DE2204918A1

DE2204918A1 - Achsmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2204918A1
Application number: DE19722204918
Authority: DE
Inventors: Alfons Staudinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1972-02-02
Publication date: 1973-08-16
Also published as: DK134615B; FR2169991B1; DE2204918B2; GB1367603A; DK134615C; IT980463B; FR2169991A1

Description

Die .Erfindung betrifft eine Achsmeßeinrichtung 2,Um Messen der Winkellagen eines Eades an einem Kraftfahrzeug.

Zur Achsvermessung sind sowohl statische als auch dynamische Meßgeräte bekannt. Bei dem statischen Achsmeßgerät wird beispielsweise ein Projektor au manuel zu zentrierenden Aufnahmen auf das Rad ge se eckt; und Bein Lichtstrahl auf einer Me ß-Ökala auxgefangen, die ebenfalls in einer definierten Lage angeordnet sein muß. Je nach der Anordnung des Projektors gib die cikal enable sung Meßwerte über die verschiedenen Winkellageii des Rados. Dieses Verfanren ist zwar genau, aber zeitraubend. Bei den dynamischen Verfahren rollt das Rad auf einem Lauxwalzenpaar ab. Wenn das Had gegenüber den Laufwagen senräg sbehb, übt es aui die Walken axiale Kräfte aus, die gemessen und zur Ausrichtung der L. ufwalzen in eine Ruhelage verwendet werden, bei der die axialen Kräfte gleich Null sind Bei den dynamischen Verfahren geheri^die Messung alle Winkel des Radstandes und auch ötöreinflüsse, wie Radschlag und Reifenabnubzung, ein. Es ist daher schwierig, aus dem Meßwert die einzelnen .gewünschten Meßgrößen abzuleiten.

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Die erfindungsgemäße Achsmeßeinrichtung soll mit möglichst gex'ingera technischen üufwand die Winkellagen eines Rades an einem Kraftfahrzeug schnell und genau messen können, Eine Achsmeßeinrichtung ist dazu gekennzeichnet durch ein LauiValzenpaar, das in einem in einer horizontalen Ebene drehbar gelagerten Meßrahmen angeordnet ist und auf dem das Rad andrehbar ist, und durch mindestens einem seitlich auf das Rad austeilbaren, auf dem Meßrahmen angeordneten Taster, wobei die auf den Taster bei dessen Abstütsung auf dem Rad wirkende Heaktionskraft das Laufwalzenpaar senkrecht zu dem ßad stellt und die Verdrehung des Meßrahmens bestimmt wird.

Da bei der Messung das Rad senkrecht zu den Laufwalzen steht, ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die Messung nicht durch axiale Kräfte verfälscht wird, die bei einer Schrägstellung zwischen Bad und Laufwalzen das Rad zu verdrehen suchen. Daher ist auch vorteilhaft, daß die Senkrechtstellung des Rades nicht dem freien Kräftespiel zwischen Rad und Laufwalzen überlassen, sondern durch Abstützung des Tasters auf dem Rad herbeigeführt wird.

Wenn der Taster an zwei auf gleicher Höhe liegenden Punkten an dem Rad angreift, kann aus der Verdrehung des Meßrahniens direkt die Vorspur abgelesen werden. Wenn der Taster an drei AnIagepunkten an dem Rad angreift und um eine horizontale, senki'echt zu den Laufwalzenachsen stehende Achse schwenkbar ist, kann die Neigung der durch die drei Änlagepunkte des Tasters aufgespannten Ebene gegenüber der Horizontalen gemessen werden und daraus Sturz, Nachlauf und Spreizung bestimmt werden.

Vorzugsweise wird an die beiden Seiten des Rades Je ein Taster angestellt, um das Rad bei der Messung nicht durch auch, noch so geringe seitliche Kraft zu belasten.

Für vierrädrige Kraftfahrzeuge sind vorzugsweise zwei meßeinrichtungen vorgesehen, die im Abstand der Spurweite zueinander angeordnet sind. Die beiden Einheiten können dann durch eine Führungsschiene miteinander verbunden sein.

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Vorzugsweise wird der eine Taster mit einem ötellmotoi· an. die Beite des Hades angedrückt, und die Bewegung dieses !Tasters, beispielsweise durcii einen Beilzug aui den aui der anderen beite des Eades liegenden Taster übertragen, wodurch dieser synchron ebenfalls an das Had angestellt wird. Eine der Laui'walzen ist vorzugsweise durch einen Elektromotor angetrieben, der aui" dem Heßrahnien angeordnet ist.

Der Meßrahmen ist vorzugsweise in seine Null-Lage durch eine Einrichtung surückstellbar, die den Meßrahmen bei ihrer Betätigung in der Null-Lage festhält und auf den Meßrahmen, wenn sie nicht betätigt ist, keinerlei Kräfte ausübt.

Die Verdrillung des Meßrahmens und der Winkel der durch die Anlagepunkte des Tasters an dem Rahmen aufgespannten Ebene gegenüber der Horizontalen werden vorzugsweise durch Drehwiderstände gemessen, wodurch die Meßwerte direkt elektrisch ausgewertet und angezeigt werden können. Dadurch, daß sich das Rad auf dem Laufwalsenpaar dreht, können die Mittelwerte und die Schwankungen der beiden an den Drehwiderständen abgenommenen Meßwerte bestimmt werden. Mit Hilfe dieser vier Meßgrößen können die Winkellagen des Eades, z. B. Vorspur, Sturz, Nacülauf und Bpreizung, genau gemessen und Störeinflüsse, beispielsweise Hadsclilag, bestimmt und/oder ausgeschalten werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung einec Ausfuhrungsbeispieles, bei der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:

i'igur 1 eine Draufsicht auf die e-rfiiidungsgemäße iichsmeßein-

i-i cn tun.™;
i-'igur 2 eine luu Teil cchciaaüiscru; Seitenansicht der ei'i'inauri;:-er-era äße η Einrichtung; . ".

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Figur 3 einen Schnitt durch, den unteren 'Teil der erfindungsgenäßen Einrichtung, wobei- die Kücksteilvorriciitimg für den Meßrahmen gezeigt ist;

1'¹XgUr ¹V eine Detailansiclit, die die Anordnung der Meßeinrichtung iüi¹ axe Verdrehung des lie ßr ahme ns darstellt; und

Figur 5 ein schematischec Öchaltscliema für einen ^clisneßstanci. mit zwei erfiiidungsgeiaäßen Aclismeßeinrichtungeii.

In den Fig. 1 und 2 ist übex* einer Grundplatte 1 ein Meßrahinen 2 gezeigt, der ebenfalls als Platte ausgeführt ist. Auf dem Meßrahmeii 2 sind die Lauf walzen 3 und 4- in Lagern 5 "bzw. 6 ortsfest und parallel zueinander angeordnet. Die eine Laufwalze 3 ist durch, einen Elektromotor 7 angetrieben, üuf den Laufwalzen 3^ 4- ist ein Bad 8 schematise'i angedeutet, das auf den Laufwalzen abrollt, wenn der Motor 7 läuft.

Die räumliche Lage des Rades 8 ist aurcli die bclinittlinie y der Eadebene 10 mit der Horizontalen und die Neigung der Badebene gegenüber der Horizontalen definiert. Diese beiden Meßwerte und ihre Schwankungen werden bei der eriindungsgemäßen Einiächtung getrennt erfaßt.

Auf der linken beite des Rades 8 (Fig. 1 und 2) ist ein Taster 11 g^eigt, der eine Stange 12 aufweist, die an ihren Jinden Laufrollen 13, 14- trägt. Die Stange 12 ist durch einen Stellmotor 15 verstellbar, der auf einer an dem Meßrahmen 2 befestigten Stütze 16 angeordnet ist. Die Stange 12 ist an der Kolbenstange 17 des Stellmotors 15 derart befestigt, daß sie immer senkrecht zur Achsrichtung der Laufwalzen orientiert ist und in einer horizontalen Ebene liegt. Die Kolbenstange 17 des Stellmotors 15 dient so gleichzeitig als Tx'äger und Führung für die Stange 12 und ist zu diesen Zweck dx'exifest und parallel zu den Laufwalsenachsen längsverschiebbar geführt. Wenn daher die Stange 12 dui-ch den Stellmotor 15

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parallel zu iiirer Längsachse verstellt; und-an das !Rad 8 angedrückt wird, wird der Heßrahiaen 2 so lange verdreht, bis das Rad 8 senkrecht zu den Laufwalzen 3, 4 steht.

Von der Stange 12 des Tasters 11 verläuft ein Schenkel 18 senkrecht nach unten, der eine weitere Laufrolle 19 im Bereich des Anlagepunktes mit dem Rad 8 trägt. Dadurch weist der Taster 11 drei T-förmig angeordnete Schenkel auf, deren Enden die Anlagepunkte mit dem Rad 0 bilden. Damit sich der Taster 11 mit den drei Laufrollen 13» 14 und 19 auf dem Ead abstützen kann, ist er uia einen Drehzapfen 20 schwenkbar gelagert, dessen Achse horizontal' liegt und senkrecht zu der Achsrichtung der Laufwalzen 3» 4 steht. Der Drehzapfen liegt in dem Kreuzungspunkt der Schenkel, d. h. an dem Kreuzungspunkt zwischen der Stange 12 und dem Schenkel 18.

Damit das Fahrzeugrad 8 nicht seitlich verschoben bzw. unter Spannung gesetzt wird, ist ein zweiter Taster 21 mit der Stange 22, die im Anlagebereich mit dem Rad auf Rollen 23, 24 trägt, . auf der anderen Seite des Rades 8 angeordnet. Die Stange 22 ist ebenfalls in einer horizontalen Ebene und senkrecht zur Achsrichtung der Laufrollen 3? 4 angeordnet. Sie wird von einem in' einer Führung 25 geführt en Träger 26 getragen, der in seiner Längsrichtung verschiebbar ist. Die Führung 25 sitzt auf einer Stütze 27, die ihrerseits auf dem Meßrahmen 2 befestigt ist.

durch Die Stellbewegung des Stellmotors 15 wira eine Stelleinrichtung

z. B. über einen Seilzug 30 auf den Träger 26 übertragen, um die Stangen 12 und 22 gleichzeitig gegen die gegenüberliegenden Seiten des Rades anzustellen. Damit dor Seilzug 30 leichtgängif ist, ist er über Umlenkrollen 31 , 3'- , 5Z> und 34 geführt. Der Seilzug ist, vorzugsweise durch eine.Zugfeder 35,

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Bei der Achsmeßeinriclitung kann erstens die iahi-trichtung 9 (Fig.i) bzw. der Schnittlinie der ßadebene mit der Horizontalen und zweitens die Neigung der Kadebene 10 gegenüber der Horizontalen gemessen werden. Zur Messung der Richtung 9 dient ein Drehwiderstand 41, der gegenüber der Grundplatte 1 drehfest angeordnet ist. Das Ritzel 42 des Drehwiderstandes wird durch ein Sektorzahnrad 43 betätigt, das über einen Betätigungsarm 44 an dem Meßrahmen 2 befestigt ist. Auf diese Weise wird eine Drehung des Meßrahmens 2 gegenüber der Grundplatte 1 in eine Widerstandsänderung umgesetzt. Die Neigung der Meßebene 10 (Fig.2) gegenüber der Horizontalen wird durch einen Drehwiderstand 51 gemessen, der gegenüber der Kolbenstange drehfest an dieser angeordnet ist. Das Ritzel 52 des Widerstandes 51 wird durch ein Sektorzahnrad 53j cLas über einen Hebel 54 an der Stange 12 angebrach ist, betätigt. Damit die Laufrollen 13 und 14, die zum Meßrahmen 2 und die Lauf walzen 3i 4 immer in der gleichen Winkellage verbleiben, sich immer an das Fahrzeugrad 8 anlegen können, ist der l'ießrahmen 2 gegenüber dei: Grundplatte 1 nicht nur drehbar, sondern auch seitlich verschiebbar auf Kugeln 55 gelagert. Der Drehwiderstand 41 muß daher an der Grundplatte 1 so gelagert sein, daß er der seitlichen Bewegung des Meßrahmens 2 folgen kann. Zu diesem Zweck ist der Drehwiderstand 41 auf einer mit einem Mittelzapfen 56 des Meßrahmens 2 verbundenen 1'¹Uhrungsschiene 57 aufgesetzt. Die Führungsschiene 57 ist durch zwei Parallelführungselemente 58 und 59 an der Grundplatte 1 derart gelagert, daß sie ohne eine Winkelverdrehung gegenüber der Grundplatte 1 der Bewegung des Zapfens 56 folgen kann. Damit bleibt auch der Drehwiderstand 41 unabhängig von einer seitlichen Verschiebung des Meßrahmens 2 gegenüber der Grundplatte 1 in einer definierten Drehlage gegenüber der Grundplatte 1 und in einer betätigbaren Lage gegenüber dem Se let or zahnrad 43·

Eine Führungsschiene 60 verbindet die gezeigte Achsmeßeiririchfcung mit einer zweiten in dem Achsmeßß* and vorgesehenen iichsineßein-

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-icr/GU-nr.; and hält die beiden Einrichtungen auf Spurabstand. Die zweite komplenentäre Achsmeßeinrichtung ist wie die dargestellte Einrichtung ausgeführt und zur Vereinfachung nicht gezeichnet.

tinter der Grundplatte 1 (Figo) ist für die mechanische Rückstellung des Meßrahmens 2 in die Null-Lage ein Arbeitszylinder 61 vorgesehen, der über Zugelemente, beispielsweise die Seile 62 und 6j5» die durch an der Grundplatte 1 ortsfest angeordnete ■ Führungsösen 64 und 65 gleitbar geführt sind, und an dem Mittelzapfen .56 bsw. am Außenrand des Meßrahmens bei dem I³UnIcL" 6 } befestigt sind, bei seiner Betätigung den Meßrahmen in eine solche Lage zieht, in der der Mittelzapfen 56 über der Führungsöse 64 und der Befestigungspunkt 57 an dem Außenumfang des Hahmens 2 über der Führungsöse 65 liegt. wenn der Arbeitszylinder 61 nicht betätigt ist, stehen die Seile 62 und 6$ nicht unter Spannung, so daß sich der Meßrahmen auf der Grundplatte 1 verdrehen und verschieben kann, ohne daß durch die Kückstellvorrichtung Kräfte irgendwelcher Art auf ihn ausgeübt werden*

In l<'i<„5 ist schematisch eine Einrichtung gezeigt, durch die die pL&dstellungen erfaßt und elektrisch zur Anzeige gebracht wird. Durch die Anseigeeinrichtung vrerden die Schwankungen und/oder die Mittelwerte der an der zweiten und/oder ersten Meßeinrichtung gemessenen Werte angezeigt* Von einer Stromversorgung 70 fließen die Ströme durch Leitungen 71* 72, 73 "und au den Drehwiderständen 41, 51» 4-1' bzw. 51' und von dort in eine elektrische Auswertschaltung 75- Diese Schaltung bestimmt die Mittelwerte und gegebenenfalls die Schwankungen der über die Drehwiderstände sugeführten Strome. Die Meßergebnisse der Auswertschaltung können bei den Winkelangaben in Grad und bei den Schvranlaingen in PiOzenten auf den Meßinstrumenten angezeigt werden· So lassen sich beispielsweise die Werte iür die Vorspur, den Sturz des linken Eades und den Sturz des rechten

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BAD ORIGINAL

Rades an den Instrument on 76, '/7 bzw. 78 ablesen. Für die
Anzeige der Schwankungen der Meßwerte um die Mittelwerte
können V/ariilanpen genügen, die anzeigen, ob die Schwankungen: in einem annehmbaren Rahmen bleiben oder nicht, iinderni'alls können auch für diese Anzeige Meßinstrumente vorgesehen sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Achsmeßeinrichtung zur Messung der Winkellage eines Eades an einem Kraftfahrzeug gekennzeichnet durch ein Laufwalzenpaar (3,4), das in einem in einer horizontalen Ebene drehbar gelagerten Meßrahmen (2) angeordnet ist und auf dem das Rad (8) andrehbar ist, und mindestens einen seitlich auf das Ead (8) zustellbaren, auf dem Meßrahmen (2) angeordneten Taster (11, 21), wobei die auf den 'faster (11, 21) bei dessen Abstützung auf dem Ead wirkende Eeaktionskraft das Laufwalzenpaar(3, 4) senkrecht zu dem Ead (3) stellt und die Verdrehung des Meßrahmens (2) bestimmt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen (2) durch Kugeln (55) auf einer Grundplatte (1) gelagert ist.

3· Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (11, 21) einsauf dem Eahmen (2) horizontal angeordnete, senkrecht zur Achsrichtung dex· Laufwalzen (3» 4) verlaufende Stange (12) aufweist, die parallel zu ihrer Längsachse verstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung für den Taster (11, 21) eine Stütze ( 6, 26) vorgesehen ist, auf der ein Träger (1^Γ/, 26) für den Taster drehfest und parallel zu den Achsen der Laufwalzen (3>4) längsverschiebbar geiührt ist.

5· Einrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (H) durch einen Stellmotor (15) verstellbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (15) zwischen der Stütze (16) und dem Träger (17) eingesetzt ist".

Ά Einrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (iy)dos Stellmotors (15) den Träger bildet.

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8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadux-ch gekennzeichnet, daß je ein Taster (11, 21) an gegenüberliegenden Seiten des Rades (8) zustellbar ist.

9· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadux'ch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Taster (11) mit einem dritten, eine Ebene aufspannende Anlagepunkt an dem Ead (8) angreift und um einen waagrechten, zu den Laufrollenachsen senkrechten Drehzapfen (20) schwenkbar ist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Taster drei T-formig angeordnete Schenkel (12, 18) aufweist, deren Enden die Anlagepunkte bilden.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (20) in dem Kreuzungspunkt der Schenkel (18, 12) liegt.

12.Einrichtung nach einem dei" Ansprüche 7-11 gekennzeichnet durch eine v/eitere Meßeinrichtung (51) für den Winkel zwischen der durch die Anlagepunkte des Testarmes (11) aufgespannten Ebene und der Horizontalen.

13.Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß an dem Taster (11, 21) im Berührungsbereich mit dem Rad (8) Laufrollen (13,14,19,23,24) vorgesehen sind.

14.Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Taster (21) über eine Stelleinrichtung (30) durch den Stellmotor (15) für den ersten Taster (11) das Rad (8) anstellbar ist.

15.Einrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (9O) abgefedert ist.

16.Einrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung ein Seilzug (50) ist.

17.Einrichtung nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug (30) eine Zugfeder (35) enthält.

18.Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen (2) gegenüber der Grundplatte

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(1) seitlich verschiebbar ist.

19»Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen (2) mechanisch in seine Null- oder Ruhelage zurückführbar ist.

20.Einrichtung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seile (62,6J) oder dergleichen vorgesehen sind, die an dem Meßrahmen (2) festgelegt sind, von den Befestigungspunkten durch Führungsösen (64,65) an der Grundplatte führen und zur Rückführung des Meßrahmens (2) in seine Null-Lage gespannt werden.

21.Einrichtung nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen der Seile' (62,63) ein Arbeitszylinder (61) an der Unterseite der Grundplatte (1) angeordnet ist.

22.Einrichtung nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, daß das Beil (62) an der Unterseite des Meßrahmens(2) mittig festgelegt ist.

2J.Einrichtung nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, daß das andere Seil (63) r,n dem Außenumfang des Meßrahmens (2) festgelegt ist.

24.Einrichtung nach einem eier vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeiclinet, daß eine der Laufwalsen(3) von einem auf den Meßrahmen (2) angeordneten Elektromotor angetrieben ist.

25.Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die MeßeinricJitung ein Drehwiderstand (41) ist, der an der Grundplatte (1) gegen eine Verdrehung gesichert angeordnet ist und der über ein Ritzel (42) und ein an dem Meßrahmen befestigtes Sektorzahnrad (43) betätigbar ist.

26.Einrichtung nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwiderstand (41) auf einer Schiene (57) befestigt ist, die auf einer Parallelführung geführt ist und durch einen Mittelzapfen (56) an der Unterseite des Meßrahmens (2) mitgenommen wird.

27«Einrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein Drehwiderstand (51) ist, der an der

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Halterung für den Taster (11) drelixest und über ein ItLtzel

(52) von einem an dem Taster (11) befestigten Sektorsalinrad

(53) betätigbax¹ ist.

28.Einrichtung nach einem dex¹ vorhergehenden Ansprüche gekenn- · zeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (Fig.5)> die die Schwankung und/oder den Mittelwert der an der zweiten (51) und/oder der ersten (41) Meßeinrichtung gemessenen Werte anzeigt.

29.Achsiüeßstand zur Vermessung von Kadpaaren mit einer Achsmeßeinrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß für "jedes liad eine Achsmeßeinrichtung vorgesehen ist.

50.Achsmeßstand nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Achsmeßeinriclitungen durch eine i'ührungschiene (6u) miteinander verbunden und auf öpux'abstand gehalten sind.

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