DE7222254U - Vorrichtung zur dynamischen achswinkelvermessung bei kraftfahrzeugen - Google Patents
Vorrichtung zur dynamischen achswinkelvermessung bei kraftfahrzeugenInfo
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Description
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Gebr. HOFMANN K . G.. Maschinenfabrik
Darmstadt, Pallaswiesenstraße 72
Darmstadt, Pallaswiesenstraße 72
Vorrichtung zur dynamischen Achswinkelvermessung bei Kraftfahrzeugen
Für die Erzielung optimaler Fahreigenschaften an Kraftfahrzeugen ist es erforderlich, daß die Fahrzeugräder in einer ganz bestimmten
Lage zueinander und zum Fahrzeug stehen. Um diese Lage bestimmen zu können, werden bekannterweise mechanische, optische und
elektrische Achsmeßgeräte verwendet, die mit Hilfe eines auf die jeweilige Radachse ausgerichteten Adapters (Spiegel, Projektor oder
Meßplatte) die Winkellage der einzelnen Radachse zur vertikalen (Sturz) und in der horizontalen Ebene zueinander (Vorspur) messen. Diese
n/li
bekannten Geräte haben einen gemeinsamen Nachteil, nämlich, daß die Räder bei der Messung stillstehen. Weiterhin beansprucht die
Messung einen verhältnismäßig hohen Zeitaufwand, weil der Adapter
an jedem Rad einzeln angebracht werden muß. Außerdem muß bei den bekannten Meßgeräten auch das Fahrzeug nach der Meßeinrichtung
ausgerichtet werden.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist man dazu übergegangen, die Achsvermessung dynamisch vorzunehmen, d. h. bei sich drehenden
Rädern.
Ein bekannter Vorschlag bemtzt die durch die Schrägstellung der Räder
erzeugte Seitenkraft zur Verstellung eines ganzen Rollensatzes in jeder Sehwenkrichtung. Dieser Vorschlag läßt sich jedoch in der
Praxis nicht so ohne weiteres durchführen. Da sowohl für die Einstellung auf den Vorspurwinkel als auch auf den Sturzwinkel konstruktiv
festgelegte Drehpunkte vorgesehen sein müssen, stimmen die gemessenen Winkel nur dann, wenn die Drehpunkte genau mittig
unter dem Rad liegen. Dies ist selbst bei nur einem zu prüfenden Fahrzeugtyp sehr schwierig. Stehen die Räder nämlich nicht exakt
über dem Drehpunkt, z.B. für die Sturzeinstellung, so werden sie bei jeder Verstellung angehoben oder abgesenkt. Damit sind die Ausgangsbedingungen
für die Vermessung (horizontale Lage des Fahrzeuges)
nicht mehr gegeben. Als zweiter Nachteil tritt nach dem Einregeln eine UnStabilität des Fahrzeuges auf, da ja dann die Laufrollen genau
parallel zur Radachse stehen und die für die stabilisierende Wirkung vorgesehene Vorspur nicht mehr vorhanden ist. Deshalb wird beim
bekannten Meßstand vorgeschlagen, das Fahrzeug mit anstellbaren Puffern seitlich festzuhalten, wodurch das Meßergebnis wiederum nachteilig
beeinflußt werden kann (deutsche Offenlegungsschrift 1 448 448).
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Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 773 495 eine
dynamische Methode der Achsvermessung bekannt, bei der kardanisch aufgehängte Abtastrollen seitlich auf den Reifenwulst aufgesetzt werden.
Der Nachteil hierbei ist, daß nicht nur die Achslage eingeht, sondern noch mögliche zusätzliche Fehler des Reifenwulstes. Weiterhin
beeinflußt die Beschriftung der Reifen und Unebenheiten in den Reifenwülsten in unzulässiger Weise die Anzeige, da die Abtastrollen
ständig durch die genannten Erhöhungen aus der Ruhelage gebracht werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bei dem bekannten dynamischen
Verfahren und der bekannten Vorrichtung auftretenden Ungenauigkeiten in der Messung zu beseitigen und das Anbringen von
Hilfsgeräte?, am Fahrzeugrad sowie die Ausrichtung des Fahrzeugs
nach dem Meßgerät, wie dies bei der statischen Messung erforderlich
ist, zu vermeiden. Diese Aufgabe wird bei c -£..λ Verfahren zur
dynamischen Achswinkelvermessung an Fahrzeugen, bei dem Sturz
und Vorspur an den sich drehenden Kraftfahrzeugrädern durch Abtastrollen abgetastet werden, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Abtastrollen auf die Lauffläche des Rades aufgesetzt werden und daß bei Vorhandensein eines Sturzwinkels oder eines Vorspurwinkels
die Abtastrollen so lange eingeregelt werden bis sie zur Radachse parallel liegen und daß aus der Lage der Abtastrollen der Vorspur und/oder
der Sturzwinkel ermittelt werden.
Die Regelung der Abtastrollen kann in Abhängigkeit von der axialen
Verschiebung, welche sie durch das mit einem Sturzwinkel und/oder Vorspurwinkel umlaufende Rad erhalten, durchgeführt werden.
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In vorteilhafter Weise kommen zwei Abtastelemente zur Anwendung;
wobei die eine Abtastrolle von unten auf die Lauffläche des Rades aufgesetzt und infolge ihrer durch den Yorspurwinkel des Rades
hervorgerufenen Verschiebung in die zur Radachse parallele Lage um die Hochachse des Rades gedreht v/ird und wobei die andere
Abtastrolle in F?hrtrichtung des Rades gesehen, von vorne oder hinten auf die Lauffläche aufgesetzt wird und infolge ihrer aus dem
Sturz des Rades resultierenden Verschiebung um eine in Fahrtrichtung horizontal verlaufende Achse gedreht wird.
Die Regelung der Abtastrollen in eine zur Radachse parallele Lage kann dadurch eifolgen, daß durch die exiale Verschiebung der Abtast rollen
eine Druckänderung in einem Druckleitungssystem hervorgerufen wird und daß mittels dieser Druckänderung über einen Regler
und ein Stellglied die Abtastroiien ausgerichtet werden können.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur dynamischen
Achswinkelvermessung bei Kraftfahrzeugen mit Rollen mit starr angeordneten Achsen, auf denen das zu messende Rad umläuft, mit
kardanisch aufgehängten Abtastrollen, die an das Rad andrückbar sind,
und mit Meßeinrichtungen, welche den Sturz- und/oder den Vorspurwinkel in Abhängigkeit von der Stellung der Abtastrollen bestimmen
und anzeigen.
Zur Lösung der obengestellten Aufgabe ist diese Vorrichtung gemäß
der Erfindung derart ausgestaltet, daß die Abtastrollon auf die Lauf
fläche des Rades aufsetzbar und gemeinsam parallel zur Radachse einstellbar sind.
Vorteilhaft sind hierzu zwei Abtastrollen, welche in ihren Achsrich
tungen verschiebbar über einen Rahmen miteinander verbunden und
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parallel zueinander angeordnet sind, vorgesehen. Die eine Abtastrolle
ist von unten und dia andere Abtastrolle in Laufrichtung des Rades gesehen von vorne oder hinten auf die Radlauffläche aufsetzbar.
Zur achsparallelen Einstellung der Abtastrollen ist eine Regelein richtun
g vorgesehen, die in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung der Abtastrollen ein Steilglied betätigt. Die Regeleinrichtung
kann hierzu ein Druckleitungssystem und einen pneumatischen Regler aufweisen und das Stellglied kann pneumatisch betätigbar sein.
Das Druckleitungssystem kann weiterhin Ausgänge aufweisen, die eine derartige Lage zur jeweiligen Abtastrolle einnehmen, daß eine
axiale Verschiebung des Abtast element es eine Druckänderung im
Leitungssystem hervorruft und der Ausgang des pneumatischen Reglers, an welchem infolge der Druckänderung ein Stelldruck erscheint,
kann mit dem Stellglied verbunden sein.
Die Tastrollen weisen vorteilhaft eine einzige kardanische Aufhängung
auf. Die Abtastrollen sind miteinander verbunden, wozu insbesondere ein starrer kardanisch aufgehängter Rahmen von Vorteil ist.
Die gewonnenen Meßwerte entsprechen praktisch den tatsächlichen Gegebenheiten, da sie sozusagen im Fahrbetrieb gemessen werden.
Außerdem ist mit einem entsprechend automatisierten Gerät die Meßzeit wesentlich kürzer und für den Prüfer ohne Anstrengung
möglich. Damit ist gewährleistet, daß auch in Werkstätten mit großem Fahrzeugdurchgang jedes Fahrzeug schnell ui :i sicher geprüft
werden kann.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen soll an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
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Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur dynamischen Achswinkelvermessung
von der Seite her;
Fig. 2 die Lage der Rollen im Grundriß mit achsparallel ausgerichteten Tastrollen;
Fig. 3 die Lage der Rollen mit achsparallel ausgerichteten Tastrollen im Seitenriß und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit einem Druckleitungssystem, einem Druckregler und
einem Stellglied.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Anordnung von ortsfesten Laufrollen 1 und 2 und Tastrollen 3 und 4 für die Vorspur und den Sturz
eines Rades 5 gezeigt. Die Tastrollen 3 und 4 sind an den freien Enden von Wippen 7 und 8 angeordnet. Die Wippen 7 und 8 besitzen
einen gemeinsamen kardanischen Aufhängepunkt 6 und lassen sich um diesen in zwei Ebenen schwenken. Der Übersichtlichkeit halber
wurde im Grundriß und im Seitenriß auf die Darstellung der Wippen 7 und 8 sowie der Lagerstellen für die Lauf- und Tastroller 1 bis 4
verzichtet.
Die Laufrollen 1 und 2 sind achsparallel angeordnet und ihre Achsen
liegen exakt horizontal in einer Ebene. Es können am Meßstand zwei oder vier Laufrollen vorgesehen sein. Die Höhe der Laufrollen 1
und 2 ist so eingerichtet, daß das Fahrzeug nach dem Auffahren mit
den zu vermessenden Rädern horizontal steht. Die Laufrollen 1 und drehen durch externen Antrieb in Fahrtrichtung oder werden bei der
Vermessung einer angetriebenen Achse vom Fahrzeugmotor mit
konstanter Geschwindigkeit gedreht. Es werden damit straßenähnliche
Betriebsbedingungen geschaffen und das Fahrzeug richtet sich mit seiner Längsachse automatisch senkrecht zur Rollenachse aus. An
das zu messende Rad 5 werden die beiden Tastrollen 3 und 4 angedrückt, die eine Tastrolle 3 möglichst mittig unter dem Rad 5 und
die zweite Tastrolle 4 vor oder hinter dem Rad 5 möglichst in der Höhe der Radachse. Die Tastrollen 4 und 4 sind ebenfalls achsparallel
zueinander geführt und können federnd nach unten bzw. nach
vorn oder hinten nachgeben. Über die Wippen 7 und 8 sind sie an einem gemeinsamen Punkt 6 kardanisch aufgehängt, so daß sie in
jede Winkellage gemeinsam einstellbar sind.
Die Tastroilen 3 und 4 sind weiterhin gegenüber ihrer Halterung
in den Wippen 7 and 8 axial verschiebbar. Diese axiale Verschiebung aus der Mittellage kann z.B. elektrisch, pneumatisch oder
hydraulisch gemessen werden. Eine axiale Verschiebung der Tastrollen 3 und/oder 4 ergibt sich bei drehendem Rad 5 dann, wenn
die Tastrollenachse nicht parallel zur Radachse steht, d.h. wenn ein Sturz- und/oder Vorspurwinkel, wie es beispielsweise in den
Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt ist, vorhanden ist.
Die unter dem Rad 5 angeordnete Tastrolle 3 wird hauptsächlich vom Vorspurwinkel und die vor oder hinter dem Rad 5 anliegende
Tastrolle 4 hauptsächlich vom Sturzwinkel des Fahrzeugrades 5 in axialer Richtung verschoben, und zwar so lange wie die Radachse
und die Tastrollenachse nicht parallel zueinander stehen.
Verschiebt sich nun bei laufenden Rollen und bei sich drehendem Rad 5 in Richtung des Pfeiles A die untere Tastrolle 3 nach rechts,
und zwar in Blickrichtung des Pfeiles B in den Fig. 1 und 2 gesehen,
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wird die in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellte Regelungseinrichtung
so betätigt, daß die Achse der Tastroile 3 im Gegenuhrzeigersinn in der Fig. 2 verdreht. Hierbei wird gleichzeitig auch die Tastrolle
4, welche über die Wippen 7 und 8 mit der Tastrolle 3 achsparallel gehalten wird, mitgedreht. Es verdreht sich demnach das gesamte
Tastrollensystem, welches aus den Tastrollen 3 und 4 und den Wippen 7 und 8 besteht. Diese Drehung gegen den Uhrzeigersinn
bzw. Regelung erfolgt se lange, bis die Achsen der Tastrollen 3 und 4 parallel zur Achse des Rades 5 liegen. Der Abweichungswinkel
ψ ' der Rollenachsen von der Achslage vor Beginn der Messung entspricht dem V>rspurwinkel ψ , den die Radachse aufweist.
Weist die Achse des Rades 5 auch einen Sturzwinkel φ auf (Fig. 3),
dann wird die Tastrolle 4 in Richtung des Pfeiles B gesehen, nach rechts verschoben. Diese Verschiebung; bewirkt über die Regeleinrichtung
eine Verdrehung des Tastrollensystems (Tastrollen 3, 4 und Wippen 7, 8) so lange, bis die Achsen der Tastrollen 3, 4 parallel
zur Achse des Rades 5 stehen.
Diese Einregelung der Achsen der Tastrollen 3, 4 parallel zur
Achse des sich drehenden Rades 5 erfolgt so lange, bis Achsenparallelität vorhanden ist. Sowohl die erste als auch die zweite Regelung
des Tastrcllensystems erfolgt gleichzeitig. Aufgrund der Achsenlage der Tastrollen 3 und 4 können die Vorspur- und Sturzwinkel
jedes einzelnen Rades zur Anzeige gebracht werden.
In Fig. 4 ist schematisch eine Steuer- und Meßeinrichtung in Verbindung
mit den beiden Tastrollen 3 und 4 dargestellt. Die Anordnung ist von oben gesehen gezeichnet, wobei der oberhalb der Linie C-C
liegende Teil um 90° in die Zeichenebene geklappt ist.
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Die gemeinsame Schwenkachse 9 für die Wippen 7 und 8 ist im
Punkt 6 kardanisch gelagert und läßt sich um zwei Achsen schwenken, wie es im einzelnen in den Fig. 2 und 3 schematisch
dargestellt ist. Beim Meßvorgang übt das aufgefahrene Rad 5 je nach seiner Schräglage zur jeweiligen Tastrolle 3 und 4 Seitenkräfte
auf diese aus und verschiebt sie aus ihrer Mittellage in den Lagerstellen in den Wippen 7 und 8. Die Rollen 3 und 4 sind hierbei
längs ihrer Achsen auf den Lagerachsen 22 und 23 in den Wippen 7 und 13 verschiebbar. Bei einer Verschiebung einer der Tastrollen
3 bzw. 4 wird die Steuer- und Meßanordnung in. Tätigkeit gesetzt. Diese Steuer- und Meßanordnung soll nun im einzelnen beschrieben
werden.
Es sind hierzu Druckleitungen 12 und 13 vorgesehen, deren Ausgänge
über Pralldüsen 10, 10' und 11, 11' auf die Stirnflächen der Tastrollen
3 und 4 gerichtet sind. Die Leitungen 12 und 13 münden in einen gemeinsamen pneumatischen Regler 17, der mit P- oder PI-Charakteristik
arbeitet. Der Ausgang 18 des Reglers 17 ist mit einem Stellglied 19 verbunden. Dieses Stellglied ist pneumatisch betätigbar.
Die Leitungen 12 und 13 sind weiterhin mit einem Einlaß 14 verbunden, durch welchen Zuluft mit konstantem Druck in das
Leitungssystem strömt. Diese Zuluft strömt über Drosseln 15 und
16 in die Leitungen 12 und 13 und gelangt zu den Pralldüsen 10
und 11. Gleichzeitig wird die Zuluft auch dem pneumatischen Regler
17 zugeführt.
Anhand der Verschiebung der Tastrolle 3 soll die Funktion des Druckregelungssystems
näher erläutert werden. Verschiebt sich die Tastrolle 3 nach links zur Pralldüse 10 hin, so steigt der Druck in der
Leitung 12 an und der Druck in der Leitung 13 fällt ab. Aufgrund
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der P- oder Pl-Charakteristik des pneumatischen Reglers 17 verändert
der Regler an seinem Ausgang 18 den Stelldruck so lange» bis die beiden anstehenden Meßdrücke in den Leitungen 12 und 13 gleich
groß sind. Der Stelldruck 18 wird dem Stellglied 19 zugeführt und das pneumatisch betätigbare Stellglied 19 setzt den Stelldruck 18 in
einen dazu proportionalen Weg um und dreht die Tastrollenachsen in die gewünschte Richtung. Diese Drehung erfolgt so lange, bis keine
Verschiebung an der Tastrolle 3 mehr auftritt, d.h. bis die Tastrollenachse parallel zur Achse des sich drehenden Rades liegt.
Nach Beendigung des Regelvorganges kann mit Hilfe eines Zeigers 20 an einer Vorspurskala 21 der Verstellwinkel der Tastrollenachse
um die Hochachse abgelesen werden, der dann auch dem Vorspur winkel des Fahrzeugrades 5 entspricht. Es ist denkbar, daß die
Stellungsanzeige auch anders erfolgen kann, z.B. durch Anzeige des Stelldruckes 18 an einer entsprechend eingeteilten Skala.
An der Tastrolle 4, welche im oberen Teil der Fig. 4 oberhalb der Linie C-C dargestellt ist, sind die gleichen Meß- und Stellglieder
angebracht wie bei der Tastrolle 3. Beide Regeleinrichtungen und Meßsysteme für die Vorspur und den Sturz arbeiten gleichzeitig
und die durch Verstellung in einer Ebene auf die andere Ebene rückwirkenden Fehler werden somit durch Verstellung in der anderen
Ebene sofort wieder korrigiert.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur dynamischen Achswinkelvermessung bei Kraftfahrzeugen
mit Rollen mit starr angeordneten Achsen, auf denen das zu messende Rad umläuft, mit kardanisch aufgehängtem Abtastrollensystem,
das an das Rad andrückbar ist und mit Meßeinrichtungen, welche den Sturz- und/oder den Vorspurwinkel in Abhängigkeit von der Stellung
der Abtastrollen bestimmen und anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastrollen (3, 4) auf die Lauffläche des Rades (5) aufsetzbar
und gemeinsam parallel zur Radachse einstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in ihren Achsrichtuiigen verschiebbare, miteinander verbundene und
achsparallel zueinander angeordnete Abtastrollen (3, 4) vorgesehen sind, wobei die eine Abta^trolle (3) von unten und die andere Abtastrolle
(4) in Laufrichtung des Rades (5) gesehen von vorne oder hinten auf die Radlauffläche aufsetzbar sind und daß zur Einstellung des
Abtastrollensystems (3, 4) in eine zur Achse des Rades (5) parallele Lage eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von
der axialen Verschiebung der Abtastrollen (3, 4) Stellglieder (19, 24) betätigt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung ein Druckleitungssystem (12, 13) und einen pneumatischen
Regler (17) aufweist, und daß die Stellglieder (19, 24) pneumatisch betätigbar sind, daß Ausgänge (10, 11) des Druckleitungssystems
(12, 13) eine derartige Lage zur jeweiligen Abtastrolle (3 bzw. 4) einnehmen, daß die axiale Verschiebung der Abtastrolle (3 bzw. 4) eine
Druckänderung im Leitungssystem (12, 13) hervorruft und daß jeder Regler (17) mit einem Ausgang (18), an welchem infolge der Druckänderung
ein Stelldruck erscheint, mit dem Stellglied (19 bzw. 24) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abtastrollensystem eine einzige kardanische Aufhängung (6) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtas^roilen über einen kardanisch aufgehängten Rahmen (7, 8) miteinander
verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen
aus zwei Wippen (7, 8) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19727222254 DE7222254U (de) | 1972-06-14 | 1972-06-14 | Vorrichtung zur dynamischen achswinkelvermessung bei kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19727222254 DE7222254U (de) | 1972-06-14 | 1972-06-14 | Vorrichtung zur dynamischen achswinkelvermessung bei kraftfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7222254U true DE7222254U (de) | 1972-09-14 |
Family
ID=6630932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19727222254 Expired DE7222254U (de) | 1972-06-14 | 1972-06-14 | Vorrichtung zur dynamischen achswinkelvermessung bei kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7222254U (de) |
-
1972
- 1972-06-14 DE DE19727222254 patent/DE7222254U/de not_active Expired
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