DE2313087B2

DE2313087B2 - Vorrichtung zur Bestimmung der Taumelbewegung eines rotierenden Körpers gegenüber seiner tatsachlichen Rotationsachse

Info

Publication number: DE2313087B2
Application number: DE19732313087
Authority: DE
Inventors: David Arthur Florissant Mo. Senften (V.St.A.)
Original assignee: Hunter Engineering Co
Current assignee: Hunter Engineering Co
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1973-03-16
Publication date: 1978-07-27
Also published as: DE2313087C3; FR2176837B1; IT979868B; CA1002189A; DE2313087A1; NL175342B; JPS5149081B2; DK149580C; JPS4912526A; NL175342C; DK149580B; GB1415392A; FR2176837A1; NL7303712A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Taumelbewegung eines rotierenden Körpers gegenüber seiner tatsächlichen Rotationsachse.

Als Beispiel für einen rotierenden Körper, der eine Taumelbewegung relativ zu seiner Rotationsachse ausführen kann, sei ein Fahrzeugrad genannt, bei dem die Ebene des Felgenkranzes nicht rechtwinkelig oder genau senkrecht zu der Rotationsachse steht, um die sich das Rad dreht. Um die mangelnde Rechtwinkligkeit auszugleichen, sobald ein Gerät am Felgenkranz angebracht ist, wird eine mechanische Korrcpensationseinrichtung vorgesehen, die die Zustände mittelt, so daß eine weitgehende Rechtwinkligkeit für die Instrumentenausrüstung während einer vollständigen Drehung des Rades erhalten werden kann. Diese mechanische Einrichtung besteht üblicherweise aus wenigstens drei justierbaren, aufgeschraubten Geräten, die zwischen der Befestigungsplatte für die Instrumentenausrüstung und einer Gegenplatte angeordnet sind, die am Felgenkranz befestigt ist und nach der die Justierung in der Ebene des Felgenkranzes rotiert. Durch Justierung der drei schraubbaren Geräte kann die Befestigungsplatte für die Instrumentenausrüstung in eine Stellung gebracht werden, in der sie nicht taumelt und rechtwinklig zur Rotationsachse des Rades liegt. Wird die mechanische Kompensation sorgfältig ausgeführt, wozu viel Zeit erforderlich ist, so ist das Instrument maßhaltig mit der Rotationsachse. Dieser vorbereitende Arbeitsgang ist notwendig, wenn die Ebene der Radrotation genau ermittelt werden soll, um den Vorspurwinkel oder Sturzwinkel des Rades zu bestimmen, bevor ein Arbeitsgang zur Korrektur ausgeführt werden kann.

Der Sturzwinkel liegt relativ zu seiner senkrechten Ebene und ist auf die tatsächliche horizontale Rotationsachse bezogen. Ein positiver Sturzwinkel bedeutet, daß die untere Lauffläche des Rades um einen kleinen Winkelwert gegenüber der nach oben weisenden Lauffläche nach innen verrückt ist. Der Vorspurwinkel des Rades bezieht sich andererseits auf die horizontale Ebene der Radrotation und erfaßt eine Einstellung des Rades, bei der seine nach vorne weisende Lauffläche gegenüber der nach hinten weisenden Lauffläche um einen kleinen Winkelwert nach innen versetzt ist. Diese beiden Winkelstellungen des Rades sind für die Laufbedingungen entscheidend. Der Sturzwinkel und der Vorspur- bzw. Spurweitewinkel sind immer um 90° zueinander versetzt, da der Sturz sich auf die vertikale Ebene und die Spurweite bzw. die Vorspur auf die horizontale Ebene bezieht.

Aus der DE-OS 14 73 779 ist nun eine Vorrichtung bekannt, mit der ein Werkstück nahezu beliebiger Umfangsform in einer Aufspannvorrichtung derart

zentriert werden kann, daß die Abweichungen des Werkstück-Umfanges von einer Kreisform in allen Richtungen möglichst gleiche Werte besitzen bzw. der maximale Ausschlag eines zur Feststellung der Umfangsform dienenden Meßgerätes über den gesamten Umfang verteilt möglichst gleichmäßig ausgenutzt wird. Zu diesem Zweck ist bei der bekannten Vorrichtung eine Einrichtung zur Verschiebung des Werkstückes in Abhängigkeit von der ermittelten Stellung des We rkstückumfanges in vier, jeweils um 90° gegeneinander versetzten Stellungen vorgesehen, wobei von den Meßwerten jeweils der Mittelwert aus einem Paar von Meßwerten gebildet wird, die einander gegenüberliegenden Umfangspunkten des Werkstückes entsprechen. Um eine Mehrzahl von Meßwerten für die Justierung des Werkstückes bzw. der Einstellung seiner Rotationsachse zu erhalten, muß das Werkstück dauernd gedreht werden. Offensichtlich ist die bekannte Vorrichtung nicht geeignet, Taumelbewegungen eines stets um die gleiche Achse rotierenden Körpers zu kompensieren bzw. rechnerisch zu erfassen, um so eventuell durch die Taumelbewegung hervorgerufene Verfälschungen eines Meßwertes auszuschalten.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 35 46 782 bekannt. Bei dieser Vorrichtung rotiert der Körper bzw. das Fahrzeugrad während der Messung. Dabei soll die Kopensation eventueller Taumelbewegungen dadurch erreicht werden, daß dem Fahrzeugrad seitlich drei Rollen an verschiedenen Stellen anliegen, wobei diese Rollen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, der die eigentliche Meßeinrichtung halten. Bei der bekannten Vorrichtung wird offensichtlich davon ausgegangen, daß die Meßeinrichtung stets koaxial zu der tatsächlichen Rotationsachse des Rades liegen müßte, und übersehen, daß bekanntlich Reifen auf die Felgen durchaus schief aufgezogen werden können. In diesem Falle würde ein Taumeln des Rades nur scheinbar kompensiert werden. Die wirkliche Lage der Rotationsachse des Rades bliebe insofern bei der Messung praktisch unberücksichtigt.

In der US-PS 29 53 857 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Ausrichtung eines Rades beschrieben, wobei eine Platte als Referenzglied für die Messung verwendet wird. Diese bekannte Vorrichtung ist für eine Bestimmung bzw. einen Ausgleich der Taumelbewegungen des Rades jedoch nicht geeignet, weil bei der Prüfung jeweils nur ein Meßwert abgenommen wird, der durch die auf die Taumelbewegung zurückzuführende Fehler entsprechend beeinflußt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß unter geringem Arbeitsaufwand und ohne mechanische Justierung die Taumelbewegung des rotierenden Körpers zuverlässig, d. h. insbesondere fehlerfrei, bestimmt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein am rotierenden Körper befestigtes, einen der Taumelbewegung des Körpers analogen sinusförmigen Bezugswert erzeugendes Referenzglied, welches getrennte, um 180° winkelversetzte Steuerglieder trägt, durch einen ersten Fühler zur Erzeugung eines der Orientierung des Referenzgliedes in einer ersten vorbestimmten Ebene entsprechenden Signals, durch einen zweiten Fühler zur Erzeugung eines der Orientierung des Referenzgliedes in einer zweiten, gegenüber der ersten Ebene um 90° verdrehten Ebene entsprechenden Signals, durch einen mit den beiden Fühlern verbundenen elektronischen Schaltkreis, welcher wenigstens ein aus den Signalen der Fühler Kompensationswerte zur Korrektur der Taumelbewegung des Körpers ermittelndes Analysatorglied aufweist, durch ein Paar von nahe dem Referenzglied angeordneten Schaltern, welche von den Steuergliedern betätigbar sind, durch ein von den Schaltern angesteuertes, visuell zwei um 180° zueinander verdrehte Stellungen des rotierenden Körpers anzeigendes Anzeigeglied sowie durch ein mit den Schaltern verbundenes Einschaltelemem für das Analysatorglied, der elektronische Schaltkreis die den um 180° zueinander verdrehten Stellungen des Körpers zugeordneten Signale empfängt und verarbeitet

Die Erfindung macht sich zunutze, daß die Taumelbewegung eines Rades einer sinusförmigen Kurve folgt, wenn sich das Rad dreht. Wird daher die Taumelbewegung an zwei um 180° auseinanderliegenden Meßpunkten erfaßt und werden die beiden Meßwerte addiert und durch zwei geteilt, so kann ein Mittelwert erhalten werden, der die tatsächliche Rotationsebene des Rades angibt. Das gleiche Ergebnis kann erhalten werden, wenn die beiden Meßwerte voneinander abgezogen werden und die Differenz durch zwei geteilt wird und der Korrekturfaktor dem ersten Meßwert hinzugezählt wird. Auf diese Weise lassen sich bei einem Rad Sturz und Vorspurwinkel mit großer Genauigkeit, schnell und unter geringem Arbeitsaufwand bestimmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip sowie eine

jo Ausführungsform der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung stellt dar:

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugrad mit einer Einrichtung zur Anordnung der Fühler,

F i g. 2 eine Endansicht auf das Fahrzeugrad in Richtung 2-2 der F ig. 1,

F i g. 3 das Fühler- und Schaltergehäuse, wie man es in Richtung 3-3 der F i g. 2 sieht,
F i g. 4 ein Schaubild zur Illustration des Meßprinzips und

F i g. 5 ein Blockschaltbild des elektronischen Schaltkreises der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtng wird ein elektronischer Schaltkreis zur Bestimmung der Taumelbewegung eines rotierenden Körpers eingesetzt, wobei die tatsächliche Ebene der Rotation bestimmt wird, die senkrecht zur Rotationsachse steht. Dabei kann die Winkelabweichung zwischen der Rotationsachse und einer Referenzachse bestimmt werden. Mit dem elektronischen Schaltkreis wird die Größe der Taumelbewegung bestimmt, die zwischen zwei Stellungen des Körpers auftritt, die um 180° gegeneinander verdreht sind. Mit dem elektronischen Schaltkreis werden die Berechnungen für jede oder für mehrere Referenzachsen gleichzeitig durchgeführt, um den Ablesefehler möglichst auszuschalten.

Es wird nun im folgenden auf Fig.4 Bezug genommen. Es sei angenommen, daß eine Welle 10 sich um eine Achse X-Xdreht, die einen Winkel tx bezüglich der waagerechten Referenzlinie Y-Ybildet. Eine Platte ist am Ende der Welle 10 befestigt, und wenn die Platte einen Winkel von 90° zur Achse X-X der Welle 10 einschließt, rotiert sie in einer Ebene 11, ohne zu taumeln, schließt die Platte einen anderen Winkel als

. b5 90° mit der Welle bzw. der Achse X-XeIn, ist sie z. B. um einen Winkel β gegenüber der Ebene 11 geneigt, so taumelt die Platte, wenn sich die Welle 10 dreht. Während jeder Drehung der Welle 10 taumelt sie dabei

auf beiden Seiten der Ebene 11 um den Winkel ß. Es ist bekannt, daß die Taumelbewegung durch die Gleichung

gegeben ist, worin }■ die Drehoräentierungskonstante der Fühleranordnung und des Radtaumeins ist. Die Orientierung der oben angeführten Platte bezüglich der vertikalen Ebene, die durch die Linie V-P repräsentiert. ist, ist durch die Gleichung

gegeben.

Die Werte von Sinus Φ in den Punkten, die um 180° voneinander getrennt sind, sind immer gleich, besitzen aber entgegengesetztes Vorzeichen. Daher gilt für

Φ = 0, όΦ=0=α+ε

Φ = 180°, όΦ = 180° = α-e.

+ ε = /?sin(0° + γ)

und für

worin für

und für

Der tatsächliche Winkel λ der Welle 10 kann aus der Orientierung der Plattendrehung bezüglich der Ebene 11 mittels folgender Gleichungen berechnet werden:

,)Φ = 0 + D Φ = 180

Überprüfung:

= 0 + <)Φ = 180

=180 - Λ03Ο

überprüfung:

(D Φ =180 - I)Φ = 0)

-2/

Offensichtlich sind diese Rechnungen auch für Referen/ebenen gültig, die nicht mit der vertikalen Ebene übereinstimmen.

In Fig.4 ist die Platte 11 in Vorderansicht gezeigt und dargestellt, wie es zu einer sinusförmigen Bewegung kommt.

In den F i g. I und 2 ist als rotierender Körper ein Fahrzeugrad 12 gezeigt. F.s besitzt einen Verbindungsleil 13, der am Felgenkranz 14 mit Bolzen 15 und 17 befestigt ist. Die Bolzen 15 sitzen in einem unteren Rahmenteil 16 und der obere Bolzen 17 in einem oberen Rahmenteil 18. Die Rahmenteile 16 und 18 sind über ^wei Stangen i9 miteinander verbunden, wobei das Rahmenteil 18 durch eine Einspanneinrichtung 20 so gehalten wird, daß die Bolzen 15 und 17 auseinandergespeizt sind und ein festes Widerlager im Radkranz 14 finden. Das Verbindungsteil 13 ist mit einem zwischenliegenden Rahmenteil 21 versehen, das gleitend nach oben oder unten bewegt werden kann, so daß die Welle

22, die an dem Rahmenteil 21 befestigt ist, der Drehachse gegenüberliegend eingestellt werden kann. Die Welle 22 trägt ein plattenförmiges Referenzglied

23, das sich mit dem Rad 12 dreht. Das Referenzglied 23 ist mit zwei als Schlitz ausgebildeten Nockenelementen 24 und 25 versehen, die 30° über der horizontalen einen Seite liegen, und weist ferner ein weiteres als Schlitz ausgebildetes Nockenelement 26 auf, das um 180°

.'(ι gegenüber den beiden anderen Nockenelementen versetzt ist und auf demselben Kreis um den Mittelpunkt der Welle 22 liegt wie das Nockenelement 24.

In F i g. 2 ragt die Welle des zwischenliegenden

:-) Rahmenteils 21 vor dem Referenzglied 23 nach außen und greift in ein Gehäuse 27. Das Gehäuse 27 ist um die Welle 22 frei beweglich und hängt pendelnd an ihr. so daß das Gehäuse immer in einer senkrechten Stellung beharrt. Das Gehäuse 27 trägt einen horizontalen Arm 29, an dessen äußerem Ende ein Gehäuse 30 befestigt ist, in dem sich ein Fühler 35a befindet, der für eine (Gleichung 1) Betätigung des Vorspur-Gerätes vorgesehen ist, das im Gehäuse 30 befestigt ist. Das Gehäuse 27, der Arm 29 und das Gehäuse 30 für den Fühler 35a sind mit

gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt. Das Rad 12 dreht sich um seine Drehspindel 28, die an dem nicht gezeigten Fahrzeug mit dem oberen und dem unteren Lenker über Gelenke am Stützlager 31 befestigt ist.

In F i g. 3 ist die Ansicht des Gehäuses 27 vom Rad her

40 gesehen gezeigt. Das Gehäuse besitzt eine Öffnung 32 _ zur Aufnahme der Welle 22. Zwei Schalter 33 und 34

~ ^λ sind am Gehäuse 27 befestigt. Sie befinden sich in einer

solchen Stellung am Gehäuse 27, daß der Taststift des Schalters 33 in die schlitzförmigen Nockenelemente 24 und 26 und der Taststift des Schalters 34 in das schlitzförmige Nockenelement 25 eingreift, wenn das Gehäuse an der Welle 22 befestigt ist. Dreht sich das Rad 12, so dreht sich auch das Referenzglied 23, und die Nockenelemente 24 und 25 schließen die Schalter 33 und 34 in einer ersten Winkelstellung, und das Nockenelement 26 schließt nur den Schalter 33 in einer zweiten Winkelstellung, die um 180° gegenüber der ersten Winkelstellung verschoben ist. Durch die Betätigung der Schalter 33 und 34 in der erwähnten Weise werden in zwei Radstellungen, die um 180° gegeneinander verdreht sind die elektrischen Fühlersignale gesteuert.

Fig. 5 zeigt in einem Blockschaltbild die Elektronik der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die einzelnen Bauteile sind bekannt. Das Blockschaltbild zeigt einen Fühler 35, der auf die vertikale Stellung des Gehäuses 27 (siehe Fig. 3) anspricht. Ein Fühlersignal wird vom Fühler 35 in Abhängigkeit von der vertikalen Orientierung des Gehäuses erzeugt. Das Signal wird über eine Leitung 36 einer Dividierstufe 37 zugeleitet, in der durch zwei dividiert wird. Außerdem wird das Fühlersignal über eine Leitung 38 an eine Addierstufe 39 gelegt. Die Dividierstufc 37 ist über eine Leitung 40 mit einer ersten

(Gleichung II)

Speicherstufe 41 über ein Gatter 42 verbunden. Über eine Leitung 43 ist die Dividierstufe 37 mit einer zweiten Speicherstufe 45 über das Gatter 45 verbunden. Leitungen 46 und 47, die jeweils von den Speicherstufen 41 und 42 ausgehen, verbinden die Speicherstufen 41 und 45 mit einer Subtraktionsstufe 48. Der Ausgang der Subtraktionsstufe 48 ist über eine Leitung 49 mit einer Addierstufe 39 verbunden. Die Ausgangsleitung 50 der Addierstufe 39 ist mit einem Instrument 51 verbunden, das visuell abgelesen werden kann.

Gemäß F i g. 5 sind ferner eine Leitung 52, die vom Gatter 42 zum Schalter 34 führt, und eine Leitung 53, die das Gatter 45 mit dem Schalter 33 verbindet, vorgesehen. Die Eingangsleitung 54 zur Energieversorgung ist über einen Handschalter 55 und Leitungen 56 und 57 mit den Schaltern 33 und 34 verbunden. Eine Hilfsenergiequelle oder Batterie 58 ist in einem Schaltkreis für eine Lampe 59 angeordnet, wobei sich die Lampe im Betätigungsknopf des Handschalters 55 befindet. Ein Schalter 60 zum Betätigen der Lampe ist ferner in dem Schaltkreis angeordnet, der die Lampe 59 und die Batterie 58 enthält. Der Schalter 60 ist mit dem Schalter 33 so verknüpft, daß er geschlossen wird, wenn der Schalter 33 geschlossen wird. Dies erfolgt jedes Mal dann, wenn dem Referenzglied 23 die Nockenelemente 24, 25 und 26 in die Stellung gedreht werden, in der die Schalter 33 und 34 angeordnet sind, so daß deren Taststifte in die schlitzförmigen Nockenelemente eingreifen können. Bisher wurde die Beschreibung der F i g. 5 bezüglich der Feststellung des Radsturzes jo gegeben.

Die F i g. 5 enthält auch einen elektronischen Schaltkreis, mit dem die Vorspur des Rades bestimmt werden kann. Da die Kompensation der Taumelbewegung sowohl bezüglich der Sturz- als auch der Vorspurbestimmung durchgeführt werden muß, wird im wesentlichen der gleiche elektronische Schaltkreis zur Bestimmung beider Größen benutzt. Zur Bestimmung der Vorspur ist das Gehäuse 30 (F i g. 1 und F i g. 2) mit einem Fühler 35a versehen, der ein Fühlersignal relativ zur horizontalen Ausrichtung des Felgenkranzes 14 erzeugt. Der Fühler 35a ist über eine Leitung 61 mit einer Dividierstufe 62 verbunden, in der durch zwei geteilt wird. Über die Leitung 63 ist der Fühler 35a mit einer Addierstufe 64 verbunden. Die Dividierstufe 62 ist über die Leitung 65 und ein Gatter 66 mit einer Speicherstufe 67 verbunden. Die Dividierstufe 62 ist auch über eine Leitung 68 und ein Gatter 69 mit einer Speicherstufe 70 verbunden. Der Ausgang der Speicherstufen 67 und 70 ist jeweils mit einer Leitung 71 und 72 zu einer Subtraktionsstufe 73 geführt. Die Subtraktionsstufe 73 ist über eine Leitung 74 mit der Addierstufe 64 verbunden. Eine Leitung 75 führt von der Addierstufe 64 zu einem Instrument 76, an dem die Vorspur abgelesen werden kann. Der Schaltkreis für die Vorspurbestimmung wird mit den gleichen Schaltern 33 und 34 betätigt, die bereits bezüglich des Schaltkreises für den Sturz beschrieben wurden. Leitungen 77 und 78 sind daher jeweils mit den Leitungen 52 und 53 verbunden. Der Unterschied zwischen den beiden Schaltkreisen bo liegt in der Empfindlichkeit der Fühler 35 und 35a, deren Ausgangssignale während der Drehung des Rades gegeneinander um 90° in der Phase verschoben sind.

Die Nockenelemente 24, 25 und 26 liegen horizontal, wenn das Verbindungsteil 13 sich in einer vertikalen Stellung befindet. Diese Arretierung des Verbindungsteils 13 wurde gewählt, da es sich dabei visuell leicht feststellen läßt, wann das Rad 12 um 180° gedreht worden ist. Das Verbindungsteil kann jedoch beliebig orientiert sein, so daß eine Drehung des Rades um 180° ein Schließen der Schalter in vorgegebener Folge und ein Einschalten der Lampe 59 im Knopf des Schalters 55 bewirkt.

Im folgenden soll auf das Verfahren zur Bestimmung der Taumelbewegung, das mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden kann, näher eingegangen werden. Ist die Vorrichtung einmal am Rad 12 mit dem Verbindungsteil 13 oder einem äquivalenten Teil befestigt, so wird das Rad 12 in eine Richtung gedreht, bis die Lampe 59 (Fig.5) aufleuchtet, was anzeigt, daß die Schalter 33 und 34 mit den Nockenelementen 24 und 25 des Referenzglieds 23 in Anschlag kommen und der Schalter 33 den Schalter 60 für die Stromversorgung der Lampe geschlossen hat. In diesem Zeitpunkt wird die Drehung des Rades gestoppt, und der Handschalter 55 gedrückt, um die Gatter 42,45, 66 und 69 für sie damit verbundenen Speicherstufen 41, 44,67 und 70 zu betätigen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Fühlersignale von den Fühlern 35 und 35a nachdem sie die Dividierstufen 37 und 62 durchlaufen haben, von den Speicherstufen 41, 44, 67 und 70 empfangen. Das Ausgangssignal der Speicherstufen gelangt zu den Subtraktionsstufen 48 und 73 und zu den Addierstufen 39 und 64. Die Speicherstufen sind nun für den ersten Teil des Arbeitsganges bereit.

Nun wird das Rad 12 so lange gedreht, bis nach einer Drehung von 180° die Lampe 59 erneut aufleuchtet. Zu diesem Zeitpunkt sind nur die Gatter 42 und 66 offen, wenn der Schalter 55 gedrückt wird, da der Schalter 33 als einziger betätigt ist. Wegen der Taumelbewegung werden von den Fühlern 35 und 35a neue Signale zu den Addierstufen 39 und 64 geführt, und jeweils das halbe Signal gelangt von den Dividierstufen 37 und 62 über die Gatter 42 und 66 zu den Speicherstufen 41 und 67. Dreht man das Rad 12 in die Ausgangsposition zurück, so sind die Signale, die man den Instrumenten 51 und 67 ablesen kann, aus den Elementen der Gleichung II

= ΑΦ = 0° +

= 180° - ί>Ψ = 0 )

zusammengesetzt. Die Echtheitssignale von den Fühlern ö Φ = 0° sind daher elektronisch für die Taumelbewegung des Rades ausgeglichen.

Sowohl für den Sturz als auch für die Vorspur haben die Fühler 35 und 35a auf die Stellung des Felgenkranzes 14 relativ zu einer horizontalen und einer vertikalen Referenzebene angesprochen und Signale erzeugt, die elektronisch durch die Schalter- und Speicherstufen verarbeitet wurde und die auch direkt einer Addierstufe zugeführt wurden, um eine visuelle Ablesung zu ermöglichen. Indem an Punkten gemessen wird, die um 180° gegeneinander verschoben sind, werden mit dem Verfahren Punkte einer Sinuswelle benützt, an denen die Elongationen gleich sind, jedoch entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen. Die gemessenen Signale werden durch zwei geteilt und voneinander subtrahiert. Das Resultat wird zu dem Fühlersignal addiert, das man bei der Drehstellung Φ - 0° erhält und ist daher bezüglich der Taumelbewegung kompensiert. Die Anzeigeinstrumente 51 und 76 sind so geeicht, daß die Sturz- und Vorspurwinkel in Winkelgraden abgelesen werden können.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit der in F i g. 5 gezeigten Vorrichtung die elektronisch erfaßte Sturz- und Vorspur des Rades 12 in zwei Drehstellungen

abgelesen wird, die im 180° gegeneinander verdreht sind. Dies wird mit den Schaltern 33 und 34 bewerkstelligt, die durch die Nockenelemente 24,25 und 26 betätigt werden, wobei noch der Schalter 55 von Hand betätigt werden muß. Eine erste Ablesung wird in ■> einer Drehstellung des Rades 12 vollzogen, dann wird das Rad um 180° gedreht, bis die Lampe 59 aufleuchtet, und eine zweite Ablesung erfolgt, indem man den Schalter 55 drückt.

Die Differenz dieser beiden Messungen wird dann ι ο elektronisch durch zwei dividiert. Der kompensierende Korrekturfaktor wird dann algebraisch zur ersten Ablesung addiert. Dadurch wird der tatsächliche Meßwert für die axiale Fehlorientierung hinsichtlich Sturz und Vorspur korrigiert, solange das Rad in der Drehstellung bleibt, die es während der ersten Messung erreicht hat. Eine Kompensation kann mit der beschriebenen Methode auch erhalten werden, wenn sich das Rad links in seiner 180°-Stellung befindet, nachdem die zweite Messung vollzogen wurde. Der kompensierende Korrektionsfaktor ist dann algebraisch von dem tatsächlichen Meßwert abzuziehen.

Die in Fig.5 gezeigte Schaltung ist gewöhnlich in einem Kontrollpunkt enthalten, das vom Rad 12 entfernt ist. Die Fühler 35 und 35a befinden sich in den Gehäusen 27 bzw. 30. Die Instrumente 51, 76 sind gewöhnlich so angeordnet, daß man sie leicht ablesen kann, wenn man das Rad 12 in eine der Stellungen dreht, die um 180° gegeneinander verschoben sind. Bezüglich der F i g. 1 und 2 ist noch anzumerken, daß bereits vorgeschlagen wurde, den Fühler 35a zur Bestimmung der negativen Vorspur mit einem ähnlichen Gerät zu benutzen, wie es hier beschrieben wurde. Demgemäß ist der Fühler 35 in einem Gehäuse 30 befestigt, das mittels eines horizontalen, von dem Gehäuse 27 getragenen, Armes 29 in einer geeigneten Stellung gehalten wird. Außerdem wurde in den Figuren nicht gezeigt, daß der Arm 29 mit geeigneten Gegengewichten versehen ist, damit die pendelnde Stellung des Gehäuses 27 nicht gestört ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Taumelbewegung eines rotierenden Körpers gegenüber seiner ■-> tatsächlichen Rotationsachse, gekennzeichnet durch ein am rotierenden Körper (12) befestigtes, einen der Taumelbewegung des Körpers analogen sinusförmigen Bezugswert erzeugendes Referenzglied (23), welches getrennte, um 180° winkelver- ι ο setzte Steuerglieder (24, 25; 26) trägt, durch einen ersten Fühler (35) zur Erzeugung eines der Orientierung des Referenzgliedes in einer ersten vorbestimmten Ebene entsprechenden Signals, durch einen zweiten Fühler (35a^ zur Erzeugung eines der Orientierung des Referenzgliedes in einer zweiten, gegenüber der ersten Ebene um 90° verdrehten Ebene entsprechenden Signals, durch einen mit den beiden Fühlern (35,35a,) verbundenen elektronischen Schaltkreis, welcher wenigstens ein aus den Signalen der Fühler Kompensationswerte zur Korrektur der Taumelbewegung des Körpers ermittelndes Analysatorglied (37, 39, 41, 42, 44, 45, 48; 62,64,66,67,69,70,73) aufweist, durch ein Paar von nahe dem Referenzglied (23) angeordneten Schaltern (33, 34), welche von den Steuergliedern (24, 25; 26) betätigbar sind, durch ein von den Schaltern angesteuertes, visuell zwei um 180° zueinander verdrehte Stellungen des rotierenden · Körpers anzeigendes Anzeigeglied (59) sowie durch jo ein mit den Schaltern verbundenes Einschaltelement (55) für das Analysatorglied, mittels dessen das Analysatorglied so ansteuerbar ist, daß der elektronische Schaltkreis die den um 180° zueinander verdrehten Stellungen des Körpers zugeordneten 3^r> Signale empfängt und verarbeitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysatorglied Speicher (41, 44; 67, 70) für die von den Fühlern (35, 35a,> empfangenen Signale sowie mit diesen Speichern verbundene Gatter (42,45; 66, 69) aufweist, die von dem Einschaltelement (55) für das Analysatorglied in einer von der Drehung des Körpers (12) in die zwei um 180° verdrehten Stellungen abhängigen, vorbestimmten Reihenfolge steuerbar sind. <r>

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschaltelement einen Handschalter (55) umfaßt, mittels dessen der elektronische Schaltkreis in den beiden um 180° verdrehten Stellungen einschaltbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handschalter (55) eine Signalein richtung (59) für die Bedienungsperson aufweist, welche in den beiden um 180° verdrehten Stellungen zur Anzeige der Erreichung dieser Stellungen und der Betätigungsbereitschaft des Handschalters eingeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Analysatorglied in jedem Fühlerkreis eine durch zwei teilende Dividierstufe (37,62), zwei über Gatter (42, 45; 66,69) angeschlossene Speicherstufen (41,44; 67, 70) deren Eingänge jeweils mit der entsprechenden Dividierstufe verbunden sind und deren Ausgänge jeweils an eine Subtraktionsstufe (48, 73) ange- fa5 schlossen sind, sowie eine Addierstufe (39, 64) aufweist, die an den entsprechenden Fühler (35,35a) und die zugehörige Subtraktionsstufe angeschlossen ist, und daß die Gatter (42, 45; 66, 69) der Speicherstufen (41,44; 67,70) durch die Schalter (33, 34) in einer vorbestimmten Reihenfolge bei Betätigung des Einschaltelementes (55) in den um 180° verdrehten Stellungen ansteuerbar sind.

δ. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerglieder an dem Referenzglied (23) als Nockenelemente (24,25; 26) ausgebildet und derart angeordnet sind, daß in einer Stellung beide Schalter (33, 34) betätigt sind, in der um 180° hierzu verdrehten Stellung jedoch nur ein Schalter (33) beaufschlagt ist.