DE2109044A1 - Vorrichtung zum Verteilen von Richtkraften - Google Patents

Description

Beg.-Nr. P 3k/ΛZ]

Dr.F/F

2k, 2. 1971

Applied Power Industries, Inc. Milwaukee, Wisconsin 53218, V.St.A.

Vorrichtung zum Verteilen von Sichtkräften

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen der Bichtkräfte für eine Eichtanordnung zum Eichten von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugrahmen mit in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen an einer Bichtbühne verankerbaren Stempeln zum Erzeugen von Bichtkräften und Widerlagerelementen zum Aufnehmen von Gegenkräften.

Bei einer Eichtanordnung dieser Art geht es darum, die Eichtkräfte jeweils an der geeignetsten Stelle und in der geeignetsten Eichtung und Größe in die zu richtende Karosserie bzw. den zu richtenden Eahmen einzuleiten. Das aber läuft vor allem auch auf die Forderung hinaus, ein in möglichst vielen verschiedenen geometrischen Konfigurationen in sich stabiles System für die Übertragung und gegenseitige Kompensation von Bichtkräften und "Gegenkräften zu schaffen.

Ein Beispiel für eine solche Eichtanordnung ist das von der Anmelderin unter dem Handelsnamen "Korek" vertriebene Eichtsystem. Dieses Bichtsystem besitzt eine Bichtbühne mit einem Gittermuster von in eine Betonplatte eingebetteten Kanälen, auf die ein unfallbeschädigtes und zu richtendes Kraftfahrzeug aufgesetzt werden kann. Mit Hilfe geometrisch unterschiedlicher Anordnungen von Kraftquellen wie auf starre Stempel wirkenden Druckkolben in Verbindung mit flexiblen Kraftübertragungsorganen wie Ketten lassen sich dann Bichtkräfte in vielerlei Sichtung und Größe gewinnen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu die es in Zusammenwirken mit einer Sichtanordnung der eingangs

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erwähnten Art ermöglicht, einen Bichtkräfte erzeugenden Stempel mit der Übertragung von den Bichtkräften entgegenwirkenden Gegenkräften dienenden Widerlagerelementen in starrer oder flexibler Ausführung, die an der Bichtbühne und/oder einem zu richtenden Fahrzeugteil angreifen, zu einem sich bei unterschiedlicher geometrischer Form selbst stabilisierenden und von inneren Momenten zumindest weitgehend freien Kraftübertragungssystem zusammenzukoppeln.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere aneinander angelenkte Zwischenglieder, von denen jedes mit mindestens einem Übertragungsorgan zum Übertragen von Kräften koppelbar ist und die so' miteinander verbunden sind, daß die von jedem einzelnen Zwischenglied übertragenen Kräfte eine gemeinsame Achse im wesentlichen senkrecht dazu schneiden.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Führung aller zusammenwirkenden Kräfte durch eine gemeinsame und zu den Kräften jeweils senkrechte Achse werden alle zu inneren Momenten führenden Kräfte ausgeschaltet, und das entstehende Kraftsystem bleibt bei unterschiedlicher geometrischer Formgebung stets in sich stabil.

Bei einer bevorzugten Ausführuagsforin der Erfindung tragen von drei miteinander verbundenen Zwischengliedern jeweils an ihren freien Enden das erste einen Bügel für die Aufnahme eines Eichtkräfte erzeugenden Stempels, das zweite einen innerhalb des Bügels des ersten angelenkten Gelenkstutzen zum Einleiten einer ersten Gegenkraft und das dritte ein schwenkbar mit dem Bügel des ersten verbundenes Joch zum Einleiten einer zweiten Gegenkraft und besitzen Bügel, Gelenkstutzen und Joch eine gemeinsame und zu den in den jeweiligen Zwischengliedern unter unterschiedlichen Winkeln zueinander übertragenen Kräften jeweils etwa senkrecht verlaufende Schwenkachse. Eine solche Ausbildung ermöglicht beispielsweise eine Stabilisierung eines starren und axial belasteten Widerlagerelements in einer Lage in der gleichen Ebene, in der auch die belastende Kraft liegt.

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In Ausgestaltung der Erfindung kann das Joch einen Jochbogen zum Einleiten einer nach abwärts gerichteten stabilisierenden Gegenkraft an einem Punkt unterhalb der gemeinsamen Schwenkachse von Bügel, Gelenkstutzen und Joch aufweisen. Für die Einleitung der stabilisierenden Gegenkraft kann dabei eine als Schlinge durch den Jochbogen geführte Kette mit an der Eichtbühne festlegbaren freien Enden vorgesehen sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, das alle ihre Merkmale und Vorteile erkennbar werden läßt; dabei zeigen in der Zeichnung:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Kraftverteilung für eine Eichtanordnung mit einem Ausschnitt aus deren Eichtbühne,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Darstellung von Fig. 2 entlang der Schnittlinie 3 - 3 in Fig. 2 und

Fig. k'eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 2 mit durch die Sichtlinie h - k in Fig. 2 gegebener Blickrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Richtanordnung besitzt eine Richtbühne mit in eine Betonplatte 14 eingebetteten Kanälen 12, die ein Gittermuster für die Verankerung einer Richtvorrichtung zum Richten von Fahrzeugrahmen oder Fahrzeugkarosserien bilden.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kraftverteilvorrichtung, die als Ganzes mit 20 bezeichnet ist, ist in Fig. 1 in typischer Arbeitsstellung oberhalb der Richtbühne 10 in Zusammenwirken mit einem flexiblen Widerlagerelement in Form einer Kette !^dargestellt, deren Trume 17 und 18 als Schlinge durch die Vorrichtung 20 laufen. Beide Kettentrume 17 und 18 sind an ihren freien Enden mit Abstand voneinander mittels Klammern 19 in den Kanälen 12 festgelegt, die sich in einer unendlichen Anzahl von Stellungen längs dieser Kanäle 12 anbringen lassen.

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Die Eichtbühne 10, die Kanäle 12 und die Klammern 19 entsprechen in ihrer hier vorliegenden Ausführung der in älteren Vorschlägen der Anmelderin (Patentanmeldungen P 19 33 571.δ, Ρ 19 33 572.9 und P 19 33 573·0) und sollen daher im folgenden nicht näher beschrieben werden.

Ein längenveränderlicher Stempel zum Erzeugen von Bichtkräften, der im vorliegenden Falle als Hydraulikzylinder kO ausgebildet ist und über einen Schlauch 4-1 von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckflüssigkeitsquelle mit Druckkraft beaufschlagt werden kann, sitzt mit seinem unteren Ende kz schwenkbar in einer der an der ßichtbühne 10 verankerten Klammern 19· Der Druckzylinder kO besitzt einen ausfahrbaren Schaft kj>, der bis zur Vorrichtung 2Q nach oben reicht und mit den Trumen 17 und 18 der Kette 16 ein Dreibein bildet. Die Vorrichtung 20 bildet den Scheitel des Dreibeins, und von ihr geht eine starre Stütze k$ aus, die durch den Druckzylinder kO in Axialrichtung belastet werden kann.

Wie Fig. 2, 3 und k zeigen, besitzt die Vorrichtung 20 einen Gelenkstutzen 21, einen Bügel 22 und ein Joch 23, die über einen gemeinsamen Gelenkzapfen 2k schwenkbar miteinander verbunden sind. Wie am deutlichsten Fig. k zeigt, weist der Gelenkstutzen 21 eine von einem Ende seines Körpers 30 ausgehende Zunge 29 auf. Der Körper 30 ist mit einer Innenbohrung 31 für die Lagerung von Stützen wie der starren Stütze k$ von Fig. 1 versehen. Die Zunge 29 enthält ein zentral darin angeordnetes Loch 28 von den Durchmesser des Gelenkzapfens 2k geringfügig übersteigender lichter Weite, dae den Gelenkzapfen 2k aufnimmt und eine Drehbewegung des Gelenkstutzens 21 um den Gelenkzapfen 2k gestattet.

Der Bügel 22 besitzt ein Paar Schenkel 32 und 33, die zwischen sich einen Zwischenraum 3k einschließen, in dem die Zunge 29 des Gelenkstutzens lose Aufnahme findet. Die Schenkel 32 und 33 gehen in ein Bodenstück 35 über, das eine Innenbohrung 36 für die Aufnahme eines Stempels wie des ausfahrbaren Schaftes k3 von Fig. 1 aufweist. Beide Schenkel 32 und 33 sind jeweils mit einem von zwei axial

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miteinander fluchtenden Löchern 37 bzw. 38 versehen, deren lichte Weite den Durchmesser des Gelenkzapfens 2k geringfügig übersteigt und die den Gelenkzapfen 2k aufnehmen und eine Drehung des Bügels 22 um den Gelenkzapfen 2k gestatten.

Das Joch 23 besitzt ein Paar nach oben gerichteter Wangen 50 und 51t die jeweils in Nabenabschnitten 52 bzw. 53 enden. An ihren unteren Enden gehen die Wangen 50 und 51 in einen gemeinsamen Jochbogen 5k mit einem Schlitz ^5 über, in dem die Kette 16 gegen ein Herausgleiten aus dem Joch 23 während des Betriebes gesichert ist. Die Wangen 50 und 51 weisen jeweils Hohlräume wie den Hohlraum 56' in der Wange 51 auf, die einen maximalen Schwenkwinkel für den Gelenkstutzen 21 und den Bügel 22 zulassen (vgl. Fig. 2) und das Einfädeln der Kette 16 durch die Wangen 50 und 5I beim Aufbau erleichtern.

Die Nabenabschnitte 52 und 53 enthalten axial miteinander fluchtende Löcher 58 bzw. 571 die einen Paßsitz für den Gelenkzapfen 2k schaffen. Eine in eine Gewindebohrung 61 einschraubbare Schraube steht mit dem Gelenkzapfen 2k in Eingriff und verhindert dessen seitliche Verschiebung oder Verdrehung. Wie am deutlichsten Fig. k erkennen läßt·, fluchten nach dem Zusammenbau von Gelenkstutzen 21, Bügel 22 und Joch 23 deren Löcher 58, 37, 28, 38 und 57, und der Gelenkzapfen 2k definiert eine Hauptachse X-X, um die sich Gelenkstutzen 21, Bügel 22 und"Joch 23 gegeneinander verdrehen lassen.

In Fig» 1 ist die Vorrichtung 20 in einer typischen Betriebsstelluiig für die Übertragung einer axialen Druckkraft auf die starre Stütze 45 zur Weitergabe an ein Rahmenteil eines Fahrzeugs dargestellt. Der Druckzylinder kO liefert dabei eine durch einen Pfeil nach Wirkungslinie und Wirkungssinn angedeutete Kraft FC.

Die Kette 16 und die starre Stütze k5 wirken bei diesem Aufbau als Widerlagereleraente und übertragen Gegenkräfte FY bzw. FK. Aus Fig. 2 und 3 erkennt man, daß alle drei Kräfte FC, FY und FK durch die Haupi^fese X-X hindurchgehen.

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Wie am besten aus Fig. k zu ersehen ist, liegt die Kraft FK etwa im Zentrum des Gelenkzapfens 2k an und wirkt der vom Druckzylinder kO erzeugten Kraft FC entgegen. Diese "raft FC ist in Form eines Paares von etwa gleich großen Kräften FC1 una £C2 dargestellt, die über die Schenkel 32 bzw. 33 des Bügels 22 zum Gelenkzapfen Zk gelangen. Da die Schenkel 32 und 33 symmetrisch zur Zunge 29 liegen, erzeugen die Kräfte FC1 und FC2 kein nennenswertes Drehmoment am Gelenkzapfen Zk. Den vertikalen Kraftkomponenten wirkt bei der getroffenen Anordnung die Kette 16 entgegen. Wie die Zeichnung zeigt, wird das Joch 23 durch die an der Eichtbühne 10. verankerte Kette 16 an einer Aufwärtsbewegung gehindert. Die Gegenkräfte in den Kettentrumen 17 und 18 sind mit FP1 bzw. mit FE2 bezeichnet. Diese Gegenkräfte FP 1 und FP2 ergeben die nach abwärts gerichtete Kraft FY in Fig. 1 und 2. Die Kraft FY kommt auf den Gelenkzapfen Zk in Form zweier gleich großer Kräfte FY.1 bzw. FY2 in den Nabenabschnitten 52 bzw. 53 zur Einwirkung. Die ftabenabschnitte 52 und 53 liegen symmetrisch sowohl zum Bügel 22 als auch zur Zunge 29· Dank dieser Symmetrie im Aufbau liegen die etwa gleich großen Kräfte FY1 und FY2 symmetrisch zu den anderen auf den Gelenkzapfen Zk wirkenden Kräften FK, FC1 und FC2 an diesem an. Durch diese Kräftesymmetrie werden Drehmomente auf den Gelenkzapfen 2k ausgeschlossen.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Lagebeziehung zwischen dem Bügel 22 und dem Gelenkzapfen 2k einerseits und den anderen Vorrichtungsteilen andererseits bei dem oben beschriebenen Aufbau besteht darin, daß sämtliche auf den Gelenkzapfen 2k einwirkenden Kräfte FK, FC1, FC2, FY1 und FY2 jeweils angenähert unter einem rechten Winkel durch die Hauptachse X. - X hindurchgehen, die eine Wirkungsebene für diese Kräfte definiert. Wenn die Trume 17 und 18 der Kette 16 wie in der Zeichnung gleich lang sind, dann steht diese Wirkungsebene ungeachtet der Winkellage der einzelnen Sicht- und Gegenkräfte im wesentlichen senkrecht zur Eichtbühne 10. Jedoch nimmt die Vorrichtung immer dann eine stabile Konfiguration an und behält diese bei, wenn die Wirkungsebene der Kräfte zwischen den Kettentrumen 17 und 18 liegt.

Außerdem bewegt sich die Vorrichtung 20 im Verlaufe einer Verformung des Fahrzeugrahmenteiles (vgl. Fig. 1) unter der von der Stütze k5

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darauf ausgeübten ^raft auf einem von den Trumen 17 und 18 der Kette 16 und ihren. Angriffspunkten an der Richtbühne 10 festgelegten Kreisbogen. Wie die Zeichnung zeigt, wirken die schrägen Kräfte FP1 und FP 2 auf einen Punkt, der stets unterhalb der Hauptachse X-X liegt. Diese Lagebeziehung zusammen mit der Einwirkung aller Kräfte in im wesentlichen ein und derselben Ebene gewährleistet eine betriebliche Stabilität der Vorrichtung in zahlreichen Winkellagen.

Die sich selbst stabilisierende Vorrichtung 20 ist so aufgebaut, daß die über sie verteilten Kräfte alle nennenswerten inneren Momente unterdrücken. Zu beachten ist weiter, daß alle in der Vorrichtung 20 wirksamen Kräfte bei üblicher geometrischer Anordnung angenähert innerhalb einer Normalebene zur Richtbühne 10 liegen. Diese Kräfteverteilung zusammen mit der Lage der Angriffspunkte für die Kette 16 hält die Stabilität der Vorrichtung 20 bei deren Bewegung längs eines Kreisbogens während ihres Einsatzes aufrecht.

- Patentansprüche -

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   j 1.yVorrichtung zum Verteilen der Eichtkräfte für eine Eichtanordnung zum Eichten von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugrahmen mit in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen an einer Eichtbühne verankerbaren Stempeln zum Erzeugen von Eichtkräften und Widerlagerelementen zum Aufnehmen von Gegenkräften, gekennzeichnet durch mehrere aneinander angelenkte Zwischenglieder (21, 22, 23)» von denen jedes mit mindestens einem Übertragungsorgan du, 43, 45) zum Übertragen von Kräften koppelbar ist und die so miteinander verbunden sind, daß die von jedem einzelnen Zwischenglied übertragenen Kräfte (FK, FC1, FC2, FY1, FY2) eine gemeinsame Achse (X - X) im wesentlichen senkrecht dazu schneiden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von drei miteinander verbundenen Zwischengliedern das erste einen Bügel (22) für die Aufnahme eines Bichtkräfte erzeugenden Stempels (40, 42, 43)» das zweite einen innerhalb des Bügels des ersten angelenkten Gelenkstutzen (21) zum Einleiten einer ersten Gegenkraft und das dritte ein schwenkbar mit dem Bügel des ersten verbundenes Joch (23) zum Einleiten einer zweiten G_eg_enk_raft jeweils an ihren freien Enden tragen und Bügel, Gelenkstutzen und Joch eine gemeinsame und zu den in den jeweiligen Zwischengliedern unter unterschiedlichen Winkeln zueinander übertragenen Kräften jeweils etwa senkrecht verlaufende Schwenkachse (X - X) besitzen.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (23) einen Jochbogen (54) zum Einleiten einer nach abwärts gerichteten stabilisierenden Gegenkraft (FY) an einem Punkt unterhalb der gemeinsamen Schwenkachse (X - X) von Bügel (22), Gelenkstutzen (21) und Joch (23) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß für die Einleitung der stabilisierenden Gegenkraft (FY) ei» als Schlinge durch den Jochbogen (54) geführte Kette (16) mit an der Bichtbühne (10) festlegbären freien Enden vorgesehen ist.

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