DE2109044C3 - Vorrichtung zum Verteilen von Richtkräften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen der Richtkräfte für eine Richtanordnung zum Richten von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugrahmen mit in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen an einer Richtbühne verankerbaren Stempeln zum Erzeugen von Richtkräften und Widerlagerelementen zum Aufnehmen von Gegenkräften.

Bei einer Richtanordnung dieser Art geht es darum, die Richtkräfte jeweils an der geeignetsten Stelle und in der geeignetsten Richtung und Größe in die zu richtende Karosserie bzw. den zu richtenden Rahmen einzuleiten. Das aber läuft vor allem auch auf die Forderung hinaus, ein in möglichst vielen verschiedenen geometrischen Konfiguralionen in sich stabiles System für die Übertragung und gegenseitige (Compensation Von Richtkräften und Gegenkräften zu schaffen.

Ein Beispiel für eine solche Richtänofdnung ist das von der Anmelderin unter dem Handelsnamen »Korek« Vertriebene Richtsystettt, Dieses Richtsystem besitzt eine Richtbühne 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 Richtkräfte in vielerlei Richtung und Größe gewinnen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffer;, die es in Zusammenwirken mit einer Richtanordnung der eingangs erwähnten Art ermöglicht, einen Richtkräfte erzeugender. Stempel mit der Übertragung von den Richtkräften entgegenwirkenden Gegenkräften dienenden Widerlagerelementen in starrer oder flexibler Ausführung, die an der Richtbühne und/oder einem zu richtenden Fahrzeugteil angreifen, zu einem sich bei unterschiedlicher geometrischer FGrm 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 /u 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.

υ Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung tragen von drei miteinander verbundenen Zwischengliedern jeweils an ihren freien Enden das erste einen Bügel für die Aufnahme eines Richtkräfte erzeugenden Stempels, das zweite wnen 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

4¹J den in den jeweiligen Zwischengliedern unter unterschiedlichen Winkeln zueinander übertragenen Kräften jeweils etwa senkrecht verlaufende Schwenkachse. Eine solche Ausbildung ermöglicht beispielsweise eine Stabilisierung einus starren und axial belasteten

'>» Widerlagerelementes in einer Lage in der gleichen Ebene, in der auch die belastende K raft liegt

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Joch einen Jochbogen zum Einleiten einer nach abwärts gerichteten stabilisierenden Gegenkraft an einem Punkt

μ unterhalb der gemeinsamen Schwenkachse von Bügel, Gelenkstutzen und joch aufweisen. Für die Einleitung der stabilisierenden Gegenkraft kann dabei eine als Schlinge durch den |ochbogen geführte Kette mit an der Richtbühne festlegbaren freien Knden vorgesehen sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, das

alle ihre Merkmaie und Vorteile erkennbar werden läßt;

dabei zeigt in der Zeichnung

Fig*! eine perspektivische Darstellung einer erfin·

dungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Kraftverteilung für eine Richtanordnung mit einem Ausschnitt aus deren Richtbühne,
Fig.2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten

Vorrichtung in größerem Maßstab,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Darstellung von F i g, 2 entlang der Schnittlinie 3-3 in F i g. 2 und

F i g. 4 eine Ansicht der Vorrichtung von F i g, 2 mit durch die Sichtlinie 4-4 in F i g. 2 gegebener Blickrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Richtanordnung besitzt eine Richtbühne 10 mit in eine Betonplatte 14 eingebetteten Kanälen 12, die ein Gittermuster für die Verankerung einer Richtvorrichtung zum Richten von in Fahrzeugrahmen oder Fahrzeugkarosserien bilden.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kraftverteilvorrichtung, die als Ganzes mit 20 bezeichnet ist, ist in F i g. 1 in typischer Arbeitsstellung oberhalb der Richtbühne 10 in Zusammenwirken mit einem flexiblen Widerlagerelement in Fonn einer Kette 16 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.

Die Richtbühne 10, die Kanäle 12 und die Klammern 19 entsprechen in ihrer hier vorliegenden Ausführung der in älteren Vorschlägen der Anmelderin (Patentan- 2Ί meidungen P 19 33 571.8, P 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 Richtkräften, der im vorliegenden Falle als Hydraulikzy- i< > linder 40 ausgebildet ist und über einen Schlauch 41 von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckflüssigkeitsquelle mit Diuckkraft beaufschlagt werden kann, sitzt mit seinem unteren Ende 42 schwenkbar in einer der an der Richtbühne 10 verankerten Klammern 19. js Der Druckzylinder 40 besitzt einen ausfahrbaren Schaft 43, der bis zur Vorrichtung 20 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 ih" geht eine starre Stütze 45 aus, die durch den w Druckzylinder 40 in Axialrichtung belastet werden kann.

Wie F i g. 2. 3 und 4 zeigen, besitzt die Vorrichtung 20 einen Gelenkstutzen 21. einen Bügel 22 und ein Joch 23, die über einen gemeinsamen Gelenkzapfen 24 schwenkbar miteinander verbunden sind. Wie am deutlichsten -r> F1 g. 4 zeijt, weist der Gelenkstütze ι 21 eine von einem Ende seines Körpers 30 ausgehende Zunge 29 auf. Dei Körper JO ist mit einer Innenbohrung 31 für die Lagerung von Stützen wie der starren Stütze 45 von F 1 g. 1 versehen. Die Zunge 29 enthält ein zentral darin ^r>" angeordnetes Loch 28 von den Durchmesser des Gelenkzanfens 24 geringfügig übersteigender lichter Weite das den Gelenkzapfen 24 aufnimmt und eine Drehbewegung des Gelenkstutzens 21 um den Gelenkzapfen 24 gestattet. vi

Der Bügel 22 besitzt ein Paar Schenkel 32 und 33. die zwischen sich einen Zwischenraum 34 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 wi eines Stempels wie des ausfahrbaren Schaftes 43 von F i g. 1 aufweist. Beide Schenkel 32 und 33 sind jeweils mit einem von zwei axial miteinander fluchtenden Löchern 37 bzw, 38 Versehen, deren lichte Weite den Durchmesser des Gelenkzapfens 24 geringfügig übersteigt Und die den Gelenkzapfen 24 aufnehmen und eine Drehung des Bügels 22 um den Gelenkzapfen 24 eestatien.

Das Joch 23 besitzt ein Paar nach oben gerichteter Wangen 50 und 51, die jeweils in Nabenabschnitten 52 bzw. 53 enden. An ihren unteren Enden gehen die Wangen 50 und 51 in einen gemeinsamen Jochbogen 54 mit einem Schlitz 55 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. F i g. 2) und das Einfädeln der Kette 16 durch die Wangen 50 und 51 beim Aufbau erleichtern.

Die Nabenabschnitte 52 und 53 enthalten axial miteinander fluchtende Löcher 58 bzw. 57, die einen Paßsitz für den Gelenkzapfen 24 schaffen. Eine in eine Gewindebohrung 61 einschraubbare Schraube 60 steht mit dem Gelenkzapfen 24 in Eingriff und verhindert dessen seitliche Verschiebung oder Verdrehung. Wie am deutlichsten F i g. 4 erkennen läßt, fluchten nach dem Zusammenbau von Gelenkstutzen 21. Bügel 22 und Joch 23 deren Löcher 58, 37, 28, 3ii und 57, und der Gelenkzapfen 24 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 BetrieL>sstellung für die Übertragung einer axialen Druckkraft auf die starre Stütze 45 zur Weitergabe an ein Rahmenteil eines Fahrzeugs dargestellt. Der Druckzylinder 40 liefert dabei eine; durch einen Pfeil nach Wirkungslinie und Wirkungssinn angedeutete Kraft FC.

Die Kette 16 und die starre Stütze 45 wirken bei diesem Aufbau als Widerlagerelemente und übertragen Gegenkräfte FY bzw. FK. Aus F 1 g. 2 und 3 erkennt man. daß alle drei Kräfte FC, FY und FK durch die Hauptachse X-Xhindurchgehen.

Wie am besten aus Fig.4 zu ersehen ist, liegt die Kraft FK etwa im Zentrum des Gelenkzapfens 24 an und wirkt der vom Druckzylinder 40 erzeugten Kraft FC entgegen. Diese Kraft FC ist in Form eines Paares von etwa gleich großen Kräften FCl und FC2 dargestellt, die über die Schenkel 32 bzw. 33 des Bügels 22 zum Gelenkzapfen 24 gelangen. Da die Schenkel 32 und 33 symmetrisch zur Zunge 29 liegen, erzeugen die Kräfte FCl und FC2 kein nennenswer'es Drehmoment am Gelenkzapfen 24. Den vertikalen Kraftkomponenten wirkt bei der getroffenen Anordnung die Kette 16 entgegen. Wie die Zeichnung zeigt, wird das Joch 23 durch die an der Richtbühne 10 verankerte Kette 16 an einer Aufwärtsbewegung gehindert. Die Gegenkräfte in den Kettentrumen 17 und 18 sind mit FPi bzw. mit FP2 bezeichnet. Diese Gegenkräfte FPi und FPT. ergeben die nach abwärts gerichtete Kraft FY in F i g. 1 und 2. Die Kraft FY kommt auf den Gelenkzapfen 24 in Form zweier gleich großer Kräfte FVI bzw. FV2 in den Nabenabschnitten 52 bzw. 53 zur Einwi/kung. Die Nabenabschnitte 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 FYi und FY2 symmetrisch zu den anderen auf den Gelenkzäpfen 24 wirkenden Kräften FK₁ FCi, FC2 an diesem an. Durch diese Kräftesymmetrie werden Drehmomente auf den Gelenkzapfen 24 ausgeschlossen.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Lagebeziehung zwischen dem Bügel 22 und dem Gelenkzapfen 24 einerseits und den anderen Vorrichtungsteilen anderer· seits bei dem oben beschriebenen Aufbau besteht darin.

daß sämtliche auf den Gelenkzapfen 24 einwirkenden Kräfte FK, FCt₁ FC2, FYX und FY2 jeweils angenähert unter einem fechten 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 Rieht- und Gegenkräfte im wesentlichen senkrecht zur Richtbühne 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 Fahrzeugrahmeriteiles (vgl. Fig. 1) Unier der von der Stütze 45 darauf ausgeübten Kraft 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 FP2 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 Winkellägen.

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 Läge der Angriffspunkte für die Kette: 16 hält die Stabilität der Vorrichtung 20 bei deren Bewegung längs eines Kreisbogens während ihres Einsatzes aufrecht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verteilen der Richtkräfte für eine Rjchtanordnung zum Richten von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugrahmen mit in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen an einer Richtbühne verankerbaren Stempeln zum Erzeugen von Richtkräften und Widerlagerelementen zum Aufnehmen von Gegenkräften, gekennzeichnet durch mehrere aneinander angelenkte Zwischenglieder (21, 22, 23), von denen jedes mit mindestens einem Ubertragungsorgan (16,43,45) zum Übertragen von Kräften koppelbar ist und die so miteinander verbunden sind, daß die von jedem einzelnen Zwischenglied übertragenen Kräfte (FK, FCi, FCZ, FYl, FY2) eine gemeinsame Achse (X-X) im wesentlichen senkrecht dazu schneiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von drei miteinander verbundenen Zwischengliedern das erste einen Bügel (22) für die Aufnahme eines Richtkräfte 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 Gegenkraft 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. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (13) einen Jochbogen (54) zum Einleiten einer nach abwärts ^ !richteten stabilisierenden Gegenkraft (FY) an einem Punkt unterhalb der gemeinsamen Schwenkachse (X-X) von Bügel (22), Gelenkstutzen (21) und Joch (23) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einleitung der stabilisierenden Gegenkraft (FY) eine als Schlinge durch den Jochbogen (54) geführte Kette (16) mit an der Richtbühne (10) fesllegbaren freien Enden vorgesehen ist.