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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen
der Fahrwerkgeometrie von Kraftfahrzeugen mit einem Trägergerät, welches Einrichtungen
zur Abtastung der geometrischen Radebene der Fahrzeugräder aufweist.
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Infolge des ständig wachsenden Straßenverkehrs, der vergrößerten
Fahrgeschwindigkeit und der dadurch bedingten Forderung nach größerer Fahrsicherheit
der Kraftfahrzeuge ist eine verstärkte Kontrolle der sogenannten Fahrwerkgeometrie
unerläßlich.
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Eine derartige Kontrolle kann routinemäßig bei periodischen Inspektionen
erwünscht sein. Notwendig ist sie in jedem Fall bei unfallgeschädigten Fahrzeugen.
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Es sind schon zahlreiche Geräte zur Durchführung derartiger Kontrollen
bekanntgeworden. Bei preisgünstigen Geräten müssen bisher aber Nachteile, wie beispielsweise
geringe Kontrollgenauigkeit, begrenzte Verwendbarkeit, umständliche Bedienung od.
dgl., in Kauf genommen werden. Technisch einwandfreie Geräte hingegen erfordern
neben hohen Anschaffungskosten viel Platz und meist auch bauliche Veränderungen
am gewünschten Installationsort.
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Allen bisher bekannten Geräten haftet gemeinsam noch der Nachteil
an, daß sie von einem geschulten und geübten Fachmann bedient werden müssen, um
exakte Prüfergebnisse zu erzielen.
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Bekanntgeworden ist beispielsweise ein Gerät zum Prüfen von Sturz
und Spur von Kraftwagenvorderrädern sowie von anderen Rädern an Kraftwagen und Anhängern.
An einer vor die Räder parallel zu deren Achse auf den Boden legbare Leitstange,
vorzugsweise verschiebbar und festklemmbar, sind zwei Arme schrägliegend befestigt,
deren freie Enden mittels in der Höhe einstellbarer Stützstangen gegen den Boden
abgestützt sind und die Meßköpfe tragen.
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Diese bestehen z. B. aus parallel zur Leitstange liegenden, verschiebbaren
Halterohren und Zentrierstangen, auf denen drehbar bzw. schwenkbar Meßarme mit Meßspitzen
sitzen. An den Enden der Leitstange sind Stützkufen od. dgl. angeordnet, von denen
zweckmäßig eine in der Höhe verstellbar ist (deutsches Patent 864 005).
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Während der Messung bleibt die Leitstange unberührt auf dem Boden
liegen und liegt damit ruhig und fest. Die Abtastung erfolgt auf der Felge bzw.
auf der Außenseite der Bereifung.
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Dieses Gerät weist eine Reihe von Unzulänglichkeiten auf. Die Winkel
müssen direkt abgelesen werden, was wegen der damit verbundenen Unsicherheit nur
bedingt brauchbare Werte liefert.
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Weitere Fehler ergeben sich dadurch, daß die Abtastung der Radneigung
auf der Felge bzw. auf der Außenseite der Bereifung erfolgt, deren normale Abweichungen
von einem brauchbaren Meßwert oft größer sind als die zu messenden, nur wenige Winkelgrade
betragenden Radneigungen. Reifen und Felgen können zudem auch noch unterschiedlich
abgenutzt oder durch Unfall deformiert worden sein.
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Zu diesen Meßungenauigkeiten kommen bei der bekannten Anordnung noch
Fehler, die sich aus dem angewandten Meßverfahren selbst ergeben, weil es, wie übrigens
die meisten bisher bekannten Meßverfahren, von der Voraussetzung ausgeht, daß die
Achse eines Radpaares rechtwinklig auf der Längsmittelachse des Fahrzeugs steht.
Dies trifft jedoch nicht zu.
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Eine als Starrachse ausgebildete Hinterachse kann
beispielsweise durch
einen Verkehrsunfall oder infolge von Fabrikationstoleranzen derart deformiert bzw.
ausgerichtet sein, daß sie nicht mehr einen rechten Winkel zur Längsmittelachse
des Kraftfahrzeuges einnimmt. Entsprechendes trifft auch für die Vorderräder zu,
die an Achsschenkelbolzen befestigt sind, deren normale Neigungen durch einen Unfall
ebenfalls geändert sein können.
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Abgesehen davon ist es mit üblichen Mitteln auch gar nicht möglich,
die genaue Lage der Achsschenkelbolzen für die Vorderräder in bezug auf die Längsmittelachse
eines Kraftfahrzeuges zu bestimmen, da die Vorderräder infolge der Parallelführung
teils vor, teils hinter ihrer geometrischen Achse liegen und die genaue Mittelstellung
des Lenkrades nicht erkennbar ist. Mit einem Lenkrad lassen sich die Vorderräder
zwar geradeaus stellen, jedoch ist nicht erkennbar, ob sie in ihrer geometrischen
Achse, d. h. im rechten Winkel zur Längsmittelachse des Fahrzeugs liegen.
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Außerdem können auch Defekte an der Lenkeinrichtung die Einstellung
der Räder verfälschen. Aus diesem Grunde ist die Bestimmung der Vorspurwerte für
die einzelnen Vorderräder unter Zuhilfenahme bekannter Geräte mit vielen Fehlerquellen
behaftet.
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Da die Vorspur normalerweise nur wenige Winkelminuten betragen darf,
kommt es gerade bei deren genauer Bestimmung auf die Berücksichtigung aller Umstände
an.
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Mit einem weiterhin bekanntgewordenen Gerät lassen sich die Summen
der Einzelspurwerte der Räder an einer Skala ablesen. Beim Drehen dieser Skala in
bezug auf eine Marke läßt sich aus dem Plus- oder Minusausschlag die Spurdifferenz
ohne weiteres ablesen. Die einzelnen Spurwerte werden durch Halbierung des gefundenen
Summenwertes berechnet (deutsche Patentschrift 1 139 284).
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Diese Methode der Ermittlung ist außerordentlich ungenau und für
die heutige Praxis, insbesondere in Verbindung mit schnellen Wagen, unbrauchbar
und gefährlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Prüfen der Fahrwerkgeometrie von Kraftfahrzeugen zu schaffen, mit welcher sich
die Kontrolle nicht nur durch weniger ausgebildete Personen als bisher schnell und
einfach vornehmen läßt, sondern die auch durch zweckmäßige und einfache Bauart prinzipiell
für jede Betriebsgröße erschwinglich ist, wobei trotz preisgünstiger Ausführung
gleichwohl technisch einwandfreie Meßergebnisse erzielt werden.
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Beabsichtigt war fernerhin, mit der neuen Vorrichtung auch die Bedienungszeit
wesentlich herabzusetzen, um eine einfache Kontrolle der Fahrwerkgeometrie auch
bei Fließbandfabrikation von Kraftfahrzeugen zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das auf einer
waagerechten Ebene frei verschiebbare Trägergerät Tragrohre mit symmetrisch zur
Mitte bewegbaren Gleitrohren besitzt, an deren Armen Meßköpfe angeordnet sind, die
mit an den Fahrzeugrädern befestigten Meßscheiben derart zusammenarbeiten, daß das
Trägergerät nach der Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges ausrichtbar ist und in
dieser Lage die Winkelneigungen der einzelnen Räder meßbar sind.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine genaue Messung
der Neigungswinkel der Fahrzeugräder dadurch, daß die Lage einer Fahrzeugachse
auf
die geometrische Längsachse des Kraftfahrzeugs bezogen wird. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird zunächst die Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges bestimmt und
das Gerät dann nach dieser Längsmittelachse ausgerichtet.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Traggerät
mit einem Tragrohr und zwei symmetrisch zur Mitte beweglichen Gleitrohren für die
aufeinanderfolgende Messung der Radpaare beider Fahrzeugachsen des Kraftfahrzeuges.
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Zur Bestimmung der Längsachse des Kraftfahrzeuges ist ein Markierkegel
und im Trägergerät eine optische Visiereinrichtung vorgesehen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Trägergerät
zur gleichzeitigen Messung der Räder beider Fahrzeugachsen verwendet.
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Dieses Trägergerät besteht aus zwei Tragrohren sowie zwei symmetrisch
zur Mitte beweglichen Gleitrohren, die durch eine längs verstellbare Traverse mit
teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren miteinander verbunden sind. Beide
Ausführungsformen der Erfindung sind so ausgebildet, daß die Meßköpfe parallel und
längs verschiebbare Meßstifte enthalten, die mit ihren Tastspitzen in zwei senkrecht
aufeinanderstehenden Richtungen angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung richtet sich in beiden Ausführungsbeispielen
nach der gegebenen Lage des Fahrzeugs, so daß das bisher notwendige Ausrichten eines
Fahrzeugs entfällt. Von besonderem Vorteil ist es, daß durch die zweckmäßige Gestaltung,
Führung und Synchronisierung der Anschlußteile des Gerätes bei jeder Messung die
geometrisch richtige Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges als Basis verwendet wird.
Der funktionsmäßige Zusammenhang beider Fahrzeugachsen, welcher für die exakte Vermessung
unerläßlich ist, wird bei der Ermittlung der Meßresultate zwangläufig mit berücksichtigt.
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Die Erfindung wird an Hand einer leicht transportablen Ausführung
A für die wahlweise aufeinanderfolgende Kontrolle der Vorder- bzw. Hinterachse und
eines grundsätzlich ortsgebundenen Gerätes B beschrieben. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 die geometrischen Beziehungen der richtigen Achslagen in einer Draufsicht
auf das Fahrwerk, F i g. 2 die geometrischen Beziehungen der zweidimensionalen Neigung
der geometrischen Radebenen, in einer Vorderansicht und einer Draufsicht, F i g.
3 das Kontrollgerät in transportabler Ausführung nach Bauart »A«, in räumlicher
Ansicht, F i g. 4 das Gerät nach F i g. 3, im Längsschnitt in Draufsicht, Fig. 5
das Visierbild bei einwandfreier Achsgeometrie, F i g. 6 das Kontrollgerät der F
i g. 3, jedoch mit angesetzten Meßköpfen, in räumlicher Ansicht, Fig.7 einen Meßkopf,
in räumlicher Ansicht, Fig.8 eine Anordnung der Meßwertgeber des Meßkopfes für die
Messung mit Differential-Transformatoren, in einer Abwicklung, Fig.9 eine Anordnung
der Meßwertgeber des Meßkopfes für die Messung mit Meßpotentiometern bzw. ohmschen
Gebern, in einer Abwicklung, F i g. 10 das Gerät nach F i g. 3 zur Prüfung der Hinterachslage,
angeschlossen an die Vorderachse, in einer Draufsicht, F i g. 11 das Gerät nach
F i g. 3 zur Prüfung der Hinterachslage, angeschlossen an die Hinterachse, in einer
Draufsicht,
F i g. 12 und 13 die Ausführung der Winkelmessung mit dem Gerät nach
Fig.3 in je einer Draufsicht, F i g. 14 ein Detail des Gerätes nach F i g. 3, in
einer Seitenansicht, F i g. 15 eine Meßscheibe mit zugehöriger Aufspannvorrichtung
sowie einen Meßkopf, in räumlicher Ansicht, F i g. 16 die Teile der Aufspannvorrichtung
sowie die Meßscheibe der F i g. 15, in räumlicher Ansicht, und F i g. 17 das Kontrollgerät
in ortsgebundener Ausführung nach Bauart »B«, in räumlicher Ansicht.
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Die Vermessung des Fahrwerks kann im allgemeinen in zwei Operationsgruppen
unterteilt werden, und zwar a) die Kontrolle der geometrischen Achslage bei der
Vorder- bzw. Hinterachse. Unter geometrischer Vorder- bzw. Hinterachse wird hier
die gerade Verbindungslinie zwischen den Vorder-bzw. Hinterradzentren verstanden.
Das richtige Verhältnis der vier Radzentren ist in F i g. 1 gezeigt; b) die Kontrolle
der zweidimensionalen Neigung der geometrischen Radebene bei allen Rädern, bezogen
auf die die Fahrwerkmittelachse enthaltende senkrechte Ebene, wozu die handelsüblichen
Geräte im allgemeinen dienen (vgl.
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Fig. 2).
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A) Bauart s>A - Kontrollgerät in transportabler Ausführung Ein
Ausführungsbeispiel für dieses Gerät ist in den F i g. 3 bis 5 gezeigt. Die Hauptteile
des Gerätes werden im folgenden näher beschrieben.
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1. Das Trägergerät Auf einem Tragrohr 1 sind zwei Gleitrohre 2 und
3 in der Längsrichtung verschiebbar gelagert, welche mit je einem Verlängerungsarm
4 bzw. 5 fest verbunden sind. Die beiden Gleitrohre 2 und 3 sind auf dem Tragrohr
1 mit Hilfe von Keilen 6 bzw. 7 unverdrehbar auf dem Tragrohr 1 geführt. Die Keile
6 und 7 laufen zu diesem Zweck in je einer schlitzförmigen Aussparung der beiden
Gleitrohre 2 bzw. 3.
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Dadurch, daß das Gleitrohr 2 mit einer Zahnstange 8 und das Gleitrohr
3 mit einer Zahnstange 9 fest verbunden ist und diese beiden Zahnstangen mit dem
Umfang eines in dem Tragrohr 1 gelagerten Zahnritzels ja gegenseitig in Verbindung
stehen, ergibt sich, daß die beiden Gleitrohre 2 und 3 zur Mitte des Tragrohres
1 in jedem Fall nur symmetrisch um gleiche Wegstrecken verschoben werden können.
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Das ganze, teleskopartig gebaute Gerät steht mit drei Lenkrollen
10, 11 und 12 auf dem Boden.
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2. Die Visiereinrichtung Zu der in das Gerät eingebauten Visiereinrichtung
gehört ein Winkelspiegel 13 mit einer senkrechten Markierlinie 13 a in der Spiegelmitte.
Diese Markierung ist mit dem Mittelpunkt des Tragrohres 1 übereinstimmend. Der Winkelspiegel
13 ist genau um einen Winkel von 45" zur Achse x'-x' des Tragrohres 1 geneigt.
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Weitere Teile der Visiereinrichtung sind eine Visiernadel 14, deren
Spitze senkrecht auf die Tragrohrachse x'-x' gerichtet ist, und ein Visierspiegel
15, welcher durch seine Neigung zur Tragrohrachse x'-x'
das Visieren
durch die Tragrohrmitte in bequemer Körperhaltung ermöglicht.
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3. Die Zentriervorrichtung zur Kontrolle der geometrischen Achslage
(vgl. F i g. 3 und 4) Für diese Operation werden an den beiden Verlängerungsarmen
4 und 5 des Trägergerätes zwei senkrechte Führungsstangen 16 bzw. 17 mittels Schrauben
18 bzw. 19 und je zwei Stiften, von denen in Fig. 3 nur die beiden zur Stangel7
gehörenden, mit 17a bezeichneten Stifte zu sehen sind, fest, jedoch leicht lösbar,
angebracht.
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Der Anschluß des Gerätes an die zu prüfende Fahrwerkachse wird mit
Hilfe von zwei an verstellbaren, an den Stangen 16 und 17 verschiebbar geführten
Gleitern 20 und 21 befestigten Zentrierbolzen 22 bzw. 23 ermöglicht, welche nach
der notwendigen Höhenverstellung und Befestigung der Gleiter 20 und 21 an den Führungsstangen
16 bzw. 17 mit Hilfe von Schrauben 24 bzw. 25 gegenseitig in die Achszentren eingeführt
werden. Bei dieser Einführung werden die beiden Gleitrohre 2 und 3 auf dem Tragrohr
1 so weit gegeneinander verschoben, bis die Spitzen der beiden Zentrierbolzen 22
und 23 mit leichtem Druck in den Achszentren sitzen.
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4. Der Markierstab mit dem Markierkegel (vgl. Fig. 3) Dieses Hilfsgerät
dient zur Markierung des Kreuzungspunktes der Fahrzeugachse und der Visierlinie
und besteht aus einem vorzugsweise schwarz gefärbten Markierkegel 26 und einem an
diesem befestigten Stab 27, an welchem ein Griff 28 angebracht ist (vgl. Fig. 3).
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F i g. 10 und 11 zeigen den Vorgang der Kontrolle mit Hilfe der zuvor
beschriebenen Vorrichtung bei der Prüfung der Hinterachslage.
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In der ersten Operation wird das Trägergerät mit den Zentrierbolzen
22 und 23 ausgerüstet und bei einer annähernd der » Gerade-aus-Fahrt< entsprechenden
Lenkungslage bei der Vorderachse angeschlossen (vgl. Fig. 10).
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Infolge der Eigenschaft des Kontrollgerätes, daß die Tragrohrachse
x'-x' nach dem Anschluß des Gerätes an die Fahrzeugachse zur letzteren parallel
verläuft und der vom Winkelspiegel 13 abgelenkte Visierstrahl mit der Symmetrieebene
der Fahrzeugachse übereinstimmt, kann die senkrechte Projektion des Kreuzungspunktes
der Vorderachse und der Visierlinie mit dem Markierkegel 26 am Boden markiert werden.
Die Markierung wird durch Visieren mit der Visiereinrichtung 13, 14, 15 und durch
eine dem Visierbild entsprechende Einstellung des Markierkegels 26 vorgenommen.
Das Visierbild ist dann einwandfrei, wenn im Bild die Spitze der Visiernadel 14
als 14' und die Spitze des Markierkegels 26 als 26' sich genau an der senkrechten
Markierlinie 13a als 13 a' des Winkelspiegels 13 als 13' befinden (vgl.
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F i g. 5), wobei der Markierkegel 26 auf dem Boden annähernd in der
Vorderachslinie stehen muß (vgl.
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Fig. 10).
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Nach dieser Markierung des genannten Kreuzungspunktes zwischen Fahrzeugachse
und Visierlinie, welche sehr rasch ausgeführt werden kann, wird das Kontrollgerät
von der Vorderachse abgelöst und an die Hinterachse angeschlossen (vgl F i g. 11).
Nach dem Anschließen des Gerätes visiert man die Spitze des vorher bei der Vorderachse
aufgestellten Mar-
kierkegels 26 an. Wenn die Lage der Hinterachse einwandfrei ist,
dann muß das schon beschriebene symmetrische Visierbild erscheinen (vgl. F i g.
5).
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Auch die kleinste Abweichung bei der Einstellung der Hinterachse wird
im Visierbild durch eine entsprechende seitliche Verschiebung des Markierkegels
26 sichtbar. In diesem Fall muß die Lage der Hinterachse so korrigiert werden, daß
ein einwandfreies symmetrisches Visierbild entsteht.
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Die Lage der Vorderachse wird auf die gleiche Art und Weise geprüft.
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5. Meßköpfe und Anzeigegerät zur Kontrolle der zweidimensionalen Neigung
der Radebenen (vgl.
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Fig.6 und 7) Zur Ausführung dieser Operation wird das Trägergerät,
statt mit Zentrierbolzen 22, 23 und Führungsstangen 16, 17, mit zwei Meßköpfen ausgerüstet,
welch' letztere, entsprechend wie die Zentrierbolzen mit Führungsstangen, am Trägergerät
befestigt werden können. Diese Meßköpfe sind mit je zwei Meßwertgebern versehen,
wobei ein Meßwertgeber bei jedem Meßkopf die der in senkrechter Ebene gemessenen
Radneigung (»Radsturz«) entsprechenden Meßwerte erzeugt, während die anderen beiden
Meßwertgeber die der in waagerechter Ebene gemessenen Radneigung (»Vorspur«) entsprechenden
Meßwerte erzeugen.
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Zur Erzeugung der Meßwerte sind mehrere Möglichkeiten vorhanden,
wobei die induktiven und die ohmschen Meßwertgeber in Betracht kommen. Hierbei erfolgt
die Auswertung bzw. Anzeige der Meßresultate vorzugsweise in Brückenschaltung.
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In F i g. 6, 7 und 15 ist ein Ausführungsbeispiel für einen hier
mit 29 bezeichneten Meßkopf in je einer räumlichen Ansicht gezeigt, wobei in F i
g. 15 auch die für die exakte Messung benötigte Meßscheibe mit der Aufspannvorrichtung
zu sehen ist, welche jedoch erst später im einzelnen beschrieben wird.
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Der Meßkopf 29 besteht im wesentlichen aus mindestens drei Tastern.
Diese Taster sind in Fig.7 als längs verschiebbare Meßstifte 31, 32 und 33 dargestellt,
welche mit geringem Druck gegen die Meßscheibe30 gedrückt werden, wodurch die Meßstifte
31, 32 und 33, der Neigung der Meßscheibe 30 entsprechend, verschiedene axiale Lagen
einnehmen.
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Da die Neigung der räumlichen Hauptachsen des Fahrwerks (vgl. F i
g. 1 und 2) entsprechend registriert werden muß und die Fahrwerkachse x durch das
Trägergerät als Basis bereits bestimmt ist, werden hier die Neigung der Radebene
zur Achse, d. h. die sogenannte »Vorspur«, und ihre Neigung zur Achse z, d. h. der
sogenannte »Radsturz«, gemessen (vgl. Fig. 1 und 2). -F i g. 8 zeigt schematisch
in einer Abwicklung die beispielsweise Anordnung der Meßwertgeber für die Messung
mit Differentialtransformatoren. Hier ist ersichtlich, daß zur Vereinfachung der
Einrichtung ein Meßstift32 als Basis für die beiden Meßkoordinaten gewählt wird.
Aus diesem Grund trägt hier beispielsweise der Meßstift 32 die Meßtransformatoren
34 und 35, wobei deren Magnetkerne 36 bzw. 37 mit den Meßstiften 31 bzw. 33 verbunden
sind. Die relative Verschiebung zwischen den beiden Meßstiften 31 und 32, dem mit
a bezeichneten Abstand entsprechend (vgl. F 1 g. 15), ergibt den induktiven Meßwert
für den »Radsturz«, während in entsprechender Weise die relative Verschiebung zwischen
den
beiden Meßstiften 32 und 33, dem mit b bezeichneten Abstand
entsprechend (vgl. F i g. 15), den Meßwert für die »Vorspur« ergibt. Diese Meßwerte
werden mit Rücksicht auf die erforderliche hohe Genauigkeit bei Induktivmessung
in einer Trägerfrequenzmeßbrücke 38 ausgewertet und angezeigt (vgl. F i g. 6).
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F i g. 9 zeigt schematisch, ebenfalls in einer Abwicklung, die beispielsweise
Anordnung der Meßwertgeber für die Messung mit Meßpotentiometern bzw. ohmschen Gebern.
Hier werden von dem Meßstift 32 zwei von ihm isolierte Kontakte 39 und 40 getragen,
während je ein Widerstandskörper 41 bzw.
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42 von den Meßstiften 31 bzw. 33 getragen wird.
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Die relativ axiale Verschiebung der Meßstifte verursacht eine proportionale
Widerstandsänderung, welche auch bei dieser Lösung zweckmäßigerweise in Brückenschaltung
ausgewertet und angezeigt wird.
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Um die erforderliche Positionierung des Trägergerätes ausführen zu
können, müssen die Meßköpfe 29 auch je einen festen und zur Visierlinie symmetrisch
stehenden Taster aufweisen. Um nun diese Voraussetzung konstruktiv einfach erfüllen
zu können, wird der mittlere Meßstift 32 bei der Einstellung des Trägergerätes auf
einen entfernbaren Anschlag 43 gedrückt (vgl. F i g. 15). Der Anschlag 43 wird nach
beendeter Einstellung und Fixierung des Trägergerätes durch Abschwenken um seine
Achse 43 a vom Bewegungsfeld des Meßstiftes32 entfernt, was später bei der Beschreibung
der Operation näher erläutert wird.
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6. Die Meßscheiben mit der Spannvorrichtung Um die Radebene mit Hilfe
der Meßköpfe 29 exakt abtasten zu können, ist eine mit der Radebene genau parallel
verlaufende Meßfläche erforderlich, welche sich ohne besondere Umstände am Rad anbringen
lassen muß. Zu diesem Zweck dient die in F i g. 15 gezeigte Vorrichtung. Eine vorzugsweise
aus Stahl angefertigte, gehärtete oder hart verchromte und feingeschliffene Scheibe,
d. h. die bereits erwähnte Meßscheibe 30, welche mit der zuvor genannten, in F i
g. 15 mit 30a bezeichneten Meßfläche versehen ist, wird auf einem Basisstück in
zwei unter einem Winkel von 90" sich einander kreuzenden Richtungen verstellbar
befestigt.
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In F i g. 15 und 16 sind hierfür Ausführungsbeispiele gezeigt. Hier
wird die Meßscheibe 30 auf einem zweckmäßig ausgebildeten, als Basisstück dienenden
Träger 44 befestigt, der mit Hilfe von zwei seitlichen Armen 45 und 46 und an diesen
Armen angebrachten Anschlußbolzen 47 bzw. 48 zugleich auch zwei zu den Felgen passende
Aufspannpunkte bildet. Der dritte Aufspannpunkt wird durch einen auf einem stangenförmigen
Arm 49 des Trägers 44 je nach der Felgengröße verschiebbaren Spannhebel 50 gebildet,
welcher nach Zustellung zum Felgenprofil und Eindrehen einer Schraube 51 mit einer
Kippbewegung die ganze Spannvorrichtung an der Felge festspannt.
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Die Befestigung der Meßscheibe30 an dem Träges 44 geschieht mit Hilfe
eines Gelenkpunktes, der durch eine Kugel 52 gebildet wird, welche in zu ihr passenden
Ansenkungen des Trägers 44 bzw. der Meßscheibe30 sitzt. Zwei Stellschrauben 53 und
54 mit gerändeltem Kopf 53a bzw. 54a und darüber vorstehenden Spitzen 53b bzw. 54b
bilden die beiden einstellbaren Auflagepunkte für die Meßscheibe 30.
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Um nun die Meßscheibe 30 an diesen drei Stützpunkten festzuhalten,
ist eine an der Meßscheibe 30 ange-
brachte, U-förmig gebogene Feder 55 vorgesehen,
welche die Meßscheibe30 elastisch gegen den Träger 44 zieht und dadurch die sichere
Auflage der Meßscheibe 30 an den beschriebenen drei Punkten gewährleistet, wobei
die Neigung der Meßscheibe 30 während des Verstellens mit Hilfe der Stellschrauben
53 und 54 verändert werden kann.
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Ausführung der Winkelmessung mit dem Gerät nach Bauart »A« bei der
Vermessung der Vorderachse bzw. der Lenkgeometrie F i g. 12 und 13 zeigen hierzu
die Folge der Operationen.
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Der erste Schritt ist das Aufsetzen der Meßscheiben 30, wozu die
zuvor beschriebenen Aufspannvorrichtungen 44 bis 55 dienen. Nach dem Aufklemmen
der Aufspannvorrichtung müssen die Räder einzeln oder miteinander vom Boden abgehoben
werden, damit sie von Hand frei ringsum gedreht werden können. Darauf müssen die
Meßscheiben 30 durch Verstellen der Stützschrauben 53 und 54 derart gerichtet werden,
daß sie, wenn sie, zusammen mit den Rädern, gedreht werden, keinen Seitenschlag
aufweisen. Die Kontrolle des Seitenschlages der Meßscheiben 30 geschieht durch die
Zustellung einer Taste des Meßkopfes29, wobei der Zeiger des Anzeigegerätes 38 das
Schwanken der Meßscheibe 30 anzeigt. Beim Stillstand dieses Zeigers während des
Rotierens des Rades ist die Meßscheibe 30 genau ausgerichtet.
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Es ist noch zu erwähnen, daß zur wiederholten Prüfung eines bestimmten
Fahrzeugtyps meistens Sondervorrichtungen geschaffen werden können, welche das Richten
der Meßscheiben 30 erübrigen, wie z. B. für >) VWa-Modelle, d. h. für »Volkswagen«,
weil die Ansatzpunkte derart gewählt werden können, daß ein Seitenschlag der Felge
nicht mitgemessen wird.
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Der nächste Schritt bei der Vermessung ist die Markierung der Hinterachsmitte
(vgl. F i g. 12). Der Anschluß des Trägergerätes an die Hinterachse geschieht mit
der bereits beschriebenen Einrichtung für die Kontrolle der Achslage, d. h. also
mit Hilfe der Zentrierbolzen 22 und 23 (vgl. F i g. 3). Das Kontrollgerät wird an
die Hinterachse angeschlossen und durch Anvisieren des Markierkegels 26 unter der
Hinterachse eingestellt. Darauf wird das Kontrollgerät von der Hinterachse abgelöst,
die Zentrierbolzen 22, 23 samt den zugehörigen Führungsstangen 16 und 17 werden
vom Trägergerät abgenommen und statt dieser werden jetzt die Meßköpfe 29 am Gerät
montiert (vgl. F i g. 6).
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Nach Beendigung dieser Operation wird das Kontrollgerät zur Vorderachse
geschoben (vgl. F i g. 13), darauf werden die Anschläge43 (vgl. F 1 g. 15) in ihre
wirksame Lage geschwenkt, und durch Gegeneinanderschieben der beiden Gleitrohre
2 und 3 werden die Meßköpfe 29 so weit gegen die Meßscheiben 30 gedrückt, bis die
ihrerseits an ihrem hinteren Ende mit einer Anschlagfiäche versehenen Meßstifte
die Anschläge 43 erreicht haben. Es ist darauf zu achten, daß alle Meßstifte 31,
32, 33 sich an der Meßfläche 30a der Meßscheiben 30 befinden.
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In dieser Lage wird das Trägergerät während des Visierens so weit
nachgestellt, bis die Spitze des Markierkegels 26 genau in der Mitte des Visierfeldes
erscheint (vgl. F i g. 5). In dieser Lage wird das Trägergerät auf dem Boden gegen
Verschiebung fixiert.
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Zu dieser Fixierung des Trägergerätes dienen zwei in den beiden Verlängerungsarmen
4 und 5 des Gerätes (vgl. F i g. 4) geführte Haftmagnete 56 und 57 sowie zwei zugehörige,
auf dem Boden liegende Haftplatten 58 und 59 (vgl. F i g. 3 und 14).
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Bei der Fixierung des Gerätes werden die beiden Haftmagnete 56 und
57 aufgehoben, die Haftplatten 58 bzw. 59 darunter gestellt und die Haftmagnete
56 und 57 wieder heruntergelassen. Das Gewicht und die Reibung der Haftplatten 58
und 59 auf dem Boden in Verbindung mit der Wirkung der Haftmagnete 56 und 57 verhindern
ein Verrutschen des Gerätes auf dem Boden während der Meßoperation.
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In dieser Phase werden die Anschläge 43 durch Verschwenken unwirksam
gemacht (vgl. F 1 g. 15). Das Anzeigegerät wird jetzt zweckmäßigerweise auf die
Motorhaube gestellt, und zwar derart, daß die das Kontrollgerät bedienende Person
gleichzeitig das Lenkrad und die Frontseite des Anzeigegerätes erreichen kann.
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Bei der einfachsten Ausführung des Anzeigegerätes wird gleichzeitig
nur ein einziges Meßresultat angezeigt, z. B. »Vorspur links« oder »Vorspur rechts«
oder »Sturz links« usw., weshalb jeweils von einem Meßwert auf den anderen umgeschaltet
werden muß.
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Zur Umschaltung dienen die auf dem Anzeigegerät befindlichen Tasten
mit entsprechender Beschriftung.
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Da die nachfolgende Operation die genau symmetrische Einstellung
der Lenkung ist, wird zuerst »Vorspur links«, darauf »Vorspur rechts« geschaltet,
und während wiederholten Umschaltens werden durch die Bewegung des Lenkrades die
beiden abgelesenen Werte ausgeglichen. In diesem Moment entspricht die Lenkungslage
der »Gerade-aus-Fahrt«-Stellung (= Null-Stellunga). Die an der Skala des Anzeigegerätes
in Millimeter angezeigten »Vorspur«-Werte sind durch diese Einstellung bereits gegeben.
Damit nun keine Umrechnung je nach Felgendurchmesser notwendig ist, wird vorher
die Felgengröße an einem Vorwahlschalter eingestellt, welcher durch eine Korrektion
des Meßausschlages die direkte Ablesung des Effektivwertes ermöglicht.
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Nach dem Ablesen der beiden »Vorspur«-Werte wird die Meßbrücke auf
»Sturz«-Messung umgeschaltet und der Wert links und rechts abgelesen.
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Die Messung der Neigung der Achsschenkelbolzen erfolgt in einer Differenzmessung.
Zu diesem Zweck wird nach Zeigerausschlag zuerst das linke Vorderrad auf »Null-Vorspur«
gestellt, darauf auf »Sturz«-Messung umgeschaltet, durch Änderung eines Brükkengliedes
auf Null-Zeigerstellung »Null« abgeglichen, wieder auf >) »Vorspur« geschaltet,
das Vorderrad auf 5"-Vorspur gestellt, auf »Sturz«-Messung umgeschaltet und die
angezeigte »Sturz«-Differenz abgelesen. Dasselbe wird beim rechten Vorderrad wiederholt.
Damit ist die vollständige Vermessung der Vorderachse ausgeführt. Wenn eine Korrektur
der Einstellung erforderlich ist, dann wird das Anzeigegerät derart abgestellt,
daß während der Verstellung die Ablesung möglich ist.
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Die Vermessung der Hinterräder mit dem Gerät nach Bauart » 24a geschieht
auf die gleiche Art wie bei den Vorderrädern, d. h., nach Aufsetzen der Meßscheiben
30 wird zuerst die Vorderachsmitte markiert, dann wird das Kontrollgerät an die
Hinterräder gestellt, nach der Vorderachsmitte gerichtet, worauf die Werte für »Vorsp
ur« und Sturz abgelesen werden.
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B) Bauart »B« - Ortsgebundenes Kontrollgerät Für größere Service-Betriebe,
bei welchen der wichtigste Faktor, neben Genauigkeit der Kontrolle und Erleichterung
im Hinblick auf Fachpersonal, eine möglichst große Meßkapazität ist, bietet ein
Meßstand in ortsgebundener Ausführung nach Bauart »B« erhebliche Vorteile.
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Bei dieser, in F 1 g. 17 gezeigten, Bauart ist die Ausführung des
Kontrollgerätes im wesentlichen analog der zuvor beschriebenen Bauart »A«. Die angebauten
Meßköpfe werden paarweise symmetrisch geführt bzw. zugestellt, und die Messung erfolgt
durch Abtasten der an den Rädern angebrachten Meßscheiben. Jedoch wird bei dieser
Ausführung die Operation sehr vereinfacht dadurch, daß die geometrische Verbindung
zwischen den beiden Fahrzeugachsen bzw. Tragrohren durch eine rechtwinklige, mechanische
Verbindung besteht, wodurch das Parallelrichten der Meßgeräte entfällt.
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F 1 g. 17 zeigt schematisch in einer räumlichen Ansicht eine beispielsweise
Ausführung des ortsgebundenen Gerätes. Die Hauptteile dieser Ausführung sind zwei
Tragrohre 60 und 61, auf diesen längs verschiebbar geführte Gleitrohre 62 und 63
bzw.
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64 und 65, eine längs verstellbare Traverse 66, bestehend aus zwei
teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren 67 und 68, welche mit je einem Ende
an dem Tragrohr 60 bzw. 61 fest angebracht, z. B. angeschweißt sind, sowie zwei
Meßköpfe 69 und 70, welche dem Tragrohr 60, und zwei Meßköpfe 71 und 72, welche
dem Tragrohr 61 zugeordnet sind.
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Dieses Gerät stützt sich hier auf dem Boden ab mit Hilfe von vier
Lenkrollen 73, 74, 75 und 76, die an Verlängerungsarmen 77, 78, 79 bzw. 80 angebracht
sind, welch' letztere, entsprechend der in F 1 g. 3 und 4 gezeigten Ausführung »A«,
mit den Gleitrohren 62, 63, 64 bzw. 65 fest verbunden sind.
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Damit das Kontrollgerät beim dargestellten Inspektionsstand nur wenig
bewegt werden muß, ist das Gerät mit einer Durchfahrtsrampe 81 kombiniert, auf der
die Fahrzeuge schnell zugeführt und entfernt werden können. Wenn das Gerät für einen
Reparaturstand verwendet wird, dann wird das Gerät über die Grube dieses Reparaturstandes
gestellt, damit die Kontrollarbeiten bequem ausgeführt werden können.
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Nach der Befestigung und Ausrichtung der Meßscheiben werden die Meßköpfe
zugestellt, und das Meßgerät wird fixiert, wonach der Kontrolleur, neben einem Schaltpult
82 stehend, alle Meßoperationen ausführen kann. Dieses Schaltpult 82 enthält mindestens
zwei Anzeigegeräte 83 und 84 und eine Reihe von Drucktasten85, welche den verschiedenen
Operationen zugeordnet sind.
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Der normale Vorgang der Kontrolle ist bei diesem Gerät wie folgt:
1. Lenkung symmetrisch stellen, 2. Felgengröße einstellen, 3. Vorspur der Vorderräder
ablesen, 4. Taste »Sturz vorn drücken und Werte für »Sturz« ablesen, 5. Taste »Vorspur
hinten« drücken und ablesen, 6. Taste »Sturz hinten« drücken und ablesen, 7. Taste
»Basis« drücken und linkes Vorderrad auf »0« stellen,
8. Taste »Abgleich«
drücken und den Zeiger am linken Anzeigegerät auf »0« stellen, 9. Taste »Einschlag«
drücken und das linke Vorderrad bis Zeigervollausschlag verdrehen, 10. Taste »Nachlauf«
drücken und Wert ablesen.
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Es ist selbstverständlich, daß durch Einbau von mehreren Anzeigegeräten
gleichzeitig, z. B. alle Meßwerte für »Sturz« und »Vorspur« angezeigt werden können.