder Schrägflächen zur Führung des Radträgers in die Radaufnahme hinein vorgesehen sein.
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Prinzipiell ist es zwar möglich, dass das Fixierelement relativ zur Haltebasis manuell verstellt wird. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Fixierelement der Halteeinrichtung anhand eines Fixierantriebs zwischen der Lösestellung und der Fixierstellung verstellbar ist. Der Fixierantrieb ist beispielsweise ein elektrischer Stellantrieb und/oder ein pneumatischer Stellantrieb.
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Die nachfolgend erläuterte Maßnahme kann beispielsweise dazu beitragen, den Radträger optimal bezüglich der Halteeinrichtung zu positionieren und/oder auszurichten.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung eine Ausrichtfläche zur Abstützung einer Stirnseite des Radträgers aufweist, wobei die Stirnseite des Radträgers von einer Drehachse durchsetzt ist, um die ein Rad an dem Radträger lagerbar oder gelagert ist, sodass der Radträger an der Ausrichtfläche derart ausrichtbar ist, dass ein zum Halten in der Radaufnahme vorgesehener Außenumfang des Radträgers unverkippbar bezüglich eines Innenumfangs der Radaufnahme ist. Die Ausrichtfläche kann beispielsweise eine Planfläche sein oder umfassen. Es ist aber auch möglich, dass die Ausrichtfläche eine Schrägfläche und/oder eine Zentrierfläche, beispielsweise konische Flächen, für den Radträger ist oder umfasst. Bevorzugt ist es, wenn die Ausrichtfläche an eine zur Anlage an der Ausrichtfläche vorgesehenen Kontur des Radträgers angepasste Kontur aufweist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stützvorrichtung eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Halteeinrichtung an dem Radträger aufweist, wobei die Positioniereinrichtung zwischen einer Positionierstellung, in der die Halteeinrichtung zum Ergreifen des Radträgers an dem Radträger positioniert ist, und einer Freigabestellung, in der die Positioniereinrichtung die Halteeinrichtung zur Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung freigibt.
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Es ist bevorzugt, wenn die Positioniereinrichtung vollständig von der Halteeinrichtung entfernt ist, wenn die Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass ein beweglich gelagertes Kuppelelement der Positioniereinrichtung in einem Eingriff mit der Halteeinrichtung bleibt, die jedenfalls die Beweglichkeit der Halteeinrichtung und somit des gegebenenfalls daran gehaltenen Radträgers nicht oder nur unwesentlich beeinflusst.
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Bevorzugt ist es, wenn die Positioniereinrichtung eine Positionierantriebsanordnung zum Verstellen der Halteeinrichtung zu dem Radträger hin und von dem Radträger weg umfasst. Die Positionierantriebsanordnung umfasst beispielsweise einen oder mehrere Positionierantriebe, beispielsweise den nachfolgend erläuterten Stützelementantrieb und/oder den nachfolgend erläuterten Halteeinrichtungsantrieb. Der mindestens eine Positionierantrieb ist beispielsweise ein elektrischer Antrieb, ein pneumatischer Antrieb oder eine Kombination davon. Bevorzugt ist es, wenn der mindestens eine Positionierantrieb ein Linearantrieb ist.
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Zur Positionierung, insbesondere während einer Verstellung der Halteeinrichtung zwischen der Fixierstellung und der Lösestellung, ist bevorzugt ein Stützelement vorgesehen. Das Stützelement ist vorzugsweise plattenartig. Vor das Stützelement können Formschlusselemente vorstehen, die zum Eingriff in Formschlussaufnahmen der Halteeinrichtung vorgesehen sind. Es ist aber auch möglich, dass vor die Halteeinrichtung ein Formschlusselement zum Eingriff in ein Formschlusselement des Stützelements vorsteht.
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Bevorzugt ist das Stützelement ein Bestandteil der Positioniereinrichtung, d. h. es ist vorteilhaft, wenn die Positioniereinrichtung ein Stützelement zum Abstützen der Halteeinrichtung umfasst.
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Zwar ist es prinzipiell möglich, die Halteeinrichtung zu dem Stützelement hin und von dem Stützelement wegzubewegen, wobei hierfür der nachfolgend noch erläuterte Halteeinrichtungsantrieb geeignet ist.
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Es ist auch denkbar, die Halteeinrichtung zu dem Stützelement manuell hin zu verstellen oder das Stützelement manuell zur Halteeinrichtung zu verstellen.
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Vorteilhaft ist es, wenn Positionierantriebsanordnung einen Stützelementantrieb für das Stützelement aufweist, wobei das Stützelement anhand des Stützelementantriebs zu der Halteeinrichtung hin in eine Eingreifstellung, in der das Stützelement die Halteeinrichtung abstützt, und von der Halteeinrichtung weg in die Außereingriffstellung verstellbar ist, in der das Stützelement von der Halteeinrichtung entfernt ist. Das Stützelement ist also temporär an der Halteeinrichtung oder bei der Halteeinrichtung positioniert, beispielsweise wenn die Halteeinrichtung von der Fixierstellung in die Lösestellung oder von der Lösestellung in die Fixierstellung verstellt wird.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die Positioniereinrichtung eine Linearführung für das Stützelement aufweist, an der das Stützelement zwischen der Eingreifstellung und der Außereingriffstellung entlang einer Linearachse geführt ist. Vorteilhaft ist das Stützelement an einem Schlitten der Linearführung angeordnet. Der Schlitten ist beispielweise durch den Stützelementantrieb betätigbar. Bei dem Stützelementantrieb handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen oder pneumatischen Linearantrieb.
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Prinzipiell möglich ist es, dass das Stützelement die Halteeinrichtung beispielsweise flächig abstützt. Beispielsweise ist es möglich, dass das Stützelement die Halteeinrichtung zu dem Radträger hin positioniert oder vorpositioniert, insbesondere an den Radträger andrückt, zum Beispiel die erwähnte Ausrichtfläche der Halteeinrichtung im Sinne einer Ausrichtung der Halteeinrichtung an dem Radträger oder im Sinne einer Ausrichtung des Radträgers an der Halteeinrichtung zum Radträger hin verstellt.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass an dem Stützelement und der Halteeinrichtung Formschlusselemente angeordnet sind, die in der Eingreifstellung in Eingriff miteinander sind und in der Außereingriffstellung außer Eingriff sind. Beispielsweise können die Formschlusselemente die Halteeinrichtung quer zu einer Stellachse, entlang derer die Halteeinrichtung zu dem Radträger hin und von dem Radträger weg verstellt wird, abstützen. Beispielsweise eignen sich die Formschlusselemente zur Abstützung einer in Gebrauchslage der Stützvorrichtung senkrechten Kraft.
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Ein vorteilhaftes Konzept sieht vor, dass die Formschlusselemente mindestens eine Paarung aus einem Formschlussvorsprung und einer Formschlussaufnahme mit Zentrierkonturen umfasst, wobei die Zentrierkonturen die Halteeinrichtung an dem Stützelement quer zu einer Bewegungsbahn, entlang derer das Stützelement zwischen der Positionierstellung und der Freigabestellung verstellbar ist, in der Positionierstellung fixieren und zentrieren. Bei den Zentrierkonturen handelt es sich beispielsweise um konische Flächen, kugelige Flächen oder dergleichen. Die Zentrierkonturen können auch andere Schrägflächen umfassen, die jedenfalls eine Zentrierfunktion ermöglichen.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die Formschlusselemente mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Paarungen aus Formschlussvorsprung und Formschlussaufnahmen umfassen, wobei die Formschlusselemente der Halteeinrichtung in einem Winkelabstand zueinander um die Radaufnahme herum angeordnet sind. Zwei Paarungen von Formschlussvorsprünge und Formschlussaufnahmen sind besonders bevorzugt, um eine statische Überbestimmung zu vermeiden. Es ist möglich, dass neben den Formschlussvorsprüngen noch ein Stützvorsprung an dem Stützelement oder der Halteeinrichtung vorhanden ist, welches zwar das Stützelement und die Halteeinrichtung entlang einer Stützachse aneinander abstützt, jedoch keine Kraft quer zu der Stützachse ausübt. Gerade dann ist es möglich, dass die ineinander eingreifenden Paarungen von Formschlussvorsprung und Formschlussaufnahme beispielsweise eine Zentrierung der Halteeinrichtung an dem Stützelement ermöglichen.
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Vorteilhaft ist auch, wenn die Formschlusselemente eine Paarung aus Formschlussvorsprung und der Formschlussaufnahme umfassen, wobei an dem Formschlussvorsprung und der Formschlussaufnahme zueinander passende Zentrierkonturen, insbesondere Schrägflächen oder konische Flächen, zum Zentrieren der Formschlusselemente aneinander sowie neben den Zentrierkonturen angeordnete Haltekonturen angeordnet sind, wobei die Haltekonturen die Halteeinrichtung an dem Stützelement quer zu einer Stellachse, entlang derer die Formschlusselemente in Eingriff oder außer Eingriff bringbar sind, abstützen. Die Haltekonturen sind beispielsweise zylindrische Konturen. Bevorzugt bildet diese Paarung aus Formschlussvorsprung und Formschlussaufnahme die einzige Paarung zueinander passender Formschlusselemente des Stützelements und der Halteeinrichtung bzw. des Positionierelement. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Paarung aus Formschlussvorsprung und Formschlussaufnahme gemäß dieser Ausgestaltung von einem Abtrieb des nachfolgend noch erläuterten Halteeinrichtungsantriebs durchsetzt ist oder zu diesem Abtrieb koaxial ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Haltekonturen und/oder die Zentrierkonturen rotationssymmetrisch bezüglich einer Achse sind, die koaxial zur Stellachse des Halteeinrichtungsantriebs sind, insbesondere dann, wenn der Halteeinrichtungsantrieb die Haltekonturen in Eingriff miteinander gebracht hat.
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Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die Positionierantriebsanordnung einen Halteeinrichtungsantrieb zum Verstellen der Halteeinrichtung aufweist, wobei der Halteeinrichtungsantrieb mit der Halteeinrichtung bewegungsgekoppelt und/oder in Betätigungseingriff bringbar ist. Es ist möglich, dass der Halteeinrichtungsantrieb mit der Halteeinrichtung dauerhaft bewegungsgekoppelt ist. Es ist aber auch möglich das der Halteeinrichtungsantrieb anhand eines Kuppelelements, zum Beispiel eines Greifers, eines Hakens oder dergleichen, nur dann mit der Halteeinrichtung in Verbindung ist, wenn Halteeinrichtungsantrieb die Halteeinrichtung zu dem Radträger hin oder von dem Radträger weg verstellt. Mithin ist es also vorteilhaft, wenn der Halteeinrichtungsantrieb außer Eingriff mit der Halteeinrichtung ist, wenn das Aufhängungsorgan die Halteeinrichtung und den daran gehaltenen Radträger bezüglich der Radlastrichtung abstützt und Messungen und/oder Einstellungen der Radlenkeranordnung erfolgen.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Halteeinrichtungsantrieb zum Verstellen der Halteeinrichtung zu dem Stützelement hin und/oder von dem Stützelement weg ausgestaltet ist. Beispielsweise kann der Halteeinrichtungsantrieb die Halteeinrichtung in Richtung des Stützelements betätigen, sodass die vorgenannten Formschlusselemente in Eingriff miteinander gelangen und die Halteeinrichtung somit ortsfest bezüglich des Stützelements gehalten ist. Es ist aber auch vorteilhaft, wenn der Halteeinrichtungsantrieb die Halteeinrichtung von dem Stützelement so weit weg bewegen kann, dass die Halteeinrichtung bezüglich des Stützelements beweglich ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn der Halteeinrichtungsantrieb zum Verstellen der Halteeinrichtung von dem Stützelement weg derart ausgestaltet ist, dass die Halteeinrichtung an dem Stützelement abgestützt und dennoch relativ zu dem Stützelement beweglich ist. So können beispielsweise die vorgenannten Formschlusselemente zwar in Eingriff sein, sodass die Halteeinrichtung an dem Stützelement abgestützt ist. Dennoch kann die Halteeinrichtung beispielsweise zum Ausrichten des Radträgers an der Ausrichtfläche der Halteeinrichtung relativ zu dem Stützelement beweglich sein. Somit kann beispielsweise eine Position der Halteeinrichtung relativ zum Radträger verstellt werden, wobei gleichzeitig die Halteeinrichtung an dem Stützelement abgestützt ist.
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Das Stützelement hat vorzugsweise eine Durchtrittsöffnung für den Halteeinrichtungsantrieb. Somit kann der Halteeinrichtungsantrieb sozusagen das Stützelement durchgreifen und mit der Halteeinrichtung gekoppelt sein. Bevorzugt ist die Durchtrittsöffnung des Stützelements etwa im Bereich der Radaufnahme der Halteeinrichtung, wenn die Halteeinrichtung an dem Stützelement angeordnet, insbesondere zentriert ist.
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Bevorzugt ist es, wenn der Halteeinrichtungsantrieb einen Linearantrieb umfasst, wobei ein Kuppelelement, welches mit der Halteeinrichtung verbunden oder kuppelbar ist, anhand des Linearantriebs entlang einer Linearachse verstellbar ist. Das Kuppelelement umfasst beispielsweise das nachfolgend erläuterte Schwenklager.
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Bevorzugt ist es, wenn der Halteeinrichtungsantrieb anhand eines Halteeinrichtung-Schwenklagers um eine mindestens eine Halteeinrichtung-Schwenkachse schwenkbar mit der Halteeinrichtung verbunden ist und/oder anhand eines Antrieb-Schwenklagers um mindestens eine Antrieb-Schwenkachse schwenkbar an einer ortsfesten Basis der Positioniereinrichtung schwenkbar angelenkt ist. Die Schwenklager können jeweils nur eine einzige Schwenkachse aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass mindestens eines der Schwenklager ein kardanisches Schwenklager oder Kugellager ist, sodass eine Schwenkbarkeit mit mehreren Schwenk-Bewegungsfreiheitsgraden und/oder um mehrere Schwenkachsen durch das jeweilige Halteeinrichtung-Schwenklager und/oder Antrieb-Schwenklager gegeben ist. Die vorgenannten Schwenklager sind vorzugsweise besonders leichtgängige Schwenklager, sodass die an dem mindestens einen Aufhängungsorgan aufgehängt der Halteeinrichtung während der Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung frei beweglich ist und die Schwenklager keine oder nur geringe Kräfte auf die Halteeinrichtung ausüben können.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtung-Schwenkachse und/oder die Antrieb-Schwenkachse und/oder die Linearachse und oder ein Zentrum des beispielsweise sphärischen Antrieb-Schwenklagers oder ein Zentrum des ebenfalls beispielsweise sphärischen Halteeinrichtung-Schwenklagers sich in einer Ebene befinden, die die sich durch ein Zentrum der Radaufnahme erstreckt und/oder die einen Innenumfang der Radaufnahme durchsetzt und/oder von einer Drehachse durchsetzt ist, um die ein Rad an dem Radträger lagerbar oder gelagert ist. Somit ist eine freie Beweglichkeit der Radaufnahme trotz der vorgenannten Schwenklager während der Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung gegeben.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Schrägansicht einer Stützvorrichtung sowie einer Radlenkeranordnung und mit einem Radträger und eine Kraftbeaufschlagungseinrichtung,
- 2 die Anordnung gemäß 1 von vorn,
- 3 eine Ansicht der Stützvorrichtung und des Radträgers gemäß vorstehender Figuren,
- 4 einen Längsschnitt durch die Stützvorrichtung gemäß vorstehender Figuren etwa entlang einer Linie A-A in 2 sowie die Radlenkeranordnung, wobei der Radträger noch nicht in Eingriff mit der Stützvorrichtung ist,
- 5 die Anordnung gemäß 4, wobei ein Stützelementantrieb einer Positioniereinrichtung ein Stützelement in Richtung einer Eingreifstellung mit einer Halteeinrichtung der Stützvorrichtung verstellt,
- 6 die Anordnung gemäß 4, 5, wobei Halteeinrichtungsantrieb die Halteeinrichtung in Richtung des Radträgers und von dem Stützelement weg außer Eingriff mit demselben vorverstellt,
- 7 die Anordnung gemäß 4 bis 6, wobei der Stützelementantrieb das Stützelement außer Eingriff mit der Halteeinrichtung verstellt hat und die Halteeinrichtung den Radträger hält,
- 8 die Anordnung gemäß 4 bis 7, wobei die Kraftbeaufschlagungseinrichtung einen Radlenker mit Kraft beaufschlagt,
- 9 die Anordnung gemäß 4 bis 8, wobei der Radträger und die Halteeinrichtung eine geneigte Position einnehmen,
- 10 die Anordnung gemäß 4 bis 9, wobei das Stützelement zum Lösen der Halteeinrichtung in Eingriff mit derselben ist,
- 11 eine Variante der Stützvorrichtung gemäß 1 in perspektivischer Ansicht von schräg vorn,
- 12 die Stützvorrichtung gemäß 11 von schräg hinten,
- 13 die Stützvorrichtung gemäß 11, 12 von schräg seitlich hinten, und
- 14 eine Querschnittsansicht einer Variante der Stützvorrichtung gemäß 1-10, etwa entlang der Schnittlinie A-A in 2.
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Eine Stützvorrichtung 10 dient zur Verwendung bei der Einstellung und/oder Messung einer Radlenkeranordnung 80, die beispielsweise an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Fahrzeug montiert oder montierbar ist. Die Radlenkeranordnung 80 dient zur gelenkigen Verbindung und Anlenkung eines Radträgers 82 an einen Träger 81, der beispielsweise in der Art eines Hilfsrahmens, Achsbauteils oder dergleichen ausgestaltet ist und zur Montage an einem schematisch dargestellten Fahrzeug 100 vorgesehen ist.
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Der Radträger 82 umfasst beispielsweise einen Radflansch 82A, der an dem Radträger 82 um eine Drehachse D drehbar gelagert ist. Der Radflansch 82A kann mit einer Bremsscheibe verbunden oder als solche ausgestaltet sein. Der Radträger 82 dient zur Montage eines Rades des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann an dem Radträger 82 ein Rad RA angeordnet werden, welches um eine Drehachse D drehbar gelagert ist, sodass das Fahrzeug 100 auf einem Untergrund fahren kann.
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Die Radlenkeranordnung 80 umfasst Radlenker 83, 86, die an einen Träger 81 anhand von Gelenken 84, 87 sowie an dem Radträger 82 anhand von Gelenken 85, 88 angelenkt sind, beispielsweise schwenkbar angelenkt sind.
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Eine Karosserie des Fahrzeugs 100 wirkt dann, wenn diese mit der Radlenkeranordnung 80 bzw. dem Träger 81 verbunden ist, auf die Radlenkeranordnung 80 ein. Beispielsweise wirkt ein mit der Karosserie des Fahrzeugs 100 verbundenes Federbein 89 auf den Radlenker 86 ein.
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Der Träger 81 ist dafür vorgesehen, mit der Karosserie des Fahrzeugs 100 verbunden zu werden und ist beispielsweise zur vorgenannten Messung und/oder Einstellung der Radlenkeranordnung 80 an einer Abstützungseinrichtung 95 abgestützt. Die Abstützungseinrichtung 95 kann ortsfest sein oder auch anhand einer in der Stelleinrichtung 96, die beispielsweise einen oder mehrere Stellantriebe, insbesondere Linearantriebe, umfasst, in Bezug auf ihre Höhe einstellbar sein, beispielsweise um eine von unten auf den Träger 81 einwirkende Kraft bereitzustellen.
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Eine Belastung des Federbeins 89 und somit des Radlenkers 86 ist beispielsweise durch eine Kraftbeaufschlagungseinrichtung 97 möglich. Die Kraftbeaufschlagungseinrichtung 97 kann auf das Federbein 89 und somit den Radlenker 86 beispielsweise einwirken, sodass eine Radlast RL in einer Radlastrichtung RR auf den Radträger 82 wirkt. Die Radlast RL entspricht einer beim Betrieb des Fahrzeugs 100 zwischen der Fahrbahn und einem Rad, welches an dem Radträger 82 montierbar ist, auftretenden senkrecht zur Fahrbahn auf das Rad RA wirkenden Kraft oder Last.
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Zum Halten des Radträgers 82 dient eine Halteeinrichtung 20. Die Halteeinrichtung 20 umfasst eine Haltebasis 21 sowie ein Fixierelement 22, die eine Radaufnahme 23 zur Aufnahme des Radträgers 82 begrenzen. Das Fixierelement 22 ist relativ zur Haltebasis 21 zwischen einer Lösestellung L, in der der Radträger 82 in die Radaufnahme 23 einführbar oder aus der Radaufnahme 23 heraus führbar ist, und einer Fixierstellung F verstellbar, in der der Radträger 82 in der Radaufnahme 23 fixiert ist.
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Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung 20 zum Halten des Radflanschs 82A ausgestaltet. Der Radflansch 82A ist in der Radaufnahme 23 ortsfest fixiert, wenn die Halteeinrichtung 20 die Fixierstellung F einnimmt.
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Alternativ zu der Haltebasis 21 und dem Fixierelement 22 könnte auch beispielsweise ein Haltefutter oder Spannfutter, beispielsweise mit mindestens zwei oder drei Haltebacken oder Spannbacken oder dergleichen, zum Halten des Radträgers 82 vorgesehen sein. Auch Spannbacken oder Haltebacken können zwischen einer Fixierstellung F, in der sie den Radträger 82 spannen und halten, und einer Lösestellung L, in der der Radträger 82 von den Spannbacken oder Haltebacken freigegeben wird, verstellbar sein.
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Die Halteeinrichtung 20 umfasst eine Linearführung 25, mit der das Fixierelement 22 relativ zu Haltebasis 21 linear geführt ist. Die Linearführung 25 umfasst beispielsweise stangenartige Führungselemente 26, die in Führungsaufnahmen 24 an der Haltebasis 21 eingreifen. Die Führungsaufnahmen 24 sind beispielsweise an einander entgegengesetzten Seiten der Radaufnahme 23 angeordnet sind. Die Führungselemente 26 sind beispielsweise an einem Fixierkörper 29, der einen Teil der Radaufnahme 23 begrenzt, sowie einem dem Fixierkörper 29 gegenüberliegenden Verbinder 27 miteinander verbunden. Beispielsweise stehen die Führungselemente 26 vor den Fixierkörper 29 in der Art von Armen vor, wobei sie die Führungsaufnahmen 24 durchsetzen und an ihren von dem Fixierkörper 29 entgegengesetzten Längsendbereichen mit dem Verbinder 27 verbunden sind.
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Das Fixierelement 22 ist relativ zu Haltebasis 21 zwischen der Fixierstellung F und der Lösestellung L anhand eines Fixierantriebs 28 verstellbar. Der Fixierantrieb 28 ist beispielsweise ein Linearantrieb, beispielsweise ein pneumatischer oder elektrischer Linearantrieb. Der Fixierantrieb 28 stützt sich einerseits am Verbinder 27 und andererseits an der Haltebasis 23 an der von dem Fixierkörper 23 abgewandten Seite der Haltebasis 23 ab.
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Die Halteeinrichtung 20 ist an einem Aufhängungsorgan 40 aufgehängt. Das Aufhängungsorgan 40 umfasst Trume 41, die mit ihren Längsendbereichen 42, die beispielsweise Schlingen aufweisen, an ortsfesten Halterungen 43 befestigt sind.
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Das Aufhängungsorgan 40 ist beispielsweise ein Seil. Das Aufhängungsorgan 40 ist an der Halteeinrichtung 20 an einer Aufnahme 30 gehalten. Die Aufnahme 30 umfasst beispielsweise eine ringförmig sich um die Radaufnahme 23 erstreckende Aufnahmenut 31, in der eine Schleife 44 des Aufhängungsorgans 40 aufgenommen ist. Endbereiche 32 der Aufnahme 30 bilden Anlenkungsorte 33, an denen das Seil oder Aufhängungsorgan 40 relativ zur Aufnahme 30 und somit relativ zu Halteeinrichtung 20 frei beweglich ist, andererseits jedoch die Halteeinrichtung 20 an das Seil oder Aufhängungsorgan 40 sozusagen angehängt ist.
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Die Anlenkungsorte 33 befinden sich in einer Ebene E, die das Zentrum Z der Radaufnahme 23, wenn diese in der Fixierstellung F ist, durchsetzt.
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Ohne weiteres wäre es aber auch möglich, die Anlenkungsorte 33 in einer Ebene E4 vorzusehen, die etwa einer Fahrbahnoberfläche FO entspricht, auf der das Rad RA im Realbetrieb aufsteht. Dadurch lassen sich die geometrischen Verhältnisse beim realen Fahrzeug 100 bei der Einstellung und/oder Messung der Radlenkeranordnung 80 praxisgerecht abbilden.
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Zwischen den Anlenkungsorten 33 und der Halterung 43 weist das Aufhängungsorgan 40 eine Länge L auf, die größer Durchmesser D23 der Radaufnahme 23 ist, vorzugsweise mindestens dreimal oder viermal so groß wie der Durchmesser D23 ist. Somit kann die an der Halterung 43 oder den Halterungen 43 aufgehängte Halteeinrichtung 20 sozusagen frei pendeln und Bewegungen des Radträgers 82 mitmachen, wobei gleichzeitig der Radträger 82 in Bezug auf die Radlast RL mit einer Stützkraft in einer Stützkraftrichtung SR abgestützt ist.
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Die Länge L ist vorzugsweise auch mindestens 100-mal größer, vorzugsweise 250-mal bis 300-mal, größer als ein Stellweg SX, um den der Radträger 82 bei seiner Einstellung maximal verstellt wird.
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Die Stützkraftrichtung SR und die Radlastrichtung RR, in der die Radlast RL wirkt, sind einander entgegengesetzt.
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In der Radaufnahme 23 ist beispielsweise eine Nut 23A, die vorzugsweise ein Prisma oder eine Schrägfläche 23B aufweist, vorgesehen, sodass an sich der Radträger 82 in der Radaufnahme 23 sozusagen gefangen werden kann. Mithin bewirkt die Nut 23A bzw. deren daran angeordnetes Prisma oder Schrägfläche, dass der Radträger 82, wenn er in die Radaufnahme 23 in deren Lösestellung L eingreift, in der Radaufnahme 23 bis zu einem gewissen Maß sozusagen gefangen oder zentriert werden kann. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Einführöffnung der Radaufnahme 23 eine Ausrichtfläche 34 zugeordnet ist, an der eine Stirnseite 90 des Radflansches 82A des Radträgers 82 zum Ausrichten des Radträgers 82 bezüglich der Halteeinrichtung 20 anliegen kann.
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Zum Positionieren der Halteeinrichtung 20 bezüglich des Radträgers 82 weist die Halteeinrichtung 20 ein Positionierelement 35 auf. Das Positionierelement 35 ist beispielsweise in der Art einer Platte ausgestaltet und an einer zu der Radaufnahme 23 entgegengesetzten Seite des Fixierkörpers 29 oder der Haltebasis 21 angeordnet. Das Positionierelement 35 weist beispielsweise eine Stützfläche 36, beispielsweise eine Planfläche, auf, an der Formschlussaufnahmen 37 vorgesehen sind.
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Die Formschlussaufnahmen 37 dienen zur Zusammenwirkung mit einem Stützelement 50, welches zur Abstützung des Positionierelementes 35 dient. Das Stützelement 50 stützt das Positionierelement 35 temporär ab, wenn die Halteeinrichtung 20 mit dem Radträger 82 in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen ist.
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Das Stützelement 50 ist beispielsweise plattenartig ausgestaltet. An seiner dem Positionierelement 35 zugewandten Seite 51 weist das Stützelement 50 beispielsweise Formschlussvorsprünge 52 zur Zusammenwirkung mit den Formschlussaufnahmen 37 sowie einen Stützvorsprung 53 auf, der zur Abstützung an der Planfläche oder Stützfläche 36 des Positionierelementes 35 dient.
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Die Formschlussvorsprünge 52 und die Formschlussaufnahmen 37 bilden Formschlusselemente 58. An den Formschlussvorsprüngen 52 sind als Zentrierkonturen 59 beispielsweise konische Konturen vorgesehen, die in dazu passende konische Konturen an den Formschlussaufnahmen 37 eingreifen. Somit können die Formschlussvorsprünge 52 zentrierend in die Formschlussaufnahmen 37 eingreifen.
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Zur optionalen Vermeidung einer statischen Überbestimmung ist jedoch am Stützvorsprung 53 kein Formschlussvorsprung zum Eingriff in eine Formschlussaufnahme vorgesehen.
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Das Stützelement 50 ist anhand einer Linearführung 54 bezüglich einer Linearachse S1 verschieblich gelagert. Die Linearführung 54 umfasst beispielsweise einen Schlitten 55, der an einem Führungskörper 56, beispielsweise mindestens einer Schiene, die an einer Führungsbasis 57 angeordnet ist, bezüglich der Linearachse S1 verschieblich gelagert ist. Das Stützelement 50 steht beispielsweise in der Art eines Schildes vor den Schlitten 55 vor.
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Das Stützelement 50 und die Linearführung 54 bilden Bestandteile einer Positioniereinrichtung 60 zur Positionierung der Halteeinrichtung 20 bezüglich des Radträgers 82.
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Die Positioniereinrichtung 60 umfasst eine Positionierantriebsanordnung 61 mit einem Stützelementantrieb 62 zum Antreiben des Stützelements 50. Der Stützelementantrieb 62 umfasst beispielsweise einen Linearantrieb 63, der einerseits an der Führungsbasis 57 befestigt ist und andererseits mit dem Schlitten 55 verbunden ist. Ein Abtrieb 64 des Stützelementantriebs 62 ist beispielsweise mit dem Schlitten 55 verbunden und ist bezüglich einer Antrieb-Basis 65 des Stützelementantriebs 62 entlang einer Linearachse S1 betätigbar, beispielsweise elektrisch und/oder pneumatisch betätigbar. Der Stützelementantrieb 62 dient also dazu, das Stützelement 50 zu der Halteeinrichtung 20 hin oder von dieser weg entlang der Linearachse S1 zu verstellen.
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Die Halteeinrichtung 20 ist anhand eines Halteeinrichtungsantriebs 70 antreibbar. Der Halteeinrichtungsantrieb 70 umfasst beispielsweise einen Linearantrieb 71. Eine Antrieb-Basis 72 des Linearantriebs 71 ist vorzugsweise anhand eines Schwenklagers 73 an der Führungsbasis 57 abgestützt. Das Schwenklager 73 ist vorzugsweise ein Kugellager, ein kardanisches Lager, ein sphärisches Lager oder dergleichen.
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Ein Abtrieb 74 des Halteeinrichtungsantrieb 70 bildet ein Stellorgan und weist an seinem von der Antrieb-Basis 72 entfernten Längsendbereich ein Kuppelelement 76 auf, welches zu der Antrieb-Basis 72 entlang einer Stellachse S3 betätigbar ist, beispielsweise elektrisch und/oder pneumatisch betätigbar ist. Der Abtrieb 74 und/oder das Kuppelelement 76 durchsetzen eine Durchtrittsöffnung 50A des Stützelements 50. Das Kuppelelement 76 und somit der Halteeinrichtungsantrieb 70 sind anhand eines Schwenklagers 75 mit der Halteeinrichtung 20 bewegungsgekoppelt. Das Schwenklager 75 ist vorzugsweise ein Kugellager, kardanisches Lager, sphärisches Lager oder dergleichen.
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Somit kann also der Halteeinrichtungsantrieb 70 um mindestens eine Schwenkachse S73 des Schwenklagers 73 bezüglich der Führungsbasis 57 und um mindestens eine Schwenkachse S75 des Schwenklagers 75 schwenken. Vorzugsweise sind die Schwenklager 73 und 75 kardanische Lager oder Kugellager, sodass die Schwenkachsen S73 und S75 nur eine von mehreren Schwenkachsen der Schwenklager 73 und 75 sind.
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Die Schwenkachsen S73 und S75 verlaufen parallel zueinander. Die Schwenkachsen S73 und S75 verlaufen quer, vorzugsweise rechtwinkelig quer, zur Stellachse S3. Die Schwenkachsen S73 und S75 sowie die Stellachse S3 sind vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene E3 angeordnet.
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Der Halteeinrichtungsantrieb 70 kann die Halteeinrichtung 20 relativ zu dem Stützelement 50 verstellen, beispielsweise von diesem weg oder zu diesem hin. Somit ist es auch möglich, dass der Halteeinrichtungsantrieb 70 das Positionierelement 35 zum Stützelement 50 hin, insbesondere in Anlage mit dem Stützelement 50, und von dem Stützelement 50 weg, beispielsweise außer Eingriff mit dem Stützelement 50 oder in beweglichem Eingriff mit dem Stützelement 50 bewegen kann.
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Bevorzugt hält der Halteeinrichtungsantrieb 70 das Positionierelement 35 stets in Eingriff mit dem Stützelement 50, wobei dieser Eingriff ein fester Eingriff, bei dem das Positionierelement 35 bezüglich des Stützelements 50 unbeweglich und/oder fest gehalten ist, oder ein beweglicher Eingriff sein kann, sodass zwar das Positionierelement 35 am Stützelement 50 abgestützt ist, jedoch beispielsweise zur Positionierung an dem Radträger 82 beweglich ist. Somit ist auch dann, wenn die Halteeinrichtung 20 vom Radträger 82 entfernt ist, eine Führung des Positionierelementes 35 über das Stützelement 50 möglich.
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Die Stützvorrichtung 10 weist eine Steuerung 66 mit einem Prozessor 67 auf, der zur Ausführung von Programmcode eines Steuerungsprogramms 69 ausgestaltet ist. Das Steuerungsprogramm 69 ist beispielsweise in einem Speicher 68 der Steuerung 66 gespeichert. Der Speicher 68 umfasst beispielsweise einen Flash-Speicher oder dergleichen. Weitere Komponenten der Steuerung 66, beispielsweise eine Eingabeschnittstelle und/oder eine Ausgabeschnittstelle zur Ankopplung der Positionierantriebsanordnung 61, insbesondere des Stützelementantriebs 62 sowie des Halteeinrichtungsantriebs 70 sind in der Zeichnung aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.
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Weiterhin ist die Steuerung 66 vorzugsweise zur Ansteuerung des Stellantriebs 96 sowie eines Stellantriebs 196 ausgestaltet. Schließlich ist es auch möglich, dass die Kraftbeaufschlagungseinrichtung 97 einen Stellantrieb zur Einstellung der Radlast RL aufweist, wobei dieser Stellantrieb vorzugsweise durch die Steuerung 66 ansteuerbar ist.
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Des Weiteren kann die Steuerung 66 mit nicht dargestellten Sensoren zur Erfassung der jeweiligen Stellung von Komponenten der Positioniereinrichtung 60, beispielsweise des Schlittens 55 und somit des Stützelements 50, einer Stellung des Halteeinrichtungsantriebs 70 oder dergleichen zusammenwirken oder derartige Sensoren umfassen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, eine auf das Aufhängungsorgan 40 wirkende Kraft und/oder die durch das Aufhängungsorgan 40 bereitgestellte Stützkraft SK zu messen, wozu beispielsweise eine Kraftmesseinrichtung 45 vorgesehen ist. Die Kraftmesseinrichtung 46 umfasst beispielsweise eine Kraftmessdose 45, an der die Halterung 43 angeordnet ist. Die Kraftmessdose 45 oder Kraftmesseinrichtung 46 ist beispielsweise an einem festen Anbringungsort 47, zum Beispiel einem einer Haltekonsole oder dergleichen, befestigt.
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Anhand der Kraftmesseinrichtung 45 und/oder der vorgenannten Sensoren können beispielsweise auch Kraft-Regelkreise oder dergleichen zur Einstellung der Stützkraft SK bei der Steuerung 66 vorgesehen sein.
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Ohne weiteres ist es auch möglich, eine Kraftmesseinrichtung in einem jeweiligen Trum eines Aufhängungsorgans anzuordnen oder an einem Anlenkungsort des Aufhängungsorgans an der Halteeinrichtung. So können beispielsweise Kraftsensoren, zum Beispiel Kraftmessdosen, Dehnungsmessstreifen oder dergleichen andere Sensoren, in den Trumen 41 oder an den Trumen 41 und/oder an den Anlenkungsorten 33 vorgesehen sein.
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Ein Ablauf einer typischen Positionierung der Halteeinrichtung 20 am Radträger 82, einen anschließenden Messbetrieb oder Einstellungsbetrieb sowie ein anschließendes Entfernen der Halteeinrichtung 20 vom Radträger 82 ist in den 4 bis 10 schematisch dargestellt.
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Die nachfolgend erläuterten Schritte und Funktionen können durch die Steuerung 66 anhand des Steuerungsprogramms 69 angesteuert werden.
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In 4 ist die Halteeinrichtung 20 noch vom Radträger 82 entfernt. Die Halteeinrichtung 20 befindet sich in ihrer Lösestellung L.
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In 5 ist dargestellt, dass der Stützelementantrieb 62 in einer Bewegung B1 zunächst das Stützelement 50 an das Positionierelement 35 anfährt. Dabei haben die Ausrichtfläche 34 und die Stirnseite 90 des Radträgers 82 zunächst noch keinen Kontakt. Der Halteeinrichtungsantrieb 70 kann noch bewegungsfrei sein. Es ist aber auch möglich, dass der Halteeinrichtungsantrieb 70 bereits teilweise zum Radträger 82 hin vorverstellt ist. Bevorzugt ist es, wenn in der Position gemäß 5 die Formschlusselemente 58 in Eingriff miteinander sind, sodass das Positionierelement 35 am Stützelement 50 abgestützt ist.
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In 6 ist dargestellt, wie der Halteeinrichtungsantrieb 70 das Positionierelement 35 in Anlage mit dem Radträger 82 im Rahmen einer Bewegung B2 verstellt, sodass eine Positionierstellung PS eingestellt ist. Man erkennt, dass zwischen den Formschlusselementen 58 ein Bewegungsspiel vorhanden ist, wobei aber die Formschlusselemente 58 grundsätzlich noch in Eingriff miteinander sind. Mithin sind also die Formschlusselemente 58 noch um ein gewisses Maß voneinander abgehoben, greifen jedoch noch derart ineinander ein, dass das Positionierelement 35 am Stützelement 50 abgestützt ist. Vorteilhaft ist es, wenn in der Stellung gemäß 6 nur eine Paarung von Formschlusselementen 58 in Eingriff ist, sodass eine große Bewegungsfreiheit der Halteeinrichtung 20 bezüglich des Stützelements 50 gegeben ist.
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Die Paarungen von Formschlusselementen 58 können nacheinander in Eingriff wenn das Positionierelement 35 oder die Halteeinrichtung 20 in Richtung des Stützelements 50 verstellt wird und ebenso nacheinander außer Eingriff gelangen, wenn das Positionierelement 35 oder die Halteeinrichtung 20 vom Stützelement 50 weg verstellt wird. Im letztgenannten Fall kommt das Positionierelement 35 oder die Halteeinrichtung 20 in zunsehmendem Maße von dem Stützelement 50 frei, sodass die Halteeinrichtung 20 bezüglich des Radträgers 82 positionierbar ist, d. h in die jeweilige Stellung des Radträgers 82 verstellbar ist, ohne dass sie von dem Stützelement 50 daran gehindert wird.
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Durch das Bewegungsspiel des Positionierelementes 35 bzw. der Beweglichkeit bezüglich des Stützelements 50 ist es möglich, dass der Halteeinrichtungsantrieb 70 mit der Bewegung B2 die Ausrichtfläche 34 in Anlage mit der Stirnseite 90 des Radträgers 82 bringt. Somit sind der Radträger 82 und die Ausrichtfläche 34 und letztlich die Halteeinrichtung 20 aneinander ausgerichtet, sodass der Fixierantrieb 28 die Halteeinrichtung 20 in einer Bewegung B3 von der Lösestellung L in die Fixierstellung F verstellen kann. Dadurch wird ein Außenumfang des Radträgers 82, der sich um die Stirnseite 90 erstreckt, in der Radaufnahme 23 fixiert. Bei diesem Außenumfang des Radträgers 82 handelt es sich beispielsweise um einen Außenumfang eines Felgen-Zentrierbundes.
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In 7 ist dargestellt, wie in einer Bewegung B4 der Stützelementantrieb 82 den Schlitten 55 und somit das Stützelement 50 von der Halteeinrichtung 20 weg verstellt, sodass die Halteeinrichtung 20 sozusagen frei kommt und ausschließlich am Aufhängungsorgan 40 hängt. Dies entspricht einer Freigabestellung FS. In dieser Freigabestellung FS sind die Halteeinrichtung 20 und der daran gehaltene Radträger 82 im Wesentlichen frei beweglich abgesehen von der im Ausführungsbeispiel vertikalen Abstützung durch das Aufhängungsorgan 40.
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Durch das Aufhängungsorgan 40 ist die Halteeinrichtung 20 lediglich bezüglich eines linearen vertikalen Bewegungsfreiheitsgrades gestützt, d. h. von insgesamt 6 Bewegungsfreiheitsgraden, nämlich 3 linearen Bewegungsfreiheitsgraden und 3 Schwenkbewegungsfreiheitsgraden, sind die Halteeinrichtung 20 und somit der daran gehaltene Radträger 82 in 5 Bewegungsfreiheitsgraden frei beweglich und nur hinsichtlich eines linearen, beim Ausführungsbeispiel vertikalen, Bewegungsfreiheitsgrades abgestützt.
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Prinzipiell kann der Radträger 82 um die Drehachse D bezüglich des Radflansches 82A drehen, sodass ein zusätzlicher Drehfreiheitsgrad des Radträgers 82 gegeben ist.
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Beispielsweise ist der Halteeinrichtungsantrieb 70 ein elektrischer und/oder pneumatischer Antrieb, der in der Freigabestellung FS unbestromt bzw. drucklos ist. Somit kann sich ein Kolben des Halteeinrichtungsantriebs 70 frei bewegen und wirkt Bewegungen der Halteeinrichtung 20 und des daran gehaltenen Radträgers 82 nicht oder nur unwesentlich entgegen.
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Im Prinzip kann nun unmittelbar eine Messung und/oder Einstellung der Radlenkeranordnung 80 erfolgen, beispielsweise des Radlenkers 83 und/oder des Radlenkers 86 sowie weiterer, in der Zeichnung nicht dargestellter Radlenker. Beispielsweise umfasst das Gelenk 87 eine Einstelleinrichtung 87E, um eine Länge des Radlenkers 86 einzustellen, was durch einen Doppelpfeil im Radlenker 86 angedeutet ist. Die Einstelleinrichtung 87E umfasst beispielsweise einen Exzenter oder dergleichen. Der sozusagen frei am Aufhängungsorgan 40 hängende Radträger 82 ist zwar bezüglich der Radlast RL durch das Aufhängungsorgan 40 abgestützt, kann sich aber ansonsten weitgehend frei bewegen.
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Die Gelenke 84, 85 sowie 87, 88 können aber beispielsweise flexible Komponenten, zum Beispiel Gummielemente oder dergleichen, aufweisen, die in einem in 8 dargestellten Impulsbetrieb oder Oszillationsbetrieb sozusagen eingefahren werden. Dadurch können beispielsweise die flexiblen Komponenten derart entspannt oder auf den Praxisbetrieb der Radlenkeranordnung 80 eingestellt werden, dass die anschließende Messung und/oder Einstellung der Radlenkeranordnung 80 optimal geschehen kann. Beispielsweise steuert die Steuerung 66 den Stellantrieb 96 zur Erzeugung der Oszillationsbewegung OZ an.
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Es ist prinzipiell denkbar, dass beispielsweise die Kraftbeaufschlagungseinrichtung 97 einen derartigen Stellantrieb aufweist, sodass diese beispielsweise über das Federbein 89 die Oszillationsbewegung OZ erzeugen kann.
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Schließlich ist es auch möglich, dass das Aufhängungsorgan 40 die Oszillationsbewegung OZ durchführt. Beispielsweise ist an der Halterung 43 ein Antrieb 196 angeordnet, mit dem die Halterung 43 in die Oszillationsbewegung OZ, also eine oszillierende Hub-Bewegung betätigbar ist. An dieser Stelle sei aber erwähnt, dass selbstverständlich auch andere als lineare Bewegungen als Oszillationsbewegung OZ möglich sind, beispielsweise Schwenkbewegungen oder überlagerte Schwenk-Hubbewegungen. Ohne weiteres reicht auch eine einzige Bewegung aus, um die flexiblen Komponenten der Radlenkeranordnung sozusagen einzufahren. Mithin ist also eine oszillierende Bewegung oder Oszillationsbewegung OZ nicht unbedingt notwendig.
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9 soll verdeutlichen, dass durch die flexible Aufhängung der Halteeinrichtung 20 und somit des daran gehaltenen Radträgers 82 extreme Auslenkungen der Radlenkeranordnung 80 möglich sind, also beispielsweise auch Schwenkbewegungen um die Anlenkungsorte 33. Selbstverständlich kann das Aufhängungsorgan 40 auch an der Halterung 43 beweglich pendeln oder sich insgesamt verformen, da das Aufhängungsorgan 40 biegeflexibel ist. Durch die günstige Anordnung der Schwenkachsen S73, S75 und die leichte Beweglichkeit der Schwenklager 73, 75 ist nur eine geringe Rückwirkung der Positioniereinrichtung 60 auf die Halteeinrichtung 20 vorhanden, wenn die Positioniereinrichtung 60 die Freigabestellung FS einnimmt.
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Prinzipiell möglich wäre es aber ohne weiteres, dass das Kuppelelement 76 von der Halteeinrichtung 20 in der Freigabestellung FS entfernt wird, beispielsweise wenn das Kuppelelement 76 als ein Haken oder dergleichen anderes Greiforgan ausgestaltet ist. Beispielsweise könnte am Schwenklager 73 ein Schwenkantrieb vorhanden sein, mit dem der Halteeinrichtungsantrieb 70 verschwenkbar ist, um das Kuppelelement 76 in Eingriff oder außer Eingriff mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hakenaufnahme der Halteeinrichtung 20 zu bringen
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 11 bis 13 gleicht im Wesentlichen dem bereits erläuterten Ausführungsbeispiel. Allerdings ist die Halteeinrichtung 20 beim Ausführungsbeispiel gemäß 11 bis 13 an einem Aufhängungsorgan 140 aufgehängt, welches beispielsweise eine Kette 141 umfasst, wobei aber auch ein Seil, Band oder dergleichen ohne weiteres möglich wären. Das Aufhängungsorgan 140 umfasst nur ein einziges Trum oder einen einzigen Strang.
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Das eine Längsende 42 des Aufhängungsorgans 141 ist an einer der Halterung 43 entsprechenden Halterung 143 aufgehängt. Das Aufhängungsorgan 141 erstreckt sich über eine Länge L2 bis zu einem Anlenkungsort 133 an der Halteeinrichtung 20, wo es mit einem zu dem Längsende 42 entgegengesetzten Längsende mit der Halteeinrichtung 20 verbunden ist. Beispielsweise ist am Anlenkungsort 133 eine Öse 145 für die Kette 141 oder das Aufhängungsorgan 140 vorhanden. Die Halterung 143 kann beispielsweise eine Kraftmesseinrichtung 146 zur Erfassung und Messung der Stützkraft SK umfassen, mit der das Aufhängungsorgan 141 die Halteeinrichtung 20 abstützt.
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Die Länge L2 ist ebenfalls wesentlich größer als der der Durchmesser D23 der Radaufnahme 23, sodass eine Schwenkbewegung der Halteeinrichtung 20 um die Halterung 143 eine im Wesentlichen lineare Bewegung im Bereich der Radaufnahme 23 ist. Die Länge L2 ist bezüglich einer maximalen horizontalen Verlagerung des Radträgers 82, die sich durch eine Sturz- und Spureinstellung ergeben kann, bemessen, wobei die Länge L2 beispielsweise das 250-fache bis 300-fache eines entsprechenden Stellwegs beträgt, beispielsweise des bereits erläuterten Stellwegs SX.
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Die Öse 145 oder Anlenkungsort 133 befindet sich an einer Oberseite 121 der Haltebasis 21 in einer Ebene E2, in der sich auch das Zentrum Z der Radaufnahme 23 befindet. Somit ist also die Drehachse D des Radträgers 82 ebenfalls in der Ebene E2, wenn der Radträger 82 in der Radaufnahme 23 gehalten ist.
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Bei der Variante gemäß 14 ist anstelle des Stützelements 50 ein Stützelement 250 am Schlitten 55 vorgesehen, welches zur Abstützung und Positionierung eines Positionierelementes 235 dient, welches anstelle des Positionierelementes 35 vorgesehen ist.
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Anstelle der mehreren Formschlusselemente 58 ist am Positionierelement 35 ein einzelner oder einziger Formschlussvorsprung 252 vorgesehen, der in eine Formschlussaufnahme 237 des Stützelements 250 eingreifen kann. Der Verschlussvorsprung 252 und die Formschlussaufnahmen 237 bilden Formschlusselemente 258.
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Beispielsweise ist am Stützelement 250 ein Aufnahmekörper 236 vorgesehen, an welchem die Formschlussaufnahme 237 vorgesehen ist.
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Die Formschlussaufnahme 237 kann an einer Spanneinrichtung oder Spannzange vorgesehen sein. Die Formschlussaufnahme 237 kann aber auch als eine bezüglich des Stützelements 250 ortsfeste Kontur ausgestaltet sein.
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Beispielsweise weist der Formschlussvorsprung 252 Zentrierkonturen 253, zum Beispiel Schrägflächen oder einen Konus, auf. Die Formschlussaufnahme 237 weist dazu passende Gegenkonturen, beispielweise eine kegelige Zentrierkontur 238, auf.
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Weiterhin weist der Formschlussvorsprung 252 eine beispielsweise zylindrische Haltekontur 254 an seinem freien Endbereich auf, die zum Eingriff in eine vorzugsweise ebenfalls zylindrische Haltekontur 239 der Formschlussaufnahme 237 vorgesehen ist. Die Haltekonturen 254 und 237 sind beispielsweise rotationssymmetrisch bezüglich der Stellachse S3. Wenn die Haltekontur 254 mit der Haltekontur 239 in Eingriff ist, ist das Positionierelement 235 bezüglich des Stützelements 250 in allen Achsrichtungen quer zur Stellachse S3 ortsfest gehalten. Im Bereich der zylindrischen Halteaufnahme 239 können bewegliche halte Komponenten, zum Beispiel Spannbacken, Haltebacken oder dergleichen, vorgesehen sein. Dadurch kann das Positionierelement 235 am Stützelement 52 vollständig ortsfest fixierbar sein.
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Wenn der Formschlussvorsprung 252 aus der Formschlussaufnahme 237 herausbewegt ist, wie in 14 dargestellt, kommt die Halteeinrichtung 20 von der Positioniereinrichtung 60 insoweit frei, dass der Halteeinrichtungsantrieb 70 die Halteeinrichtung 20 entlang der Stellachse S3 verstellen kann, wobei die Halteeinrichtung 20 bezüglich des Radträgers 82 anhand des Schwenklagers 75 beweglich und somit positionierbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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