DE3608424A1 - Vorrichtung zum ausrichten eines am rad eines kraftfahrzeuges angebrachten messgeraetehalters - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines am Rad eines Kraftfahrzeuges verstellbar angebrachten Meßge­ rätehalters parallel zur Radebene gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Radstellungsmeßvorrichtungen werden durch Meßgerätehalter an den Rädern befestigt. Vor Beginn der Messung muß gewährleistet sein, daß die Nullinie der Meßvorrichtung mit der Laufrichtung des Rades genau parallel verläuft.

Beim Aufsetzen der Meßgerätehalter können sich Differenzen er­ geben, die auf einen Schlag der Räder oder auf die Plazierung der Halter am Rad zurückzuführen sind. Um solche Differenzen auszu­ gleichen, sind die Halter in sich verstellbar.

Die aus der Praxis bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Ausrichten eines solchen Meßgerätehalters haben allesamt den Nachteil, daß das Fahrzeug aufgebockt werden muß, um die Räder durchdrehen zu können.

Die Nachteile dieses Verfahrens ergeben sich daraus, daß das Auf­ heben je nach Fahrzeug oft längere Arbeitszeit erfordert. Besonders bei Lastkraftwagen und Omnibussen ist das Heben mit großem Ar­ beitsaufwand verbunden. Weiter ist das Drehen von angetriebenen Rädern, besonders bei Lastkraftwagen von Hand nur schwer oder gar nicht möglich.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß sie unter Zuhilfenahme ihrer eigenen Meßmethoden die zugehörigen Geräteschalter justieren. Diese Zweckentfremdung führt dazu, daß keine optimale Lösung für das Ausrichten des Meßgerätehalters angeboten wird.

Beispielsweise wird bei einem bekannten Verfahren auf einem Meßgerätehalter, welcher mittels dreier Spannklauen an dem Fel­ genhorn eines Rades angebracht ist, eine elektronische Meßvorrich­ tung befestigt. Um die Aufnahmeplatte für das Meßgerät so einzu­ stellen, daß sie parallel zur Radebene liegt, müssen folgende Arbei­ ten durchgeführt werden:

Den Wagen anheben - das Rad auf eine bestimmte Stellung drehen - eine Taste drücken - durch Drehen eines Justierknopfes eine An­ zeige auf Null stellen - das Rad um 180° drehen - den angezeigten Wert notieren - eine von zwei Justierschrauben drehen bis der hal­ be Wert des notierten Wertes angezeigt wird - das Rad um 90° drehen - durch Drehen des Justierknopfes eine Anzeige auf Null stellen - das Rad um 180° drehen - wieder den angezeigten Wert notieren - diesen Wert durch zwei teilen und den halben Wert durch eine Justierschraube einstellen. Das sind umfangreiche Arbei­ ten, die Zeit und Aufmerksamkeit erfordern. Weiter muß bemerkt werden, daß das Meßgerät aufgrund seiner Konstruktion bei einer Raddrehung während einer Fahrbewegung nicht am Halter verbleiben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die der Justierung des Meßgerätehalters dient und die einfach und zeitsparend zu handhaben ist, die ferner bei einer Drehbewegung des Rades am Meßgerätehalter verbleiben kann und die so kostengünstig hergestellt werden kann, daß sie bei einer Vermessung in mehreren Exemplaren gleichzeitig eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Justier­ vorrichtung eine mit dem Winkelgeber verbundene Speicher-/Rechen­ einheit derart aufweist, daß je nach einer Viertelumdrehung des Rades die vom Winkelgeber abgegebenen Werte getrennt gespeichert werden und unmittelbar nach der dritten Viertelumdrehung des Rades das Ergebnis einer Subtraktion des dritten Winkelwertes vom gespeicherten ersten Wert in einem Instrument so zur Anzeige gebracht wird, daß das Ausrichten des Meßgerätehalters in einer ersten Ebene erfolgen kann und daß nach einer weiteren Viertelum­ drehung die Subtraktion aus dem zweiten und dem vierten Wert in dem Instrument so angezeigt wird, daß das Ausrichten des Meßgeräte­ halters in einer zweiten Ebene ermöglicht ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also ein Winkelmeßgerät, das den Sturz eines Rades viermal erfaßt, und zwar das erste Mal in einer Grundstellung und dann noch dreimal nach Radbewegungen von je 90°. Die von der Justiervorrichtung erkannten Werte bein­ halten sowohl den Winkel des Radsturzes als auch den Winkel einer Abweichung zwischen der Laufrichtung des Rades und der Aufnahmeplatte der Meßvorrichtung. Die Funktion einer zugeord­ neten elektronischen Speicher-/Recheneinheit besteht darin, die Werte von Sturz und Abweichung zu trennen. Dabei werden die Winkelwerte der ersten und der zweiten Messung gespeichert und mit den Winkelwerten der dritten und der vierten Messung verrech­ net. Das heißt, es werden miteinander verrechnet der gespeicherte Wert der ersten mit dem anstehenden Wert der dritten Messung, sowie in gleicher Weise die Werte der zweiten und der vierten Stellung.

Auf einem Anzeigeinstrument kann die Winkelgröße der Abwei­ chung der Aufnahmeplatte vom Sollwert erscheinen. Das mitange­ zeigte Vorzeichen gibt die Richtung an, in die die Aufnahmeplatte zu verstellen ist.

Wenn die Abweichung so klar angezeigt ist, ist der Bedienende in der Lage, eine Justierung exakt durchzuführen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand ei­ ner Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen an einem Rad eines Kraft­ fahrzeuges angebrachten Meßgerätehalters,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Rad aus Fig. 1 mit dem am Rad angebrachten Meßgerätehalter,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Justiervorrichtung in einer teil­ weise aufgeschnittenen Seitenansicht,

Fig. 4 eine Draufsicht von oben auf die Justiervorrichtung aus Fig. 3,

Fig. 5A bis 5D den Meßgerätehalter mit angebrachter Justier­ vorrichtung in unterschiedlichen Winkelstellungen und

Fig. 6A bis 6D eine Meßeinrichtung der Justiervorrichtung mit unterschiedlichen Schaltungsanordnungen, zugehörig zu den in den Fig. 5A bis 5D dargestellten Winkelstel­ lungen des Meßgerätehalters.

In den Fig. 1 und 2 ist ein herkömmlicher Meßgerätehalter 1 dargestellt, welcher mit der erfindungsgemäßen, später noch zu er­ läuternden Justiervorrichtung eingestellt werden soll. Der Meßgeräte­ halter 1 umfaßt an einem Stern 2 angebrachte Spannklauen 3 mit denen er an dem Felgenhorn 4 eines Kraftfahrzeugrades 5 befestigt ist. Eine der drei Spannklauen 3, nämlich die in Fig. 1 oben darge­ stellte, ist durch Farbe und Größe besonders gekennzeichnet. In der Mitte des Meßgerätehalters 1 ist eine Aufnahmeplatte 6 zur Anbringung der Meßgeräte befestigt. Genauer gesagt, stützt sich die Aufnahmeplatte 6 an drei Stellen an dem Meßgerätehalter 1 ab.

An einer Stelle 7, welche sich in einer Ecke der im wesentlichen quadratisch ausgebildeten Aufnahmeplatte 6 befindet, ist diese in einem vorbestimmten lichten Abstand zum Meßgerätehalter 1 gehal­ tert. In den sich daran anschließenden Ecken der Aufnahmeplatte 6 sind jeweils Rändelschrauben 8 und 9 angebracht, mittels welchen die Ebene 10 der Aufnahmeplatte 6 parallel zur Radebene 11 eingestellt werden kann.

In der Mitte der Aufnahmeplatte 6 befindet sich eine senkrecht zu der Ebene 10 der Aufnahmeplatte 6 angeordnete Bohrung 12 zur Aufnahme der nachher noch näher beschriebenen Justiervorrichtung oder der Meßgeräte. Die Bohrung 12 ist so ausgelegt, daß die Justiervorrichtung ohne merkliches Spiel (Schiebesitz G 6 nach DIN-Norm) derart eingesetzt werden kann, daß sie gegenüber dem Meßgerätehalter 1 verschwenkbar ist.

Aus der Fig. 3 ist die Justiervorrichtung 13 ersichtlich. Sie umfaßt ein Gehäuse 14 an welchem ein Bolzen 15 angeflanscht ist, mit welchem die Justiervorrichtung 13 in die Bohrung 12 der Aufnahme­ platte 6 eingesteckt werden kann.

In das Gehäuse 14 der Justiervorrichtung 13 ist ein Drehpotentio­ meter 18 eingebaut, dessen Achse 17 horizontal und parallel zur Ebene 10 der Aufnahmeplatte 6 liegt, wenn die Justiervorrichtung 13 in die Bohrung 12 der Aufnahmeplatte 6 eingesteckt ist. An der Achse 17 ist ein Schwerkraftpendel 16 aufgehängt. Das Poten­ tiometer 18 ist an einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlossen, so daß das Auslenken des Schwerkraftpendels 16 eine Strom- bzw. Spannungsänderung bewirkt. Um die Strom- bzw. Spannungsänderung und damit das Auslenken des Schwerkraftpendels 16 sichtbar zu machen, ist das Potentiometer 18 über eine später noch näher be­ schriebene Elektronik 23 mit einem Anzeigeinstrument 19 verbunden. Dem Schwerkraftpendel 16 ist eine nicht gezeichnete Wirbelstrom­ bremse zugeordnet, um die Schwingzeit des Pendels zu verkürzen.

Ein solches Anzeigeinstrument 19 ist in der Draufsicht auf die Justiervorrichtung 13 in der Fig. 4 ersichtlich. Darüber hinaus umfaßt die Elektronik 23 der Justiervorrichtung 13 eine Speicher-/ Recheneinheit, die mit dem Drehschalter 22 verbunden ist, mit dem sich bei diesem Ausführungsbeispiel vier Schaltungen realisie­ ren lassen, wobei jede Schalterstellung eine bestimmte Schaltungs­ ordnung der Elektronik 23 bewirkt. Der Drehschalter 22 könnte auch durch eine sich ablösende Druckschalterreihe ersetzt werden.

Die Figurenfolge 5A und 5D zeigt die an dem Meßgerätehalter 1 angebrachte Justiervorrichtung 13. Der Meßgerätehalter 1 ist schritt­ weise von der Fig. 5A bis zur Fig. 5D jeweils um eine Viertel­ umdrehung gedreht dargestellt, wie an der schraffiert markierten Spannklause 3 zu sehen ist. Mit der Drehung des Rades 5 des Kraftfahrzeuges dreht sich auch der Meßgerätehalter 1. Der Einfach­ heit halber ist vom Rad 5 nur das Felgenhorn 4 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Justiervorrichtung 13 die Drehung des Meßgerätehalters 1 nicht mitvollzieht, sondern aufgrund der exzentrischen Anordnung des Bolzens 15 der Schwerkraft folgt und stets nach unten hängt.

In der Figurenfolge 6A bis 6D ist die Schaltung der Elektronik 23 in schematischer Weise dargestellt. Die Elektronik 23, dem Poten­ tiometer 18 und dem Drehschalter 22 nachgeordnet, umfaßt einen Speicher 24 zum Speichern eines ersten Meßwertes, einen weiteren Speicher 25 zum Speichern eines zweiten Meßwertes, einen Inverter 26 zum Umpolen der gespeicherten Werte und eine Additionsschal­ tung 27.

In der in Fig. 6A dargestellten ersten Stellung des Drehschal­ ters 22 ist das Potentiometer 18 mit dem ersten Speicher 24 und mit dem Anzeigeinstrument 19 verbunden.

Es werden angezeigt und gespeichert die Werte, die dem Winkel zwischen Schwerkraftpendel 16 und der Ebene 10 entsprechen. So­ lange das Schwerkraftpendel 16 noch schwingt, zeigt die Anzeige 19 wechselnde Werte. Erst wenn die Anzeige ruhig steht, wird auf die Schalterstellung 2 gedreht, dann ist der dem Winkel zwischen dem Schwerkraftpendel 16 und der Ebene 10 entsprechende Winkel in dem Speicher 24 gespeichert.

Die Fig. 6B zeigt die zweite Schalterstellung des Drehschalters 22. Bei dieser Schalterstellung ist das Potentiometer 18 zum einen mit dem Speicher 25 und zum anderen wiederum mit der Anzeige 19 verbunden. Die Anzeige 19 zeigt das Ausschwingen des Schwer­ kraftpendels 16 an, wonach dann beim Weiterschalten der zweite aufgenommene Wert im Speicher 25 abgespeichert ist.

Die Fig. 6C zeigt die dritte Schalterstellung des Drehschalters 22, bei der das Potentiometer 18 nun mit der Additionsschaltung 27 verbunden ist. In die Additionsschaltung 27 gehen ferner der Wert aus dem Speicher 24 also der Wert der ersten Messung ein, nachdem er in einem Inverter 26 umgepolt wurde. Das Resultat der Addition wird an die Anzeige 19 abgegeben. In der Praxis heißt das, daß der erkannte Winkel der dritten Messung vom Winkel der ersten Messung abgezogen wird. Da der reale Sturz des Rades in beiden Stellungen also auch bei beiden Messungen gleich ist, muß durch diese Rechnung der Winkel der Abweichung in der Anzeige erscheinen.

Der angezeigte Wert ist der Winkel der Abweichung zwischen Soll und Ist; also die Abweichung zwischen der Radebene 11 und der Ebene der Aufnahmeplatte 6. Der angezeigte Wert verändert sich durch die Betätigung der Stellschraube 8.

Die Fig. 6D zeigt die vierte Schalterstellung, wobei die Schalt­ ordnung prinzipiell mit der in Fig. 6C dargestellten übereinstimmt, lediglich mit dem Unterschied, daß nun nicht der Speicher 24 sondern der Speicher 25 für den zweiten Meßwert mit der Additions­ schaltung 27 verbunden ist. Für den Ausgleich einer Abweichung ist die Stellschraube 9 zuständig.

Um die Zusammengehörigkeit zwischen den Stellungen des Schalters 22 und den Stellschrauben 8, 9 für den Bedienenden leicht erkennbar zu machen, sind je zwei Schalterstellungen und eine der Stellschrau­ ben 8 oder 9 nach ihrer Zusammengehörigkeit mit gleichen Farben kenntlich gemacht. Gleiche Farbe z. B. rot tragen die Schalterstel­ lungen 1 und 3 sowie die Stellschraube 8. Die Farbe grün, die Schalterstellungen 2 und 4 und die Stellschraube 9. Zur weiteren Vereinfachung der Bedienung ist jeder Stellschraubenkopf mit einem Pfeil und mit einem Plus- und einem Minus-Zeichen versehen. Diese Drehrichtungszeichen entsprechen der Weisung, die das Vorzeichen der Anzeige auf dem Instrument 19 gibt.

Zu einer weiteren Erleichterung für die Bedienung der Vorrichtung sind auf die Aufnahmeplatte 6 Linien zwischen den Stellschrauben 8, 9 und dem Festpunkt 7 gezogen. Sie sollen den Stand der jeweili­ gen Ebene kenntlich machen. Bei allen Messungen und bei den Justierarbeiten muß immer eine der beiden Linien senkrecht stehen. Durch zwei Farben ist ihre Zugehörigkeit zu den Stellungen des Schalters 22 und zu den Stellschrauben 8, 9 bestimmt.

Im folgenden wird nun die Funktionsweise der Erfindung anhand ei­ nes Beispiels näher erläutert, wobei das Fahrzeug nicht aufgebockt ist, sondern mit seinen Rädern auf einer horizontalen Ebene steht.

Zunächst wird der Meßgeräteschalter 1 mit Hilfe der Spannklauen 3 an dem Felgenhorn 4 des Kraftfahrzeugrades 5 angebracht, und zwar so, daß die markierte in der Zeichnung schraffiert dargestell­ te Spannklaue 3 nach oben steht. Sodann wird die Justiervorrichtung 13 mit dem Bolzen 15 in die Bohrung 12 der Aufnahmeplatte 6 eingesteckt. Dann dreht man den Schalter 22 auf die erste Stellung. Wenn die Anzeige 19 dauernd den gleichen Wert anzeigt, ist die erste Messung beendet und der Schalter 22 wird auf die zweite Stellung gedreht. Im Speicher 24 ist der Winkelwert der ersten Messung gespeichert.

Das Fahrzeug wird nun so weitergeschoben oder gefahren, daß sich das Rad um 90° dreht, d. h. die markierte Spannklaue 3 steht jetzt auf der Neunuhr-Stellung wie in Fig. 5B dargestellt ist. Die Bedienungsperson wartet wieder, bis sich die Anzeige 19 nicht mehr verändert und schaltet dann auf die dritte Schalterstellung. Im Speicher 25 ist der Winkelwert der zweiten Messung gespeichert.

Das Kraftfahrzeug wird wieder um eine Viertelraddrehung weitergefahren. Die markierte Spannklaue 3 steht jetzt senkrecht unter der Justier­ vorrichtung 13 wie Fig. 5C zeigt. In dieser Position errechnet die Elektronik 23 die Differenz zwischen der ersten und anstehenden, der dritten Messung und zeigt diese auf dem Anzeigeinstrument 19 an.

Dieser ansteigende Wert ist der Winkel zwischen der Laufebene 11 des Rades 5 und der Ebene 10 der Aufnahmeplatte 6.

Durch Betätigung der Stellschraube 8, bei der die Drehrichtung durch das Vorzeichen der Anzeige 19 bestimmt ist, wird die Lage der Aufnahmeplatte 6 so lange verändert, bis die Anzeige 19 den Wert ± 0 anzeigt.

Jetzt ist die Laufebene 11 des Rades 5 und Meßebene 10 der Auf­ nahmeplatte 6 in einer ersten Meßebene identisch.

Vor der letzten Fahrzeugbewegung, die wieder eine Radumdrehung von 90° zur Folge haben muß, steht der Arm mit der markierten Spannklaue 3 waagrecht und zeigt auf 3 Uhr, dargestellt durch Fig. 5D. Die Elektronik errechnet die Differenz aus der zweiten und der vierten Messung.

Der jetzt angezeigte Winkelwert ist wieder die Abweichung zwischen der Laufebene 11 des Rades 5 und der Ebene 10 der Aufnahmeplatte 6, nur dieses Mal für eine zweite Meßebene, die im rechten Winkel zu der bereits justierten ersten Meßebene steht. Die zweite Justie­ rung erfolgt durch die Betätigung der Stellschraube 9 analog der vorhergegangenen Arbeit.

Wenn auch die Abweichung der zweiten Ebene ausgeglichen ist, wird das Justiergerät 13 abgenommen, die Radstellungsmeßgeräte eingesetzt, und die Messungen können beginnen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Ausrichten eines am Rad (5) eines Kraft­ fahrzeuges angebrachten Meßgerätehalters (1) parallel zur Radebe­ ne (11), mit einer am Meßgerätehalter (1) angeordneten, um eine Achse senkrecht zum Meßgeräteschalter (1) bewegbaren Justier­ vorrichtung (13) zum Messen von Parallelitätsabweichungen mittels eines Winkelgebers ( 16, 18) in vier Winkelstellungen des Rades, da­ durch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung eine mit dem Winkelgeber (16, 18) verbundene Speicher-/Recheneinheit derart aufweist, daß je nach einer Viertelumdrehung des Rades die vom Winkelgeber (16, 18) abgegebenen Werte getrennt gespei­ chert werden und unmittelbar nach der dritten Viertelumdrehung des Rades das Ergebnis einer Subtraktion des dritten Winkelwertes vom gespeicherten ersten Wert in einem Instrument (19) so zur Anzeige gebracht wird, daß das Ausrichten des Meßgerätehalters (1) in einer ersten Ebene erfolgen kann und daß nach einer wei­ teren Viertelumdrehung die Subtraktion aus dem zweiten und dem vierten Wert in dem Instrument (19) so angezeigt wird, daß das Ausrichten des Meßgerätehalters (1) in einer zweiten Ebene ermög­ licht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung etwa um die Radachse derart schwenk­ bar ausgebildet ist, daß sie während einer Fahrbewegung im Meßge­ rätehalter (1) verbleiben kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß je zwei von vier Stellungen eines Wahlschal­ ters (22) der Speicher-/Recheneinheit und je eine Stellschraube (8 oder 9) gleich eingefärbt sind, so daß ihre Zusammengehörigkeit dadurch erkennbar ist.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß Stellschrauben (8, 9) oder die Aufnahmeplatte (6) des Meßgerätehalters (1) so beschriftet sind, daß die zum Ausrichten der Aufnahmeplatte (6) erforderliche Drehrichtung erkennbar ist, wenn sie durch das Vorzeichen einer Anzeige (6) bestimmt ist.