DE1623175B1

DE1623175B1 - Vorrichtung zur automatischen ermittlung der geometrischen radebene zwecks kontrolle der fahrwerkgeometrie

Info

Publication number: DE1623175B1
Application number: DE1967F0053499
Authority: DE
Inventors: Georg Hirmann
Original assignee: POLYPRODUKTE AG
Current assignee: POLYPRODUKTE AG
Priority date: 1966-09-29
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1972-05-31
Also published as: GB1165642A; CH463127A; NL6712932A; SE332720B; BE704477A; US3512263A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur aptomatischen Ermittlung der geometrischen Radbbene zwecks- Kontrolle der Fahrwerkgeometrie. -45

Bei der Erfindung handelt es sich um die Kontrolle der Fahrwerkgeometrie von Kraftfahrzeugen, vor allem um das Nachmessen der Neigung der Fahrzeugräder. Die Lage der Fahrzeugräder .isfc-'bes'timmt" durch die Vorspur und den Radsturz der Räder und die Winkelstellung der Achsschenkelbolzen. Für die- .-sen Zweck sind bereits eine Anzahl von Verfahren und" Vorrichtungen-bekanntgeworden","die "meist von Meßeinrichtungen ,Gebrauch machen» die „an.dem· zu -, · messenden Rad"befestigf werden "müssend Als Meßeinrichtungen dienen z. B. optische Projektoren, Spiegel und Meßscheiben. Für eine genaue Messung ist es erforderlich, daß die Meßeinrichtungen nach einer Bezugsebene ausgerichtet werden, welche genau senkrecht zur Radachse steht und die als geometrisehe Radebene bezeichnet wird. Die Fahrzeugräder, bzw. deren Felgen, können für eine genaue Messung nicht als Bezugsebene dienen, da schon bei der Herstellung der Räder Toleranzen vorhanden sind und während des Gebrauchs Deformationen hinzukommen. Die bekannten Einrichtungen verwenden eine an der Felge des Rades befestigte Richteinrichtung, welche durch Verstellen von Einstellschrauben und mehrmaliges Ausrichten nach festen Bezugspunkten 'auf die geometrische Radebene' eiügestellt werden können. -...-· -,

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

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Richteinrichtung, die aus einer feststehenden, mit einer Spannvorrichtung am Fahrzeugrad befestigbaren Tragscheibe und einer..um ein an der Trägscheibe angeordnetes Gelenklager frei be- -weglichen; Richtscheibe besteht und die zwischen der Tragscheibe und der Richtscheibe eine Kupplung aufweist, die bewegliche Segmente besitzt, welche die-Richtscheibe bei Rotation der Richteinrichtung von der Tragscheibe entkuppeln.

Die Segmente sind am Rande der Tragscheibe um Achsen verschwenkbar angeordnet und weisen Bremsbacken auf, die unter dem Druck von Federn an der Richtscheibe anliegen. Außerdem weist die Tragscheibe einen Mitnehmer auf, der formschlüssig ^ in eine Aussparung, der .Richtscheibe eingreift, ohne φ diese beim VerscKwenkenzu hindern. Eine Ringnut in der Tragscheibe kann zur Aufnahme eines Schlauches dienen, in welchem mittels eines gasförmigen oder flüssigen Mediums ein..D;uck: zur Festklemmung der.. Richteinrichtung am Fahrzeugrad erzeugt wird. Der Druck läßt sich entweder mit einer Pumpe oder jmittelsi "einer Verdrängervorrichtung erzeugen. ':

-In-der Zeichnung isjt ein..Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestelltEs zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht der Richteinrichtung,
• Fig:2 einen Schnitt ,nach- der Linie Π-Π der

Fig. V
"Fig. 3 einen Schnitt durch eine Spannvorrichtung

für hydraulische Betätigung mit einer Membranpumpe, ,

Fig. 4 einen Schnitt wie Fig: 3, jedoch für hydraulische Betätigung mit einem Verdrängersegment,"" " :■■"-'-

Fig..5 einen Schnitt durch einen Richtstand mit einer-Antriebsvorrichtung zum-Antrieb eines Radpaares, Λ

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der -

Fig. 7 Diagramme, welche den zeitlichen Verlauf der einzelnen Vorgänge bei der Einstellung einer Richteinrichtung veranschaulichen.
— Gemäß F ig.-l.;und -2. besteht die Richteinrichtung aus einem feststehenden Teil in Gestalt einer^Tragscheibel mit einer darin zentrisch befestigten Achse 2 und einer Richtscheibe 3, die mittels eines Gelenklagers 4, Sum die Ä'chse 2 schwenkbar angeordnet ist. Der_;.,innere₁ Laggrr-ing.A^sit^t fest ^auf der Achse 2, wahrend* die" äußere* Lagerschale 5 durch eine Überwurfmutter 6 an der Richtscheibe'3 befestigt ist. Zwischen den Teilen 1 und 3 befindet sich eine Kupplung, die aus vier Segmenten 7, 8,9,10 besteht. Die Segmente sind an einem Ende mittels der Achsen 11, 12, 13, 14 drehbar in der Tragscheibe 1 gelagert. Das andere Ende der Segmente wird durch Druckfedern ^^ιε 15 gegen die Richtscheibe 3 gepreßt. An jedem Seg- Tj ment befinden sich Bremsbacken 16, 17, 18, 19, die unter dem Druck der Federn 15 an der sphärischen ^ Mantelfläche 20 der Richtscheibe 3 anliegen und da- _f£ mit deren Lage gegenüber der Tragscheibe 1 sichern. ^ Am Rande der Tragscheibe 1 ist ein nach innen ge- '""" richteter Mitnehmer 21 mit einer Rolle 22 angeord- f=i

net, der in eine Aussparung 23 der Richtscheibe 3 eingreift.

Die Tragscheibe 1 ist an ihrer Rückseite mit einer Spannvorrichtung 24 durch Schrauben 25 verbunden. An ihrem Außenrand ist die Spannvorrichtung 24 der Form einer Felge 26 mit Bereifung 27 angepaßt und mit einer Ringnut 28 versehen, in welche ein Schlauch 29 eingelegt ist. In den Hohlraum 30 des Schlauches 29 kann ein gasförmiges oder flüssiges Medium eingelassen werden, das in gespanntem Zustand einen Druck gegen die Felgen 26 ausübt und dadurch die Spannvorrichtung 24 mit der Richteinrichtung fest mit dem Fahrzeugrad verbindet.

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

Eine andere Ausbildung der Spannvorrichtung 24 zeigt Fig. 4, -bei welcher der das flüssige Medium aufnehmende Schlauch 29 endlos geschlossen ist. Mittels eines durch den Hebel 36 betätigten Verdrängersegmentes 37 wird ein Druck auf den Schlauch 29 ausgeübt. Dieser Druck hat eine gleichmäßige Ausdehnung des Schlauches 29 nach außen zur Folge und bewirkt dadurch eine Festklemmung der Spannvorrichtung am Fahrzeugrad.

Die Anwendung und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Richtstand für die Serienprüfung eines Fahrwerkes zeigen die F i g. 5 und 6. An der Vorderachse 38 des Fahrwerkes befinden sich zwei Fahrzeugräder 39, 40 mit Richteinrichtungen 41, 42. Die Räder 39, 40 kufen auf im Boden 43 versenkt angeordneten Walzen 44, 45, die durch einen Motor 46 angetrieben werden. Unter den Achsschenkeln 47, 48 der Räder 39, 40 befinden sich hydraulische Arbeitszylinder 49, 50, welche ein Anneben der Räder und damit eine Trennung von den angetriebenen Walzen 44, 45 gestatten.

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

Die auf den Walzen 44, 45 des Meßstandes nach F i g. 5 und 6 ruhenden Räder 39, 40 werden nach Einschaltung des Motors 46 durch Reibung mitgenommen, wobei ihre Tourenzahl allmählich zunimmt.

Mit den Rädern 39, 40 drehen sich auch die Richteinrichtungen 41, 42, deren Richtscheiben bei einer Tourenzahl von etwa 300 Umdrehungen pro Minute selbsttätig infolge der Zentrifugalwirkung entkuppelt werden (Punkt A des Diagrammes α). Bei dieser Tourenzahl überwindet die auf die Kupplungssegmente 7,8,9,10 (Fig. 1) wirkende Zentrifugalkraft den Druck der Federn 15 und ermöglicht den Richtscheiben ein freies Verschwenken um die Gelenklager. Die Richtscheiben werden durch die Zentrifugalkraft annähernd in die geometrische Radebene verschwenkt. Ihr Antrieb ist auch nach Lösen der Kupplung gesichert, da sie über den Mitnehmer 21 (F i g. 1) weiterhin in Verbindung mit den Tragscheiben 1 stehen.

Die Tourenzahl der Richtscheiben steigt nun weiter bis auf etwa 600 Umdrehungen pro Minute (Punkt B). In diesem Zeitpunkt schalten sich die Arbeitszylinder 49, 50 ein und heben die Fahrzeugräder von den Antriebswalzen ab. Dieser Vorgang geht aus dem Diagramm b hervor. Mit der Trennung des Antriebs von den Rädern werden die Schwingungsamplituden weiter verringert, vgl. Diagramm c.

Die Tourenzahl der frei laufenden Fahrzeugräder 39, 40 und ebenso die der Richtscheiben nimmt nun wieder ab. Da die Richtscheiben von den Störschwingungen des Antriebes befreit sind, so können sie sich genau auf die geometrische Radebene einstellen. Sobald die Tourenzahl wieder auf etwa 300 Umdrehungen pro Minute abgesunken ist (Punkt C), schließen sich die Kupplungssegmente und sichern dadurch die Richtscheiben in der genauen geometrischen Radebene bzw. in einer hierzu parallelen Ebene. Nachdem die Tourenzahl weiter bis auf etwa 200 Umdrehungen pro Minute (Punkt D) gesunken ist, erfolgt ein Absenken der Arbeitszylinder 49, 50 und ein Aufsetzen der Fahrzeugräder auf die inzwischen stillgesetzten Antriebswalzen 44, 45. Letztere sind in Punkt E der strichpunktierten Linie in Diagramm α zum Stillstand gekommen. Hierzu sinkt die Tourenzahl schnell bis auf Null ab. Der ganze Vorgang dauert etwa 9 Sekunden, wonach sich entweder die eigentliche Messung der Neigungswinkel der Fahrzeugräder anschließt, oder das Fahrzeug an einen Meßstand zur Vornahme der Winkelmessungen geführt wird. Zur Messung der Winkelneigungen an den Fahrzeugrädern gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Außenseiten der Richtscheiben durch Abtastorgane abgetastet. Diese Werte werden mittels einer elektrischen Meßbrücke in Stromwerte umgesetzt und von einem elektrischen Meßinstrument angezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch auch bei anderen Meßmethoden anwendbar, soweit diese direkt oder indirekt eine Bezugsebene verwenden, welche der geometrischen Radebene entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der geometrischen Radebene zwecks Kontrolle der Fahrwerkgeometrie, gekennzeichnet durch eine Richteinrichtung, die aus einer feststehenden, mit einer Spannvorrichtung (24) am Fahrzeugrad befestigbaren Tragscheibe (1) und einer um ein an der Tragscheibe angeordnetes Gelenklager (4, 5) frei beweglichen Richtscheibe . ,. (3) besteht und die zwischen der Tragseheibe und ^; der Richtscheibe eine ^Kupplung aufweist, die bewegiene-Segmente (7 bis 10) besitzt/welche "die Richtscheibe; bei Rotation" .der Richteinrichtung von der Tragscheibe entkuppeln.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch ge·;' kennzeichnet, daß .die. Segmente (7 bjs_ä 10)· ana Rande der Tragscheibe (1) um Achsen (11 bis 14) verschwenkbar angeordnet sind, und Bremsbakken (16 bis 19) aufweisen, die unter dem Druck von Federn (15) an der Richtscheibe (3) anliegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die Tragscheibe (1) einen Mitnehmer (21) aufweist, der formschlüssig in eine Aussparung (23) der Richtscheibe (3)..ein- , greift, ohne diese beim Vorschwenken zu- hindern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch sogekennzeichnet, daß die Tragscheibe (1) eine Ringnut (28) zum Aufnehmen eines Schlauches (29) besitzt, in welchem mittels eines.gasförmigen .,- oder flüssigen Mediunis einDruck zur Eestklemmung der Richteinrichtung am'Fahrzeugrad erzeugt wird.