DE3116214A1

DE3116214A1 - Ablenkeinheit

Info

Publication number: DE3116214A1
Application number: DE19813116214
Authority: DE
Inventors: Kjell Jan-Erik 11537 Stockholm Wickman
Original assignee: Pharos 18181 Lidingoe AB; Pharos AB
Current assignee: NICATOR ESKILSTUNA SE AB
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1982-02-18
Also published as: SE8102306L; GB2078374A; SE455818B; GB2078374B; DE3116214C2; JPS56168503A; JPH0315682B2; US4441818A

Description

PATENTANWALT DIPL.-'lNG. H. STft'OHSCHÄNK

8000 MÜNCHEN 60 · MUSÄUSSTRASSE 5 · TELEFON (089) 881608

v3

23.4.1981-SSe(5) 190J-1608P

PHAROS_-ABj. _S-282_82__tLidingö__-,(Schweden],

Ablenkeinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkeinheit gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1.

Die Fahrzeugkörper heutiger Kraftwagen werden in großen Serien und mit einer großen Präzision in Schalenbauweise selbsttragend hergestellt. Der Antriebsmotor und die Antriebsübertragung werden als vordere und hintere Baugruppe mittels Versteifungen und an den Fahrzeugkörper angeschweißter Träger mehr oder weniger unmittelbar am Fahrzeugkörper festgelegt. Infolgedessen ist die richtige Funktion des Kraftwagens in hohem Maße davon abhängig, daß die Befestigungspunkte, beispielsweise für die Lenkeinheiten der vorderen und hinteren Baugruppen, stets genau die vom Hersteller vorgesehenen Lagen einnehmen.

Bei Unfällen wirken die Stoßkräfte häufig bis in den Fahrzeugkörper hinein und hinterlassen damit bleibende Verformungen. Ohne eine vollständige Oberprüfung und Vermessung des Fahrzeugkörpers ist es dann schwierig, verformte Teile wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückzubringen und wenn dies nicht gelingt, kann dies beispielsweise schädliche Folgen für die Lenkcharakteristik des Fahrzeuges haben. Geringfügige Verformungen im Chassis können durch im vorderen Aufbau vorgesehene Einstellmöglichkeiten ausgeglichen werden; dagegen ist es kei-

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; ;—;■-?·": "ι 31162U

-r-

nesfalls zulässig, die Aufhängungspunkte der vorderen Baugruppe etwa durch eine Vergrößerung der Aufnahmebohrungen für Halteschrauben und dgl. "auszurichten

Die US-PS 3 765 764 und die der Gattung ces Patentanspruchs 1 entsprechende DE-PS 22 13 963 offenbaren ein Meßgerät, mit dem überprüft werden kann, ob ein Kraftwagen - beispielsweise nach einem Unfall - seine dem jeweiligen Modell entsprechenden richtigen Abmessungen beibehalten hat. Das Fahrzeug wird hierzu in eine Spannvorrichtung oder eine Richtbank angehoben.

Die zur überprüfung der Abmessungen eines Chassis dienenden Kontrollpunkte eines Fahrzeuges bestehen aus an dessen Unterseite befindlichen Ausnehmungen von Haltevorrichtungen sowie Aufnahmebohrungen für Schrauben und Schraubverbindungen. Damit diese Kontrollpunkte genau definiert werden können, verwendet man sogen. Meßpunkt-Einheiten, die an allen benötigten Kontrollpunkten des Fahrzeugchassis befestigt werden. An jeder Meßpunkt-Einheit wird ein mit einer Millimeterskala versehenes Lineal aufgehängt, entlang dem ein Schieber auf ein gewünschtes Höhenniveau voreingestellt werden kann. Durch Ablesen der von einem Lichtstrahl getroffenen Stelle dieser Lineale können etwaige Höhenabweichungen des Chassis von den konstruktiv vorgesehenen Höhen unmittelbar abgelesen werden. Mittels reflektierender farbiger Markierungen kann die Lage eines Lichtstrahles auf den Linealen sogar über eine Entfernung von mehreren Metern leicht festgestellt werden. Der von einer Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl trifft auf eine Ablenkeinheit, wo er in zwei zueinander senkrecht verlaufende Strahlen verzweigt wird. Der eine Lichtstrahl schließt in Richtung des entlang dem Meßbalken ankommenden Lichtstrahles an, während der andere rechtwinklig zum Meßbalken anschließt. Wenn die entlang dem Meßbalken verschiebbare Ablenkeinheit verschoben wird, verschiebt sich damit auch der von demselben rechtwinklig ausgehende Lichtstrahl, bis er beispielsweise auf ein Lineal auftrifft. Mit zwei entlang dem Meßbalken verschiebbaren Ablenkeinheiten kann so beispielsweise

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der Abstand zwischen zwei Linealen unmittelbar an einem am Meßbalken angeordneten und entlang demselben abrollbaren Bandmaß abgelesen werden.

Es ist für den abgelenkten Lichtstrahl wesentlich, daß er in seiner Horizontalen oder in vorherbestimmter Weise gegenüber der Horizontalen abweichenden Richtung einwandfrei ausgerichtet ist. Die der Gattung des Patentanspruchs 1 entsprechenden Ablenkeinheiten wurden deshalb mit zwei Libellen versehen, von denen die eine die horizontale Lage der Ablenkeinheit entlang dem Meßbalken und die andere dessen horizontale Lage in Richtung des abgelenkten Lichtstrahles anzeigte. Bei jeder neuen Einstellung der Ablenkeinheit auf dem Meßbalken mußte die Bedienungsperson dieselbe mittels zweier Einstellschrauben so einstellen, daß beide Libellen ihre richtigen Lagen einnahmen. Da sich jedoch jede Einstellung der einen Libelle auf die Einstellung der anderen Libelle auswirken kann, bedeutet dies eine mühsame und oft zeitraubende Arbeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die der Gattung des Patentanspruchs 1 entsprechende Ablenkeinheit so zu vervollkommnen, daß deren richtige und genaue Einstellung einfacher und schneller als bisher möglich wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß, ausgehend von der Gattung des Patentanspruchs 1, durch die Merkmale von dessen kennzeichnendem Teil gelöst.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß die richtige Ausrichtung der Ablenkeinheit auch mit einem einzigen Winkelanzeiger, beispielsweise einer Libelle, möglich ist, sofern dieser Winkelanzeiger in der vorgeschlagenen Weise der Winkelhalbierenden zwischen dem entlang dem Meßbalken verlaufenden Lichtstrahl und dem abgelenkten Lichtstrahl zugeordnet wird, wobei der Winkelanzeiger dann auf einen bestimmten Winkelwert eingestellt werden kann.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Ablenkeinheit in einer perspektivisch gehaltenen Seitenansicht schräg von oben (Gehäuseteile der Einheit sind zur besseren Sichtbarmachung von Einzelheiten entfernt);

Fig. 2 eine schematisch gehaltene Draufsicht auf eine auf einem Meßbalken verschiebbar angeordnete zweite Ausführungsform der Ablenkeinheit.

Die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende, in Fig. 1 dargestellte Ablenkeinheit 1 weist einen Schieber 2 auf, der auf einem (nicht dargestellten) Meßbalken verschiebbar ist und in beiderseits desselben verlaufenden Längsnuten geführt ist. Auf dem Schieber 2 ist - einstellbar - ein eine nachstehend noch erläuterte Optik der Ablenkeinheit 1 aufnehmendes Gehäuse 3 festgelegt. Da die Ablenkeinheit 1 während einer LängsverSchiebung auf dem Meßbalken unterschiedliche Ausschwenkungen aus der gewünschten waagerechten Lage erfährt, die entweder in einer geringfügig fehlerhaften Ausbildung der Führung des Meßbalkens oder aber auch in Mängeln der Führung des Schiebers 2 am Meßbalken liegen können, muß die Ablenkeinheit 1 nach jeder Längsverschiebung auf dem Meßbalken neu in seiner gewünschten Neigungslage ausgerichtet werden.

Im Gehäuse 3 sind zwei Spiegel 4 und 5 jeweils quer zur Bodenfläche des Gehäuses 3 angeordnet, die gegenseitig einen bestimmten Winkel einschließen. Der Spiegel 4 ist halbdurchlässig und der Winkel zwischen den beiden Spiegeln 4 und 5 hängt davon ab, unter welchem Winkel j der entlang dem Meßbalken ankommende Lichtstrahl 6 gegenüber dem Meßbalken abgelenkt werden soll. Der zwischen den beiden Spiegeln 4 und 5 eingeschlossene Winkel beträgt 90° -)P/2. Bei einer rechtwinkligen Ablenkung

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beträgt der Winkel zwischen den Spiegeln 4 und 5 somit 45°. Sofern der abgelenkte Lichtstrahl 7 in einer waagerechten Ebene verlaufen soll, wird eine zwischen dem Gehäuse 3 und dem Schieber 2 befindliche Einstellschraube 8 so eingestellt, daß die Luftblase einer an der Oberseite des Gehäuses 3 befindlichen Libelle 9 zwischen den die horizontale Lage kennzeichnenden beiden Querstrichen der Libelle 9 liegt. Die Libelle 9 ist entlang der Winkelhalbierenden des zwischen dem ankommenden Lichtstrahl 6 und dem abgelenkten Lichtstrahl 7 eingeschlossenen Winkels ^P ausgerichtet. Aus Symmetriegründen ist es außerdem vorteilhaft, die beiden Spiegel 4 und 5 so anzuordnen, daß auch die Winkelhalbierende des zwischen ihnen eingeschlossenen Winkels wenigstens annähernd mit der Winkelhalbierenden zwischen dem ankommenden Lichtstrahl 6 und dem abgelenkten Lichtstrahl 7 zusammenfällt. Bei der beschriebenen Konstruktion mit einem entlang dem Meßbalken verschiebbaren Schieber 2 ist es nur sehr schwer zu gewährleisten, daß entlang dem Meßbalken keine geringfügigen Krümmungen oder Verwindungen auftreten. Infolgedessen ist es erforderlich, daß die Pentagon-Ablenkeinheit 1 nach jeder Lageänderung auf dem Meßbalken neu eingestellt wird.

Statt mit einer Libelle kann die Ablenkeinheit 1 auch mit einem als Pendel-Beschleunigungsmesser ausgebildeten Winkelanzeiger versehen werden, wie er in der DE-OS 29 20 443 offenbart ist. Für den Fall, daß eine Ferneinstellung der Ablenkeinheit oder eine automatische Ausrichtung dieser Einheit gewünscht sein sollte, kann sie noch mit einer elektrischen Einstellvorrichtung kombiniert sein, die über einen Servomotor derart mit dem Winkelanzeiger zusammenwirkt, daß die Ablenkeinheit 1 stets automatisch auf einen Neigungswinkel von 0° eingestellt wird.

Sofern eine gewisse Neigung des abgelenkten Lichtstrahles 7 gegenüber der Waagerechten gewünscht sein sollte, kann dies durch eine entsprechende Schwenkung der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Spiegeln 4 und 5 gegenüber der waagerechten Ebene er-

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reicht werden. Der gewünschte Neigungswinkel wird mit der Einstellschraube 8 oder auch automatisch über elektrische Schaltmittel herbeigeführt, in welchem Falle der Winkelanzeiger dann die gewünschte Neigung anzeigt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist die dortige Ablenkeinheit 10 analog einem Pentagonprisma ausgerichtete Spiegel auf, die auf einer Grundplatte 11 angeordnet sind. Dieselbe kann um eine zwischen den Punkten 12 und 13 verlaufende Achse geneigt werden. Dabei verläuft diese Achse in Längsrichtung des MeBbalkens 18 parallel zum ankommenden Lichtstrahl 14. Das Einstellen der Neigungslage der Grundplatte 11 erfolgt mittels einer Schraubspitze 15, die eine in einem gewissen Abstand von der zwischen den Punkten 12 und 13 gebildeten Achse befindliche Gewindebohrung durchsetzt. Sowohl die Spitze der Schraubspitze 15 als auch die beiden Punkte 12 und 13 sind auf einem Schieber gelagert, wie er in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 1) erläutert ist. Alle drei Auflagerpunkte können aber auch als zugeordnete Kerben unmittelbar am Meßbalken 18 vorgesehen sein.

Auch an der Ablenkeinheit 11 ist eine Libelle 16 parallel zur Winkelhalbierenden zwischen dem ankommenden Lichtstrahl 14 und dem abgelenkten Lichtstrahl 17 vorgesehen. Aus Symmetriegründen sind die Spiegel der Ablenkeinheit 10 so angeordnet, daß die Winkelhalbierende des zwischen ihnen eingeschlossenen Winkels mit der Winkelhalbierenden zwischen dem ankommenden Lichtstrahl 14 und dem abgelenkten Lichtstrahl 17 zusammenfällt. Da die Spiegel im vorliegenden Fall den ankommenden Lichtstrahl 14 um einen Winkel von 90° ablenken, ist die Libelle 16 somit in einem in Fig. 2 angedeuteten Winkel von 45° zum ankommenden Lichtstrahl 14 angeordnet. Wenn die Ablenkeinheit so eingestellt ist, daß der abgelenkte Lichtstrahl 17 einen ersten Referenzpunkt an dem zu messenden Objekt, beispielsweise ein Fahrzeug, trifft, werden sowohl die Schraub-

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spitze 15 als auch eine (nicht dargestellte) Schraube, mit der die Libelle 16 ihrerseits einstellbar ist, in eine horizontale Lage eingestellt.

Bei der ganzen weiteren Messung nach anderen Meßpunkten des 5 Objektes hin wird die Justierung der Libelle 16 nicht mehr geändert. Nur die Schraubspitze 15 wird nachjustiert. Wenn dann die Richtung der Winkelhalbierenden der Pentagon-Ablenkeinheit 10 trotz möglicher Biegungen oder Verwindungen des Meßbalkens 18 mittels der Schraubspitze 15 und der Libelle 16 stets konstant gehalten wird, bleibt auch eine konstante Richtung des abgelenkten Lichtstrahles 17 gewährleistet.

Da eine etwa eingestellte Neigung des abgelenkten Lichtstrahles 17 wissentlich um die durch die Punkte 12 und 13 gegebene parallele Achse zum ankommenden Lichtstrahl 14 erfolgt, kann der abgelenkte Lichtstrahl 17 bei einer solchen Neigung auch keine seitlichen Fehleinstellungen erhalten.

Natürlich ist auch irgendeine andere Anordnung der Schwenkachse 13, als durch die beiden Punkte 12 und 13 denkbar. Auch kann die Schwenkung um diese Achse auf andere Weise als durch die Schraubspitze 15 erfolgen. Wenn beispielsweise ein Pendel-Beschleunigungsmesser oder ein anderer lotrechter Winkelanzeiger verwendet wird, bei dem statt einer Libelle 16 zur Anzeige des Winkels ein elektrisches Signal dient, kann die Drehung der Grundplatte 11 um die Achse mittels eines kleinen Einstellmotors erfolgen. Der Winkelanzeiger wird bei der Messung nach einem ersten MeBpunkt des zu messenden Objektes hin auf Null eingestellt.

Patentansprüche

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT DIPL-ING. H. STRÖHSCHÄNK

8000 MÜNCHEN 60 · MUSÄUSSTRASSE 5 · TELEFON (089) 881608

23.4.1981-SSe(5) 190J-1608P

( 1J Ablenkeinheit, die entlang einem Meßbalken verschiebbar ist und zum Ablenken eines entlang demselben verlaufenden Lichtstrahles in einer einen Winkel zum Meßbalken einschließenden Richtung dient und einen Winkelanzeiger zur Anzeige der Lage der Ablenkeinheit gegenüber der Horizontalen sowie Justierorgane zum Einjustieren ihrer Lage aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Winkelanzeiger (9 bzw. 16) der Winkelhalbierenden zwischen dem entlang dem Meßbalken (18) verlaufenden Lichtstrahl (6 bzw. 14) und dem abgelenkten Lichtstrahl (7 bzw. 17) im Sinne einer Anzeige der Neigung der Winkelhalbierenden gegenüber der Horizontalen zugeordnet ist.
2. Ablenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelanzeiger als Libelle (9 bzw. 16) ausgebildet ist.
3. Ablenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelanzeiger eine elektrische Winkelanzeige, beispielsweise einen Pendel-Beschleunigungsmesser, aufweist, der mit einer Einstellvorrichtung zusammenwirkt, die die Ablenkeinheit (1) auf den gewünschten Winkelwert einstellt.
4. Ablenkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung als vom Winkelanzeiger betätigbarer Servomotor ausgebildet ist.
5. Ablenkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei jeweils in einem rechten

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Winkel zur gemeinsamen Ebene des entlang dem Meßbalken (18) verlaufenden Lichtstrahles (6 bzw. 14) und des abgelenkten Lichtstrahles (7 bzw. 17) verlaufende Spiegel (4, 5) aufweist und die Winkelhalbierende zwischen beiden Spiegeln (4_f 5) mit der Winkelhalbierenden zwischen den beiden genannten Lichtstrahlen (7, 17) zusammenfällt.
6. Ablenkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie gegenüber dem Meßbalken (18) oder gegenüber einem auf demselben verschiebbaren und sie tragenden Schieber (2) um eine parallel zu dem entlang dem Meßbalken (18) verlaufenden Lichtstrahl (14) verlaufende Achse (12, 13) schwenkbar ist und der Winkelanzeiger (Libelle 16) beim Einstellen des abgelenkten Lichtstrahles (17) auf den ersten Meßpunkt eines zu messenden Objektes durch eine Einstellvorrichtung und eine Schwenkvorrichtung (Schraubspitze 15) auf den Wert Null eingestellt ist, und daß die Ablenkeinheit (1) auf die nachfolgenden Meßpunkte allein mittels der Schwenkeinrichtung (Schraubspitze 15) einstellbar ist.

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