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Vorrichtung zum Vermessen des Radeinschlagwinkels von Lenkrädern
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vermessen des
Radeinschlagwinkels von Lenkrädern mit einem ausrichtbaren Bezugsteil und einem
mit diesem um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar verbundenen, mit dem
Rad gekoppelten Schwenkteil, wobei Bezugs- und Schwenkteil einander gegenüberliegende
Ableseeinrichtungen für den Schwenkwinkel aufweisen.
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Bei Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, wird von den Abnehmern
der Fahrzeuge in immer weiterem Umfang das Einhalten eines genauen Wendekreises
des Fahrzeuges gefordert, da man häufig, um teuere Rangierflächen einzusparen, Anfahrtzonen
für präzise vorgegebene Lenkeinschläge vorschreibt, die in der Praxis mit dem Volleinschlagwinkel
übereinstimmen. Ist der Wendekreis eines Fahrzeuges zu groß, dann sind entsprechende
Anlagen von einem derartigen Fahrzeug nahezu nicht befahrbar; ist der Wendekreis
aber kleiner, als gefordert, dann muß der richtige Lenkeinschlag vom Fahrer geschätzt
werden, was in den seltensten Fällen gelingt. Hierbei ist zu bedenken, daß lange
Lastzüge auf engem Raum kaum zurückstoßen können, so daß ein einmal vom Fahrer eines
Lastzugs
falsch gewählter Lenkeinschlagwinkel fast unweigerlich
dazu führt, daß der Lastzug auseinandergekuppelt und der Hänger rückwärts freigeschleppt
werden muß - Schwierigkeiten, die nur dadurch vermeidbar sind, daß der Lenkeinschlagwinkel
und somit der Wendekreis genau den vorbestimmen Wert aufweisen, so daß der Fahrer
mit Volleinschlag mühelos die entsprechenden Anlagen befahren kann.
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Es ist daher eine Einrichtung erforderlich, mittels deren der Radeinschlagwinkel
eines Lenkrades genau vermeßbar ist, um eine Einstellung oder Nachstellung zu ermöglichen.
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Es sind transportable Drehplatten bekannt, deren Unterteil auf einer
ebenen Fläche ausgelegt wird und deren Oberteil mit einer vertikalen Achse schwenkbar
gegenüber dem Unterteil angeordnet ist, wobei am Oberteil ein Teilkreis, am Unterteil
ein Nonius zum Ablesen des Einschlagwinkels angeordnet sind. Ist die Drehplatte
ausgelegt, dann fährt ein Fahrzeug mit dem zu vermessenden Lenkrad derart auf die
Platte, daß die Drehachse des Lenkrollhalbmessers mit der Vertikalachse der Meßeinrichtung
zusammenfällt. Anschließend wird das Rad in beide Richtungen voll eingeschlagen,
und am Teilkreis ist der Lenkeinschlagwinkel ablesbar.
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Die bekannte Einrichtung weist eine Reihe gravierender Nachteile auf:
zunächst ist für die Vorrichtung teilweise ein beträchtlicher Durchmesser und somit
ein erhebliches Gewicht erforderlich, insbesondere bei Lastkraftwagen mit Allradantrieb,
bei denen der Drehpunkt des Lenkrollhalbmessers durch diese großen Abmessungen der
vorderen Antriebsgelenke bestimmt wird.
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Die Meßeinrichtung wird wegen der großen Abmessungen derart schwer,
daß sie kaum mehr als transportabel bezeichnet werden kann, sondern die Einrichtung
eines ständigen Meßplatzes erforderlich macht, was umgekehrt wieder zu unerwünscht
hohe
Kosten führt. Andererseits ist das genaue Ausrichten der Drehachse des Lenkrollhalbmessers
mit der vertikalen Drehachse der Meßeinrichtung erforderlich. Dies macht insbesondere
bei größeren Winkeln Schwierigkeiten. Daher ist die bekannte Drehplatte auch nur
für die Spurdifferenzwinkelmessung einsetzbar, wo die Lenkräder bekanntlich nur
+ 200 eingeschlagen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung zum Bestimmen des
Radeinschlagwinkels zu schaffen, die leichter ist und ein bequemeres Messen ermöglicht,
als dies bisher der Fall war.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu dadurch gekennzeichnet,
daß die vertikale Achse, die Schwenkteil und Bezugsteil verbindet, unabhängig vom
Scheitel des Radeinschlagwinkels angeordnet ist, daß am Bezugsteil eine Parallelführung
angeordnet ist, und daß Schwenk- und Bezugsteil zum unbehinderten Radeinschlag verschieblich
sind.
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Durch die freie Verschieblichkeit folgt das Schwenkteil dem Rad, an
dem es angebracht ist, unbehindert bei allen Einschlagsbewegungen, wobei das Schwenkteil
selbst außerordentlich klein und leicht ausgebildet werden kann, da seine Abmessungen
nicht mehr, wie bisher, von der Lage des Scheitels des Radeinschlagwinkels abhängig
sind. Um dennoch eine genaue Winkelmessung zuzulassen, ist am Bezugsteil eine Parallelführen
angeordnet. Abgelesen werden soll grundsätzlich der Schwenkwinkel des Schwenkteils
gegenüber dem Bezugsteil in seiner ursprünglichen Lage. Dieser Schwenkwinkel ist
aber ständig gleich dem Schwenkwinkel gegenüber dem Bezugsteil, wenn sich dieses
in einer Lage befindet, die zur Ausgangslage parallel ist. Somit liefert die Erfindung
ständig eine genaue Ablesung, ohne daß die Achse des Lenkrollhalbmessers auf die
Abmessungen der Einrichtung noch irgendeinen Einfluß
hat. Es ist
daher die erfindungsgemäße Einrichtung so leicht erstellbar, wie dies aus meßtechnischen
Erwägungen heraus zulässig ist, und gleichzeitig läßt die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine bequeme und schnelle Messung zu, da das vorher erforderliche, zeitraubende
Ausrichten der Achsen des Lenkrollhalbmessers und der Meßvorrichtung entfallen.
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Während bisher das Bezugsteil die Last des gesamten Fahrzeuges getragen
hat, was auch erforderlich war, damit das Bezugsteil seine Bezugslage einhalten
konnte, ist dies bei der vorliegenden Erfindung nicht mehr zwingend erforderlich.
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Es liegt daher eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung
darin, daß das Bezugsteil als Arm ausgebildet ist, dessen freies Ende die Parallelführung
trägt. Wegen der geringen Masse des Armes ist eine zwangsläufig wirkende Parallelführung
mit nur sehr geringen Kräften belastet, während bei einer Parallelführung, die darin
besteht, daß eine Bedienungsperson an Meßpunkten den Arm zu seiner ursprünglichen
Lage parallel ausrichtet, das geringe Gewicht des Armes ein einfaches-:und genaues
Ausrichten zuläßt.
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Es ist vorteilhaft, wenn als Ableseeinrichtung am Arm ein Nonius und
am Schwenkteil ein Teilkreis angeordnet ist, da der empfindliche Teilkreis unter
Umständen erst unmittelbar vor der Messung zusammen mit dem Arm in den am Schwenkteil
angebrachten Drehpunkt eingehängt werden kann, während das Schwenkteil bereits vorher
montiert wurde und den Nonius trägt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
aber ist es von Vorteil, daß der Teilkreis am Schwenkteil und der Nonius am Arm
angebracht ist, da auf diese Art nicht nur der Arm leichter ausgeführt werden kann,
was die bereits obengenannten Vorzüge noch verstärkt, sondern da somit auch der
bezüglich dem Schwenkteil und dem Rad verschwenkbare Arm so angebracht werden kann,
daß er
fast bis zur Anlage an das Rad herangeführt werden kann,
ohne daß ein Anschlagen des zu verschwenkenden Teilkreises am Rad diese Beugung
behindern könnte.
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Die Parallelführung kann, wie bereits oben erwähnt, eine Zwangsführung
sein, bei der das Ende des Armes beispielsweise mittels einer Parallelogrammanlenkung
in vorher fest aufgestellten Leitkurven läuft; diese Leitkurven können an einen
Meßplatz versenkt ständig angebracht sein oder als gesonderte Einrichtung aufstellbar
sein. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß eine Messung besonders schnell durchführbar
ist, da die Parallelführung zwangsläufig sichergestellt ist, weist aber den Nachetil
auf, daß eine derartige Parallelführung insbesondere bei Auftreten einer Verschmutzung
störanfällig und spielbehaftet ist, was gerade das rasche und bequeme und auch genaue
Messen unter Umständen empfindlich beeinträchtigen kann. Eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung besteht daher darin daß die Parallelführung eine Projektionseinrichtung
zum Erzeugen eines Lichtstrahls, eine Projektionsschirmeinrichtung zum Anzeigen
des Lichtstrahls und eine Einrichtung zum Festlegen des Einfallwinkels des Lichtstrahls
aufweist, und daß mindestens eine der Einrichtungen fest am Bezugsteil bzw. mindestens
eine der Einrichtungen ortsfest angeordnet ist. Es wird somit anstelle einer unter
Umständen nachteiligen Zwangsführung eine Parallelführung vorgesehen, die durch
Einstellung jeweils an den Maßpunkten das parallele Ausrichten des Bezugsteils bzw.
des Armes der erfindungsgemäßen Vorrichtung zuläßt. Hierbei weist eine Projektionseinrichtung
den besonderen Vorteil auf, daß trägheitslose Zeigerstrecken zu einer besonders
genauen Einstellung verhelfen, ohne daß besondere Unkosten entstehen, da Werkstätten,
die Rahmenvermessungen von Nutzfahrzeugen und derlei Arbeiten durchführen, grundsätzlich
bereits über optische Einrichtungen der genannten Art verfügen.
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Es ist möglich, den Projektor auf dem Bezugsteil anzuordnen und demgegenüber
den Schirm ortsfest bzw. in einer ortsfesten Ebene verschieblich anzuordnen, wobei
dem Schirm eine verschiebliche Einrichtung zum Festlegen des Einfallswinkels des
Lichtstrahls zugeordnet sein kann, wie beispielsweise zwei hintereinander angeordnete
Lochblenden, die das Abbilden des einfallenden Lichtstrahls nur dann zulassen, wenn
dieser Lichtstrahl in einem genau durch die Lochblenden bestimmten Einfallswinkel
auftrifft. Es ist auch umgekehrt möglich, die Einrichtung zum Festlegen des Einfallwinkels
des Lichtstrahls am Bezugsteil anzuordnen, wobei der Projektor ortsfest bzw. in
einer ortfesten Ebereverschieblich ist und durch die Einrichtung zum Festlegen des
Einfallwinkels hindurch einen Lichtstrahl auf einen anderen, ebenfalls ortsfesten
Schirm projeziert. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber ist es
insbesondere von Vorteil, daß Projektor- und Projektionseinrichtung fest miteinander
zu einer optischen Einrichtung verbunden sind, und daß die Einrichtung zum Festlegen
des Einfallwinkels ein der optischen Einrichtung gegenüberliegend angeordneter ebener
Spiegel ist. Hierbei wird der vom Projektor ausgesandte Lichtstrahl im Spiegel zurückgeworfen
und auf eine bestimmte Stelle der Projektionsschirmeinrichtung projiziert, wenn
der Einfaliwinkel des Projektionsstrahls auf den Spiegel und somit auch der Austrittswinkel
aus dem Spiegel und damit der Einfallswinkel in den Projektionsschirm eine bestimmte,
vorher festlegbare Größe aufweisen. Auf diese Art wird eine ganz besonders einfache
und lichtstarke Einrichtung zum Festlegen des Einfallwinkels des Lichtstrahls gebildet,
die lediglich aus einem ebenen Spiegel besteht, wobei die optische Einrichtung über
eine Strecke verschieblich ist, die der Abmessung des ebenen Spiegels entspricht,
so daß der einmal eingestellte ebene Spiegel für alle erforderlichen Messungen ohne
neuerliche Einstellung anwendbar ist, wenn der Spiegel die dazu erforderlichen Abmessungen
aufweist.
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Wenn Lenkräder mit nur geringem Lenkrollenhalbmesser vermessen werden,
bei denen der Abstand der Drehachse des Lenkrollenhalbmessers von der vertikalen
Achse der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur verhältnismäßig gering ist, ist es von
Vorteil, den Spiegel auf dem Bezugsteil anzuordnen, da der Spiegel verhältnismäßig
leicht ist und da es, wie bereits oben erwähnt, von Vorteil ist, das Bezugsteil
besonders leicht zu halten. Diese Ausbildung hat andererseits den Vorteil, daß die
besonders verschmutzungsanfällige optische Einrichtung fern vom zu vermessenden
Fahrzeug aufgestellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber ist es insbesondere
von Vorteil, daß die optische Einrichtung am Bezugsteil angeordnet ist, und daß
der Spiegel in einer Aufstelleinrichtung angebracht ist. Es kann somit ein praktisch
beliebig großer Spiegel verwendet erden, wobei die Aufstelleinrichtung den Spiegel
vor Beschädigung schützt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufstelleinrichtung
mit einer Verstelleinrichtung zum Ausrichten des Spiegels versehen, so daß der Spiegel
in besonders vorteilhafter Weise nur grob auf die optische Einrichtung ausgerichtet
zu werden braucht, während die Feineinstellung des Spiegels' d.h. das genaue Ausrichten
des Lichtstrahls auf den Projektionsschirm, durch Betätigen der Verstelleinrichtung
auf besonders bequeme Weise vorgenommen werden kann.
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Wegen der möglichen besonders leichten Ausbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann die optische Einrichtung ständig an der Vorrichtung angebracht
werden, da sie das Anbringen der Vorrichtung nicht unbedingt zu erschweren braucht.
Es ist ferner möglich, als besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung die
optische Einrichtung integriert mit dem Arm auszubilden, der dann unmittelbar
vor
der Vornahme der Messung erst in seinen Drehpunkt am Schwenkteil einhängbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber ist es von Vorteil, daß die
optische Einrichtung abnehmbar ist; es ist somit möglich, die empfindliche optische
Einrichtung, die in einer normal betriebenen Werkstatt grundsätzlich gefährdet ist,
nur während der unmittelbaren Messung aufzubringen, außerhalb dieses Zeitraums aber
sicher zu verwahren, so daß die Möglichkeit, daß die optische Einrichtung Schaden
nimmt, merklich reduziert werden kann.
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Es kann unter besonderen Umständen ausreichend sein, einen punkt-
oder flächenförmigen Lichtstrahl zu verwenden, dessen Position durch die Betätigung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellbar ist, was eine hinlängliche Parallelführung
ergeben kann. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aber erzeugt der
Lichtstrahl beim Auftreffen die Abbildung einer Bezugsmarke, die - beispielsweise
durch einen dunklen Keil innerhalb eines hellen Feldes - eine besonders genaue Ablesemöglichkeit
bietet und somit eine exakte Parallelführung ermöglicht. Da sich die optische Einrichtung
während des Meßvorganges auf den Spiegel zu- bzw. von ihm wegbewegt, würde ein seitlicher
Lichteinfall des Lichtstrahles in den Projektionsschirm zu einer Verlagerung der
Bezugsmarke selbst dann führen, wenn das Bezugsteil der Vorrichtung sich ständig
in Parallellage befindet, so daß diese Erscheinung zu einem Meßfehler führt, da
bei der Einstellung des Bezugsteiles grundsätzlich darauf geachtet wird, daß sich
die Bezugsmarke immer an möglichst derselben Stelle befindet. Dieser Meßfehler kann
dadurch verringert werden, daß die Aufstelleinrichtung mit dem Spiegel verhältnismäßig
weit entfernt von der optischen Einrichtung angeordnet wird, was allerdings den
Nachteil eines großen Raumbedarfs und großer Helligkeitsverluste des Lichtstrahles
nach sich zieht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird
daher
vorgeschlagen, daß der Lichtstrahl in einer vertikalen Eben liegt. Der zum Spiegel
hin und vom Spiegel zurückkehrende Lichtstrahl bildet auf dem Projektionsschirm
somit eine Bezugsmarke, die sich während des Meßvorgangs bei ständig parallel eingestelltem
Bezugs teil nur längs einer vertikalen Linie auf- bzw. abbewegt, nicht aber nach
irgendeiner Seite voreilt. Es ist somit selbst dann, wenn sich der Spiegel in nur
geringem Abstand von der optischen Einrichtung befindet, ständig größtJl;gliche
Meßgenauigkeit gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung int das Schwenkteil
eine zwingenartige, von unten her an das zu vermessende Radanklemmbare Einrichtung
mit zwei KLemmarmen, die relativ zueinander längs einer Schiene verschieblich sind,
an der das Bezugsteil angelenkt und der Teilkreis befestigt ist. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung wird von unten her an das aufgebockte Rad eines Fahrzeuges angeklemmt,
wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund des sich frei drehenden Rades ständig
eine unterste Lage einnimmt und ein Vermessen des Radeinschlags gestattet, das von
Störkräften weitgehend unbeeinflußt bleibt.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Schwenkteil
einen an der Radaußenseite anbringbaren Haltebügel mit einer Halterichtung sowie
eine in der Halteeinrichtung feststellbare Meßplatte auf, deren der Halteeinrichtung
abgewandtes Ende als Teilkreis ausgebildet ist, und auf der der Arm mit seinem der
Halteeinrichtung zugewandten Ende, das die Parallelführung aufweist, angelenkt ist,
wobei das Ende des Armes dem Teilkreis gegenüberliegend als Nonius ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist als besonderen Vorteil die Verwendung von
Haltebügeln auf, wie sie bei herkömmlichen Einrichtungen zum optischen Achsvermessen
bereits gebräuchlich sind. Anstelle der Einrichtung zur Achsvermessung wird in die
Halteeinrichtung des Haltebügels
eine erfindungsgemäße Meßplatte
eingesetzt, die das Schwenkteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet. Das äußerste
freie Ende der Meßplatte wird von dem Teilkreis gebildet, und zwischen Teilkreis
und Rad befindet sich der als schwenkbarer Arm ausgebildete Bezugsteil, über dessen
vertikaler Achse die optische Einrichtung angebracht ist.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung weist nicht nur den Vorteil auf, daß
bereits vorhandene Einrichtungen verwendet werden können, sondern auch den Vorteil,
daß die Messung am völlig unvorbereiteten Fahrzeug durchgeführt werden kann, und
daß die besonders empfindliche optische Einrichtung in besonderer Weise gegen Beschädigung
geschützt anbringbar ist.
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Eine noch andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß das Schwenkteil als nach allen Richtungen verschieblicher Wagen ausgebildet
ist, dessen Oberseite als Gegenfläche zur Aufnahme des Rades ausgebildet ist. Das
Fahrzeug wird mit dem zu vermessenden Rad auf den erfindungsgemäßen Wagen gefahren,
dessen Oberfläche mit dem Fahrzeugreifen eine möglichst schlupfarme Reibpaarung
bildet. Im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung aber ist keinerlei Ausrichten des
Fahrzeugrades bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlich. Wird das
Fahrzeugrad eingeschlagen, dann folgt der erfindungsgemäße Wagen jedem Lenkeinschlag
aufgrund der hohen Reibung zwischen Fahrzeugreifen und Oberseite des Wagens und
aufgrund der niedrigen Reibung zwischen dem frei verschieblichen Wagen und dem Werkzeugboden.
Durch die freie Verschieblichkeit des Wagens werden hierbei in besonders vorteilhafter
Weise die zum Einschlag erforderlichen Lenkkräfte reduziert, was ein Verspannen
der Lenkeinrichtung und somit eine Fehlanzeige des Lenkeinschlages verhindert.
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Zur freien Verschieblichkeit des erfindungsgemäßen Wagens sind vorzugsweise
in alle Richtungen frei schwenkbare Rollen vorgesehen, es kann aber auch vorteilhaft
sein, den erfindungsgemäßen Wagen mit einer anderen Tragevorrichtung auszustatten,
wie
beispielsweise einem preßluftbetätigten Luftpolster, das die freie Verschieblichkeit
des Wagens gewährleistet.
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Die Erfindung ist anhand der beigefügten schematischen Zeichnung beispielsweise
im folgenden noch näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht,
wie sie in Arbeitsstellung an einem Kraftfahrzeugrad angebracht ist, Fig. 2 eine
Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Anordnung in Ausgangsstellung, Fig. 3
eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung in Meßstellung, Fig. 4 die
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 die Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Anordnung, Fig. 6 ein lenkbares
Kraftfahrzeugrad im Aufriß, Fig. 7 ein lenkbares Kraftfahrzeugrad in der Draufsicht,
Fig. 8 eine erfindungsgemäße optische Einheit in der Vorderansicht, und Fig. 9 die
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Vermessen des Radeinschlagwinkels von Lenkrädern gezeigt. Ein Vorderrad
1 eines hier nicht näher dargestellten Lastkraftwagens ist aufgebockt und von der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 unterfangen. Die Vorrichtung 2 ist aus einem Schwenkteil
3 gebildet, däs hauptsächlich aus einer horizontal verlaufenden Schiene 4 besteht,
an der ein Haltearm 5-rechtwinklig nach oben ragend
starr befestigt
ist. Am Ende des Haltearms 5 ist quer hierzu eine Andruckstange 6 befestigt, die
zur sicheren Auflage der Vorrichtung 2 am Rand der Felge dient.
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Auf der anderen Seite des Rades 1 ist verschieblich ein zweiter Haltearm
7 angeordnet, der dem Haltearm 5 gegenüberliegt und der mittels einer Andruckstange
8 an der Felge des Rades 1 zur sicheren Anlage gebracht werden kann. Der zweite
Haltearm 7 ist derartig an einer Hülse 9 befestigt, daß er sich rechtwinklig zu
dieser erstreckt. Die Hülse 9 weist ihrerseits ein durchgehendes Innenprofil auf,
das passend zur Schiene 4 ausgebildet ist, so daß die Hülse 9 auf der Schiene 4
verschieblich ist. Auf der Hülse 9 ist ferner eine Klemmschraube 10 angebracht,
die vorzugsweise als Rändelschraube ausgebildet ist und mittels deren der zweite
Haltearm 7 feststellbar ist. Bei der Anbringung der Vorrichtung 2 an einem Fahrzeugrad
1 befindet sich das Ende der Schiene 4, an dem die Hülse 9 angeordnet ist, auf der
Fahrzeuginnenseite, und die Seite der Schiene 4, an der der Haltearm 5 angeordnet
ist, auf der Außenseite des Fahrzeugs.
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Das Schwenkteil 3 weist ferner einen sich zur Fahrzeugaußenseite hin
erstreckenden Abschnitt auf, der in einem Teilkreis 11 endet.
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Zwischen dem Haltearm 5 und dem zweiten Haltearm 7 ist an der Schiene
4 eine Hohlbüchse 12 vertikal ausgerichtet angebracht, in der ein Zapfen 13 schwenkbar
angeordnet ist.
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Hohlbüchse 12 und Zapfen 13 weisen gemeinsam eine vertikale Achse
14 auf. Von unten her ist am Zapfen 13 das eine Ende eines sich zur Fahrzeugaußenseite
hin erstreckenden Armes 15 angeordnet, dessen anderes, freies Ende als Handgriff
16 ausgebildet ist. Am Arm 15 ist dem Teilkreis 11 gegenüberliegend eine Ablesemarke
bzw. ein Nonius 17 mittels eines Distanzwinkels befestigt; der Teilkreis 11 weist
hierbei
einen Radius auf, der dem Abstand zwischen vertikaler Achse
14 und äußerstem Ende der Schiene 4 entspricht, und der Nonius 17 ist mit nur geringem
Abstandgegenüber dem Teilkreis 11 mittels des Handgriffs 16 zusammen mit dem Arm
15 hin-und her schwenkbar.
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Zwischen Nonius 17 und Handgriff 16 ist eine vertikal ausgerichtete
Aufnahmebüchse angeordnet, in der eine optische Einheit 19 mittels eines an ihrer
Unterseite angeordneten Dorns einsteckbar ist. Die optische Einheit 19 weist, wie
insbesondere aus Fig. 8 noch näher ersichtlich, einen Projektor 20 und einen Projektionsschirm
21 auf. Der Projektor ist hierbei derart eingestellt, daß er einen sich im wesentlichen
horizontal erstreckenden Lichtstrahl 22 aussendet, der sich im weselichen parallel
zur Schiene 4 erstreckt. Im Strahlbereich des Projektors 20 ist mit einigem Abstand
zur Vorrichtung 2 eine Auf stelleinrichtung 23 angeordnet, die als stabiler, standfähiger
Rahmen ausgebildet ist. In der Auf stelleinrichtung 23 ist ein Planspiegel 24 derart
angeordnet, daß er um eine außerhalb seiner Oberfläche verlaufende, horizontale
Achse 25 schwenkbar ist, die in dieser Projektion zum Lichtstrahl 22 senkrecht ausgerichtet
ist.
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An der Rückseite der Aufstelleinrichtung 23 ist eine Einstellschraube
26 angeordnet, die von hinten her gegen den Planspiegel 24 drückt und diesen aus
einer Lage, in der er an seiner horizontalen Achse 25 nach unten hängt, allmählich
im Uhrzeigersinn verschwenkt.
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Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist in Fig. 2 und 3 in unterschiedlichen
Betriebsstellungen jeweils in der Draufsicht dargestellt. Hierbei bezeichnen gleiche
Bezugszeichen jewels gleiche Teile.
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Das Bezugs zeichen 27 bezeichnet die Achse des Achsschenkelbolzens,
um den sich das Rad 1 beim Lenkeinschlag schwenkt.
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Der Lenkrollhalbmesser ist mit dem strichpunktierten Kreisbogen 28
bezeichnet, und während des Lenkeinschlags legt die vertikale Achse 14 eine Bahn
längs des Bogens 29 zurück, der ebenfalls strichpunktiert gezeichnet ist. Wie bereits
erwähnt, ist das Rad, das sich gemäß der Darstellung in Fig. 2 in der Stellung für
gerade Ausfahrt befindet, derart nach beiden Richtungen hin einschlagbar, daß seine
Mittelachse bei Volleinschlag nach der einen Seite durch die strichpunktierte Linie
30, nach der anderen Seite durch die strichpunkierte Linie 31 wiedergegeben wird.
Ferner ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß der Planspiegel 24 senkrecht zu der Ebene
steht, die den vom Projektor 20 zum Planspiegel 24 hin und wieder zum Projektionsschirm
21 zurückprojezierten Lichtstrahl aufnimmt. Ferner ist aus Fig. 2 die genaue Ausbildung
von Teilkreis 11 und Nonius 17 erkennbar.
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In Fig. 3 ist das Rad 1 in seiner voll eingeschlagenen Stellung gezeigt,
wobei der Handgriff 16 soweit in der der Drehung des Rades beim Einschlag entgegengesetzten
Richtung um die vertikale Achse 14 geschwenkt wurde, daß der Lichtstrahl 22 aus
dem Projektor 20 derart auf den Planspiegel 24 trifft, daß der Lichtstrahl 22 auf
dem Projektionsschirm 21 eine Marke 32 abbildet (siehe Fig. 8), die mittig auf einer
Vertikallinie 33 liegt. Es ist somit der in Fig. 3 dargestellte Lichtstrahl 22 genau
parallel zu dem in Fig. 2 dargestellten Lichtstrahl, so daß der Winkel, den die
Radachse gegenüber der optischen Achse des Projektors 20 in Fig. 3 bildet, gleich
ist dem Winkel, den die Radachse gegenüber der Linie aufweist, die in der in Fig.
2 dargestellten Ausgangsstellung die optische Achse des Projektors aufgenommen hat.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich,bstimmen der Lenkeinschlagwinkel und der
Abstand zwischen Achsschenkelbolzen 27 und vertikaler Achse 14 den Abstand, um den
der Projektor 20 bei Volleinschlag
der Räder quer zu seiner optischen
Achse verschoben wurde. Dieser Abstand bestimmt die halbe erforderliche Breite des
Planspiegels 22.
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Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung wird angebracht wie folgt: zunächst
wird das Fahrzeug derart aufgebockt, daß das Rad 1 soweit vom Boden abgehoben ist,
daß die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 darunter angebracht werden kann. Dann wird
die Vorrichtung 2 mit der Andruckstange 6 des Haltearms 5 an die Felge des Rades
1 angelegt, und von der anderen Seite des Rades 1 her wird die Hülse 9 mit dem zweiten
Haltearm 7 und der Andruckstange 8 ebenfalls gegen die Felge angeschoben, und die
Hülse 9 wird mittels derVerklemmschraube 10 in angezogener Stellung festgespannt.
Die Vorrichtung 2 sitzt nunmehr wie eine Zwinge am Rad 1, und bei gelöster Bremse
kann sich die gesamte Vorrichtung aufgrund ihres Eigengewichtes derart ausrichten,
daß die vom Lichtstrahl 22 gebildete Ebene vertikal steht. Als nächstes wird das
Rad mittels der zugehörigen Lenkung auf Geradeausfahrt gebracht, der Nonius 17 beim
Teilkreis auf Mittelstellung gebracht, die Aufstelleinrichtung 23 im Blickfeld der
optischen Einheit 19 aufgestellt und der Projektor 20 angeschaltet. Durch Verschwenken
des Projektors 20 in seiner Aufnahmebüchse 18 sowie durch Verschieben der Aufstelleinrichtung
23 sowie durch Einstellen des Planspiegels 24 mittels der Einstellschraube 26 wird
die Bezugsmarke 32 auf die vertikale Linie 33 am Projektionsschirm 21 eingestellt.
Ist diese Einstellung vorgenommen, dann wird ein weiteres Verstellen der optischen
Einheit 19 durch Festziehen der in der Aufnahmebüchse 18 angebrachten Feststell-R&ndelschraube
34 verhindert. Im Anschluß daran wird das Fahrzeugrad 1 mittels der Lenkung in eine
der Vollausschlagstellungen geschwenkt, und der Arm 15 wird mittels des Handgriffs
16 solange in der entgegengesetzten Richtung verschwenkt, bis die Bezugsmarke 32
wieder auf dem
Projektionsschirm 21 auftaucht und ihre Lage genau
auf der vertikalen Linie 33 einnimmt. Ist diese Einstellung vorgenommen, dann befindet
sich die optische Achse des Projektors 20, wie bereits oben beschrieben, in einer
genauen Parallellage zu ihrer Ausgangslage, und am Nonius 17 kann der genaue Einschlagwinkel
abgelesen werden. Das gleiche Verfahren wird auch zur Ermittlung des genauen Einschlagwinkels
nach der anderen Einschlagrichtung angewandt. Es ist aber auch möglich, durch eine
(nicht dargestellte) Feststelleinrichtung zwischen Teilkreis 11 und Nonius 17 einen
vorher bestimmten Winkel einzustellen und anschließend Anschläge für die Lenkung
(siehe Fig. 7) solange zu verstellen, bis die Bezugsmarke 32 genau auf der vertikalen
Linie 33 des Projektionsschirms 21 liegt. Auf diese Art wird durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung ein vorher gewählter Einschlagwinkel bequem, schnell und überaus genau
eingestellt.
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In Fig. 4 und 5 ist als weitere Ausführungsform der Erfindung eine
Vorrichtung 2' dargestellt; hierbei sind jeweils Teile, die entsprechenden Teilen
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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An der Außenseite eines Rades 1 ist ein Bügel 35 befestigt, wie er
für herkömmliche Achsvermessungen verwendet ist. Der Bügel 35 ist an der Ober- und
Unterseite der Felge angelenkt und weist in seiner Mitte eine Halterungsbüchse 3!6
auf, deren Achse auf der Radachse liegt. In der Halterungsbüchse 36 ist mittels
einer Rändelschraube 37 eine Schiene 4' befestigbar, die an ihrem freien Ende einen
Teilkreisbogenll' trägt, der jedoch, wie aus Fig. 5 ersichtlich, auf seiner Innenseite
mit einer Beschriftung versehen ist, im Gegensatz zu dem in Fig. 2 und 3 dargestellten
Teilkreisbogen 11, der seine Beschriftung anker Außenseite aufweist. Auf der Stange
4' ist längs einer vertikalen Achse 38 eine Schwenkbüchse befestigt, die
in
gleicher Weise Projektor 20 und Arm 15' aufnimmt. Der Arm 15' erstreckt sich von
der Achse 38 zum Teilkreis -1-1' hin und weist in dessen Nähe einen Nonius 17' auf;
ein in unmittelbarer Nähe des Nonius 17' angeordneter Handgriff 16' ermöglicht die
Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2' in ähnlicher Weise, wie dies bereits
oben anhand der Vorrichtung 2, die in den Figuren 1 mit 3 dargestellt ist, näher
erläutert wurde.
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In Fig. 5 ist die Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung
2' gezeigt, allerdings ist der Bügel 35 gegenüber der Darstellung in Fig. 4 um 90°
verschwenkt, um darzustellen, daß die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2' unabhängig ist von der Lage-.des Bügels 35. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist es-mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung-2' möglich, die Vermessung des Lenkeinschlagwinkels
am nicht aufgebockten Fahrzeug vorzünehmen. -Wird das Fahrzeug dennoch aufgebockt,
dann ist die zugehörige Bremse zu betätigen, um zu verhindern, daß die Vorrichtung
-2' eine Gleichgewichtslage einnimmt, in der der Projektor 20 nach unten hängt.
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Ist der Bügel 35 angebracht, dann wirt nach Lösen der Rändelschraube
37 die Schiene 4' solange verschwenkt, bis auf dem Projektionsschirm 21 das in Fig.
8 ersichtliche Projektionsbild erscheint. Im Anschluß hieran wird die Rändelschraube
37 festgestellt, und die Vorrichtung ist nunmehr für~die weitere Messung, die in
der oben beschriebenen Weise vor sich geht, bereit.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung:ist -in Fig. 6 und -Fig.- 7
ein lenkbares Vorderrad eines Kraftfahrzeugs im Aufriß bzw.
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in der Draufsicht dargestellt,- das mit einer Einrichtung zum Einstellen
des Lenkeinschlagwinkeis versehen ist.
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Der Rollhalbmesser A hat seinen Ursprung in der Achse 27 des Achsschenkelbolzens
27' und berührt die mittlere Symmetrieebene des Rades, die in Fig. 6 als Projektion
mit dem Bezugszeichen 39 bezeichnet ist. Beiderseits des Achsschenkelbolzens 27'
ist an einem Winkelträger eine sicherbare Schraube 40, 41 angeordnet, gegen die
die Achsgabel, die den Achsschenkelbolzen 27 aufnimmt, bei Volleinschlag anläuft.
Durch Verstellen der beiden Schrauben 40, 41 kann demnach der Volleinschlag verändert
bzw. unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellt werden.
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In Fig. 8 ist, wie bereits oben erwähnt, in Vorderansicht die optische
Einrichtung 19 gezeigt, die von einem Projektor 20 gebildet wird, der an seiner
Stirnseite einen Projektionsschirm 21 trägt, der seinerseits mit einer Einstellinie
33 versehen ist. An der Unterseite des Projektors ist ein Bolzen zum Einsenken in
die Aufnahmebüchse 18 bzw. 38 angeordnet.
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Die optische Einrichtung 19 wird derart angebracht, daß der Bolzen
für die Aufnahmebüchse 18 bzw. 38, die optische Achse 22 und die Markierung 33 in
einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen. Es kann zweckmäßig sein, zur leichteren
Einstellung die Oberseite des Projektors 20 entweder mit einer Libelle zu versehen.
oder als Anschlagfläche zum Anschlagen einer Wasserwaage auszubilden.
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Auf den Projektionsschirm 21 wird, wie bereits oben erläutert, eine
Bezugsmarke 32 aufprojiziert, die von einer kreisförmigen Fläche gebildet wird,
bei der von unten her ein Sektor ausgespart ist, der dementsprechend dunkel bleibt.
Die Spitze dieses Sektors läßt sich mit besonderer Genauigkeit auf die Markierung
33 einstellen, so daß durch die Einstellung der optischen Einrichtung 19 jeweils
eine präzise Parallelführung des Armes 15, 15' der Vorrichtung 2, 2' gewährleistet
ist.
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In Fig. 9 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine
Vorrichtung 2" gezeigt, die im wesentlichen mit der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform
übereinstimmt.
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Es werden somit für übereinstimmende Teile jeweils gleiche Bezugszeichen
verwendet. Es ist allerdings die Aufnahmebüchse 18" für die optische Einrichtung
19 besonders niedrig ausgeführt, um eine besonders niedrige Lage des Lichtstrahls
22 zu erreichen; es kann somit selbst in einer belegten Werkstatt mit größerem Meßabstand
zum Erzielen höherer Meßgenauigkeit gearbeitet werden, da der besonders niedrig
liegende Lichtstrahl ohne weiteres unter einem Fahrzeug hindurchgeführt werden kann.
Es ist somit nicht erforderlich, neben dem Meßplatz ständig den zwischen Aufstelleinrichtung
23 und Vorrichtung 2" erforderlichen Raum völlig frei zu halten.
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Die Vorrichtung 2" ist anstelle der Schiene 4 mit einer kürzeren Schiene
4" ausgestattet, die an einem Wagen 42 angebracht ist, der mehrere in alle Richtungen
schwenkbare Rollen 43 aufweist. Die Oberseite 44 des Wagens 42 ist als Gegenfläche
zum Reifen des Rades 1 derart ausgebildet, daß ein möglichst geringer Schlupf zwischen
dem Rad 1 und dem Wagen 42 auftritt. So ist es beispielsweise von Vorteil, die Oberseite
44 muldenartig mit einer Aufnahme für das Rad zu versehen, so daß ein Formschluß
zwischen Rad 1 und Oberseite 44 gebildet wird; es kann aber auch genügen, die Oberseite
44 mit einem Reibbelag oder mit Rillen oder dergleichen auszubilden, um einen Schlupf
zwischen dem Rad 1 und dem Wagen 42 zu vermeiden.
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Um eine hinlänglich genaue Messung zu erreichen, genügt bei den in
der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen normal er weise ein Abstand zwischen Auf
stelleinrichtung 23 bzw.
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Planspiegel 24 und optischer Einheit 19 von etwa 0,5 bis 1 m.
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In besonders vorteilhafter-- Weise :kann bei sämtlichen dargestellten
Vorrichtung als Projektor 20 ein für Achsvermessungen üblicher Projektor verwendet
werden, der in jeder herkömmlichen Werkstatt vorhanden ist; somit kommt dieses verhältnismäßig
teure und verhältnismäßig selten genutzte optische Gerät häufiger zum Einsatz, was
nicht nur die Rentabilität erhöht,- sondern auch den besonderen Vorteil mit sich
bringt, daß das Bedienungspersonal im Umgang mit diesem Gerät vertraut bleibt.
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- Ansprüche -
L e e r s e i t e