DE2133234A1

DE2133234A1 - Verfahren zur bestimmung des verhaltens eines in der radaufhaengung angeordneten stossdaempfers in den massen-federsystemen eines kraftfahrzeuges und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2133234A1
Application number: DE19712133234
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Priority date: 1971-07-03
Filing date: 1971-07-03
Publication date: 1973-01-18
Also published as: IT962338B; FR2145205A5; DD97953A1; JPS5437721B1; GB1400189A; ATA567372A; AT349244B; CH555538A; CA990973A

Description

Verfahren zur Bestimmung des Verhaltens eines in der
Radaufhängung angeordneten Stoßdämpfers in den Massenlieder-Systemen eines Kraftfahrzeuges und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verhaltens eines in der Radaufhängung angeordneten Stoßdämpfers in den Massen-Feder-Systemen eines Kraftfahrzeuges sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Stoßdämpfer sind in einem Kraftfahrzeug ein wesentliches Element zur Erreichung eines stabilen ffahrverhaltens. Da
andererseits die Stoßdämpfer Verschleißelemente sind, ist es wesentlich, eine Möglichkeit zu haben, mit einfachen Mitteln den jeweiligen Zustand des Stoßdämpfers beurteilen zu können. Hierfür sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt.

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BANK DEUTSCHE BANK AC. BRAUNSCHWEIG. KONTO-NR. 03 / 017 ββ POSTSCHECK: HANNOVER 26 16 61

Bei einem bekannten Verfahren, wird das Massen-Feder-System der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges bis auf eine Schwingungsfrequenz oberhalb der Eigenfrequenz erregt. Man läßt dann das Rad ausschwingen und zeichnet in einem Diagramm die beim Ausschwingen auftretenden Amplituden über der Zeit auf. Für die Beurteilung des Stoßdämpfers wird die maximale Amplitude herangezogen, die bei der Resonanzfrequenz des gesamten Massen-Feder-Systems auftritt. Zu diesem Massen-Feder-System gehört dabei auch das Massen-Feder-System des Schwingungser— regers. Mit dem bekannten Verfahren kann lediglich die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers beurteilt werden, nicht jedoch dessen Verhalten und Einfluß im Massen-Feder-System des Kraftfahrzeu-P ges und damit das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges.

Es ist weiter bekannt, zur Stoßdämpferprüfung eine plötzliche Entlastung des Massen-Feder-Systems der Radaufhängung herbeizuführen, beispielsweise dadurch, daß man das dem zu prüfenden Stoßdämpfer zugeordnete Fahrzeugrad plötzlich von einer Aufstandsfläche abfallen läßt. Auch bei diesem Verfahren wird das Ausschwingen des Rades als Kriterium für die Beurteilung des Stoßdämpfers herangezogen. Auch dieses Verfahren läuft auf eine Feststellung der Dämpfung des Stoßdämpfers hinaus.

Es sind weiter mechanische Prüf vorrichtungen für ausgebaute Stoßdämpfer bekannt, mit denen im wesentlichen die Hysteresis des Stoßdämpfers gemessen wird. Auch diese Prüfung vermag keine Aussage zu geben über das Verhalten des Stoßdämpfers im eingebauten Zustand und ist außerdem mit sehr zeitraubender Aus- und Einbauarbeit verbunden.

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Es sind weiter Geräuschprüf stände bekannt, bei denen das gesamte Fahrzeug über die Räder in Vibrationen versetzt wird. Hierbei wird vielfach nach Gehör auch eine Stoßdämpferprüfung vorgenommen. Reproduzierbare Werte sind hierbei selbstverständlich nicht ermittelbar.

Mit keinem der obengenannten bekannten Verfahren lassen sich direkte Rückschlüsse auf den Einfluß des Stoßdämpfers auf das Fahrverhalten, insbesondere die Seitenführung des Fahrzeuges, treffen. Die Feststellung dieses Einflusses ist aber wichtig, da ein völlig intakter Stoßdämpfer, der jedoch dem Massen-Feder-System der Radaufhängung nicht angepaßt ist, zu einer schweren Beeinträchtigung des Fahrverhaltens des Fahrzeuges führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Wirksamkeit eines Stoßdämpfers in dem Massen-Feder-System eines Kraftfahrzeuges, insbesondere auch der Einfluß des Stoßdämpfers auf die Seitenführungskräfte für das Fahrzeug auf einfache Weise ermittelbar ist.

Biese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die vertikale Aufstandskraft des Rades gemessen wird, während das Rad periodisch nach einem Hub-Frequenz-Diagramm angestoßen wird. , ■ ■' ^

Da die Seitenführungskräfte der Räder eines Kraftfahrzeuges unmittelbar von der Aufstandskraft der Räder abhängig sind, kann über die nach dem erfindungs gemäß en Verfahren gemessene Aufstandskraft direkt die Einwirkung des Stoßdämpfers auf die Seitenführungskräfte der Räder und damit die Wirksamkeit des Stoßdämpfers als angepaßtes Glied in dem komplexen Massen-Feder-System eines Kraftfahrzeuges festgestellt werden. Die gemessenen Werte können dabei durch Vergleich mit den Wer-

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ten in einem optimal wirksamen Massen-Feder-System beurteilt werden. Eine gegenüber festliegenden Ausgangswerten verringerte Aufstandskraft ist ein Anzeichen für einen Verschleiß am Stoßdämpfer. Durch Festlegen von ToIeranzgrenzen kann zwischen noch brauchbaren und unbrauchbaren Stoßdämpfern unterschieden werden. ,

Mit dem erfindungsgemäßen'Verfahren läßt sich aber nicht nur ein Verschleiß am Stoßdämpfer feststellen, sondern es lassen sich auch Fehlanpassungen von Stoßdämpfern feststellen, wie ■sie bei Einbau nicht serienmäßiger, aber im allgemeinen qualitativ höherwertiger Stoßdämpfer auftreten können. Derartige * Fehlanpassungen sind mit den bekannten Verfahren nicht feststellbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat schließlich, noch den besonderen Vorteil, daß die Messungen kontinuierlich, durchgeführt werden können. Damit ist es möglich, das Verfahren mit Schwingungen mit sich änderndem Hub-Prequenz-Profil durchzuführen, in das alle im normalen Fährbetrieb auftretenden Belastungen aufgenommen werden können. Damit ist es möglich, die Wirksamkeit des Stoßdämpfers auch unter allen üblicherweise vorkommenden, insbesondere auch.extremen Belastungsfällen zu beurteilen.

| Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrene zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Badauf standsplatte vorgesehen ist, die über einen sich . unter Belastung verformenden Körper mit einer Tragplatte verbunden ißt, an der ein Vibrationsantrieb angreift, wobei auf/an dem sich verformenden Körper Mittel vorgesehen sind, mit denen Formänderungen in elektrische Signale umwandelbar sind.

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Die von der Torrichtung abgegebenen elektrischen Signale, die eine Funktion der Radaufstandskraft sind, lassen sich leicht weiter verarbeiten. Sie können beispielsweise als Kurve aufgezeichnet werden. In vielen Fällen, insbesondere bei Routineuntersuchungen, genügt eine einfache JA-NEIN-Indikation. Beispielsweise kann das Unterschreiten eines Mindestwertes als NEIN-Indikation angezeigt werden. In der Praxis ist vielfach ein sehr kurzfristiges Unterschreiten einer Mindestaufstandskraft auf die effektive Seitenführungskraft ohne Einfluß. Es kann daher zweckmäßig sein, bei einer JA-NEIN-Indikation eine Signalintegration vorzunehmen, durch die impulsartige Signalspitzen eliminiert werden.

Da mit zunehmendem Verschleiß der Stoßdämpfer die Schwankungsbreite der Radaufstandskraft zunimmt, kann als Beurteilungskriterium auch die Differenz zwischen dem Maximum und Minimum der Radaufstandskraft herangezogen werden.

Der sich unter Belastung verformende Körper ist vorzugsweise als membranähnliche Platte ausgebildet, die mit einem äußeren Stützring aus einem Stück besteht und über den Stützring mit der Tragplatte.verbunden ist. D^e Membran ist dabei zweckmäßig in ihrem mittleren Bereich mit Verbindungsmitteln zur Befestigung einer gesonderten Radaufs tandsplatte versehen. Vorzugsweise ist die als Ringmembran zwischen dem äußeren Stützring und einer mittleren, kreisförmigen Platte ausgebildet, wobei die ^v kreisförmige Platte die Befestigungsmittel trägt.

Um eine Überlastung der Membran zu verhindern, ist die Tragplatte vorzugsweise mit einer Anschlagfläche für die Membran versehen. Die Anschlagfläche kann als zentrisch liegende Kreisfläche ausgebildet sein, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Befestigungsplatte im Zentrum des Membranringes entspricht, wobei diese Befestigungsplatte dann gleichfalls als Anschlagelement ausgebildet ist.

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In einer bevorzugten Aus führungshorn sind an der Membran gleichmäßig verteilt wenigstens vier Dehnungsmeßstreifen befestigt, die jeweils in einen Zweig einer elektrischen Brückenschaltung geschaltet sind. Bei einer besonders zweckmäßigen'Ausführungsform sind acht Dehnungsmeßstreifen über den Umfang der Membran gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei sich jeweils zwei Dehnungsmeßstreifen Im wesentlichen diametral gegenüberliegen und die sich diametral gegenüberliegenden Dehnungsmeßstreifen jeweils parallel zueinander in einen Brückenzweig eingeschaltet sind. Mit einer solchen Anordnung werden Versetzungen des effektiven Eadaufstands \ κ gegenüber der Membranachse kompensiert. Es ist-auf diese Veise möglich, für den effektiven Radaufstand Toieranzber-eiche vorzusehen, die auch im rauhen Werkstattbetrieb ohne weiteres einhaltbar sind, ohne daß dadurch die Genauigkeit der Messung leidet.

Der Vibrationsantrieb kann mechanisch oder hydraulisch ausgebildet sein.

Zweckmäßig sind in einem Prüfstand nebeneinander im Abstand für die beiden Bäder einer Achse zwei Radaufs tandsplatt en W mit Vibrationsantrieb vorgesehen. Vorzugsweise sind die Vibrationsantriebe dabei s> ausgebildet, daß die Radaufstandsplatten wahlweise im Gleichlauf und im Gegenlauf anstoßbar sind. Auf diese Veise läßt sich die Radaufstandskraft in hohem Maße praxisnah ermitteln.

Um Fahrzeuge mit unterschiedlicher Spurweite prüfen zu können, ist vorzugsweise wenigstens eine der Vorrichtungen querverstellbar gelagert.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung in Längsrichtung gesehen.

Fig. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung in Querrichtung gesehen.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den Kraftaufnehmer der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 5 zeigt eine elektrische Schaltung zur Signalverarbeitung. Fig. 6 zeigt im Querschnitt einen Prüfstand.

Fig. 7 zeigt die Funktion des Prüfstandes nach Fig. 6 im Blockschaltbild.

Fig. 8 zeigt gleichfalls im Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung mit einem hydraulischen Vibrationsantrieb.

Fig. 9 zeigt im Detail die Schaltung eines Schwingkreises zum Betätigen der Steuergruppe des Leistungekreiees eines hydraulischen Antriebes nach Fig. 8·

Fig. 10 zeigt eine Schaltung des hydraulischen Aggregates, der Steuergruppe und des Vibrationsantriebes der Ausführungsform nach Fig. 8*

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Die in den I¹Ig. 1 und 2 in zwei Ansichten" dargestellte Prüfeinrichtung weist einen in einer Grube· 2 angeordneten und befestigten Tragrahmen 4 auf, in dem parallel zueinander zwei Stangen 6 .befestigt sind. Auf den Stangen 6 ist ein Schlitten 8 mit vier Lageraugen 10 in Achsrichtung der Stangen verstellbar gelagert. Die Verstellung erfolgt über eine Verstellspindel 12, die in einem Lagerauge 14 am Rahmen 4 axial unverschiebbar, aber drehbar gelagert ist und in eine Gewindebohrung eines am Schlitten 8 befestigten Lagerauges 16 eingreift. Die Spindel 12 wird über einen Handgriff 18 betätigt, der über eine Ratsche mit der Spindel verbunden ist.

Von dem Schlitten 8 wird ein mit senkrechter Achse angeordneter Schubkolbentrieb 20 getragen, der über einen "Plansch 22 mit dem Schlitten verbunden ist. Der Schubkolbentrieb 20 ist das Abtriebsglied eines hydraulischen Vibrationsantriebes der in weiteren Einzelheiten unten zu beschreiben sein wird. Auf dem außen liegenden Ende der Kolbenstange .24 ist ein Meßkopf 26 befestigt, der auf seiner Oberseite eine Radaufstandsplatte 28 trägt, auf dem das Rad 30 eines Kraftfahrzeuges aufsteht, dessen zugehöriger Stoßdämpfer mit der Vorrichtung geprüft werden soll.

Einzelheiten dosMeßkopfes 26 sind ir den Fig. 3 und ^Jf darrestellt. Anf · das Ende der Kolbenstange 24, das hier als Gewindezapfen 32 dargestellt ist, ist eine Tragplatte 34 aufgesetzt. Diese Tragplatte 34 ist flanschartig ausgebildet. Sie ist auf ihrer Oberseite in der Mitte mit einem kreisförmigen Vorsprung 36 versehen. Auf der Tragplatte 34 ist ein Kraftaufnehmer 38 befestigt. Dieser Kraftaufnehmer, weist eine ringförmige Membran 40 auf, die mit einem zylindrischen äußeren Stützring und eine im Zentrum der Ringmembran 40 liegenden kreisförmigen

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Platte 44 aus einem Stück besteht. Der Stützring ist in eine Zentrierung auf dem äußeren Umfang der Tragplatte 34 eingelassen und mit der Tragplatte 34 verschraubt. Die Kreisplatte 44 des Meßkörpers 38 hat vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie der Vorsprung 36 der Tragplatte 34. Sie ist so ausgebildet, daß sie mit ihrer ebenen Unterseite in einem geringen Abstand a von der gleichfalls ebenen Oberseite des Ansatzes 36 liegt. Die sich gegenüberliegenden Flächen bilden damit Anschlagflächen, durch die die Durchbiegung der Ringmembran 40 auf die maximal zulässige Durchbiegung beschränkt wird.

Auf der Oberseite der Kingplatte 44 ist die hier tellerförmig ausgebildete Radaufstandplatte 28 mittels Schrauben 48 befestigt.

Wie in Fig. .4 veranschaulicht, sind auf der Unterseite der Ringmembran 40 als Quadrate dargestellte Dehnungsmeßstreifen oder sonstige bei Formänderungen des Membranringes elektrische Signale abgebende Elemente befestigt, beispielsweise mit der Membran verklebt. Diese, im Nachstehenden als Dehnungsmeßstreifen bezeichneten Signalgeber sind dabei jeweils um 45° gegeneinander versetzt angeordnet, wobei sich jeweils 2 Dehnungsmeßstreifen 50, 50', 52, 52', 54-, 54' und 56, 56' diametral gegenüberliegen, wobei, wie dargestellt, benachbarte Dehnungsmeßstreifen jeweils auf unterschiedlichen Radien angeordnet sein können.

Die Anschlußleitungen der Dehnungsmeßstreifeh werden in einem Kabel 58 durch eine Bohrung 60 im Stützring 42 herausgeführt.

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Wie in Fig. 5 veranschaulicht, sind die Dehnungsmeßstreifen Jeweils in die Brückenzweige einer elektrischen Brückenschaltung 62 eingeschaltet,_fwobei in jedem Brückenzweig jeweils die sich diametral gegenüberliegenden Meßstreifen parallel geschaltet sind, -wie in S¹Ig. 5 veranschaulicht. Durch die paarweise Anordnung einander diametral gegenüberliegender Meßstreifen und deren Parallelschaltung in der Meßbrücke wird eine weitgehende Kompensation von Meßfehlern erreicht, die dadurch auftreten können, daß der Schwerpunkt des Rades nicht genau in der Achse der Prüfvorrichtung über der Sadaufs tands fläche liegt» Das Aus gangs signal der Brückenschaltung wird von einem Anzeigegerät 64, in dem sich selbstverständlich auch die in fig. 5 herausgezeichnete Brückenschaltung befindet, zur Anzeige gebracht» Die Anzeige kann dabei beispielsweise als JA-NEIN-Indikation erfolgen, beispielsweise dergestalt, daß bei Unterschreiten eines vorbestimmten Signalwertes eine akustische oder optische Anzeige eingeschaltet wird. Der vorbestimmte Signalwert kann beispielsweise über einen Knopf 66 mit einer Einstellanzeige 68 verstellbar sein. Um zu vermeiden, daß beispielsweise impulsartige Signalwertunterschreitungen, die in vielen Fällen kein Kriterium für das gesamte Verhalten des Stoßdämpfers darstellen, aus der Anzeige zu eliminieren, wird die Anzeigeschaltung vorzugsweise mit Integrationsgliedern ausgerüstet, durch die eine HEIIJ-Indikation nur dann gegeben wird, wenn die Unterschreitung des festgelegten unteren Signalwertes einen vorbestimmten Anteil an der Gesamtperiode hat. _ _ ,

Es ist selbstverständlich auch möglich, die Signale kontinuierlich als Diagramm aufzuschreiben und für die Beurteilung das Diagramm auszuwerten. Für den Werkstattbetrieb wird in den meisten Fällen eine JA-NEIN-Indikation ausreichen.

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Bei der Auswertung der Meßsignale ist zu beachten, daß in die Messung die Kräfte eingehen, die aus der Masse der kreisförmigen Platte 44 sowie des Radaufstandstellers 28 herrühren. Diese Beeinflussung der Meßwerte kann dadurch klein gehalten werden, daß die Massen der Platte 44 und der Aufstandsplatte 28 klein gehalten werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Radauf stands fläche 28 aus einem Material mit einem hohen Faktor von festigkeit durch Gewicht besteht, beispielsweise aus Leichtmetall oder einem faserverstärkten Kunststoff. Statt eines geschlossenen Tellers kann auch ein mit Durchbrüchen versehener Teller vorgesehen werden.

Es ist mit bekannten Mitteln möglich, die das Meßergebnis beeinflussende Masse der Prüfvorrichtung relativ zur unabgefederten Masse des Fahrzeugrades und seiner Lagerung klein zu halten, so daß der Einfluß der Masse der Prüfvorrichtung als Konstante in das Meßergebnis einbezogen werden kann.

In Fig. 6 ist im Querschnitt ein ausgeführter Prüfstand veranschaulicht. An den Seiten einer üblichen Montagegrube 70 ist hier jeweils eine Prüfvorrichtung 72 der vorstehend beschriebenen Art angeordnet. Durch Seitenverschiebung der Schlitten 8 mittels der Handhebel 18 werden die Radaufstandsteller 28 auf einen der Spurweite des Kraftfahrzeuges entsprechenden Abstand gebracht. Die Radaufstandsteiler können dabei in die Laufschienen der Montagegruben eingelassen sein.

Die Ölversorgung der SchubkoIbentriebe erfolgt von einem Pumpenaggregat 74. Über eine Steuereinrichtung 76 werden die Schubkolbentriebe über die Leitungen 78, 80 mit der jeweils gewünschten Frequenz mit Drucke 1 beaufschlagt.

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Die Meßköpfe 26 der Prüfvorrichtungen sind über Leitungen 82, 84 mit einem Signalverarbeitungs- und -anzeigegerät 86 verbunden. Die Betätigung erfolgt von einem Schaltkasten 88 aus, an den beispielsweise über eine bewegliche Leitung eine Fernbedienung 90 angeschlossen sein kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, in das Fernbedienungsmanual 90 auch eine Anzeigevorrichtung einzubauen, und zwar insbesondere dann, wenn eine JA-NEHT-Prüfung durchgeführt wird.

Die Vibrations antriebe der beiden Taei der Anlage nach Fig. verwendeten Prüfvorrichtungen können entweder gleichsinnig oder gegensinnig angetrieben werden. Beim Durchfahren eines Prüfprogrammes kann dabei auch von Gleichlauf auf Gegenlauf und umgekehrt geschältet werden.

Es ist weiter möglich, mit den Vorrichtungen ein vorbestimmtes Hub-Freguenz-Profil zu durchfahren, das leicht der Praxis nachgebildet sein kann und beispielsweise auch so ausgebildet sein, daß im wesentlichen kritische Fahrzustände simuliert werden. '

Das Wirkungsschema einer Anlage nach Fig. 6 ist in Fig. 7 veranschaulicht. Die Bedienung, kann dabei entweder über die eingezeichnete Fernbedienung 90 oder entsprechende Schaltmittel direkt am Schaltschrank'88 vorgenommen werden. Über · den Schaltschrank wird das Hydraulikaggregat 74- ein- und ausgeschaltet. Weiter werden vom Schaltschrank jeweils die die ölzufuhr zu den Schubkolbentrieben 20 steuernden Ventile angesteuert. Über die Ventile wird dabei den als Pulsator oder Vibrator· arbeitenden Schubkolbentrieben 20 intermittierend

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Druckflüssigkeit zugeführt. Über den Schubkolbentrieb 20 wird jeweils der Meßkopf 26 angestoßen, der über den Radteller 28 das nach diesem aufstehende Rad anstößt. Über dem Meßkopf 26 wird die vom Rad auf 'den Radteller senkrecht nach unten übertragene Kraft in analoge elektrische Signale transformiert, die dann in dem Meß- und Anzeigegerät 86 verarbeitet und zur Anzeige gebracht werden.

Die Resonanzfrequenz der Radaufhängung liegt bei bekannten Kraftfahrzeugen etwa im Bereich zwischen 10 und 20 Hz. Beim Prüfen des Stoßdämpfers sollte dabei ein Frequenzänderungsbereich vorgesehen werden, der ein vollständiges Durchfahren dieses Bereiches während der Prüfung gestattet.

Bei Verwendung eines pneumatischen Schwingkreises als Frequenz bestimmendes Element lassen sich mit den Prüfvorrichtungen auch Frequenzen erreichen, die weit oberhalb des genannten Resonanzbereiches liegen. So ist es beispielsweise möglich, mit einem derartigen Schwingkreis einen Frequenzbereich bis etwa 40/50 Hz zu durchfahren. Weiter läßt sich auch eine Erhöhung der Amplitude erreichen. Mit hohen Frequenzen und hohen Amplituden lassen sich mit einem erfindungsgemäßen Stoßdämpferprüfstand ohne wesentlichen zusätzlichen technischen Aufwand auch Geräuschprüfungen durchführen.

Das Pumpenaggregat 74- kann mit einer Pumpe mit konstanter Förderung ausgerüstet sein. Hierbei tritt dann der "Vorteil auf, daß die Geschwindigkeit, mit der die Prüfung durchgeführt wird, über den gesamten Frequenzbereich konstant ist.

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Die Frequenzsteuerung der Prüfvorrichtungen ist in I¹Xg. 8 als Blockschaubild dargestellt. Die Hydraulikflüssigkeit wird vom Hydraulikaggregat 74 und die "Ventil- oder Steuergruppe 76 pulsierend dem. Schubkolbentrieb 20 zugeführt, dessen Meßkopf 26 mit dem Meßgerät 86 verbunden ist. Die Ventile der Steuergruppe werden von einem vorzugsweise hydraulisch gesteuerten Schwingkreis 92 gesteuert, wobei der Schwingkreis mit "Verstärkungsmitteln versehen sein kann, um ausreichend starke Steuersignale zu erreichen.

I"ig. 9 zeigt das Schaltdiagramm eines Schwingkreises mit den ™ Ventilen der Steuergruppe in einer "besonders zweckmäßigen Ausführungsform, also den Teil des Blockschaltbildesfnaeh Fig. 8, der durch die Blöcke 76 und 92 veranschaulicht ist.

10 zeigt den Schaltplan einer besonders zweckmäßigen Ausführunggforwi des Hy^rsulikaggreisrates, der Stetiergruppe und des Vibrators cd«r Pulsators, also den Teil des Blockschaltbildes, der durch die Blöcke 74-, 76, 20 versinnbildlicht ist.

Der in Fig. 9 dargestellte Schwingkreis 102 enthält in Reihe hintereinander geschaltet drei Fluidiöelemente 104, 104' , 104-'' mit Fichtfunktion. Der Ausgang des letzten Fluidicelementes 104'' ist-mit dem Eingang des ersten Fluidicelementes 104 über ein R-O Glied mit einer motorisch verstellbaren Drossel 106 und einem Volumen 108 verbunden. Das Volumen kann beispielsweise das Volumen der Verbindungsleitung selbst sein.

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Die Fluidicelemente sind vorzugsweise als Doppelmembranventile ausgebildet, wie bei dem Fluidicelement 104-¹ im einzelnen veranschaulicht.

Die Fluidicelemente sind parallel zueinander an eine pneumatische Druckversorgungsleitung 110 angeschlossen, in die Druckluft mit konstantem Druck eingespeist wird. Bei Doppelmembranventilen, wie sie von der Firma Sunvick Regler GmbH, in Solingen geliefert werden, wird mit einem konstanten Luftdruck von etwa 1,4· bar gearbeitet. Die Druckluft wird einem üblichen Druckluftsystem 112 über eine Wartungseinheit 114- entnommen, in der die Druckluft gereinigt wird. Die gereinigte Druckluft wird in einem Reduzierventil 116 auf den vorbestimmten Betriebsdruck des Schwingkreises eingestellt. Ein dem Reduzierventil 116 nachgeschalteter Windkessel 118 sorgt für einen in engen Toleranzen konstanten Druck.

An den Schwingkreis 102 sind zwei Zapfleitungen 120, 122 .angeschlossen und zwar jeweils um ein Fluidic element versetzt. Da es sich bei dem im Schwingkreis yerwedenten Fluidieelementen mit Nichtfunktion um aktive Elemente handelt, führen die Zapf leitungen 120 und 122 jeweils mit einer Phasenverschiebung von etwa 180° ein Drucksignal.

Die über die beiden Zapfleitungen auf dem Schwingkreis abgezapften Druckventile werden in einem Vorverstärker 124 verstärkt. Dieser Verstärker ist ein beidseitig pneumatisch vorgesteuertes Kolbenventil und wirkt als bistabiles Schaltelement. Zur Vorsteuerung des Vorverstärkers 124· dienen die Drucksignale

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in den Zapfleitungen 120 und 122, die an die Steuerkammern des Vorverstärkers angeschlossen sind.

Der Druckanschluß 126 des Vorverstärkers 124 ist über einen Windkessel 128 und einem Reduzierventil 130 an die von der Vartungseinheit 114 ausgehende Leitung angeschlossen. Durch den Windkessel 128 wird sichergestellt, daß am Eingang des Vorverstärkers stets ein konstanter Druck ansteht. An die beiden Arbeitsanschlüsse 132 und 134 sind jeweils zwei pneumatisch vorgesteuerte Vorsteuerventile 136, 136' bzw. 138, 138' angeschlossen. Die Druckanschlüsse der Vorsteuer- w ventile sind über eine Leitung 140 direkt an die Wartungseinheit 114 der Druckluftversorgung angeschlossen.

Die Ausgänge der Vorsteuerventile sind jeweils an eine Vorsteuerkammer zweier, beidseitig pneumatisch vorgesteuerter hydraulischer Umsteuerventile 142, 142' verbunden. Über die Vorsteuerventile werden die Steuerkammern der beiden Umsteuerventile abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt.

Über die Umsteuerventile 142, 142' werden die Arbeitsan-Schlüsse der Umsteuerventile, die Jeweils mit den beiden Zylinderräumen der Schubkolbentriebe verbunden sind, abwechselnd mit dem Druckölanschluß P und dem Eückölanschluß 0 verbunden.

Da in den Zapfleitungen 120 und 122 abwechselnd der Arbeitsdruck des Schwingkreises 2 und Atmosphärendruck herrscht, steht für die Vorsteuerung des Vorverstärkerventils 124 jeweils der volle Signaldruck des Schwingkreises zur Verfügung.

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Damit ist es möglich, mit dem Vorverstärkerventil 124 -hohe Schaltgeschwindigkeiten und eine hohe Druckverstärkung zu erreichen.

Die Schwingfrequenz des Schwingkreises 102 ist über den Stellmotor der Drossel 106 stufenlos verstellbar. Der Arbeitsfrequenzbereich liegt zwischen 0,1 und 100 Hz. Über diesen Regelbereich wurde ein Frequenzfehler von weniger als + 1% ermittelt.

Der Stellmotor der Drossel 106 kann nach einem vorbestimmten Programm angesteuert werden. Bei Verwendung eines fest programmierten Verstellprogramms für die Drossel lassen sich vorbestimmte Hub-Frequenz-Profile genau reproduzieren.

Zum Ein- und Ausschalten des Schwingkreises ist ein willkürlich betätigbares Ventil 46 vorgesehen. Der Druckanschluß dieses Ventiles ist mit dem Windkessel 28 verbunden, während der Arbeitsanschluß mit der Steuerkammer des Doppelmembranventils 4¹ verbunden ist, die der durch das Eingangssignal dieses Doppelmembranventils beaufschlagten Steuerkammer gegenüberliegt und bei Verwendung als Nicht-Element nicht benötigt wird. Der über das Ventil 46 in diese Steuerkammer eingespeiste Druck sollte gleich oder größer sein als der Betriebsdruck des Schwingkreises. Bei Druckbeauf schlagring steht der Schwingkreis still.

Dem Umsteuerventil 42' ist ein zweites Umsteuerventil 44 in Reihe nachgeschaltet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann über

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dieses zweite Umsteuerventil 144 der Schubkolbentrieb 15O¹ und damit die eine der Prüf vor richtungen wahlweise auf Gleichlauf oder Gegenlauf zum Schubkolbentrieb 15O einstellen

Bei der in Fig. 10 dargestellten Schaltung ist für jeden Schubkolbentrieb eine gesonderte Druckölpumpe 152, 152' vorgesehen, deren Druckseite über ein Druckbegrenzungsventil 154, 154' abgesichert ist. An die Druckleitungen der Pumpen 152, 152¹ ist jeweils ein Druckspeicher 156, 156* angeschlossen, zwischen die Pumpen 152, 152¹ und die Umsteuerventile 142, 142' ist ein magnetbetätigtes 4/2-Wegeventil 158, 158^J geschaltet, mit dem die Pumpenförderung wahlweise in die Druckleitung zu den Umsteuerventilen oder auf drucklosen Umlauf geschaltet wird.. Durch die Ventile 158, 158' kann ein Anlaufen der Pumpe unter Last verhindert werden.

In die vom Rückölanschluß der Ums ehalt ventile 142, 142¹ . zum Tank 160 führende Rückölleitung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vorspannventil 162, 162' geschaltet, mit dem ein vorbestimmter Druck in der jeweils auf Rücklauf geschalteten Kammer des Schubkolbentriebes aufrechterhalten wird. Die Abläufe der beiden Vorspannventile 162, 162' sind * an eine gemeinsame, zum Sank führende Leitung angeschlossen, in der in Reihe hintereinander ein ölfilter 164 und soweit erforderlich, ein Ölkühler 166 eingeschaltet sind.

Da die beiden Umsteuerventile 142 und 142' synchron geschaltet werden, führen die beiden Schubkolbentriebe 15O und 15O¹ auch synchrone, gleichgerichtete Bewegungen durch. Bei Umschalten des ölstromes zu, dem Schubkolbentrieb 15O¹ mittels des

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Umsteuerventils 144 wird auch im Gegenlauf eine konstante Phasendrehung erzielt und zwar unabhängig davon, wie groß genau die Phasendrehung der vom Schwingkreis abgegebenen Drucksignale ist.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, sind die unteren Zylinderräume der Schubkolbentriebe 150 und 150', das sind diejenigen Zylinderräume, die gegen die auf den Lastaufnahmeteller wirkende Last mit Drucköl beaufschlagt werden, über Leitungen 168, 168' mit dem Tank verbunden. In diese Leitungen sind Drosseln 170, 170¹ geschaltet, die beispielsweise einstellbar sein können und über die jeweils im Verhältnis zum in den Zylinderraum eingespeisten Arbeitsvolumen kleines ölvolumen •in den Tank abfließen kann. Auf diese Weise wird für einen Ölwechsel in der Zylinderkammer gesorgt und einer übermäßigen ölerwärmung in dieser Kammer vorgebeugt, die andernfalls zu Beschädigungen der Kolbenstangendichtungen führen können. Eine derartige Aufheizung des Öles wird dadurch hervorgerufen, daß im Betrieb in der Leitung zwischen dem Schubkolbentrieb 150, 150' und dem Umsteuerventil 142, 144 bei dem relativ geringen Hubvolumen das öl in der Leitung praktisch nur hin- und herbewegt wird und damit ein Ölwechsel in diesem Volumen wenn überhaupt, nur sehr langfristig stattfindet. Durch den kleinen durch den Drosselquerschnitt vorbestimmten ölabfluß aus dem Schubkolbentrieb wird ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise ein relativ schneller Ölwechsel sichergestellt. Falls erforderlich, kann selbstverständlich auch der obere Zylinderraum in entsprechender Weise mit dem Tank verbunden sein.

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Die Prüfvorrichtung kann, wie in Fig. 6 veranschaulicht, in einer Montagegrube unter Flur angeordnet werden. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Prüfeinrichtung über Flur anzuordnen und für das Fahrzeug Auf- und Abfahrrampen vorzusehen. Bei einer solchen Überflureinrichtung können die Vorrichtungen stationär ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die gesamte Prüfeinrichtung transportabel auszubilden.

Bei einer Ausführung mit mechanischem Antrieb kann beispielsweise ein Vierlenkergetriebe vorgesehen sein. Der feststehende Lenker kann hierbei zwei übereinanderliegende Gelenke aufweisen und der Meßkopf kann dann an den dem feststehenden Lenker gegenüber angeordneten Lenker befestigt sein, der in dem Gelenkviereck mit senkrechter Achse angeordnet ist. Einer der beiden übrigen Lenker kann dann als Schwinger ausgebildet sein, an dem der Antrieb angreift. Als Antrieb kann dabei ein Drehzahl regelbarer Motor vorgesehen sein, der als Drehzahl regelbarer Elektromotor oder aber vorzugsweise Drehzahl regelbarer Hydromotor ausgebildet sein kann. Der Motor kann dabei über eine Kurbel formschlüssig mit der Antriebsschwinge verbunden sein.

Die Führungen für die Meßköpfe und die Mittel zur Kraftübertragung auf die Meßköpfe können mechanisch selbstverständlich auch in anderer Veise gelost werden.

Auch bei einer mechanisch aufgebauten Prüfeinrichtung sollten wenigstens für eine der beiden Prüf vor richtungen Mittel zum seitlichen Verstellen vorgesehen werden, um die Prüfeinrichtung dem jeweiligen Radstand des zu prüfenden Fahrzeuges anzupassen. Die Verstellmittel können dabei abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 als hydraulisch oder pneumatisch betriebene Verstellzylinder ausgebildet sein. Eine solche Verstelleinrichtung läßt sich leichter fernbedienen und führt auch zu höheren Verstellgeschwindigkeiten.

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Claims

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Patentansprüche

.JVerfahren zur Bestimmung des Verhaltens eines in der Badaufhängung angeordneten Stoßdämpfers in den Massen-Feder-Systemen eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Aufstandskraft des Hades gemessen wird, während das Rad periodisch nach einem Hub-Frequenz-Diagramm angestoßen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einen gewählten Frequenzbereich sowohl für die Hubfrequenzkurve als auch für die Hubzeitkurve fest eingestellte numerische Werte verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kraft-Zeit-Diagramm auftretenden Aufstandskräfte gemessen und als Kriterium für die Brauchbarkeit des Stoßdämpfers bzw. die Seitenführung des Kraftfahrzeuges verarbeitet werden.
4·. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Radaufstandsplatte vorgesehen ist, die über einen sich unter Belastung verformenden Körper mit einer Tragplatte verbunden ist, an der ein Vibrationsantrieb angreift, wobei auf/an dem sich verformenden Körper Mittel vorgesehen sind, mit denen Formänderungen in elektrische Signale umwandelbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich unter Belastung verformende Körper als membranähnliche Platte ausgebildet ist, die mit einem äußeren Stützring aus

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einem Stück besteht und über den Stützring mit der Tragplatte verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran in ihrem mittleren Bereich mit Verbindungsmitteln zur Befestigung einer gesonderten Radaufstandsplatte versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran als Ringmembran zwischen dem äußeren Stützring und einer mittleren kreisförmigen Platte ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Badaufstandsplatte tellerförmig ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte mit einer Anschlagfläche für die Membran versehen ist. ■ >
10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche als zentrisch liegende Kreisfläche ausge-, bildet ist, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Befestigungsplatte im Zentrum des Membranringes entspricht und daß diese Befestigungsplatte gleichfalls als Anschlag-.element ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Membran gleichmäßig verteilt wenigstens

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vier Dehnungsmeßstreifen befestigt sind, die jeweils als Widerstände in einen Zweig einer elektrischen Brückenschaltung geschaltet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß acht Dehnungsmeßstreifen über den Umfang der Membran gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei sich jeweils zwei Dehnungsmeßstreifen im wesentlichen diametral gegenüberliegen und daß sich die diametral gegenüberliegenden Dehnungsmeßstreifen jeweils parallel zueinander in einen Brückenzweig eingeschaltet sind.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander im Abstand für die beiden Hader einer Achse zwei Badaufstandsplatten mit Vibrationsantrieb vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsantriebe so ausgebildet sind, daß die Radaufstandsplatten wahlweise im Gliechlauf und im Gegenlauf anstoßbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Vorrichtungen zur Einstellung auf die jeweilige Spurweite querverstellbar gelagert ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb ein hydraulischer Vibrationsantrieb vorgesehen
17· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb ein mechanischer Antrieb vorgesehen ist.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor ein in seiner Drehzahl veränderbarer Elektro- oder Hydromotor vorgesehen ist.

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