DE2641890C3

DE2641890C3 - Fahrbare Lagerabstützung

Info

Publication number: DE2641890C3
Application number: DE762641890A
Authority: DE
Inventors: Otfrid 6100 Darmstadt Maus
Original assignee: Schenck Auto Service Geraete GmbH
Current assignee: Schenck RoTec GmbH
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1979-03-08
Also published as: FR2365114A1; DE2641890A1; JPS5626809B2; FR2365114B1; US4130020A; JPS5338392A; DE2641890B2

Description

Die Krfindung betrifft eine fahrbare Lagerabstützung -v> mit Lastaufnahme, Meßwertumformer zum Messen von Uiiwuchtkräften und einem dessen Räder verbindenden Rahmen.

Zur Messung von Unwuchtkräften an Kraflfahrzeugrädern am Kraftfahrzeug werden fahrbare Lagerabstüt- ··" zungen verwendet, die eine Lastaufnahme, Meßwertum· former und einen die Räder der fahrbaren Lagerabstützung verbindenden Rahmen besitzen. Um Nebeneinflus se beim Meüvorgang so gering wie möglief) zu halten, werden derartige Lagerabstülzungen meist mit stufig <>^Γ> verstellbaren Lusiaufuahmcn versehen. Da darüber hinaus auch die Gewähr dafür gegeben sein soll, daß die die Meßwerte überlagernden Störgrößen beispielsweise Querkräfte vermieden werden, wird bei bekannten fahrbaren Lagerabstützungen eine Parallelführung für die Lastaufnahme angestrebt. Diese mittels Blattfedern erreichte Parallelführung zur beseitigung von schädlichen Störkräften macht es erforderlich, daß die fahrbare Lagerabstützung bereits ohne Lastaufnahmeelement sehr hoch baut. Zufolge dieser Bauhöhe erhält das zu untersuchende Bauteil, ein am Kraftfahrzeug befestigtes Fahrzeugrad, eine sehr große Schräglage, was zwangsläufig zu einer Beeinflussung der Messung führt.

Es ist weiterhin eine Einrichtung (DE-OS 21 48 107) bekanntgeworden, bei der die Abstützung des auszuwuchtenden Rades am Kraftfahrzeug einen Schwingungsuniformer enthält, der bei niedriger Bauweise der gesamten Einrichtung jedoch so ausgelegt sein muß, daß er das Gesamtgewicht des Fahrzeuges sicher mit aufnehmen kann. Aufgrund dieser Tatsache ist die gesamte Meßeinrichtung empfindlich gegen Störeinflüsse und muß darüber hinaus entsprechend der größten auftretenden statischen Last ausgebildet sein.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Einrichtung /urn Messen der Unwuchtkraft vorzuschlagen, bei der das Trennen zwischen dem Meßwert und dem schädlichen Anteil der Messung, insbesondere der Hori/.ontalkomponenie, ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lastaufnahme am Rahmen befestigt ist, dessen Durchbiegung einen am Rahmen angeordneten Zeiger auslenkt, und daß seine Auslenkung von seinem am Rahmen angeordneten, mit einem freien Zeigerende verbundenen Meßwertumformer aufgenommen wird.

Durch Messen der Durchbiegung des Rahmens wird der besondere Vorteil erzielt, daß die erfindungsgemäße fahrbare Lagerabstützung sehr niedrig baut und darüber hinaus in Leichikonsiruktion ausgeführt weiden kann und daß kein zusätzlich steifer Rahmen vorgesehen sein muß, auf den sich der Meßwertumformer abstützt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Befestigung des Zeigers am Rahmen an einer solchen Stelle erfolgt, an der eine am Rahmen quer zur gewünschten Meßrichtung auftretende Wechselbiegekraft eine von Null verschiedene, jedoch kleinere als die maximale Wirkung hat, daß das freie Zeigerende jedoch nicht von der Wechselbiegekraft zusätzlich beeinflußt wird und daß der am Rahmen angeordnete Meßwertumformer an dieser Stell; mit dem freien Zeigerende verbunden ist. Würde '.!er Zeiger an einer beliebigen Stelle ohne Berücksichtigung der Lage des Meßwertumformers ,"!geordnet se ⁿ, so würde das freie Zeigerende nich; on der in Meßriehtung wirkenden Unwucht-

kraf· 'ern auch von in allen anderen Richtungen

wirk Komponenten der Unwuchtkraft beeinflußt,

so ii. ■ indere von der horizontal wirkenden Unwuchiki.iiiiponente. Über die Lastaufnahme wird beim Messen der Unwucht nunmehr zufolge der horizontalen Kräfte ein zusätzliches Wechselbiegemoment auf den Rahmen übertragen, welches jedoch jeweils einen Nullpunkt am Fußpunkt der Lastaufnahme und an den Rahmenstellen hat, an denen die Räder ein Auflager für den Rahmen darsteilen. Wird nun an die Biegelinie unter Ausschluß der gegebenen Nullpunkte und der Maxima und Minima eine Tangente angelegt, so wird diese Tangente die Nullinie an einer Stelle schneiden, an dieser Stelle werden, wenn die Tangente als Zeiger ausgebildet ist, quer zur gewünschten Meßricfitung auftretende Wechselbiegekräfte den Zeigerausschlag

nicht beeinflussen und somi: an den Meßweruimiormer. der an dieser Sielle mi: dem freien Zeigerer.de verbunden ist. nur die Kräfte übertragen, die in der gewünschten Meßrichtung wirken.

Damit ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung in einfachster Weise eine Trennung des Nut/signals aus dem Schwingungsgemisch erfolgt.

In noch weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß im unbelasteten Zustand Meßwerlumformer und Zeiger eine horizontale Linie biid'-n. Durch diese Ausgestaltung wird eine besonders gedrängte Bauweise erreicht und somit dem weiteren Nachteil, einer großen Bauhöhe zur Beseitigung von Störsignaier, begegnet.

In noch weiterer Ausgestaltung des EnV.dungsgegenstandes wird vorgeschlagen, daß der Zeiger an einem vertikalen Teil des Rahmens angeordnet ist. Ais eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird es angesehen, daß die Lastaufnahnie zwischen den Bcfestigungssteüen von Zeiger und Meßwertumformer angeordnet ist. Diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es. daß die fahrbare Lagerabstützung eine sehr kurze Bauform aufweisen kann und in Verbindung mit einem noch weiteren Merkmal der Erfindung, das sich dadurch auszeichnet, daß der Rahmen U-förmig ausgebildet ist. in überschaubarer Weise eine Lösung der Aufgabe darstellt.

Um die fahrbare Lagerabstützung vor Überlastungen zu schützen, gibt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Meßwertumformer bei Überschreiten eines vorgebbaren Zeigerausschlages zusätzlich ein Warnsignal ab. In weiterer Ausgestaltung kann diese Vorrichtung gleichzeitig zum Wägen des zu untersuchenden Bauteils herangezogen werden. Eine derartige Ausgestaltung des Erlindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, daß ein weilerer Meßwerluinfonner aufgrund der Zcigerauslenkung ein das Gewicht des /u untersuchenden Bauteils darstellendes Signal abgibt.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Lagerabstützung im Schnitt.

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Lagerabstützung nach Fig. 1.

F i g. 3 in schematischer Darstellung die Wirkung auf die Lagerabstützung durch eine an der Lastaufnahme einwirkende vertikale Kraft.

F i g. 4 in schematischer Darstellung die Wirkung auf die Lagerabstützung durch eine an der Lastaufnahme einwirkende horizontale Kraft.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispicl einer fahrbaren Lagerabstützung besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 1, an dem Laufräder 2, 3 und 3' über Achsen 4 und 5 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel ist das Laufrad 2 zur besseren Handlichkeit der fahrbaren Lagerabstützung drehbar um eine senkrechte Achse 6 gelagert.

Am Rahmen 1 ist ein Zeiger 7 mittels Schraubbefestigung angeordnet, der mit seinem freien Zeigerende 8 mit einem ebenfalls am Rahmen 1 angeordneten Meßwertumformer 9 verbunden ist. Darüber hinaus trägt der Rahmen 1 noch eine Lastaufnahme 10. die in einfachster Weise aus zwei ineinander verschiebbaren Rohren ti und 12 besteht und die nach erfolgter Verschiebung mittels eines Haltestabes 13 verbunden werden.

Das Rohr 11 ist am Rahmen festgeschweißt, während das Rohr 12 höhenverschieblich gegenüber diesem angeordnet ist. Am Rahmen 1 ist außerdem im bereich ccs Meßwerturr.f'irmers 9 und des freien Zeigerendes 8 eine Anschlagplatte 14 angeordnet, die in einfachster Weise als Arretiermiuel wirkt, wenn eine zu große statische Last von der Lastaufnahrne IO aufgenommen wird und die Durchbiegung des Rahmens 1 einen zu großen Wen annehmen würde.

Die Draufsicht gemäß F , g. 2 zeigt, daß der Zeiger nur an Befes'igungsstellen 15, 16 mit dem Rahmen I fest verbunden is:. Die Befestigung ist nicht auf die schematisch dargestellte Schraubbefestigung eingeschränkt. Wie in der Draufsicht weiter ersichiiith. besteht der Zeiger 7 aus zwei Schenkein T und 7". die an ihrem jewcii.gen freien Ende 17, 18 über eine Platte 19 verbunden sind, in deren Zeniralbereich über eine Verbindung 20 ein Zusammenwirken mit dem Meßwertumformer 9 stattfindet. In F i g. 2 ist auch dargestellt, wie das Rohr 11 über Lascher 21, 22 mit dem Rahmen 1 verbunden ist.

Aus der Zusammenschau zwischen F i g. 1 und F i g. 2 ergibt sich, daß durch die Anordnung eines Zeigers an einem Rahmen bei Belastung eines ebenfalls am Rahmen angeordneten Lasiaufnahmeclemenies 10 die Durchbiegung des Rahmens gemessen werden kann.

In F i g. 3 ist nunmehr schematised dargestellt, wie zufolge konstruktiver Anordnung des Zeigers am Rahmen eine Trennung der Störgrößen vom Nin/signal durchgeführt werden kann. Stutzen 25, 26 entsprechen den Radern 2 und J bzw. 2 und 3"'. Die Linie 27 /wischen den Stützen stellt in vereinfachter Form den Rahmen 1 dar, und zwar im unausgelenkien Zustand. Durch Auslenkung des Rahmens durch eine vertikale Kraft 28, also die vertikale Komponente der Unwuchtkraft, wird der Rahmen in die gestrichelte Form 24 ausgelcnkt. Wird nun an einer Stelle 30 eine Tangente "5! angelegt — die Tangente 31 ist gieich/usel/eii mn dem Zeiger 7 —. so kann die Auslenkung des Rahmens an einer Meßstelle 32 gemessen werden.

Werden nurmehr die Stellen 30 und J2 willkürlich gewählt, so ist in F i g. 4 leicht zu erkennen, daß bei Auftreten einer horizontalen Komponente 36 der Unwuchtkrafl 28 ein zusätzlicher Ausschlag an der Meßstcüe 32 auftreten wird.

Die gemessene Größe entspricht also nicht der vertikalen Unwuchtgrößc. sondern wird gleichzeitig verfälscht durch deren Horizontalkomponente.

Legt man jedoch die Stelle 30. d. h. die Befestigung 15, 16 gemäß F i g. 2 des Zeigers 7. an eine Stelle der durch die Wechsclbiegung der horizontalen Kräfte verformten Linie 27. deren Tangente 37 die nicht ausgelenkte Linie 27 schneidet, und verbindet an dieser Stelle den Mcßwertumformer 9 mit dem freien Zeigerende 8 des Zeigers 7, so werden vom Meßwertumformer 9 nur die in vertikaler Richtung wirkenden Unwuchtkräfte aufgenommen.

Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, ist es nicht erforderlich, daß die Lastaufnahme 10 in der Mitte zwischen den beiden Stützen 25 und 26 angeordnet ist, sie kann auch außerhalb dci beiden Stützen 2^ und 26 angeordnet sein. Auch bei einer derartigen Anordnung wird bei Beachtung der in F i g. i und 4 offenbarten Regeln eine Trennung zwischen Nutzsignal und .Störsignal erreicht.

Darüber hinaus kann die erfiridungsgeniäße fahrbare Lagerabstützung auch zur Auswagung der auf ihr gelagerten Bauteile herangezogen werden. Wird das Bauteil, beispielsweise- ein am kraftfahrzeug befestigtes Rad, an der AchssiJ.enkellagerung von der Aufnahme 10 aufgenommen, so biegt üich der Rahmen 1

entsprechend Linie 29 gemäti F i g. 3 durch, auch dann, wenn das Rad nicht in Roiation versetzt wird, um die auftretenden Unwuchtkräfte zu messen. Ks ergibt sich also eine statische Auslenkung, die mittels . freiem Zeigerende (< ange^c^·: werden kann, sei es im Meßweri'"vitonrier 9 oder durch einen weiteren Meliwertiimformcr. Des weite¹":.*': V^·.·.: i'.v: Lndschulter ausgebildet sein, bei dosser dun. ■ da«, freie Zeigerende 8 die Stro'i Meßwertumformer 9 uiiiL-rbrochen wi keinerlei Fehlmes.sung durc^K Überlastung t I.agerübstüt/.ung hcrvurgei ufen wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ι. Fahrbare Lagerabstützung mit Lastaufnahme, Meßweriumformer zum Messen von Uiiwuchtkräften und einem dessen Räder verbindenden Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahme (10) am Rahmen (1) befestigt ist, dessen Durchbiegung einem am Rahmen (1) angeordneten Zeiger (7) auslenkt, und daß seine Auslenkung von einem am Rahmen (1) angeordneten, mil einem freien Zeigerende (8) verbundenen Meßwertumformer (9) aufgenommen wird.
2. Fahrbare Lagerabstützung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Zeigers (7) am Rahmen (1) an einer solchen Stelle (30) erfolgt, an der eine am Rahmen quer zur gewünschten iVießrichtung auftretende Wechselbiegekraft (36) eine von NuI! verschiedene, jedoch kleinere, als die maximale Wirkung hat, daß das freie Zeigerende (8) nicht von der Wechselbiegekraft beeinflußt wird und daß der am Rahmen (!) angeordnete Meßwertumfonner (9) an dieser Stelle mit dem freien Zeigerende (8) verbunden ist.
3. Fahrbare Lagerabstützung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unbelasteten Zustand Meßwertumformer (9) und Zeiger (7) eine horizontale Linie bilden.
4. Fahrbare Lagerabstützung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger an einem vertikalen Teil des Rahmens (1) angeordnet ist.
5. Fahrbare Lagerabstützung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahme (10) zwischen den Befestigungsstellen von Zeiger (7) und Messwertumformer (9) angeordnet ist.
6. Fahrbare Lagerabstützung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) U-förmig ausgebildet ist.
7. Fahrbare Lagerabstützung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertumfornier (9) bei Überschreiten eines vorgebbaren Zeigerausschlags zusätzlich ein Warnsigna! abgibt.
8. Fahrbare Lagerabstützung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Meßwertuniformer aufgrund der Zeigerauslenkung ein das Gewicht des zu untersuchenden Bauteils darstellendes Signal abgibt.