DE2036927A1 - Vorrichtung zum Anzeigen der Einstellung von Fahrzeugradern - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Anzeigen der Einstellung von Fahrzeugrädern

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Anzeigen der Stellung der Hader von Fahrzeugen, wie sie z.B. in Kraftfahrzeugwerkstätten benutzt werden, um beispielsweise den Vorlauf eines Fahrzeugrades zu messen, damit dann, wenn ein Fehler festgestellt wird, die erforderlichen Abhilfemaßnahmen getroffen werden können. Insbesondere betrifft die Erfindung zum Anzeigen der Stellung von Fahrzeugrädern geeignete Vorrichtungen der Bauart mit einem tragenden Unterbau, auf dem eine Meßplatte gelagert ist, die sich quer zur Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs bewegen kann, das über die Meßplatte gefahren wird, wobei die Meßplatte beim Gebrauch der Vorrichtung in Abhängigkeit von den auf sie durch ein Rad des Fahrzeugs aufgebrachten Kräften aus einer Ruhestellung heraus bewegt wird, und wobei eine Einrichtung zum Messen der Verlagerung der Meßplatte vorgesehen ist. Eine solche Vorrichtung wird im folgenden als "Vorrichtung der genannten Art" bezeichnet.

Gemäß der Erfindung soll eine verbesserte Vorrichtung der genannten Art geschaffen werden.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Radstellungs-Anzei^evorrichtung der genannten Art vor, bei der bezogen auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vor der Meßplatte eine in

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der Querrichtung verlagerbare Auffahrtsplatte oder Eaiape angeordnet ist.

Hierbei sind die Meßplatte und die Rampe vorzugsweise so gelagert, daß sie in Fluchtung miteinander stehen und in der gleichen waagerechten Ebene liegen, und die Meßplatte ist nur mit der Meßeinrichtung gekuppelt.

Sowohl die Auffahrtsrampe als auch die Meßplatte sind zweckmäßig auf Rollen gelagert, um einer Verlagerung einen möglichst geringen Widerstand entgegenzusetzen, und es ist dafür gesorgt, daß sich die beiden Platten im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bewegen könnenj die zu diesem Zweck vorgesehenen Führungsmittel umfassen vorzugsweise an den Platten befestigte Schienen, die mit auf dem Unterbau drehbar gelagerten Führungsrollen zusammenarbeiten.

Damit jede Platte-wieder in ihre Ruhestellung zurückgeführt wird, nachdem ein Fahrzeug über die betreffende Platte hinweggefahren ist, kann man Federmittel vorsehen, die so eingerichtet sind, daß sie die zugehörige Platte ohne Rücksicht auf die Richtung der Verlagerung der Platte gegenüber ihrer Ruhestellung wieder in diese Ruhestellung zurückführen.

Die Einrichtung zum Messen der Verlagerung der Meßplatte kann zweckmäßig ein Potentiometer umfassen, das durch einen Zahnstangen- und Ritzeltrieb oder dergl. betätigbar und mit einer Registriervorrichtung gekuppelt ist, die sowohl die Amplitude als auch die Richtung der Verlagerung anzeigt.

. Zweckmäßig ist vor der erwähnten waagerechten Aufi'ahrtsplatte eine geneigte Auffahrtsrampe angeordnet, und jenseits der Meßplatte ist eine Abfahrtsrampe vorgesehen, in der zweckmäßigerweise die Meßeinrichtung untergebracht ist.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand se nematisch" er Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert»

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Fig. 1 veranschaulicht schematise]! in einem kleinen Maßstab die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Radstellüngs-Anzeigevorrichtung.

!Fig.. 2 veranschaulicht in einem Kräftediagramm verschiedene Kräfte, die auf ein umlaufendes, sich am Boden abstützendes Fahrzeugrad wirken.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Radstellungs-Anzeigevorrichtung in einem unterteilten Längsschnitt.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 3 in einem verkürzten, teilweise weggekrochen gezeichneten Grundriß.

In Fig. 1 ist der Grundgedanke einer insgesamt mit 13 bezeichneten Radstellungs-Anzeigevorrichtung gemäß der Erfinaung dargestellt. Die Vorrichtung hat eine langgestreckte Form, und zwischen ihren Enden ist eine Meßplatte 12 angeordnet, die quer zur Längsachse der Vorrichtung 13 bewegbar ist. Beim Gebrauch der Vorrichtung wird ein Fahrzeug, bei dem zwei Räder bezüglich ihres Vorlaufs geprüft werden sollen, so über die Anzeigevorrichtung 13 gefahren, daß sich nur eines der zu prüfenden Räder über die Meßplatte 12 hinweg bewegt.

In Fig. 1 ist bei 10a eine erste Stellung und bei 10b eine danach erreichte zweite Stellung der Vorderräder eines Fahrzeugs dargestellt, das in Richtung des Pfeils A über die Anzeigevorrichtung 13 gefahren wird. Gemäß Fig. 1 weisen beide Räder einen Vorlauf auf, d.h. zwei Ebenen, die mit den Hauptebenen der beiden Räder zusammenfallen, konvergieren in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs entsprechend dem Pfeil A. Da die Meßplatte 12 quer zur Fahrtrichtung bewegbar ist, bewegt sich das Fahrzeug längs der gestrichelten Linie 14, und die Meßplatte 12 wird über eine dem Vorlauf des linken Rades entsprechende Strecke in der Querrichtung bewegt. Diese Bewegung der Meßplatte 12 ermöglicht es daher, die Größe des Vorlaufs des linken Rades zu ermitteln.

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Bei den mit Hilfe der bis jetzt bekannten Anzeigevorrichtungen durchgeführten Messungen ergibt sich aus technischen Gründen eine Unsicherheit, da hierbei nicht die Kräfte " berücksichtigt werden, die auf die Reifen der Räder wirken, welche einen Vorlauf aufweisen oder aber in einer dem Gegenteil eines Vorlaufs entsprechenden Richtung eingestellt sind. Die Kräfte, die an der Berührungsfläche zwischen dem Reifen eines einen Vorlauf aufweisenden Rades und dem Boden auftreten, sind in Fig. 2 dargestellt. Gemäß Fig, 2 wirkt auf den Reifen eine Kraft F1, die in der Drehebene des Rades zur Wirkung kommt, und ferner tritt eine Kraft F2 auf, die im rechten Winkel zur Drehebene des Rades wirkt und dadurch ent-™ steht, daß sich das Rad in einer anderen Ebene dreht, als in der Ebene, in welcher es sich in Richtung des Pfeils A geradlinig bewegt.

Die Kräfte F1 und F2 variieren in Abhängigkeit von mehrexen Faktoren, z.B. unter anderem dem Zustand des Reifenprofils, dem Reifentyp, dem Fluchtungsfehles des Rades, dem Luftdruck im Reifen und der Konstruktion der Radaufhängung des Fahrzeugs.

Die genannten Kräfte bewirken, daß derjenige Teil des Reifens seitlich verlagert wird, der jeweils in Berührung mit dem Boden steht. Betrachtet man ein Fahrzeug, das sich der Maßplatte 12 der Anzeigevorrichtung 13 nähert, wird ersicht- ψ lieh, daß in dem Augenblick, in dem das rechte Rad erstmalig in Berührung mit der Meßplatte 12 kommt, der sich am Boden abstützende Teil des Reifens des linken Rades in einen entspannten Zustand zurückkehren kann, was zur Folge hat, daß die Meßplatte 12 eine anfängliche Bewegung in der Querrichtung ausführt, wodurch die Messung des Vorlaufs mit einer Unsicherheit behaftet wird.

In Fig. 3 und 4 erkennt man eine erfindungsgemäße Radstellungs-Anzeigevorrichtung 20, die im Grundriß eine langgestreckte rechteckige Form hat und eine Grundplatte 21 umfaßt, die eine Unterstützung für die verschiedenen Teile der Anzeige-

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vorrichtung bildet. Betrachtet man die Anzeigevorrichtung 20 als Ganzes und unter Berücksichtigung der Richtung, in der ein Fahrzeug über die Vorrichtung hinweg gefahren wird, umfaßt die Vorrichtung als mit einem Ead zusammenarbeitende Flächen erstens eine geneigte Auffahrtsrampe 22, zweitens eine Auffahzfcsplatte 23, die auf der Grundplatte 21 so gelagert ist, daß sie sich in beiden Richtungen quer zur längsachse der gesamten Vorrichtung bewegen kann, drittens eine Meßplatte 24, die auf ähnliche Weise so gelagert ist,, daß sie sich in beiden Richtungen quer zur Längsachse der Vorrichtung bewegen kann, und schließlich viertens eine Abfahrtsrampe 25.

Die Auffahrtsrampe 22 umfaßt einen geneigten Abschnitt 2.6, der sich zwischen zwei waagerechten Abschnitten 27 und-28 erstreckt, welche das vordere bzw. hintere Ende der Auffahrtsrampe bildenj der vordere Abschnitt 27 ist mit dem vorderen Rand der Grundplatte 21 z.B. durch Schrauben oder dergl. verbunden. Der waagerechte hintere Abschnitt 28 ist von der Grundplatte 21 aus durch einen Abstandhalter 29 unterstützt, an dem dieser Abschnitt mittels Schrauben oder dergl. befestigt ist.

Die Auffahrtsplatte 23 ist als rechteckige Metallplatte ausgebildet und waagerecht so angeordnet, daß ihr vorderer Rand dem hinteren Rand der Auffahrtsrampe 22 unmittelbar benachbart ist j die Auffahrtsplatte 23 ist von der Grundplatte 21 aus durch Stahlrollen 30 unterstützt, deren Achsen parallel zur Hauptachse der gesamten Anzeigevorrichtung 20, d.h. parallel zur Fahrtrichtung eines Fahrzeugs verlaufen, das über die Vorrichtung· hinweggefahren wird. Die Auffahrtsplatte 23 kann sich gegenüber der Mittellinie der Vorrichtung in der Querrichtung nach beiden Seiten bewegen, und die Rollen 30 gewährleisten, daß einer solchen Querbewegung nur ein minimaler Widerstand entgegengesetzt wird. Zwischen benachbarten Rollen 30 sind Abstandhalter 31 angeordnet, um die Rollen in gleich großen Quorabütündon zu halten, und die Auffahrtsplatte 23 ist sowohl an inrem vorderen als auch ihrem hinteren Ende auf ihrer

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Unterseite mit Führungsschienen 33 "bzw. 32 versehene die Hinterkante .der vorderen Führungsschiene 33 und die Vorderkante der hinteren Führungsschiene 32 stehen in Rollberührung mit itollen 34, die auf der Grundplatte 21 um senkrechte Achsen drehbar gelagert sind. Die Führungsschienen 32 und 33 sowie die Rollen 34 dienen dazu, die Auffahrtsplatte 23 so zu führen, daß sie in der Längsrichtung nicht "bewegbar ist, sich jedoch, im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs, das über die Vorrichtung 20 hinweggefahren wird, ungehindert bewegen kann.

Ebenso wie die Auffahrtsplatte 23 ist die Meßplatte als rechteckige Metallplatte ausgebildet und von der Grundplatte 21 aus unterstützt und geführt. Der vordere Sand der Meßplatte 24 ist in unmittelbarer Mhe des hinteren Randes der Auffahrtsplatte 23 angeordnet, und die Meßplatte liegt in der gleichen waagerechten Ebene wie die Auffahrtsplatte, so daß die beiden Platten 23 und 24 eine ebene Fläche bilden, über die ein Fahrzeug hinwegfahren kann.

Die Abfahrtsrampe 25 umfaßt an ihrem vorderen Rand einen dem hinteren Rand der Meßplatte 24 benachbarten waagerechten Abschnitt 35, der von der Grundplatte 21 aus durch Klötze oder Abstandhalter 36 unterstützt ist, mit denen er durch Schrauben verbunden ist. Jenseits des waagerechten Abschnitts 35 umfaßt die Abfahrtsrampe einen nach oben geneigten Abschnitt 37, einen waagerechten mittleren Abschnitt 38 und einen nach unten geneigten hinteren Abschnitt 39, an den sich ein waagerechter hinterer Abschnitt 40 anschließt, der das hintere Ende der Abfahrtsrampe 25 bildet. Der hintere Abschnitt 40 ist mit der Grundplatte 21 z.B. durch Schrauben oder dergl. verbunden. .

Damit sowohl die Auffahrtsp'latte "23 als auch'die Meßplatte 24 in ihre mittlere Ruhestellung züruckgefuhrt werden können, trägt die Auffahrtsplatte 2'3 auf xtirer Unterseite unter ihrem vorderen Rand nach vorn ragende Arisatz'stLtdice 41 i

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die in den Raum unter der Auffahrtsrampe 22 hineinragen und zu beiden Seiten der Mittellinie der Anzeigevorrichtung so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein Querabstand vorhanden ist. Die einander zugewandten Flächen der "beiden Ansatzstücke 41 stützen sich an den "benachbarten äußeren Enden von zwei Schraubenfedern 42 ab, deren innere Enden an einem zentral angeordneten klotz 43 anliegen, welcher durch die Grundplatte 21 unterstützt und an ihr befestigt ist. Der Klotz 43 weist eine sich in der Querrichtung erstreckende durchgehende Bohrung auf, in der eine Stange 44 zum Unterstützen und Führen der beiden Federn 42 angeordnet ist. Diese Anordnung erzeugt eine Rückstellkraft, durch die die Auffahrtsplatte 23 in ihre Runestellung zurückgeführt wird, nachdem ein Fahrzeug über diese Platte hinweggefahren ist. -

Ferner ist eine Anordnung ähnlich derjenigen zum Zurückstellen der Auffahrtsplatte 23 vorgesehen, um die Meßplatte 24 in ihre Mittel- oder Ruhestellung zurückzuführen, doch trägt der hintere Rand der Meßplatte 24 in diesem Fall einen sich längs der Mittellinie der Vorrichtung erstreckenden, nach vorn ragenden Klotz 45, der auf beiden Seiten mit je einem Zapfen 46 versehen ist, und diese Zapfen erstrecken sich durch an der Grundplatte 21 befestigte Lagerböcke 54? das freie Ende jedes Zapfens 46 trägt ein mit Außengewinde versehenes Buchsenteil 48, das einen Flansch 49 aufweist. Der Flansch 49 stützt sich am benachbarten Ende einer Schraubenfeder 50 ab, die auf ein weiteres Buchsenteil 51 aufgeschoben ist, durch welches der Zapfen 46 hindurchragtf das Buchsenteil 51 ist nahe seinem äußeren Ende durch einen an der Grundplatte 21 befestigten lagerbock 53 unterstützt. Auf das äußere Ende jedes Zapfens 46 sind zwei Gegenmuttern 52 aufgeschraubt, und nahe dem Flansch oder Bund 49 der mit Außengewinde versehenen Buchse 48 ist zwischen diesem Bund und dem lagerbock 54 eine Mutter 54a angeordnet, die in der Vorwärts- oder Rüekwärtsrichtung gedreht werden kann, um die Spannung der Schraubenfeder 50 einzustellen, damit sich für den Widerstand, der einer Bewegung der Meßplatte 24 in der

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Querrichtung entgegengesetzt wird, ein optimaler Wert ergibt.

Damit das Ausmaß der Verlagerung der Meßplatte 24 in der Querrichtung angezeigt werden kann, ist an dem mit dem hinteren Rand der Maßplatte befestigten Klotz 45 an dessen Oberseite und am hinteren Ende des Klotzes eine Zahnstange 55 angebracht, die mit einem Ritzel 56 kämmt, welches in einem durch die Grundplatte 21 unterstützten Lagerbock 57 gelagert ist und in Antriebsverbindung mit dem. nicht dargestellten drehbaren Schleifkontakt eines Potentiometers $8 oder dergl. steht* das elektrisch mit einer nicht dargestellten optischen Aufzeichnungsvorrichtung verbunden ist, mittels 'dessen sowohl die Amplitude als auch die Richtung der Verlagerung der Meßplatte 24 registriert wird«, Da die Meßmittel, Reiche die Zahnstange 55j das Ritzel 56 und das Potentiometer -^8 umfassen, im Inneren der Abfahrtsrampe 25 untergebracht sand, nimmt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung nur wenig Saum ein.

Bei der der Registriervorrichtung zugeordneten elektrischen Schaltung kann es sich um eine elektronische Schaltung handeln, die es ermöglicht, einen Meßwert während einer vorbestimmten Zeitspanne auch dann noch optisch anzuzeigen, wenn das Fahrzeug schon von der Vorrichtung 20 heruntergefahren worden ist, und wenn die Meßplatte 24 bereits wieder in ihre mittlere Ruhestellung zurückgekehrt ist. Die Registriervorrichtung kann zweckmäßig mit einer Warnvorrichtung bzw. einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Signals ausgerüstet sein, so daß die Bedienungsperson.der Vorrichtung.20 augenblicklich davon in Kenntnis,gesetzt wird» ob die Rädej* einen solchen Fluchtungsfehler aufweisen» daß das Auftreten einer übermäßigen Abnutzung der Reifen oder anderer Störungen zu erwarten

Beim Gebrauch der Vorrichtung wird somit ein Fahrzeug über die Vorrichtung hinweggefahren, und wenn das eine Rad auf die in der Querrichtung frei bewegbare Auffahrtsplatte 23 rollt, bewirkt die Tatsache, daß sich der Reifen des

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anderen Rades entspannt,.und daß hierdurch eine seitliche Bewegung herbeigeführt wird, daß eine anfängliche Verlagerung des Fahrzeugs und damit auch der Auffahrtsplatte 23 hervorgerufen wird·. Danach■■ rollt das Rad des Fahrzeugs auf die Meßplatte 24, die hierbei entsprechend dem Fluchtungsfehler des Rades in der Querrichtung verlagert wird. Das Ausmaß dieser Verlagerung der Meßplatte wird mit Hilfe der Registriervorrichtung angezeigt oder registriert, so daß der Benutzer der Vorrichtung 20 feststellen kann, ob Abhilfemaßnahmen erforderlich sind, um die in Frage kommenden Räder des Fahrzeugs neu einzustellen, und daß der Benutzer erkennen kann, in welchem Ausmaß das betreffende Rad gegebenenfalls verstellt werden muß.

Da die bewegliche Auffahrtsplatte 23 es ermöglicht,
das sich am Boden abstützende Rad von den auf. es wirkenden
seitlichen Kräften zu entlasten, ermöglicht die Verlagerung der Meßplatte 24 im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen ein genaueres Anzeigen der Größe des Fluchtungsfehlers der zu
prüfenden Räder,

Patentansprüche: 109815/ 1288

ORlQiNAL !NSPECTEO

Claims (4)

1. P A T E 1 T A Il S P R Ii C H E

   ί 1.' Vorrichtung zum Anzeigen der Stellung der Räder von fahrzeugen mit einem tragenden Unterbau, einer auf dein Unterbau angeordneten Meßplatte, die so gelagert ist, daß sie sich quer zur Richtung der Bewegung eines Fahrzeugs bewegen kann,..,. das über die Meßplatte hinweggefahren wird, wobei die Meßplatte beim Gebrauch der Vorrichtung gegenüber ihrer Ruhestellung in Abhängigkeit von Kräften bewegbar ist, die auf sie durch ein Rad des Fahrzeugs ausgeübt werden, und mit Meßmitteln zum Messen der Verlagerung der Meßplatte gegenüber ihrer Ruhestellung, gekennzeichnet durch eine auf dem Unterbau (21) vor der Meßplatte (24) gelagerte Auffahrtsplatte (23)j die so gelagert ist, daß sie sich quer zur Bewegungsrichtung des darüber hinwegfahrenden Fahrzeugs verlagern läßt. ·
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßplatte (24) und die Auffahrtsplatte (23) so angeordnet sind, daß sie in Fluchtung miteinander stehen und in der gleichen oder im wesasfclichen der gleichen waagerechten Ebene liegen»
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch! oder 2, dadurch g e·- kennzeichnet , daß jede der beiden Platten (23, < 24) auf Rollen (30) gelagert ist, und daß jede Platte mit daran befestigten Führungsschienen (32, 33) versehen ist, die mit auf dem Unterbau (21) drehbar gelagerten Führungarollen (34) zusammenarbeiten.

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4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß jenseits der Meßplatte (24) eine Abfahrtsrampe (25) angeordnet ist, in deren Innerem die Meßmittel (55, 56, 58) untergebracht sind.

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