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Winkel- und Spurmeßvorrichtung für KFZ-Achsen bzw. -Räder
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Patentansprüche;
Beschreibung: Die Erfindung betrifft
eine Winkel- und Spurmeßvorrichtung für KFZ-Achsen bzw. -Räder.
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In der Autoreparatur nimmt die Vermessung der Achsgeometrie einen
sehr wichtigen Platz ein, denn die Rad- bzw. Achsgeometrie ist für das Fahrverhalten,
Straßenlage usw. von sehr großer Bedeutung; die Fahrsicherheit hängt in erheblichem
Maße davon ab, ob die vom Hersteller vorgeschriebenen Sollwerte eingehalten sind.
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Bei Unfällen sind Beanspruchungen des Fahrzeugschassis bzw.
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-Fahrgestells oder der selbsttragenden Karosserie möglich, welche
zu einer Veränderung der Rad- bzw. Achsgeometrie führen können und häufig auch führen.
Deshalb ist nach Unfällen, die derartige Veränderungen der Rad- bzw. Achsgeometrie
verursachen können, die Rad- bzw. Achsvermessung ebenso unerläßlich wie nach der
Reparatur des Unfallschadens.
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Die bisher für derartige Arbeiten im Einsatz befindlichen Meßgeräte,
die als Winkelmeß- und auch als Peilgeräte ausgebildet sind, sind zum Teil sehr
kompliziert gestaltet und aufwendig, daher auch vergleichsweise teuer in der Anschaffung,
und sie sind sehr umständlich zu bedienen.
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Der Erfindung liegt ausgehend davon die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut und einfach bedienbar
ist und darüber hinaus ohne Anderung der Grundkonzeption an beliebig vorhandene
Einrichtungen des Kraftfahrzeugbaues ein- bzw. anbaubar oder auch als transportables
selbständiges Gerät verwirklichbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte
Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß je Rad eine Aggregatenplatte vorgesehen
ist, welche als Radauflagefläche einen in Vorzugsstellungen arretierbaren Drehteller
mit Winkel skala sowie eine rechtwinklig zur Aggregatenplatte lotrecht verlaufende
Säule aufweist, die einen Meßkopf höhenverschieblich aufnimmt, der einen horizontal
längs zu sich selbst verschiebbaren vorzugsweise skalierten Meßstab aufweist, dessen
fahrzeugseitiges Ende mit einer Anzeige- und Ableseeinrichtung versehen ist, und
daß je Rad ein mittels Spannklauen lösbar befestigbar er und zur Radachse zentrierbarer
Skalenträger vorgesehen ist, welcher eine achsnormale und in Raddrehrichtung um
welLigstens 900 je urehrichtung schwenk- und arretierbare Meßplatte aufweist, die
frontseitig mit einer je nach Schwenklage der Meßplatte waagerecht oder senkrecht
und radzentriert verlaufenden Bogenskala mit Mittelnullpunkt versehen ist, und daß
der Radstand und die jeweiligen Winkel ablesbar sind, sobald der Meßstab mit der
zugehörigen Bogenskala in Berührung geschoben ist.
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Das Grundprinzip der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung besteht
darin, daß je Rad eine Aggregatenplatt form und ein Stahlträger vorgesehen sind,
wobei der Aggregatenträger mit Säule, Meßkopf und Meßstab zunächst die Anpassung
an den Radstand sowie durch Höhenverschiebung des Meßkopfes an der Säule die Anpassung
an die Raddurchmesser bzw. Achsabstände von der Fahrbahn ermöglichen und die Schwenkbarkeit
des Drehtellers die Voraussetzung dafür schafft, daß auch der Winkeleinschlag der
lenkbaren Räder überprüft werden kann. Die Aggregatenplatte ist universell gestaltet
und kann beliebig montiert werden, um diversen Einsatzzweckengerecht zu werden.
Der bewegliche Teil, nämlich der zum Rad zentrierbare Skalenträger, weist als wesentlichen
Bestandteil eine Meßplatte mit einer Bogenskala auf. Bei einwandfreier Zentrierung
steht der Nullpunkt der Bogenskala konzentrisch zur Achse. Je nach Sturz, Nachlauf,
Vorspur o. dgl. weicht die Neigungslage des Rades um einen bestimmten Winkel von
der Achsmitte ab. Durch Heranfahren des Meßstabes von der Säule bis in Kontakt mit
der Bogenskala läßt sich die gewünschte Winkellage - bei lotrecht verlaufender Bogenskala
der Sturz, bei waagerecht verlaufender Bogenskala Vorlauf oder zachlauf - mit hoher
Präzision ablesen. Die Bogenskala hat hierzu eine entsprechend feine Skalierung,
die Ablesegenauigkeiten bis zu einer Feinheit von 5 Bogenminuten erlaubt. Hierzu
ist es möglich, am Meßstabende einen sog.
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Nonius als Anzeigeeinrichtung und eine ableselupe zur
präzisen
Ablesung am Meßstab anzubringen.
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Wenn der Meßstab in seiner Längsrichtung skaliert ist, die Säule evtl.
eine Höhenskala trägt, so kann, da die Bogenskala und der zentrierbare Skalenträger
feste definierte Abmessungen haben, der Radstand durch die Ausfahrlänge des Meßstabes
die Achshöhe durch die Höheneinstellung an der Säule abgelesen werden. Die Winkelverhaltensweisen
beim Lenken lassen sich kontrollieren und messen, da die Drehteller, auf denen das
zu vermessende Rad jeweils ruht, bis zu einem Winkel von jeweils 20 nach links und
rechts verschwenkbar sind. So kann das Gleichmaß der Lenkung überwacht und kontrolliert
werden.
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Erfindungsgemäß ist sinnvoll, wenn der zentrierbare Skalenträger mechanische
Zentrier- und Befestigungsmittel aufweist, welche sich auf derFelge abstützen und
im Idealfall einen zentralen Befestigungsantrieb, bspw. in Form von miteinander
verbundenen Schraubentrieben, besitzt, ähnlich wie er bei Spannfuttern oder -köpfen
verwendet wird, weil darein ein sehr geringer Arbeitsaufwand zum Zentrieren des
Skalenträgers erforderlich ist. Die Verhältnisse der vier Räder zueinander lassen
sich auf einfache Weise durch die definierten Positionen der einzelnen Aggregatenplatten
einstellen bzw. ablesen, wobei die Aggreyatenplatten in entsprechenden Führungen
in Bezug aufeinander verstellbar sein müssen, um unterschiedliche Fahrzeuggrößen
vermessen zu können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist
jede Aggregatenplatte eine Libelle sowie eine Einrichtung zur lNiveau-Nachjustierung
auf.
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Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Meßplatte quadratisch ausgebildet
ist und wenigstens an der bei lotrecht verlaufender Bogenskala oben stehenden Kante
eine Libelle aufweist.
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Es ist sinnvoll, die Aggregatenplatte und die Meßplatte mit Justiermitteln
zu versehen, um unter allen Umständen eine exakte Horizontal lage bestimmter Bezugs
flächen (Drehteller bei der Aggregatenplatte und Loslage der Säule -Horizontallage
der Oberkante der Meßplatte bzw. exakte Lotlage der Bogenskala beim Skalenträger)
zu gewährleisten.
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Nachjustiermittel können übliche Dreipunktschraubenanordnungen o.
dgl. geeignete Hilfsmittel sein.
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In vorteilhafter Weise ist die Ableseeinrichtung des Meßstabes mit
einem Winkelnonius und einer Ableselupe ausgerüstet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Aggregatenplatte
traversenförmig gestaltet und an bekannten bzw. vorhandenen Fahrzeug-Richtbänken,
insbesondere deren geschlitzten Längsträgern, lösbar befestigt. Dies ist von Vorteil,
weil sich die Möglichkeit bietet, die Aggregatenplatten an vorhandenen Gerätschaften
zu befestigen.
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Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Aggregatenplatten beiderseits einer
Inspektions- und/oder ArbeSsgrube im Bodens in abdeckbaren Vertiefungen, eingelassen
sind und abnehmbare Säulen aufweisen, und daß wenigstens die Aggregaten platten
auf einer Grubenseite quer zur Grubenlänge verstellt bar sind. Es versteht sich,
daß in diesen Gruben Führungseinrichtungen für die Anpassung an die Fahrzeuggrößen
vorgesehen sein müssen. Bei Nichtgebrauch werden die Säulen entfernt, neben den
Aggregatenplatten in die Grube gelegt und die Abdeckungen über die Öffnungen der
Vertiefungen gelegt. So stehen diese Ausgestaltungen ortsfester Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei Bedarf jederzeit ohne großen Aufwand zur Verfügung und stören bei
lmichtgebrauch nicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Vorrichtung
sind die Aggregatenplatten durch arretierbare Teleskopholme miteinander zu einer
ortsbeweglichen Vorrichtung verbunden. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß die
Teleskopholme die einzelnen Aggregatenplatten bei den Telex skopbewegungen parallel
bzw. rechtwinklig zueinander führen, daß entsprechende Teleskopein- und-ausfährlängen
vorgesehen sid und eine sichere Arretierung in Gebrauchsstellung möglich ist. Eine
solche Vorrichtung läßt sich dann für den imichtgebrauch in Kleinformat zusammenschieben
und zur Seite stellen und ist bei Gebrauch schnell auf Gebrauchsgröße ausgefahren
und betriebsbereit.
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In vorteilhafter Weise sind die Drehteller getrennt von den Aggregatenplatten
auf dem verstellbaren Auffahrrahmen einer Viersäulen-Hebebühne angeordnet und die
Aggregaten platten neben der Hebebühne ortsfest, jedoch in Arbeits-und Ruhestellung
bewegbar, angeordnet. Diese Ausführungsform ist speziell für Viersäulen-Hebebühnen
gedacht. Auch bei dieser Ausbildung ist die einfache Ausgestaltung und die einfache
Benutzbarkeit gewährleistet. Die Verwendung der Hebebühne wird nicht beeinträchtigt
und die Vorrichtung zur Vermessung ist mit wenigen Handgriffen einsatzbereit.
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Die Erfindung ist anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 - die Seitenansicht einer Aggregatenplatte der erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung mit aufgenommenem KFZ-Rad und am Rad zentriertem Skalenträger,
Fig. 2 - die Seitenansicht der Aggregatenplatte gem.
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Fig. 1, Fig. 3 - eine vereinfachte Ansicht zweier Aggregatenplatten,
die an einem Richtrahmen befestigt sind, Fig. 4 - eine Frontansicht des am Rad befestigbaren
Skalenträgers, Fig. 5 - den Skalenträger in Seitenansicht, Fig. 6 - die Anordnung
der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung bei einer Reparatur- und iiispektionsgrube,
Fig.
7 - die Anordnung gemäß Fig. 6 in Schnitt-bzw. Seitenansicht, Fig. 8 und 9 - Seiten-
bzw. Draufsichten auf eine transportabel ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 10 - eine Draufsicht auf die Anordnung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung
bei einer Viersäulen-Hebebühne.
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Gemäß Fig. 1 und 2 weist die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung
je Fahrzeugrad 1 eine Aggregatenplatte 2 auf, welche als Radauflagefläche mit einem
Drehteller 3 ausgerüstet ist. Dieser Drehteller 3 wirkt mit einer auf der Aggregatenplatte
2 oder am Drehteller 3 selbst angebrachten Gradeinteilung zusammen und ist in ausgewählten
Winkelstellungen, vorzugsweise 0° und 20° links bzw. rechts geschwenkt arretierbar.
Die Aggregatenplatte ist, wie zu erkennen, traversenartig ausgebildet und ist am
verjüngten Ende mit einer Säule 4 versehen, die einen in Richtung des Pfeiles 5
höhenverstellbaren Meßkopf 6 trägt. Der Meßkopf 6 führt einen Meßstab 7 exakt waagerecht,
welcher in Richtung der Pfeile 8 verschiebbar ist.
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Am KFZ-Rad 1 ist als zweiter Wesensbestandteil der erfindurigsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung ein Skalenträger 9 zeiitriert befestigt. Der Skalenträger
weist eine Meßplatte 10 auf, die ihrerseits eine Bogenskala 11 mit Mittelnullpunkt
12 trägt. Der Meßstab 7 weist radseitig eine vorzugsweise als lmonius ausgebildete
und mit einer Ableselupe bestückte
Ableseeinrichtung 13 auf.
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Zur Radvermessung wird zunächst der Meßkopf 6 durch Verschiebung in
Richtung des Pfeiles 5 längs der Säule auf Achshöhe eingestellt, wenn das Rad auf
dem Drehteller in die gewünschte Winkellage gebracht wurde. Alsdann wird der Skalenträger
9 am Rad 1 zentriert. Der Skalenträger weist eine parallel zur Radebene um jeweils
900 nach rechts oder links schwenkbare Meßplatte 10 auf, die in der in Fig. 1 gezeigten
Stellung zur Sturzvermessung eingestellt ist, ud die Bogenskala 11 in Lotrichtung
hält. Wenn die Zuordnung gemäß Fig. 1 erreicht ist, wird der Meßstab 7 so weit in
Richtung Rad 1 verschoben, bis seine Ableseeinrichtung 13 mit der Bogenskala 11
in Berührung tritt. Die abweichung der Berührungsstelle vom Nullpunkt 12 gibt den
gewünschten Sturz in Winkelwerten an, wobei je nach Feinheit der Skalierung der
Bogenskala 11 und bspw. Ausgestaltung des Nonius an der Ableseeinrichtung 13 und
der Qualität der Lupe zumindest die Ablesegenauigkeiten von fünf Bogenminuten erzielbar
sind.
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In den Fig. 4 und 5 ist deutlich zu erkennen, daß bei einer einfachen
Ausgestaltung des Skalenträgers 9 Spannklauen 14 verwendet werden, deren zwei parallele
Stäbe 15 verschiebbar befestigt sind und mittels Klemmschrauben 16 arretiert werden
können. In der Mitte tragen die Stäbe 15 die schon erwähnte Meßplatte 10 mit der
Bogenskala 11. Die Meßplatte 10 ist je nach Lage ihrer Bogenskala 11 für veschiedene
Zwecke
verwendbar und trägt hierfür entsprechende Beschriftung.
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In Fig. 3 ist zu erkennen, wie zwei Aggregatenplatten 2 an den geschlitzten
Längsträgern 17 einer Karosserie-Richtbank 18 lös- und einstellbar befestigt sind.
Die Längsträger 17 der Richtbank 18 weisen Längsschlitze 19 auf (siehe insbes. auch
Fig. 1), in welche passende Befestigungs- und Spannschrauben 20 einführbar sind.
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Fig. 6 zeigt eine Inspektions- und Arbeitsgrube 21, an der beiderseits
Vertiefungen 22 vorgesehen sind. I11 den Vertiefungen 22 sind die Aggregatenplatten
2 jeweils auf der zugehörigen Seite angeordnet, wobei wenigstens eine auf einer
Seite quer zur Grube einstellbar sein muß, um unterschiedliche Fahrzeugbreiten vermessen
zu können.
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Die Säulen 4 können bei dieser Ausgestaltung von den Aggregatenplatten
2 abgeschraubt und mit ihren Meßköpfen 6 bei Nichtgebrauch in die Vertiefungen 22
verstaut werden.
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Die Vertiefungen können dann durch entsprechende Abdekzungen verschlossen
werden. Diese Ausgestaltung eignet sich in besonderem Maße für die Vermessung sehr
schwerer Fahrzeuge.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen Aggregatenplatten, die zumindest paarweise
miteinander durch Teleskopholme 23, vorzugsweise durch rechtwinklig dazu verlaufende
weitere Teleskopholme 24 achsparallel und winkelnormal in Bezug aufeinander verschiebbar
sind.
Geeignete Arretierungsschrauben 25 erlauben es, die Aggregatenplatten 2 in jeweils
gewünschten Arbeitsabständen voneinander zu justieren. Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte
Vorrichtung ist bei geeigneter Ausgestaltung der Teleskopstangen 23, 24 auf Kleinmaß
zusammenschiebbar und damit leicht verstaubar, wenn sie nicht gebraucht wird, während
sie für den Gebrauch schnell auf die gewünschte Größe, insbesondere Gebrauchsgröße,
ausgefahren werden kann. Sie ist insbesondere transportabel, kann also für Werkstätten,
die nur gelegentlich Vermessungsarbeiten durchführen, auch zentral verliehen werden.
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In Fig. 10 ist angedeutet, wie vier Säulen 26 einer Viersäulen-Hebebühne
den üblichen Aufnahmerahmen 27 tragen, welcher in bekannter Weise zueinander verschiebbare
fahrschienenartige Träger oder Holme aufweist. Bei dieser Ausgestaltung der Meßvorrichtung
sind die Drehteller 3 auf diesem Auffahrrahmen 27 befestigt, während die Aggregatenplatten
mit Meßstab 7 und Säulen 4 bspw. ortsfest in Wandnischen 28 fest eingelassen sind,
jedoch in Richtung des Pfeiles 29 in Fig. 10 in eine Arbeitsstellung, welche dargestellt
ist, und in eine Ruhestellung verschwenkt werden können. In der Ruhestellung sind
die Aggregatenhalter 2 innerhalb der Vertiefung 28 untergebracht und stören bei
den übrigen Arbeiten an der Hebebühne nicht.
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Die beschriebenen Einzelheiten stellen nur einige der weiteren möglichen
Einbau- bzw. Nontagebeispiele dar, für die
die erfindungsgemäß
ausgebildete Vorrichtung geeignet ist. Es ist abweichend von dem Beschriebenen für
einfache Aufgaben möglich, die Vorrichtung mit nur zwei einander gegenüberstehenden
Aggregatenplatten auszurusten, wenn es nur um Achsstand, Sturz usw. geht.