DE2204918C3 - Achsmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsmeßeinrichlung gemäß Oberbegriff des I lauptanspruches.

Fine derartige Achsmeßeinnchtung ist aus der 1 >S [¹S 35 4fa 782 bekann; Bei uer bekannten Einrichtung ist der Meßrahmen jedoch nicht frei drehbar gelagert, da seine Winkelposition durch die betätigung eines Stellmotors jederzeit vorgegeben ist. Das Aibeitspnnzip der bekannten Einrichtung besieht darm, daß der Melir.ihmen mit dem l.aufwalzenpaar durch ilen Stellmotor .ml eine bestimmt'.· Winkellage einges'ellt wird, wobei .111 dem Rad zusatzi.üi angreifende Rollen dafür sorgen, daß das Rad bei der Verstellung des Meßrahinens mitgenommen wird. Daher werden durch den Sieilmo tor übei den Meßrahmen und die Rollen Siellkrafie .ml das Rad ausgeübt, die die Messung von Vorspur. Siurz und Schlag an dem Rad verfälschen Der Taster ist bei der bekannten Einrichtung an zwei senkrecht aufeinander siehenden Achsen kardanisch gelagert, so daß. wenn der Taster an das Rad angestellt wird, seine Laufrollen in einer beliebigen, durch die Radlage bestimmten Hbene liegen können. Der Taster selbst übt daher keine hai '!sachlichen Stellkräfte auf das Rad aus. Fs kann jedoch vorkommen, daß der Taster mit der Laufrolle, die an dem hinteren Teil des Rades liegt, eine Slörkraft auf diesen Teil des Rades ausübt, die von der Kraft der Laufrolle auf dem vorderen Teil des Rades verschieden ist, weil der vordere Teil des Rades durch die Halterollen festgehalten wird. Die genannten Nachteile der bekannten Einri.htung ergeben '.ich unmittelbar aus dem Meßprinzip der bekannten Einrichtung, welches darin besteht, i'.aß das Rad durch den Slellmon zwangsweise in eine bestimmte Winkellage gebracht wird, und daß dann der kardanisch aufgehängte Taster die verschiedenen Winkel der Radebene abtastet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Achsmeßeinrichiung den Einfluß der '/u/:inutUr:ifti> <Jii· von der iXrhimpRiHitrirhtnnu vjlbs!.

z. B. von dem Taster oder dem Meßrahmen. auf das Rad ausgeübt werdei .0 weit wie möglich auszuschalten.

Die erfindungsgemäße Achsmeßeinrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ist in dem Hauptanspruch gekennzeichnet.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Achsmeßeinrichtung wird zunächst der Radanschlag (Geradeausfahrt beziehungsweise Kurvenfahrt) durch die Lenkung eingestellt. Sodann wird das Rad durch die Laufwalzen in Drehung versetzt, während der Taster seitlich gegen das Rad angestellt wird. Dabei treten Reakiionskräfle auf, die den Meßrahmen, weil dieser frei drehbar gelagert ist, so verstellen, daß die Laufwalzen senkrecht zu dem Rad stehen. Sobald der Meßrahmen nach dem Einlaufen der Achsmeßeinnchtung diese Gleichge-

wic'itsiage erreichl hat, ibt seine Winkellage ein direktes Maß Γ"¹" ^{dic V()rs}P^ur· ^Nilcn Erreichen der Gleichgewichtslage sind auch die von dem Taster auf das Rad ausgeübten Stellkräfte auf einem Minimum, su daß von dem Taster nur noch Stur/. Nachlauf und Sprei/ung erfüllt werden Beim Erreichen der genannten Gleichgewichtslage ist noch vorteilhaft, daß die Senkrechtstellung iles Rades auf dem Melkahmen nicht dem freien Kräftespiel /wischen dem Rad und den Laufwalzen überlassen bleibt, sondern durch Abstützung des Tasters auf dem Rad herbeigeführt wird. Bei der erlindunv-sge mallen Achsmeßeinriehumg lassen sich erheblich genauere Meßergebnisse erzielen, wei' wählend der eigentlichen Messung praktisch keine /.·λ jnyskrafte mehr auf das Rad ausgeübt werden, be/ieh;. - -,eise die restlichen Zwangskräfte wesentlich ^na^ als bei der eingangs erwähnten, bekanntet Ac;· · .. Heinrich tung sind.

Wenn der Taster um einen \> .^rechten, /u den Achsen der l.aufwal/en ■ !-^rechien Dreh/aplen schwenkbar ist, und wenn eine weitere Meliein, nhtung für den Winkel /wischen der durch die ! .111iw.1l/e:1 des Tasters aufgesp.innten i.hene und der I I-in/'intalen vorgesehen ist. ist dies die einlachsie und wirksamste Einrichtung, mit deren Hilfe die Neuling der durch die drei Auflagepunkte des Tasters gespannten Ebene gegenüber der Hori/ontalen gen essen und daraus Stur/. Nachlauf und Sprei/ung bestimmt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erlmdingsgemalien Achsmeßeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet. dall je ein Taster an gegenüberliegenden Seilen des Rades /ustellbar ist. Diese Anordnung ist sowohl beim Einlaufen der Achsmeßeinrichlung. d.h. wahrend der Anf.:ngsphase, bei tier der Meilrahmen in der erwähnten Weise senkrecht /u dem Rad gestellt wird. als auch während der eigentlichen Messung in dem Sinne vorteilhaft, daß das Rad in der Einlaufphase von beiden Seiten gleichmäßig belastet und bei der Messung noch wenigei Jurch seitliche Kräfte beeinflußt wird.

Bei der zuletzt genannten Ausführung ist vorteilhaft. wenn die Bewegung beider Taster dadurch synchronisiert wird, daß der /weite Taster über eine .Stelleinrichtung durch den Stellmotor für den ersten Taster an das Rad anstellbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erlin dungsgemäßen Meßeinrichtung besteht darin, daß der Meßrahmen gegenüber einer Grundplatte seillich verschiebbar gelagert .st. Auch diese Maßnahme tragt da/u bei, daß der Meßrahmen leicht in die Lage gebracht werden kann, ir der die Messung praktisch ohne Störkräf'e durchgeführt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Achsmeßeinnchiung ist noch vorteilhaft, wenn der Meßrahmen durch eine

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/urückführbar ist. ila die Durchführung aufeinande, fol- «ender Messungen an verschiedenen Kraftfahrzeugen dann erleichtert wird, wenn man bei jeder Messung von einer definierten Ruhelage ausgeht.

Die Verdrehung Jes Meßrahmens und der Winkel der durch die Anlagepunkte des Tasters an dem Rahmen aufgespannten Ebene gegenüber der Hori/ontalen werden vorzugsweise durch Drehwiderftände gemessen, wodurch die Meßwerte direkt elektrisch ausgewertet und angezeigt werden können. Dadurch, daß sich das Rad auf dem Laufwalzenpaar dreht, können die Mittelwerte und die Schwankungen der beiden an den Drehwiderständen ab^nommenen Meßwerte bestimmt werden. Mit Hilfe dieser vier Meßgrößen können die Winkellugen des Rades. /. B. Vorspur. Stur/. Nachlauf und Sprei/ung genau gemessen und Storein flüsse. beispielsweise Radschlag, bestimmt und/oder ausgcscha'tet werden.

Die Erfindung wird mn der folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles. bei der auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, erläutert. Es zeigt

f· ι g. 1 eine Draufsicht auf die erliiitlungsgemaße Achsmeßeinrichtung.

i" Tig. 2 eine /.T. schematise he Seitenansicht der erhndungsgemäßen Einrichtung.

I ι g. 3 einen Schnitt durch den unteren I eil der eifiiidiingsgemüllen Errichtung, wobei die Rückstellvorrichtung fur den Meßrahmen gezeigt ist. 'S 1 ι g. 4 eine Detailausicht. die die Anordnung der Meßeinrichtung fur die Verdrehung des Meßr.ihmeiis darstellt, und

I i g. 5 ein .thematisches Schallschema lur einen Achsmeßstand mit zwei erfmdungsgcmalkri \> 'isiiicßeinrichtungen.

In den Ei₁J. 1 und 2 ist über ei.ier Grundplatte I en Meliruhnien 2 gezeigt, tier el· ,alls .ils l'l.iite ausgeführt ist. Auf dem Melirahme 2 sind die Laulw.ilzen 3 und 4 in 1 agem 5 bzw h oiisieM und Daralle! zueinander angeordnet. Die eine l.aulwalze 3 ist durch einen Elektromotor 7 angetrieben. Auf den Lüiifw .ll/en 3, 4 ist ein R.itl 8 sehemaiiseh angedeutet, das auf ilen La-.if walzen .ibrollt, wenn tier Motor 7 lault.

Die räumliche Lage des Rades 8 ist durch tlie Schnittlinie 9 tier Radebene 10 mit der 1 lori/ontalen tintl die Neigung der R.ulebene gegenüber der I lorizontalen definiert. Diese beulen Meßwerte und ihre Schwankungen werden bei der etfiiitlunusgfm.ißen Einrichtung gelrennt et f.ißt

Auf tier linken Seite· des Rades 8 (E 1 g. i und 2) ist em faster 11 gezeigt, tier eine Stange 12 aufweist, die an ihren Enden Laufrollen 13, 14 tragt. Die Stange 12 ist durch einen Stellmotor 15 verstellbar, der auf einer ,111 dem Melkahmen 2 befestigten Stutze 16 angeoi dnet ist. Die Stange 12 ist an tier Kolbenstange 17 des Stellmotors 15 derart befestigt, daß sie immer senkrecht zur Achsrichtung der l.aufwal/en orientiert ist und in einer horizontalen Ebene liegt. Die Kolbenstange 17des Stellmotors 15 dient so gleichzeitig als !rager und Euhrung für die Stange 12 und ist /u diesem /weck drehfest und parallel /u den Laufwal/en.it hsen längsverschiebbar geführt. Wenn daher die Stange 12 durch den .Stellmotor 15 parallel /u ihrer Längsachse verstellt und an das Rad 8 angedruckt wird, wird der Melkahim-n 2 so lange \erdreht, bis das Rad 8 senkrecht /ti den l.aufwal/en 3,4 steht.

'/on der Stange 1? des Tasters 11 verlauf» ein Schenkel !8 senkrecht nach linien, tier eine weitere I ;ιιιΓγμ11ι> 19 im Bereich des AnlanepunKies mit dem Rad 8 trägt. Dadurch weist der Taster Il d-ei T formig angeoi dnete Schenkel auf. deren Enden die Anlagepunkte mit der- Rad 8 bilden. Damit sich der Taster U mit den drei Laufrollen 13, 54 und 19 auf dem Rad abstützen kann, ist er um einen Drehzapfen schwenkbar gelagert, dessen Achse horizontal liegt und senkrecht zu der Achsrichtung der ! aufwalzen 3, 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 mechanische Spannung gesetzt wird, ist ein zweiler 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 isl ebenfalls in einer horizontalen Ebene und senkrecht zur Achsrichtung der Laufrollen 3, 4 angeordnet. Sie wird von einem in einer Führung 25 geführten Träger 26 getragen, der in seiner Längsrichtung verschiebbar ist. Die Führung 25 sitzt auf einer Stütze 27, dic'ihrcrsci.ts auf dem Mcßrarimcni2 befestigt iü-i. ^: "·■■ ■ ' ■

Die Slellbcwegung des Stellmotors 15 wird durch eine Stelleinrichtung z. B. über einen Seilzug 30 auf den Träger 26 übertragen, um die Stangen 12 und 22 gleich/citig gegen die gegenüberliegenden Seiten des Rades anzustellen. Damit der Seil/.ig 30 lcidiigangig ist. isl er über Umlcnkrollcn 31. 32, 33 und 34 geführt Der Seilzug isl. vorzugsweise durch cmc Zugfeder 35. abgefedert.

Bei der Ai-hsmclicinrichliing kann erstens die Fahrtrichtung 9 (Fig. 1) bzw die Schnittlinie der Radcbcnc mit der Horizontalen und zweitens die Neigung der Radcbcnc 10 gegenüber der Horizontalen gemessen werden. Zur Messung der Richtung 9 dient cm Drehwiderstand 41. der gegenüber der (inindplaltc 1 drehfest angeordnet ist. Das Ritzel 42 des Drehwider Standes wird durch cm Scktor/ahnrad 43 betätigt, das ϋ>χ· .'inen Betätigungsarm 44 an dem Meßrahmen 2 bcfc'iigt ist. Auf diese Weise wird cmc Drehung des Meßrahmens 2 gegenüber di r Grundplatte 1 in eine Widerstandsänderung umgesetzt. Die Neigung der Meßebenc 10(1 i g 2) gegenüber der I lori/oniulcn wird durch einen Drehwiderstand 51 grmcsscn. der gegen über der Kolbenstange drehfest an dieser angeordnet ist. Das Ritzel 52 des Widerstandes 51 wird durch ein Sektorzahnrad 53. das über einen Hebel 54 an der Stange 12 angebracht :st. betätigt Damit die Laufrollen 13 und 14. die zum Mcßrahmcn 2 und die Laufwal/cn 3, 4 immer in der gleichen Winkellage verbleiben, sich immer an das Fahrzeugrad 8 anlegen können, ist der Mcßrahmcn 2 gegenüber der Grundplatte 1 nicht nur drehbar, sondern auch seitlich verschiebbar auf Kugeln 55 gelagert. Der Drehwiderstand 41 muß daher an der Grundplatte 1 so gelagert scm. daß er der seitlichen Bewegung des Mcßrahmcns 2 folgen kann Zu diesem Zweck ist der !Drehwiderstand 41 auf einer mit einem Mittelzapfcn 56 des Meßrahmens 2 verbundenen F uhrungsschtenc 57 aufgesetzt. Die Führungsschiene 57 ist durch zwei Parallelführungsclcmcnic 58 und 59 an der Grundplatte 1 derart gelagert, daß sie ohne cmc Winkclvcrdrchung 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 I Und in einer betüligbaren Lage gegenüber dein Scktor/ahnrad 43. Fine Führungsschiene 60 verbindet die gezeigte Achsmcßcinrichiuiig mit einer zweiten in dem Achs· iTicßstaiid vorgesehenen Achsmcßeiirichlung und hält die beiden Einrichtungen auf Spuriibsi md. Die zweite komplementäre Achsmcßcinrichtung ist wie die dargestellte Hinrichtung ausgeführt und zur Vereinfachung

ίο nicht gezeichnet

Unter der Grundplatte 1 (I ig. 3) ist fur die mechanische Rückstellung des Mcßrahmcns 2 in die Null Lage cm Arbeitszylinder 61 vorgesehen, der über Zugclcmentc. beispielsweise die Seile 62 und 63. die durch an der Grundplatte 1 ortsfest angeordnete Führungsoscn 64 und 65 gleitbar geführt sind, und an dem Mittcl/apfen 56 bzw am Außenrand des Meßrahmens bei dem Punkt 67 befestigt sind, bei seiner Betätigung den Mcßrahmcn in eine solche Lage zieht, in der der Mittelzapfcn 56 über der Fiihrungsösc 64 und der Bcfcstigungspiinkt 57 an dem AuBcnumfang des Rahmens 2 über der Führungsösc 65 liegt. Wenn der Arbeitszylinder 61 nicht betätigt ist. stehen die Seile 62 und 63 nicht unter Spannung, so daß sich der Meß jhmcn 2 auf der Grundplatte 1 verdrehen und verschieben kann, ohne daß durch die Riickstcllvorrich tung Kräfte irgendwelcher Art auf ihn ausgeübt werden In Fig. 5 ist schematisch eine Hinrichtung gezeigt

durch die die Radsteliungcn erfaßt und elektrisch zur Anzeige gebracht wird Durch die Anzeigeeinrichtung werden die Schwankungen und/oder die Mittelwerte der an der zweiten und/oder ersten Meßeinrichtung gemessenen Werte angezeigt. Von einer Stromvcrsor giing 70 fließen die Ströme durch Leitungen 71, 72, 73 und 74 zu den Drehwiderständen 41,51,41' bzw. 51' und von dort in eine elektrische Auswcrtschallung 75 Diese Schallung bestimmt die Mittelwerte und gcgcbcnenfalK die Schwankungen der über du· Drehwiderstand^ /u^eführien Ströme. Die Meßergebnisse der Auswcri schaltung können bei den Winkclangabcn in Grad um) bei den Schwankungen in Prozenten auf den McßinsTu mcnten angezeigt werden So lassen sich beispielsweise die Werte für die Vorspur, den Sturz des linken Rades und den Sturz des rechten Rades an den Instrumente!' 76, 77 bzw. 78 ablesen. Für die Anzeige dci Schwankungen der Meßwerte mn di Mittelwerte können Warnlampen genügen, die anzeigen, ob die Schwankungen in einem annehmbaren Rahmen bleiben oder nicht. Andernfalls können auch fur diese Anzeige Meßinstrumente vorgesehen sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Achsmeßeinrichtung zur Messung der Winkellage eines Hades an einem Kraftfahrzeug, mit einem Laufwalzenpaar, das an einem in horizontaler Lage drehbar gelagertem Meßrahmen angeordnet ist und 8iif dem das Rad antreibbar ist, und mindestens einem seitlich auf das Rad zustellbaren, direkt am MeUrahmen angeordneten Taster, der drei T-formig angeordnete Schenkel aufweist, an deren Enden im Berührungsbereich mit dem Rad [.aufwalzen vorgeiehen sind, dadurch gekennzeichnet, el a Ii dor Meßrahmen (2) frei drehbar gelagert ist im.I JjIi der Taster (II, 21) in Achsrichtung der l.aulwaize.i (3,4) verstellbar ist. so daß die auf den Taster (! 1, 21) «5 bei dessen Abstützung auf dem Rad wirkende Reaktionskrafi das l.aufwalzenpaar (3, 4) senkrecht /u dem Rad (8) stellt und die Verdrehung des Meßrahmens (2) ein Maß für die Vorspur ist.

   2. Achsir. ^einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der lasier (II) durch einen Stellmotor (15) verstellbar ist. der zwischen einer Stütze (16) .ils !aliening fur den Taster (I I) und dem Taster eingesetzt ist. wobei die Kolbenstange (17) des SiellimJiors (15) einen drehfest im.! parallel zu den Achsen der !.aufwalzen (?· 4) längs verschiebbar geführten Träger fur den Taster (117) bildet.

   5. Achsmolk'inrichiung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (II) um einen waagerecl. en. zu den Achsen der I aufwalzen (J, 4) senkrechten Drehzapfen (20) schwenkbar ist und daß eine weitere Meße η rieht·.,ig (51) fur den Winkel /wischen der durch die l.ai.'f\ alzen (3, 4) des Tasters (Π) aufgespannten Ebene iiii'i der Horizonialcn vorgesehen ist.

   4 Achsmeßeinnchtung nach einem der vorhergehenden Anspriehe. dadurch gekennzeichnet, daß je ein Taster (II, 21) an gegenüberliegenden Seiten des Rades zustellbar ist.

   5. Achsmeßeinrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekcn izeichnet, daß der zweite Taste; (21) über eine S'elleir.dichtung (30) durch den Stellmotor (15) für den ersten Taster(i f) an das Rad (8) unsteiihar ist.

   6. Achsmeßeinnchtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen (2) gegenüber einer Grundplatie (1) seitlich verschiebbar gelagert ist.

   7. Achsmeßeinrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß der Meßrahmen (2) durch eine mechanische Einrichtung (62, 63) in seine Null- oder y Ruhelage zurückführbar ist.

   8. Aehsineßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch

   ppkcnn/pirhnpt (IaR i\\p mpchankrh·· ί·'ίηι·ϊ/·Ηιιηιτ

   zwei Seile (62, 63) aufweist, von denen das eine Seil (62) an der Unterseite des Meßrahmens (2) und das andere Seile (63) an dem Außenumfang des Meßrahmens festgelegt ist, und daß die Seile (62,63) von den Befestigungspunkten durch Führungsösen (64, C5) an der Grundplatte führen und zur Rückführung des Meßrahinens (2) in seine Nullage gespannt sind.

   9. Achsmeßeinnchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung für die Verdrehung des Meßrahmens (2) einen Drehwiderstand (41) aufweist, 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.

   10. Achsmeßeinnchtung nach Anspruch 9, 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.

   11. Aehsmeßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (51) einen Drehwiderstand aufweist, der an der Halte rung für den Taster (11) drehfest und ii!_.er ein Rii/cl (52) von einem an dem Taster (II) befestigten Seklorzahnrad (53JbCIaHgIw ist.