DE9416756U1 - Vorrichtung zur geometrischen Prüfung von Fahrzeugen mit lenkbaren Rädern - Google Patents
Vorrichtung zur geometrischen Prüfung von Fahrzeugen mit lenkbaren RädernInfo
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Description
Vorrichtung zur geometrischen Prüfung von Fahrzeugen mit lenkenden Rädern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung -geometrischen Prüfung von Fahrzeugen mit lenkenden
Rädern*
Zur geometrischen Prüfung von Fahrzeugen befestigt man üblicherweise an jedem Rad eine
individuelle Meßdose bekannter Bauart.
Das Dokument FR-2 304 057 beschreibt ein Gerät zur Parallelitätsprüfung der Vorderräder eines
Fahrzeugs, das zwei Meßdosen bekannter Bauart aufweist, die durch eine elastisches Verbindungsorgan
miteinander verbunden sind.
Das Dokument EP 015 826 beschreibt ein Gerät zur Geometrieprüfung von Fahrzeugen mit vier
Meßdosen, das das Aussenden und Empfangen von sechs Laserstrahlen ermöglicht.
Die am 20. Oktober 1993 von der Anmeiderin eingereichte unveröffentlichte französische Patentanmeldung
FR 93.12526 beschreibt ebenfalls ein Beispiel für eine Meßdose, das die Erfassung
der charakteristischen Winkel der Fahrzeuggeometrie ermöglicht.
Die Geräte zur Messung der Geometrie der Rad-, Paraüeütäts-, Sturz-, Nachlauf- und Lenkzapfen-Winkel
bestanden ursprünglich aus zwei Meßdosen, die zur Durchführung der Geometrieprüfung
von einer Radachse zur anderen bewegt wurden. Diese Vorrichtung nach dem Stand
der Technik hatte den Nachteil, daß die Meßdosen von einer Radachse demontiert und dann
wieder an anderen montiert werden mußten, was zu Fehlern aufgrund der Montage führte und
häufige Kaübrierungsvorgänge erforderte.
Die Technik hat sich deshalb in Richtung auf die Anwendung von individuellen Meßdosen entwickelt,
wobei jede Meßdose an einem entsprechenden Rad des Fahrzeugs befestigt und die Meßdosen durch elastische Organe miteinander verbunden wurden, über die beispielsweise
mit elektrischen, elektromagnetischen oder ähnlichen Winkelfühiern bekannter Bauart angeschlossen
waren.
Mit dieser Anordnung ließen sich die folgenden geometrischen Fahrzeugkennwerte ermitteln:
Vordere und hintere ParaHelitätswinke!, Orientierungswinkel jedes einzelnen Rads relativ zu
ausgewählten Referenzachsen (die gewählten Referenzachsen sind in der Regel die Symmetrieachse
des Fahrzeugs, die von der Mittelsenkrechten der festen Radachse und der Geometrieachse
des Fahrzeugs entspricht, die von der Winkelhalbierenden der Orientierungswinkel
der Hinterräder gebildet wird.
Um vollständige Messungen für die Bestimmung der Nachlauf- und Lenkzapfenwänkel zu gewinnen,
mußte man in den Meßdosen der vorderen gelenkten Räder Neigungsmesser vorsehen, mit denen folgendes Meßverfahren durchgeführt wurde: Man schlägt die vorderen gelenkten
Räder erst nach links und dann nach rechts ein und mißt für jede Einschlagrichtung die entsprechenden
Einschlagwinkel, gleichzeitig mißt man mit Hilfe der Neigungsmesser die Winkeländerungen
und bestimmt dann durch Rechnung die Nachlauf- und Lenkzapfenwinke!.
Die Schwenkplatten, die das Einschlagen der Vorderräder des Fahrzeugs ermöglichen, besitzen
bei den bekannten Systemen in der Rege! keine Winkelfühier, die den Einschlagwinkel der
einzelnen gelenkten Räder direkt liefern. Man beseitigt diesem Nachteil bei den bekannten Systemen
dadurch, daß man Messungen verwendet, die von sechs Winkelfühlern geliefert werden,
von denen vier in den beiden Meßdosen der vorderen gelenkten Räder und zwei in den
beiden Meßdosen der nichtgelenkten Hinterräder angeordnet sind, und dann mit Hilfe eines
Mikroprozessor-Rechensystems bekannter Art aus den gewonnenen Messungen die Einschlagwinkel
der gelenkten Räder berechnet.
Zu disem Zweck besitzen die beiden Meßdosen der Vorderräder bei dieser Anordnung zwei
Arme, die sich in Längsrichtung zur Vorderseite des Fahrzeugs erstrecken. Wenn man die
vorderen gelenkten Räder einschlägt, werden die Enden dieser Arme geringfügig vertikal
ausgelenkt. Dies ist auf die geometrische Anordnung des Vorderrads zurückzuführen, und
insbesondere darauf, daß die Nachlauf- und Lenkzapfenwinkel des Rads nicht gleich Null sind.
Eine große vertikale Auslenkung hat im Extremfall zur Folge, daß das Ende des an einem Ende
eines Arms der Meßdose des Vorderrads angeordneten Winkelfühlers eine Berührung erfährt,
die die Messungen völlig verfälscht. In dem anderen Fall, wenn das komplette Gerät zur Geometrieprüfung
auf einer Hebebühne angeordnet ist, können die Elemente der Hebebühne, die in dem Zwischenraum zwischen den beiden genannten Armen liegen, ebenfalls mit den Winkelfühlern
für die Arme kollidieren und die Messungen verfälschen. Dies ist insbesondere der
Fall bei Sicherungsstangen oder -erhebungen, die vor dem Rollweg liegen und eine unbeabsichtigte
Bewegung des Fahrzeugs verhindern sollen.
Auch bei Fahrzeugen, die eine aerodynamische Geometrie besitzen und einen sehr tief liegenden
Stoßfänger oder einen "Spoiler" haben, ist es unmöglich, zwischen den Aufnehmern der
vorderen Arme eine elastische transversale Verbindung anzuordnen oder den Durchtritt eines
optischen Meßstrahls zu ermöglichen.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine neue Vorrichtung zur Geometrieprüfung
jedes Fahrzeugtyps erlaubt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Geometrieprüfung, insbesondere für Fahrzeuge
mit gelenkten Rädern und schwach oder nicht gelenkten Rädern, mit zwei ersten Meß-
dosen und zwei zweiten Meßdosen, wobei aus jeder der zweiten Meßdosen ein longitudinaler
Arm herausragt, der an seinem Ende eine Einrichtung zur Winkelmessung trägt
und die beiden ersten Meßdosen an den gelenkten Rädern und die beiden
zweiten Meßdosen an den beiden schwach oder nicht gelenkten Rädern derart befestigt sind,
daß bei der Geometrieprüfung des Fahrzeugs jede spürbare Ablenkung der Arme vermieden ist.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin,
- daß jede der ersten Meßdosen im wesentlichen innerhalb eines geometrischen Zylinders
liegt, dessen Achse der Rotationsachse des Rades entspricht und dessen Durchmesser dem
Durchmesser der Felge des Rades entspricht.
- daß jede der zweiten Meßdosen einen Arm besitzt, der sich in Längsrichtung ersteckt und
dabei einen geometrischen Zylinder durchdringt, dessen Achse der Rotationsachse des Rades
entspricht und dessen Durchmesser dem Durchmesser der Felge des Rades entspricht.
- daß die Aktions- , Sende- und Empfangs- oder Kommunikations wege zwischen einander
gegenüberliegenden Meßdosen im Verlauf der Geometrieprüfung des Fahrzeugs praktisch
invariabel sind und
- daß wenigstens zwei Meßdosen über drahtlose Verbindungen miteinander kommunizieren.
Bei einem Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung gemäß der
Erfindung werden folgende Schritte vorgenommen:
a. Man mißt an der Vorderachse die Orientierungswinkel der gelenkten Räder relativ zu den
Verbindungslinien, die Orientierungswinkel der schwach gelenkten Räder relativ zu den
Verbindungslinien und die transversalen Winkel relativ zu der Verbindungslinie und speichert
diese Messungen,
b. man verarbeitet die in dem vorherigen Verfahrensschritt gespeicherten Messungen mit Hilfe
einer programmierten Verarbeitungs- und Rechenschaltungskarte, um daraus Werte der totalen
Parallelität und der individuellen Parallelität relativ zu einer ausgewählten Achse des
Fahrzeugs abzuleiten.
Weitere Merkmale bestehen darin,
- daß man durch einfachen interaktiven Befehl mit einem Anzeigebildschirm die Referenzachse
für die Berechnung der Parallelitäten beliebig wechselt,
- daß man die Einschlagwinkel (BG0 - NG0, ND0 - BD0) des linken bzw, rechten gelenkten
Rades (2, 3) mißt und berechnet, wenn die Richtung zentriert ist, diese Werte speichert und
dann die Einschlagwinkel in eingeschlagener Position mißt und mit Hilfe folgender Gleichungen
berechnet:
RG = BG-BG0-NG+ NG0
RD = - BG+ BD0+ ND-ND0
RD = - BG+ BD0+ ND-ND0
- daß man die Neigungen und die Sturzwerte der gelenkten Räder mißt, wenn die Richtung
zentriert ist, und dann die Räder einschlägt, um mit Hilfe der Sturzwerte und der Neigungen
die Nachlaufwerte und die Lenkzapfenwerte der gelenkten Räder zu berechnen,
- daß die Messungen und Berechnungen auf einem Bildschirm einer als Hauptmeßdose gewählten Meßdose in Echtzeit anzeigbar und verfügbar sind.
- daß die Messungen und Berechnungen auf einem Bildschirm einer als Hauptmeßdose gewählten Meßdose in Echtzeit anzeigbar und verfügbar sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei diese im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Ansicht von oben,
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Ansicht von vorn,
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 4 zeigt ein erläuterndes Schema für die Durchführung des Verfahrens zur Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Ansicht von vorn,
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 4 zeigt ein erläuterndes Schema für die Durchführung des Verfahrens zur Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Darstellung in Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug, das mit einem Steuerrad 1 für zwei vordere gelenkte
Räder 2 und 3 ausgestattet ist, die auf einer Vorderachse F montiert sind. Das Fahrzeug
besitzt weiterhin eine Hinterachse mit zwei nicht gelenkt sind oder nur schwach gelenkten
Hinterrädern 4 und 5. Man versteht unter schwach gelenkten Rädern solche Räder, deren
maximaler Einschlagwinkel kleiner ist als 10° (Winkeigrad im 60er-System).
Eine erste Meßdose 6 ist an dem vorderen Lenkrad 2, eine zweite Meßdose 7 an dem vorderen
Lenkrad 3, eine dritte Meßdose 8 an dem Hinterrad 4 und eine vierte Meßdose 9 an dem
Hinterrad 5 befestigt. Diese Befestigung erfolgt über Halterungen G mit Klammern, die mit den
Radfelgen in Eingriff stehen. Es handelt sich um Teile bekannter Bauart, die keiner ausführlichen
Beschreibung bedürfen.
Die vorderen Meßdosen 6 und 7, die an den Rädern 2 und 3 befestigt sind, besitzen jeweils
eine Kontur, die annähernd in einem geometrischen Zylinder C6 oder C7 enthalten ist. Jeder
Zylinder C6 (oder C7) besitzt eine Achse A6 (oder A7), die der Rotationsachse des Rades 2 {oder
3) entspricht, und hat einen Durchmesser, der dem Durchmesser der Felge des Rades 2 {oder
3} entspricht. So kommen die Meßdosen 6 oder 7 nicht mit der Karosserie des Fahrzeugs über
den Elementen der umgebenden Struktur in Berührung, wenn die Räder 2 oder 3 stark eingeschlagen
werden.
Die hinteren Meßdosen 8 und 9 besitzen jeweils einen Arm 10 bzw. 11. Am Ende jedes dieser
Arme 10 oder 11 ist ein Fühler 12 bzw. 13 montiert, mit dem geometrische Werte quer zur
Längsrichtung des Fahrzeugs gewonnen werden können. Zu diesem Zweck ist vorgesehen,
daß die Arme 10 oder 11 geometrische Zylinder C8 bzw. C9 durchdringen, deren Achsen A8
bzw. A9 der Rotationsachse der Räder 4 bzw. 5 entsprechen und deren Durchmesser dem
Durchmesser der Felgen der Räder 4 bzw. 5 entsprechen.
• ·
Die Meßdosen 6 bis 9 enthalten jeweils ein Mitte! M6 bis M9 für geometrische oder Winkelmessungen,
das jeweils mit einem ihm gegenüberliegenden anderen Mittel zusammenwirkt, um durch die Umwandlung von mechanischen, elektrischen, elektromagnetischen, optischen
oder anderen Signalen Winkel- oder Abstandsmessungen durchzuführen. Diese im Stand der
Technik und insbesondere durch die oben erwähnte französische Patentanmeldung 93.12526
bekannten Prinzipien werden hier nicht mehr genauer beschrieben.
Wesentlich ist, daß der Betätigungsweg (im Falle von elastischen Verbindungen der bekannten
mechanischen Systeme mit Spannern) oder der Sende- und Empfangsweg von Lichtstrahlen,
die einen Fühler, z.B. den Fühler M6 mit dem mit ihm zusammenwirkenden gegenüberliegenden
Fühler z.B. M3 verbinden, von jeder mechanischen bzw. optischen Störung frei bleibt. Die
Betätigungs- oder Licht-Sende- und -Empfangswege 14, 15, 16 verbinden die jeweiligen Fühler
miteinander: M6 mit M8, 12 mit 13, M7 mit M9.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung bewirkt, daß die Aktions- oder Sendewege
14, 15, 16 gegenüber dem Einschlagen der vorderen gelenkten Räder nach rechts oder
nach links praktisch invariabel sind. Dies ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung für die geometrische Prüfung sämtlicher Wagentypen. In Fig. 2 und 3 bezeichnen
diejenigen Bezugszeichen, die mit Bezugszeichen von Fig. 1 identisch sind, identische oder
äquivalente Elemente wie in Fig. 1.
Die Meßfühler 6, 7 und 8 und die zwischen diesen Meßfühlern wirksamen Übertragungsmittel
entsprechen vorzugsweise dem in der oben erwähnten Patentanmeldung 93.12526 beschriebenen
Typ und können evtl. mit einer zentralen Informationsverabeitungsanlage zum Sammeln
und Kombinieren der von den Meßdosen 6 bis 9 empfangen Informationen verbunden sein.
Die nicht dargestellte zentrale Informationsverarbeitungsanlage kann eine Informationsverarbeitung
und einen zentralisierten Dialog vornehmen. Das Systems kann alternativ durch ein
tragbares Endgerät gesteuert werden, das mit den einzelnen Meßdosen verbunden ist, oder
durch eine spezielle Meßdose, die auf einen Steuerbefehl hin zur Hauptdose wird und die
anderen Meßdosen steuert.
Die verwendbaren Übertragungsmittel können Verbindungen über Leitungsdrähte mit oder
ohne Stromanschluß, über Funkwege (als "Funkverbindung" bezeichnete drahtlose Übertragung)
oder mit Impulsen oder kodiert arbeitende optische Verbindungen sein.
In Fig. 2 und 3 bezeichnet CAD den Sturzwinkel des rechten Rades 3, CAG den Sturzwinkel des
linken Rades 2 mit einer Konvention bezüglich des positiven Vorzeichens, wie dies in Fig. 2
angedeutet ist, während ZAD den Neigungswinkel der an dem linken Rad 2 montierten Meßdose
6 und CAD den Neigungswinkel der an dem rechten Rad 3 montierten Meßdose 7 be-
zeichnet. Diese Winkelwerte werden weiter unten bei der Beschreibung des Verfahrens gemäß
der Erfindung verwendet.
In Fig. 4, in der die Winkelabweichungen zur besseren Veranschaulichung absichtlich vergrößert
dargestellt sind, sind die sechs gemessenen Lenkzapfenwinkel folgende:
BG: Richtungswinke! der Meßdose 6 (und des gelenkten Rades 2) mit der Linie 14,
BD: Richtungswinkel der Meßdose 7 (und des gelenkten Rades 3) mit der Linie 16,
NG: Richtungswinkel der Meßdose 8 (und des Hinterrads 4} mit der Linie 14,
ND: Richtungswinkel der Meßdose 9 (und des Hinterrads 5) mit der Linie 16,
MG: Richtungswinkel des Fühlers 12 mit der Linie 15,
MD: Richtungswinkel der Fühlers 13 mit der Linie 15.
BD: Richtungswinkel der Meßdose 7 (und des gelenkten Rades 3) mit der Linie 16,
NG: Richtungswinkel der Meßdose 8 (und des Hinterrads 4} mit der Linie 14,
ND: Richtungswinkel der Meßdose 9 (und des Hinterrads 5) mit der Linie 16,
MG: Richtungswinkel des Fühlers 12 mit der Linie 15,
MD: Richtungswinkel der Fühlers 13 mit der Linie 15.
Alle diese Winkel BG, BD, NG, ND, MG, MD sind als algebraische Werte mit einem den Pfeilen
von Fig. 4 entsprechenden positiven Vorzeichen zu nehmen.
Bei dem Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhält man alle üblichen
geometrischen Werte durch einfache Berechnungen, die in entsprechenden Programmschritten
ausgeführt werden, die in einem Rechner mit Speicher integriert sind, der integraler
Bestandteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist. Die entsprechenden Mikroprozessor-Karten
für die Bearbeitung der Berechnung sind handelsübliche Schaltungen, oder es handelt
sich um speziell hergestellte Schaltungen, wie dies in der Patentanmeldung 93.12526 vorgesehen
ist.
Zur Bestimmung des totalen vorderen Parallelitätswinkels PFT, des totalen hinteren Parallelitätswinkels
PBT, des Paraileütätswinkels PBGG des linken Hinterrads 4 gegenüber der Geometrieachse
GEO, des Parallelitätswinkeis PBDG des rechten Hinterrads 4 gegenüber der Geometrieachse
GEO, des Parallelitätswinkels PFGS des linken Vorderrads 2 gegenüber der Symmetrieachse
SYM und des Parallelitätswinkels PFDS des rechten Vorderrads 3 gegenüber der Symmetrieachse SYM führt die erwähnte Verarbeitungs- und Recheneinrichtung für die gemessenen
Winkel folgende Operationen durch:
PFT = NG+ ND-BG-BD-MG-MD
PBT = -MG-MD
-MG-MD
PBGG = PBT/2 =
PBDG = PBT/2 =
PFGS =
PFDS =
PBDG = PBT/2 =
PFGS =
PFDS =
-MG-MD
2
-MG-MD+ NG+ ND-2BG
-MG-MD+ NG+ ND-2BG
2
-MG-MD+ NG+ ND-2BG
-MG-MD+ NG+ ND-2BG
In Fig. 4 sind für den Fa!!, daß man die üblichen Vorzeichenregeln übernimmt, d.h. einem positiven
Vorzeichen für die Vorspur und einem negativen Vorzeichen für die Nachspur, die Winkel
PFGS, PFDS, PFGG, PFDG negativ, weil die Vorderräder 2 und 3 sich in Nachspurposition befinden,
während die Winkel PBGG, PBDG, PBGS, PBDS negativ sind, weil die Hinterräder 4 und 5 sich in Nachspurposition befinden.
Der Winkel SG zwischen der Geometrieachse GEO und der Symmetrieachse SYM des Fahrzeugs
ist in Fig. 4 positiv. Dieser Winkel SG entspricht der Änderung der Referenzachse für die
Parallelitätswinkel der einzelnen Räder 2 bis 5.
Dieser Winkelwert SG wird von den Spezialisten üblicherweise als "Offset" oder "Schiebewinker
bezeichnet und durch folgende Gleichung berechnet:
_r NG-ND
OU = •>
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise eine programmierbare Anordnung und
enthält ein Programm, das durch einfachen Befehl der Bedienungsperson die Änderung der
Referenzachse ermöglicht. Dies erlaubt die Berechnung des Parallelitätswinkels PBGS des
linken Hinterrads 4 gegenüber der Symmetrieachse SYM des Parallelitätswinkels PBDS des
rechten Hinterrads 5 gegenüber der Symmetrieachse SYM des Parallelitätswinkels PFGG des
linken Vorderrads 2 gegenüber der Geometrieachse GEO und des Parallelitätswinkels PFDD
des rechten Vorderrads 3 gegenüber der Geometrieachse GEO durch direkte Berechnung aus
den sechs gemessenen Werten BG, BD, NG, ND, MG, MD mit Hilfe der Gleichung:
oor%c. -MG-MD+ NG-ND
rDUO =
PBDS =
PFGG =
PFDG =
PFGG =
PFDG =
In der zentrierten Lenkposition, die im allgemeinen der Mitte der Lenkzahnstange entspricht,
sowie im Verlauf der Einstellung sind die Meßdosen 6 bis 9 vorzugsweise ständig aktiv, um alle
vorgenannten Winkel zu messen, zu berechnen und auf dem Bildschirm zur Prüfung und zur
Wahl des durchzuführenden Prüfprogramms Echtzeit anzuzeigen.
Mit Hilfe der Meßdosen 6 bis 9 lassen sich außerdem die Einschlagwinkel gewinnen und nach
Speicherung der Winke! BG0, BD0, NG0, ND0 anzeigen, die den Messungen der Winkel BG, BD,
NG, ND bei zentrierter Lenkung entsprechen.
Durch folgende Gleichungen erhält man den Einschlagwinkel RG des linken Vorderrads 2 und
den Einschlagwinkel RD des rechten Vorderrads 3 in Echtzeit:
-MG- | 2 MD- |
NG + | ND |
-MG- | 2 MD |
hNG- hND- |
CD Q
CQ CQ |
2 -MG- |
•i MD -i |
RG = BG-BG0-NG+ NG0
RD = -BG+ BD0+ ND-ND0
RD = -BG+ BD0+ ND-ND0
wobei für RG und RD die linke Einschlagrichtung als positive Einschlagrichtung gewertet wird.
Zur Ermittlung der Sturz- und Lenkzapfen-Winkel der Vorderräder nutzt man die Messung der in
Rg. 2 und 3 dargestellten Winkel CAD, CAG, ZAD, ZAG. Diese Messungen werden mit Neigungsmessern
gewonnen, die in den Meßdosen 6 und 7 der Vorderräder 2 und 3 montiert sind, wie dies in der oben erwähnten Patentanmeldung 93.12526 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck
mißt und speichert man die Messungen der Sturz- und Neigungswinkel bei zentrierter Lenkung.
Diese Meßwerte sind mit CAG0, CAD0, ZAG0, ZAD0 bezeichnet.
Man führt einen Lenkeinschlag nach links aus, mißt wie oben angegeben und bestimmt folgende
Winkel durch Rechnung:
RGG: Eänschlagwinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach links,
RDG: Einschlagwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
nachdem man mit Hilfe der Neigungsmessung die folgenden Winkel direkt gemessen und gespeichert hat:
RDG: Einschlagwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
nachdem man mit Hilfe der Neigungsmessung die folgenden Winkel direkt gemessen und gespeichert hat:
CAGG: Sturzwinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach links,
CADG: Sturzwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZAGG: Neigungswinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach Sinks,
ZADG: Neigungswinkel des rechten Rads beim Lenkeinschiag nach links.
CADG: Sturzwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZAGG: Neigungswinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach Sinks,
ZADG: Neigungswinkel des rechten Rads beim Lenkeinschiag nach links.
Sodann nimmt man einen Einschlag nach rechts vor und mißt die folgenden Winkel direkt oder
bestimmt sie durch Rechnung:
RGD: Sturzwinke! des linken Rads beim Lenkeinschlag nach rechts,
RDD: Einschlagwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach rechts,
RDD: Einschlagwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach rechts,
nachdem man mit Hufe der Neigungsmessung die folgenden Winke! direkt gemessen und
gespeichert hat:
CAGd: Sturzwinke! des linken Rads beim Lenkeinschlag nach links,
CADd: Sturzwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZAGd: Neigungswinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZADd: Neigungswinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links.
CADd: Sturzwinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZAGd: Neigungswinkel des linken Rads beim Lenkeinschlag nach links,
ZADd: Neigungswinkel des rechten Rads beim Lenkeinschlag nach links.
Die Verarbeitungs- und Recheneinrichtung, die integraler Bestandteil der Vorrichtung gemäß
der Erfindung äst, liefert den Nachlaufwinkel und den Lenkzapfenwinkel entsprechend den
folgenden Gleichungen:
[sin | (CAGd | - CAG0) | - sin | (CAGg |
* · ·
■ » |
·: &bgr;: : ·"* | |
Arctg | sin RGd | - sin | RG9 | - CAGC | ,)] | ||
Arctg | [sin | (CADd | - CAD0) | - sin | (CAD9 | ||
Arctg | sin RDd | - sin | RD9 | - CADC | ,11 | ||
Arctg | [sin | (ZAGd | -ZAG0) | - sin | (ZAG9 | ||
sin RGd | - sin | RG9 | -ZAG0) | &igr;] | |||
[sin | (ZADd | -ZAD0) | - sin | (ZAD9 | |||
sin RDd | - sin | RDn | -ZAD0) | j | |||
CHG
CHD
PIG
PID
CHD
PIG
PID
worin CHG, CHD, PIG, PID den linken und rechten Nachlaufwinkel bzw. den linken und rechten
Lenkzapfenwinkel bezeichnen.
Da sämtliche Gleichungen Kombination von elementaren Operationen (Addition, Subtraktion)
und trigonometrischen Operationen sind und alle diese Operationen in handelsüblichen Recheneinrichtungen
mit mathematischen Koprozessoren integriert sind, bereitet es dem einschlägigen
Fachmann keinerlei Schwierigkeit, die Programmierung dieser Operationen mit Hilfe
der in der französischen Patentanmeldung 93.12526 vorgesehenen zur Informationsverarbeitungs-
und Rechenkarte auszuführen.
Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung; mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung und eines
programmierten Rechenverfahrens, alle Anzeigen, Winkeimessungen und trigonometrischen
Messungen, die für die Geometrieprüfung von Fahrzeugen benötigt werden, in Echtzeit zu
gewinnen.
Die anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels beschriebene Erfindung ist keineswegs auf
dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern deckt jede Formänderung und jede Realisierungsvariante
im Rahmen des Erfindungsgedankens ab. So erstreckt sich die Erfindung auf Vorrichtungen, die vier zweite Meßdosen mit Armen enthalten, bei denen die Mittel zur Winkelmessung,
die außerhalb der gelenkten Räder angeordnet sind, nicht aktiv sind. Um zu überprüfen,
ob ein System mit vier Armen von der vorliegenden Erfindung abhängig ist, genügt es,
die genannten Mittel zur Winkelmessung, die außerhalb der gelenkten Räder angeordnet sind,
zu deaktivieren, indem man sie entweder physisch entfernt oder ihre Speisung oder ihre Kommunikationsverbindungen
unterbricht oder ihre Funktion verhindert.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Geometrieprüfung, insbesondere für Fahrzeuge mit gelenkten
Rädern und schwach oder nicht gelenkten Rädern, mit zwei ersten Meßdosen und zwei
zweiten Meßdosen, wobei aus zwei der gleichen Radart zugeordneten Meßdosen ein longitudinaler Arm herausragt, der an seinem Ende eine Einrichtung zur
Winkelmessung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Meßdosen (6, 7)
an den gelenkten Rädern (2, 3) und die beiden zweiten Meßdosen (8, 10, 12; 9, 11, 13)
und die Arme (10, 11) an den beiden schwach oder nicht gelenkten Rädern (4, 5) derart
befestigt sind, daß bei der Geometrieprüfung des Fahrzeugs jede spürbare Ablenkung
der Arme (10, 11) vermieden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten
Meßdosen (6, 7) im wesentlichen innerhalb eines geometrischen Zylinders (Cg)
oder C7) liegt, dessen Achse (Ag bzw. A7) der Rotationsachse des Rades (2 oder 3)
entspricht und dessen Durchmesser dem Durchmesser der Felge des Rades (2 oder 3)
entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der
zweiten Meßdosen (8, 9) einen Arm (10, 11) besitzt, der sich in Längsrichtung erstreckt
und dabei einen geometrischen Zylinder (Cs oder C9) durchdringt, dessen Achse (Ag
bzw. A9) der Rotationsachse des Rades (4 oder 5) entspricht und dessen Durchmesser
dem Durchmesser der Felge des Rades (4 oder 5) entspricht.
25
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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aktions-, Sende- und Empfangs- oder Kommunikationswege (14, 15, 16) zwischen einander gegenüberliegenden
Meßdosen (6 und 8, 12 und 13, 9 und 7) im Verlauf der Geometrieprüfung des Fahrzeugs praktisch invariabel sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Meßdosen (6 und 8, 7 und 9) über drahtlose
Verbindungen (optische oder Funkverbindungen) miteinander kommunizieren.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine automatische Geometrieprüfung dadurch
ermöglicht, daß ein Speicher vorgesehen ist, in welchen man die an der
Vorderachse (F) jeweils relativ zu den Verbindungslinien (14, 16) gemessenen Orientierungswinkel (BG, BD) der gelenkten Räder (2,3) und die
Orientierungswinkel (NG, ND) der schwach gelenkten Räder und die gemessenen transversalen Winkel (MG, MD) relativ zu der Verbindungslinie (15) speichert, und
eine Verarbeitungs- und Rechenschaltungskarte vorgesehen ist, um aus den gespeicherten Messungen Werte der totalen Parallelität und der individuellen Parallelität
relativ zu einer ausgewählten Achse (GEO oder SYM) des Fahrzeugs abzuleiten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Anzeigebildschirm vorgesehen ist, auf dem durch einfachen interaktiven Befehl die
Referenzachse (GEO oder SYM) für die Feststellung der Parallelitäten wechselbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Bildschirm vorgesehen ist, auf dem die Messungen und Berechnungen einer als Hauptmeßdose gewählten Meßdose in Echtzeit anzeigbar und verfügbar sind.
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