DE2005105C3

DE2005105C3 - Registriermeßvorrichtung zur Aufzeichnung der Exzentrizität von Rädern im belasteten Zustand

Info

Publication number: DE2005105C3
Application number: DE2005105A
Authority: DE
Inventors: Ari Cherry Hill N.J. Bar-On; Norman Mackenzie Yardley Pa. Emslie
Original assignee: Philco Ford Corp
Current assignee: Space Systems Loral LLC
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1970-02-04
Publication date: 1974-01-10
Also published as: BR7017458D0; DE2005105B2; DE2005105A1; US3580064A; GB1300993A

Description

Die Erfindung betrifft eine Registriermeßvorrichtung zur Aufzeichnung der Exzentrizität (des Radialschlags) eines Rades, beispielsweise eines bereiften Kraftfahrzeugrades im normalen Belastungszustand, wobei das Rad auf einer Laufunterlage aufliegt und auf dieser abrollt, die mit der Fahrzeugradmitte verbunden ist und auf Änderungen des Abstandes zwischen der Fahrzeugradmitte und der Laufunterlage beim Abrollen des Fahrzeugrades auf der Laufunterlage anspricht.

Bisher bereitet bei der Inspektion von Kraftfahrzeugrädern mit Bereifung die genaue und einfache Aufzeichnung der Exzentrizität

richtung, die die Verstellbewegung des Gestänges in größere Verstellbewegungen einer Aufzeichnungsvorrichtung übersetzt, die eine Aufzeichnung der Exzentrizität des Rades liefert, vorgesehen sind.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform in Seitenansicht,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel aus Fig. I in teilweise längs der Linie 2-2 von F i g. 1 geschnittener Stirnansicht von hinten,

F i g. 3 eine Detailschnittansicht mit Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig.4 in schematischer Ansicht eine abgewandelte Ausführung der Tragvorrichtung für das Rad mit Reifen.

Die in F i g. I gezeigte Ausführung der Registriervorrichtung gemäß der Erfindung ist als ganzes mit 10 bezeichnet. Sie ist auf einem Fahrgestell 11 mit Rädern 12 montiert und mittels einer Verlängerungswelle 13 mit einer Armkreuzanordnung 14, 14 a an einem Kraftfahrzeug befestigt. In Fig. 2 sind zwei Arme des Armkreuzes jeweils in zwei verschiedenen

(des »Radialschlags«) der bereiften Fahrzeugräder Schwierigkei- „„ , ., ... ....... ..,™.,v_Ul..ivii

ten. Herkömmlicherweise ist mit einfachen Exzentri- 65 Stellungen gezeigt. Diese gemeinsam wirkenden

zitäts-Registriervorrichtungen nur die Exzentrizität Arme des Armkreuzes greifen in den Rand 15 a der

im unbelasteten Zustand meßbar, da diese nur die Felge des Kraftfahrzeugrads 15 ein. Das Kraftfahr-

Untersuchung eines frei auf einer gesonderten Achs- zeugrad verbleibt dabei in seinem Befestigungszu-

stand an dem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug. So- eine Justiervorrichtung 30 vorgesehen sein, deren

wohl der Reifen 15 b des Kraftfahrzeugrads als auch Wirkungsweise aus der Zeichnung ohne weiteres er-

das Fahrgestell 11 der Registriervorrichtung laufen sichtlich ist.

auf einer ebenen Bodenflüche 16. . Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrich-Wie im einzelnen an·; Fig. 2 ersichtlich, arbeitet 5 tune beschrieben. Das Fahrzeugrad 15 rollt auf der die Registriervorrichtung 1» mit einer Aufzeich- Lauffläche 16 und zieht das Fahrgestell 11 mit. nungsfläche 17 zusammen, die an der Fortsetzungs- Selbstverständlich soll dieser Laufboden bzw. Laufwelle 13 konzentrisch mittels einer Nabenanordnung tisch 16 so nlati und eben wie möglich sein. Der 18 befestigt ist. Gegen die Aufzeichnungsfläche 17 Schreibstift 19 berührt die Aufzeichnungsfiäche 17 liegt ein Schreibstift 19 an, der mittels eines Gestän- io zu Beginn an irgendeinem Punkt eines zu der Auiges an dem Fahrgestell 11 befestigt ist und bei der zeichnungskarte und dem Fahrzeugrad konzentri-Verdrehung der Aufzeichnungsfläche 17 mit dem sehen Kreises. Sobald irgendeine Exzentrizität aui-Kraftfahrzeugrad 15 eine (nicht dargestellte) Reg·- tritt, wird sie von der erfindungsgemäßen Registrierstnerkurve aufzeichnet. Beim Auftreten eines Radial- vorrichtung auf der Aufzeichnungsfläche durch Ausauslaufs bzw. einer Exzentrizität des Kraftfahrzeug- 15 lenkung des Schreibstiftes aus dem genannten Kreis, rades ändert sich der Vertikalabstand zwischen der bei gleichzeitiger Aufrcchterhaltung der Anäage des Fortsetzungswelle« und der Bodenfläche 16, wäh- Schreibstiftes an der Aufzeichnungsfläche, aufgercnd gleichzeitig die Arbeitsfläche des Fahrgestells II zeichnet. Falls sich beispielsweise der Vertikalabdic gleiche bleibt; diese Änderung des VeriikaJab- stand von der FortsetzungsweUe 13 zur Lauffläche stands zwischen der Welle 13 und dem Boden 16 gibt 20 16 verringert, so hat dies eine Verdrehung des Zugnicht nur geometrische Unregelmäßigkeiten des Fahr- hebeis 20 um das untere Lager 24 im Gegenuhrzeugrads 15, wie sie auch im nicht belasteten Zustand zeigersinn zur Folge; dies wiederum verursacht eine sichtbar sind, sondern darüber hinaus auch andere Verdrehung des Zahnsektors 21 im Gegenuhrzeiger-Unregelmaßigkeiten, wie beispielsweise strukturelle sinn gegenüber dem starren Träger 25 und eine entDeformationen des Reifens 15 b, wieder, die nur im 25 sprechende Verdrehung des Ritzels 26 durch den belasteten Zustand des Rades nachweisbar und meß- Zahnsektor im Uhrzeigersinn. Die Drehung des Ritbar sind. _{Zti>
wjrd durch dcn Hcbel 28 ins Große} übersetzt Der Schreibstift 19 wird durch ein an dem Fahrge- und diese vergrößerte Drehung durch den Schreibstell Il montiertes Gestänge gesteuert; dieses Ge- stift 19 aufgezeichnet, derart, daß der Schreibstift in stange weit eine Schlepp- oder Zugstange 20 auf, 30 diesem Falle auf der Schreibfläche 17 eine Auslenwelcne das Fahrgestell 11 mit der FortsetzungsweUe kung nach oben aufzeichnet.

^u" . i*^{amit mit dem} Fahrzeug verbindet. An die- Selbst eine kleine Exzentrizität des unter Last stesem Schlepphebel 20 ist an einer zwischen der Welle henden Fahrzeugrades läßt sich auf diese Weise 13 und dem Fahrgestell 11 gelegenen Stelle ein durch eine beträchtliche, gut wahrnehmende Auslen-Z.ahnsektor 21 starr befestigt. Der Schlepphebel 20 35 kung des Schreibstiftes 19 nachweisen, da der Radius ist aut der Nabe 18 mittels eines Lagers 22 schwenk- des Zahnsektors 21 oder die Länge des Hebelarms bar gelagert und entsprechend auch mit dem Fahrge- 28 oder beide wesentlich größer als der Radius des stell 11 mittels Lagern 23 um eine horizontale Weile Ritzels 26 gewählt werden können. Die Masse des bzw einen Achszapfen 24 schwenkbar verbunden. Hebels kann klein gehalten werden, um eine Verzer-An dem Fahrgestell 11 ist ferner ein zweiter Hebel 40 rung der Aufzeichnung durch die Trägheit des He- oder Trager 25 starr befestigt; er erstreckt sich von bels zu vermeiden. Auf Grund dieser Meß- und dem Fahrgestell 11 in Richtung nach oben und vor- Übersetzungsanordnung vermag die erfindungsgemäße warts (in der Blickrichtung von Fig. I) in Richtung Vorrichtung die unter Last gemessene Exzentrizität aut die r-ortsetzungswelle 13 und verläuft allgemein mit großer Deutlichkeit nachzuweisen, und zwar mit gesehen entlang dem Schlepphcbel 20. Am oberen, 45 Hilfe eines äußerst einfachen Gestänges, das in einfavorderen Ende 27 dieses starr an dem Fahrgestell 11 ■ eher Weise hergestellt und ebenso einfach in bebeiestigten Tragers 25 ist ein Zahnritzel 26 drehbar triebsfähigem Zustand gehalten werden kann, gelagert rjj_{e er}f|_nc]_ung_Sg_ernäß_e Registriervorrichtung läßt Uemaß der Erfindung kämmt dieses Zahnritzel mit sich in einfacher Weise an dem Kraftfahrzeugrad andern Zahnsektor 21 des Schlepphebels 20; das Zahn- 50 bringen und wieder von ihm abnehmen, und zwar litze)I hat emen wesentlich kleineren Durchmesser als durch Betätigung eines einfachen Handrades 31; dieder Zahnsektor; der Registnerschrcibstift 19 ist an ses ist an der Armkreuzwelle 13 mittels einer Madeneinem fest mit dem Ritzel 26 verbundenen Hebel 28 schraube 32 od. dgl. befestigt und wirkt auf die befestigt der wesentlich länger als der Radius des Schwenkhebel 14 des Armkreuzes über einen Kitzels 26 ist. Man erkennt, daß der Zahnsektor und 55 Schraubantrieb 33 mit Flanschen 34, 35 in der aus das Ritzel eine Vertikalbewegung der Fortsetzungs- der Zeichnung ersichtlichen Weise ein. Zusammen welle 13 in Richtung auf die Lauffläche 16 oder von mit dem Armkreuz und der Nabe 18 werden so jeinr weg in eine Drehbewegung des Hebels 28 um- weils der Schlepphebel 20, das Fahrgestell U und wandeln und gleichzeitig diese Bewegung vergrößert, die Registriervorrichtung 10 an dem Fahrzeugrad bederart, daß das Gestänge die Registrierung der Ex- 60 festigt bzw. nach Vornahme der gewünschten Aufzentnzitat durch den Schreibstift 19 auf der Auf- zeichnung wieder von ihm abgenommen, zeichnungsflache 17 erleichtert. In Fig.4 ist schematisch eine Abwandlung hin-Der Schreibstift 19 wird durch eine aus F i g. 3 er- sichtlich der Unterstützung für das Fahrzeugrad mit sichtliche Feder 29 in Anlage gegen die Aufzeich- Reifen 36 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform nungsfläche 17 gehalten; er liefert so eine vergrö- _6s ruht das bereifte Fahrzeugrad auf einem Antriebsrolßerte Aufzeichnung der gemessenen Exzentrizität. lensystem ähnlicher Art, wie es beispielsweise in Dy-Zur Justierung der relativen Stellung des Schreibstif- namometem verwendet wird, statt wie bei der zuvor tes 19 bezüglich der Aufzeichnungsfläche 17 kann beschriebenen Ausführungsform auf einer ebenen ru-

henden Boden- bzw. ßezugsflächc zu laufen. Beiden Füllen ist jedoch gemeinsam, daß das Fahrzeugrad sich relativ zu seiner Unterlage verdreht. Bei der Ausführup.gsform nach F i g. 4 sind in Ausnehmungen einer Bodenknnslruktion F Rollen bzw. Walzen 37 und 38 vorgesehen, von denen eine angetrieben sein kann, um eine Drehung des zu prüfenden Fahrzeugrades zu veranlassen. Nach einer ganz einfachen Ausführuiigsform kann die Vorrichtung eine Doppelhebelkonstruktion, wie bei 39, 40 gezeigt, aufweisen. Diese Hebel sind drehslarr miteinander verbunden und um eine Achse 41 drehbar gelagert. Das Gestänge 39 ist mit der (nicht gezeigten) Achse des zu untersuchenden Rades verbunden, während das Gestängeteil 40 an seinem freien Ende einen Schreibstift zur Aufzeichnung der Exzentrizität auf einer (nicht dargestellten) Aufzeichnungsfläche aufweist; als Aufzeichnungsflächc kann, wie im zuvor beschriebenen Beispiel gezeigt, eine Registrierscheibe od. dgl. dienen. Bei einer derartigen Anordnung ist die dem Schreibstift bei vertikalen Auslcnkungen der FaIuzciigi adachse erteilte Bewegung proportional dem Verhältnis der Längen der beiden Gestängetcile 39 und 40. Falls erforderlich, kann selbstverständlich im Bereich des Schwenklagers 41 ein Überselzungsgestänge vorgesehen werden. Wird der Abstand zwisehen den Antriebsrollen 37, 38 genügend klein gehalten, im Vergleich zum Durchmesser des zu untersuchenden Rades mit Reifen, so können mit einem derartigen System Ex/Jcntrizitätsauslenkungen R längs einer vertikalen Linie mit einer Genauigkeit aufgezeichnet werden, die durchaus an die Genauigkeit heranreicht, welche beim Abrollen des Reifens auf einer ebenen Bodenfläche erzielbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Registriermeßvorrichtung zur Aufzeichnung der Exzentrizität eines Rades, beispielsweise eines bereiften Kraftfahrzeugrades im normalen Belastungszustand, wobei das Rad auf einer Laufunterlage aufliegt und auf dieser abrollt, die mit der Fahrzeugradmitte verbunden ist und auf Änderungen des Abstandes zwischen tier Fahrzeugradmitte und der Laufunterlage beim Abrollen des Fahrzeugrades auf der Laufunterlage anspricht, gekennzeichnet durch ein Fahrgestell (II, 12, 25), ein mit dem Fahrgestell und spindel montierten Rades gestalten, und nicht im beiasteten Zustand des Rades. Jedoch ist es ohne weiteies möglich, daß ein bereiftes Fahrzeugrad im unbelasteten Zustand vollkommen rund erscheinen kann,

5 im montierten Zustand am Fahrzeug und unter Belastung jedoch infolge von Fehlern in der Bereifung erhebliche Exzentrizitäten oder Unregelmäßigkeiten aufweisen kann.

Aus der britischen Patentschrift I 0S6 549 ist es

o bekannt, an einem Rad zwar unter Last, aber in einer Meßvorrichtung montiert Messungen vorzunehmen. Dieses Rad wird hierzu in schnelle Rotation versetzt, insbesondere mit der Geschwindigkeit, die der durch die dynamische Unwucht bestimmten Resonanzfre-

i li

der Fahrzeugradmitte verbundenes Gestänge 15 quenz" entspricht. Hierbei werden im wesentlichen

(20), das das Fahrgestell beim Abrollen des zu dynamische Erscheinungen beobachtet und die dyna-

prülenden Rades (15) auf der Laufunterlage mische Unwucht durch Anbringung von Kompensa-

(16) nachzieht und den Abstandsänderungen zwi- !ionsgewichten ausgeglichen. Die statische Unrund-

schen l.aufunterlage (16) und Fahrzeugradmittc heit des Rades kann hierdurch nicht bestimmt wer-

(13) entsprechende Verstellbewegungen erzeugt, 20 den. eine Übersetzungsvorrichtung (21, 26. 28), die

die Verstell bewegung des Gestänges (20) in grö ßere Verstellbewegungen einer Aufzeichnungsvorrichtung (19) übersetzt, die eine Aufzeichnung der Exzentrizität des Rades liefert.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtung eine an dem zu untersuchenden Fahrzeugrad angebrachte Aufzeichnungskarte bzw. -scheibe (17) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung ein durch die Verstellbewegungen des Gestänges (20, 21) angetriebenes Zahnditl (26) d i i di

Aus der deutschen Auslegeschrift 1222 711 ist eine Auswuchtvorrichtung bekannt, die es wahlweise gestattet, das Auswuchten von Kraftfahrzeugrädern unmittelbar am hochgehockten Fahrzeug vorzunehmen. Eine Messung der statischen Unrundheit ist hiermit nicht möglich.

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung angegeben werden, die es gestattet, die geometrischen Abmessungen eines Rades einschließlich des Reifens zu messen und Abweichungen von einem vollständigen Kreis, also die statische Unrundheit, aufzuzeichnen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Registriermeßeinrichtung der eingangs genannten Art dü-

triebenes Zahnradritzel (26) und einen mit die- durch gelöst, daß erfindungsgemäß ein Fahrgestell,

sem Ritzel verbundenen Gestängehebel (28) auf- 35 ein mit dem Fahrgestell und der Fahrzeugradmitte

weist, der wesentlich langer als der Radius des verbundenes Gestänge, das das Fahrgestell beim Ab-

Ritzels ist und an seinem freien Ende einen rollen des zu prüfenden Rades auf der Laufunterlage

Schreibstift (19) der Aufzeichnungsvorrichtung nachzieht und den Abstandsänderungen zwischen

^tra8¹· Laufunterlage und Fahrzeugradmitte entsprechende

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- 40 Versteilbewegungen erzeugt, eine Übersetzungsvot-

kennzeichnet, daß das Gestänge (20) ein Zahnsegment (21) aufweist, das mit dem auf dem Fahrgestell (11, 25) drehbar gelagerten Zahnritzel (26) kämmt.