Gerät zur Kontrolle der Fahrwerkgeometrie an Kraftfahrzeugen Das Haupitpatent betrifft ein Gerät zur Kontrolle der Fahrwerkgeometrie an Kraftfahrzeugen, mit einer Zentriervorrichtung, die aus einem balkenförmigen Tragelement und zwei auf diesem gelagerten und mit Tastorganen für die Kraftfahrzeugräder versehenen Gleitstücken besteht, welche über Kupplungsglieder derart miteinander verbunden sind, dass sie auf dem Tragelement parallel zu dessen Längsachse nur gleichzeitig und um gleiche Wegstrecken in entgegengesetzten Richtungen verschiebbar sind, wobei das Gerät an das zu kontrollierende, normal auf dem Boden stehende Kraftfahrzeug von vorne bzw. hinten herangefahren werden kann.
Gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatents ist dieses Gerät gekennzeichnet durch der Kontrolle der Achsgeometrie und Vorderradlenkungsgeometrie dienende, an mit den Gleitstücken verbundenen Kontaktarmen angebrachte und zum Angreifen unmittelbar an den Enden einer Fahrzeugachse bestimmte Zentrierspitzen sowie durch eine Zielvorrichtung zur Bestimmung einer Ziellinie, zu welcher eine zwischen den Zentrierspitzen angenommene Verbindungslinie bei Normaleinstellung des Gerätes senkrecht steht und von der die beiden Zentrierspitzen gleichen Abstand aufweisen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine weitere Ausbildung dieser Erfindung.
Bei den im Hauptpatent dargestellten Ausführungsbeispielen des Gerätes sind die Kontaktarme auf den als Gleitrohre ausgebildeten und auf einem rohrförmigen Tragelement verschiebbar gelagerten Gleitstücken drehbar gelagert. Zum Einführen der Zentrierspitzen in das Zentrum des Fahrzeugrades bzw. der Fahrwerkachse müssen die Kontaktarme soweit geschwenkt werden, bis die Zentrierspitze auf der gleichen Höhe liegt wie dieses Rad- bzw. Achszentrum. Hierbei wandert die Zentrierspitze auf einem Kreise um die Tragrohrachse, weil die als Schwenkachse für den Kontaktarm dienende Gleitrohrachse koaxial zu der Längsachse des Tragrohres ist.
Wenn nun die beiden Räder einer Fahrzeugachse verschieden grosse Durchmesser aufweisen, was durch ungleiche Reifentypen, ungleiche Abnutzung oder aber auch durch ungleiches Eindrükken der gerade unten an der Bodenstützfläche befindlichen Reifenpartie infolge unterschiedlichen Luftdrukkes der beiden Reifen verursacht sein kann, dann bewirkt dies eine ungleiche Höhenlage der beiden Achsbzw. Radzentren und somit während des Einführens der Zentrierspitzen in die Achszentren ungleich grosse Drehwinkelwege der beiden geschwenkten Kontaktarme. Dadurch ist aber eine entsprechende Neigung der Verbindungslinie zwischen den beiden Zentrierspitzen gegenüber der Längsachse des Tragelementes bedingt, d. h. diese Verbindungslinie verläuft dann nicht mehr parallel zur Längsachse des Tragrohres, was die Genauigkeit der Fahrwerkgeometrie mehr oder weniger stark beeinträchtigt.
Ausserdem ist mit den beschriebenen Geräten des Hauptpatentes eine Messung von Sturz und Vorspur der Fahrzeugräder nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, auch noch diese Nachteile zu beseitigen, d. h. ein Fahrwerkgeometrie-Kontrollgerät zu schaffen, bei welchem nicht nur die Kontrollgenauigkeit des Gerätes durch eine etwaige Verschiedenheit im Durchmesser der beiden Räder einer Fahrwerkachse nicht beeinträchtigt, sondern auch eine Messung von Sturz und Vorspur möglich ist.
Demgemäss betrifft die vorliegende Erfindung ein Gerät, bei welchem kennzeichnend ist, dass die beiden Kontaktarme mit den zugehörigen, axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar auf dem Tragelement gelagerten Gleitstücken fest verbunden und mit je einem Lineal ausgerüstet sind, welche Lineale sich senkrecht zu der durch die Längsachse des Tragelementes gehenden Horizontalebene erstrecken, und dass auf den beiden Linealen je ein Kontaktschlitten längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar, gelagert und in seiner Höhenlage mittels einer am Kontaktschlitten angeordneten Klemmvorrichtung feststellbar ist, wobei die Zentrierspit zen an in den Kontaktschlitten parallel zur Tragelementachse verschiebbar gelagerten Zentriereins ätzen angeordnet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Fahrwerkgeometrie-Kontrollgerätes schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges angesetzte Gerät, in einer räumlichen Ansicht,
Fig. 2 ein Zusatzgerät zur Sturz und Vorspurmessung, aufgesetzt auf dem Gerät der Fig. 1, während der Vorspurmessung der Hinterräder, in einer Draufsicht,
Fig. 3 ein Detail der Fig. 2, in einer Seitenansicht,
Fig. 4 ein weiteres Detail der Fig.2 in einer Seitenansicht, und
Fig. 5 das Zusatzgerät der Fig. 2 während der Sturzmessung der Hinterräder, in einer Rückansicht.
In Fig. 1 ist das Fahrwerkgeometrie-Kontrollgerät in einer räumlichen Ansicht dargestellt, wobei das Gerät, angesetzt an der Hinterachse H eines Kraftfahrzeuges, zur Fahnverkkontrolle bereit ist.
Ebenso wie bei den im Hauptpatent anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen, umfasst hier die Zentriervorrichtung des Gerätes ein balkenförmiges Tragelement 1, auf dem sich zwei miteinander verbundene und zugleich in entgegengesetzten Richtungen um gleiche Wegstrecken parallel zur Längsachse des Tragelementes 1 verschiebbare Gleitstücke 2 und 3 abstützen, die je am äusseren Ende einen mit einer der beiden Zentrierspitzen bestückten Kontaktarm 10a bzw. 10a' tragen.
Entsprechend, wie bei einer im Hauptpatent gezeigten und beschriebenen Ausführungsvariante der Zentriervorrichtung, wird auch hier beim Ansetzen des Gerätes an eine Fahrzeugachse die Verschiebung der beiden als Gleitrohre ausgebildeten Gleitstück 2 und 3 auf dem als Tragrohr ausgebildeten Tragelement 1 mittels eines in Fig. 1 nicht sichtbaren und deshalb nicht eingezeichneten Ritzel-Zahnstangenantriebes bewirkt.
Hier ist das Zahnrad innerhalb des Tragrohres 1 untergebracht und auf einem innen am Tragrohr 1 an diesem befestigten und senkrecht zur Tragrohrachse la gerichteten Lagerzapfen lose drehbar gelagert. Dieses Zahnrad kämmt an zwei sich am Rad egenüberliegen- den Stellen mit je einer Zahnstange, wobei diese beiden Zahnstangen sich ebenfalls innerhalb des Tragrohres 1, und zwar parallel zu dessen Längsachse la, erstrecken und an ihren äusseren Enden mit den Kontaktarmen 10a bzw. 1Oa' fest verbunden sind. Die beiden Kontaktarme 1Oa und 10a' sind in Fig. 1, abweichend von den im Hauptpatent gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gerätes, an den Gleitrohren 2 bzw. 3 fest angebracht, d. h. diesen gegenüber unverdrehbar, wie dies später noch näher erläutert werden soll.
Somit bewirkt die Verschiebung eines Kontaktarmes samt dem an ihm befestigten Gleitrohr beim Ansetzen des Gerätes an eine Fahrzeugachse zugleich eine Mitverschiebung der mit diesem Kontaktarm fest verbundenen Zahnstange und dadurch eine Drehung des Zahnrades. Hierbei erteilt das Zahnrad der anderen Zahnstange und damit dem anderen Kontaktarm samt dem mit ihm fest verbundenen Gleitrohr eine Verschiebungsbewegung in entgegengesetzter Richtung, jedoch um die gleiche Weglänge der Verschiebung.
Das Zahnrad muss nicht, bezogen auf die Längserstreckung des Tragrohres, in dessen Mitte angeordnet sein, sondern es kann, was konstruktiv die Fertigung erleichtert, auch an einem der beiden Enden des Tragrohres 1 angeordnet sein, wobei es funktionell und im Hinblick auf die geometrischen Erfordernisse der Zentrierung absolut unerheblich ist, dass die eine Zahnstange entsprechend länger sein muss als die andere.
Am Kontaktarm 10a' ist, entsprechend wie bei einer Ausführung des Hauptpatents, der zur Umlenkung der Visieriinie vorgesehene Visierkopf 14 angebracht. In Fig. 1 ist der im Hauptpatent beschriebene Verlauf der Visierlinie vom visierenden Auge 16 aus bis zum genau in die Mitte der Vorderachse V gestellten Signalkegel 18 als doppelt gebrochener, d. h. im Visierkopf 14 und in der Mitte des Tragrohres 1 umgelenkter Visierstrahlengang durch Richtungspfeile veranschaulicht.
Die beiden Kontaktarme 1Oa und 10a' sind, wie schon erwähnt, mit den zugehörigen Gleitrohren 2 bzw. 3 fest verbunden. Deshalb sind sie gegenüber diesen und damit auch gegenüber dem Tragrohre 1 unverdrehbar, weil an dem letzteren fest angebrachte Führungssteine in Längsnuten der Gleitrohre 2 und 3 geführt sind, was in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist. Hierdurch werden, abgesehen von den rein geometrischen Erfordernissen, auch die oben beschriebenen Zahnstangentriebe vor unerwünschten Beanspruchungen sicher geschützt.
Die Kontaktarme 10a und 10a'erstrecken sich genau senkrecht zu den zugehörigen Gleitrohren 2 bzw. 3 und damit auch senkrecht zur Tragrohrachse la, und zwar derart, dass der Kontaktarm 10a bzw.
10a' bei auf das Tragrohr 1 betriebsfertig aufgeschobenem Gleitrohr 2 bzw. 3 sich in einer horizontalen Ebene erstreckt. An den beiden Kontaktarmen 10a und 10a' ist je ein Lineal 30a bzw. 30a' mittels je einer Befestigungsschraube 31 bzw. 31' schwenkbar befestigt. Die beiden Lineale 30a und 30a'erstrecken sich in ihrer in Fig. 1 dargestellten Gebrauchsstellung, die, wie später näher beschrieben wird, durch formschlüssigen Eingriff der Lineale in die zugehörigen Kontaktarme sicher fixiert ist, senkrecht zur horizontal verlaufenden Längsachse der Kontaktarme 10a bzw.
10a' nach oben. Da die beiden Kontaktarme 10a und 10a' in einer horizontalen Ebene zur Tragrohradlse la senkrecht stehen, erstrecken sich die beiden Lineale 30a und 30a' ebenfalls senkrecht zur Tragrohrachse la, und zwar so, dass sie auf der durch die Tragrohrachse la gehenden Horizontalebene senkrecht stehen.
Auf den beiden Linealen 30a und 30a' sind, in deren Längserstreckung verschiebbar, je ein Kontaktschlitten 32 bzw. 32' gelagert. Jeder Kontaktschlitten 32 bzw. 32' ist mit einem, mit einer Zentrierspitze versehenen, axial verstellbaren Zentriereinsatz 11 bzw.
11' ausgerüstet, entsprechend und zum gleichen Zweck, wie dies bereits im Hauptpatent beschrieben wurde. Die beiden Kontaktschlitten 32 und 32' sind dank zweier an ihnen angebrachter, federnder Hebel, von denen in Fig. 1 nur der mit 33' bezeichnete Hebel des Schlittens 32' zu sehen ist, über in Fig. 1 nicht eingezeichnete Druck und Halteelemente unabhängig voneinander in jeder beliebigen Höhenlage feststellbar.
Wenn z. B. der Hebel 33' durch Druck auf seinen unteren, geriffelten Teil gegen den Druck einer in Fig. 1 nicht gezeichneten Arretierfeder einwärts gedrückt wird, dann wird hierdurch die Arretierung des Schlittens 32' gelöst, so dass der Schlitten 32' auf dem Lineale 30a' vertikal nach oben oder unten verschoben werden kann. Nach Loslassen des Hebels 33' schwenkt dieser unter Wirkung der Arretierfeder wieder in seine Ausgangslage nach auswärts zurück, wodurch der Schlitten 32', nunmehr in seiner neuen Höhenlage, über das mit der Feder in Wirkungsverbindung stehende Druckelement am Lineal 30a' wieder fest klemmt wird. In genau entsprechender Weise kann der Kontaktschlitten 32 verstellt werden.
Im Gegensatz zu den im Hauptpatent dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen des Gerätes, bei welchen die Zentrierspitzen der beiden Zentriereinsätze 11 und 11' während des Schwenkens der Kontaktarme 10 und 10' auf einem Kreise um die Tragrohrachse la wandern, findet bei der Ausführung des Gerätes gemäss Fig. 1 während des Einführens der Zentrierspitzen ein solches Wandern der Zentrierspitzen auf Kreisen um die Tragrohrachse la nicht statt, sondern lediglich eine lineare Bewegung in vertikaler Richtung.
Dies hat den Vorteil, dass ungleich grosse Durchmesser der beiden Räder der Fahrzeugachse, welche Unterschiede z. B. durch ungleiche Reifengrösse oder -Abnutzung oder aber auch durch ungleiches Aufpumpen der beiden Reifen, d. h. durch unterschiedlichen Luftdruck in den beiden Reifen, bedingt sein können, beim Einführen der Zentrierspitze in das Zentrum des Fahrzeugrades bzw. der Fahrwerkachse die Genauigkeit der Fahrwerkgeometrie-Kontrolle nicht beeinträchtigen.
Eine solche Beeinträchtigung der Kontrollgenauigkeit ist deshalb nicht möglch, weil hier die Neigung der Verbindungslinie zwischen den Zentrierspitzen gegenüber der Tragrohrachse la, welche sich aus der unterschiedlichen Radgrösse dadurch ergibt, dass zum Einführen der Zentrierspitzen die beiden Kontaktarme um ungleich grosse Drehwinkelwege um die Tragrohrachse la geschwenkt werden müssen, gar nicht auftreten kann, da hier zum Einführen der Zentrierspitzen in das Rad- bzw. Fahrwerkachszentrum ein Verschwenken der Kontaktarme 10a und 10a' gegenüber den Gleitrohren 2 bzw. 3 und gegenüber dem Tragrohr 1 nicht notwendig ist.
Wie bereits erwähnt, sind hier die Kontaktarme 10a und 10a' mit den zugehörigen Gleitrohren 2 bzw. 3 fest verbunden, d. h. ihnen gegenüber unverdrehbar, und da auch die Gleitrohre 2 und 3 unverdrehbar gegenüber dem Tragrohr 1 sind, ist ein Schwenken der Kontaktarme 10a und 10a' und somit auch der mit diesen formschlüssig verbundenen Lineale 30a bzw. 30a' samt ihren Schlitten 32 und 32', sowie Zentriereinsätzen 11 bzw. 11', um die Tragrohrachse la unmöglich.
Selbstverständlich müssen aber auch hier, in gleicher Weise wie beim Gerät des Hauptpatents, die Längsachsen der beiden Zentriereinsätze 11 und 11', gleichgültig in welcher Höhenlage der Schlitten 32 bzw. 32' auf dem zugehörigen Lineal 30a bzw. 30a' arretiert wurde, immer genau parallel zur Tragrohrachse la verlaufen, was in Verbindung mit der bereits beschriebenen geometrischen Anordnung von Tragrohr, Kontaktarm und Lineal dadurch gewährleistet ist, dass der Zentriereinsatz 11 bzw. 11' im zugehörigen Schlitten 32 bzw. 32' so gelagert und geführt ist, dass seine Achse, wenn der betreffende Schlitten auf das Lineal aufgeschoben ist, sich genau senkrecht zur Längsachse des Lineales erstreckt.
Die richtige 90 -Stellung der schwenkbaren Lineale 30a und 30a' gegenüber den Kontaktarmen 10a bzw.
10a' beim Ansetzen des Gerätes an die Fahrzeugachse und bei der Kontrolle wird dadurch gewährleistet, dass die Kontaktarme 10a und 10a' mit einer vertikalen Nut versehen sind, in welche, nach Lösen der Befestigungsschraube 31 bzw. 31', das Lineal 30a bzw. 30a' genau formschlüssig hineinpassend, eingerastet und durch Anziehen der Schraube 31 bzw. 31' am Herausgleiten verhindert werden kann. Durch diesen durch die Schraube 31 bzw. 31' gesicherten Formschluss zwischen Lineal und Kontaktarm ist die richtige Gebrauchslage des Lineals 30a bzw. 30a' einwandfrei fixiert.
Senkrecht zur erwähnten Nut ist an jedem Kontaktarm 10a bzw. 10a' noch eine zweite Nut horizontal derart angebracht, dass das Lineal 30a bzw. 30a' nach Lösen der Befestigungsschraube 31 bzw. 31', Herausziehen aus der Vertikalnut und Schwenken um 900 zum Kontaktarm hin in diese Horizontalnut eingerastet und in dieser Lage durch Anziehen der Befestigungsschraube 31 bzw. 31' fixiert werden kann. Auf diese Weise können also die beiden Lineale 30a und 30a' an die Kontaktarme 10a bzw. 10a' herangeklappt werden, wie es in Fig. 1 durch Pfeile K veranschaulicht ist.
Hierdurch wird erreicht, dass das Gerät, wenn die Kontrolle beendet ist, mit herangeklappten und fixierten Linealen kompakter ist und deshalb leichter aufbewahrt werden kann.
Das Gerät ist an seinen beiden Kontaktarmen 10a und 10a', sowie an einem an der mittleren Partie des Tragrohres 1 fest angebrachten Ansatz 1d mit Laufrädern 34 versehen, welche vorzugsweise als in Fahrtrichtung des Gerätes sich von selbst einstellende Schlepp-Laufräder ausgebildet sind.
Die beiden mit den Kontaktarmen 10a und lOa' versehenen Gleitelemente, welche sich zugleich in entgegengesetzten Richtungen auf dem Tragelement verschieben, sowie letzteres selbst, müssen nicht, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, rohrförmig ausgebildet sein, sondern sie können auch andere Querschnitte aufweisen, wobei aber immer, wenn die Ausführungsform mit Linealen und Schlitten gemäss Fig. 1 angewendet wird, die Kontaktarme in bezug auf die Längsachse des Tragelementes unverdrehbar sein müssen, was vorzugsweise dadurch erreicht wird, dass die Kontaktarme mit den unverdrehbar auf dem Tragelement gelagerten Gleitstücken fest verbunden sind, wie es anhand von Fig. 1 bereits beschrieben wurde.
In Fig. 2 ist ein Zusatzgerät gezeigt, welches, in Verbindung mit dem in Fig. 1 dargestellten Gerät, zur Messung von Vorspur und Sturz der Fahrzeugräder dient. Hier ist ein Kraftfahrzeug, an dessen Hinterachse das Gerät der Fig. 1 angesetzt ist, wobei das Zusatzgerät der Vorspur-Messung an dieser Achse dient, in einer Draufsicht gezeigt. Diejenigen Teile des Fahrwerkgeometrie-Kontrollgerätes gemäss Fig. 1, welche zum Verständnis des Zusatzgerätes in Fig. 2 miteingezeichnet wurden, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.
Auf den beiden Zentriereinsätzen 11 und 11' ist je ein Messarm 35 bzw. 35' drehbar und verschiebbar gelagert, der mit Hilfe je einer Klemmvorrichtung 36 bzw. 36' in jeder Verschiebungs- und Drehlage auf dem Zentriereinsatz 11 bzw. 11'festklemmbar ist.
In Fig. 3 ist eine beispielsweise Ausführungsform der Klemmvorrichtung 36 näher veranschaulicht. In einem mittleren Kopfteil 35a des Messarmes 35 ist eine Klemmbüchse 37 verschiebbar gelagert. Die Klemmbüchse 37 weist eine Querbohrung 37a auf, die etwas grösser ist als der Durchmesser des Zentriereinsatzes 11, und ist an ihrem einen Ende mit einem Bund 37b und an ihrem anderen Ende mit einem Gewindeansatz 37a versehen, auf welch letzterem eine Rändelmutter 38 aufgeschraubt ist. Der Messarm 35 ist mit zwei Prismenflächen 35a versehen, an welchen sich der Zentriereinsatz lt abstützen kann, so wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Beim Anziehen der Rändelmutter 38 wird der Zentriereinsatz 11 gegen die beiden Prismenflächen 35a gedrückt, wobei sich die Klemmbüchse 37 ihrerseits mit der mittleren Partie ihrer Querbohrung 37a am Umfang des Zentriereinsatzes 11 anlegt.
Dadurch ist eine Dreipunktauflage an den Stellen P', P" und P"' erzielt, welche den einwandfreien Zentriersitz des Messarmes 35 auf dem Zentriereinsatz 11 sicher gewährleistet. In entsprechender Weise ist die Klemmvorrichtung 36' am Messarm 35' ausgeführt.
An einem Ende des Messarmes 35 bzw. 35' ist ein fester Anschlag 38 bzw. 38', und an dessen anderem Ende ein axial verstellbarer Anschlag 39 bzw. 39' angebracht. Die beiden Anschläge 38 und 39 bzw. 38' und 39' sind gleich weit von der Aufsteckachse des Messarmes 35 bzw. 35' und damit von der Längsachse des Zentriereinsatzes 11 bzw. 11' entfernt und ihre Längsachsen sowie die Aufsteckachse des Messarmes 35 bzw. 35', liegen in einer gemeinsamen Ebene.
Zur Vorspurmessung wird der verstellbare Anschlag 39 bzw. 39' zunächst zurückgeschraubt. Darauf wird der Messarm 35 bzw. 35' auf dem in das Achszentrum des Rades oder der Fahrzeugachse eingeführten Zentriereinsatz 11 bzw. 11' vorgeschoben, und zwar in horizontaler Drehlage, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist, und so weit, bis der feste Anschlag 38 bzw.
38' an der Radscheibe des Kraftfahrzeugrades anschlägt. Darauf wird unter Fixierung der Lage des Messarmes 35 bzw. 35' mittels der Klemmvorrichtung 36 der gemäss Fig. 4 ähnlich wie eine Mikrometerschraube ausgebildete, verstellbare Anschlag 39 bzw.
39' soweit vorgeschraubt, bis seine vordere Anschlagfläche an der Radscheibe anschlägt. Mittels einer Rundskala lässt sich am verstellbaren Anschlag 39 bzw. 39' der vorhandene Vorspurwert direkt in Millimetern ablesen (vgl. Fig. 4).
In entsprechender Weise, kann, nach Drehung der Messarme 35 und 35' um 900 in die vertikale Drehlage, die Messung des Sturzes der Hinterräder vorgenommen werden, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist.
Die anhand von Fig. 1 erläuterte Ausführung der Zentriervorrichtung mit Linealen und auf diesen verschiebbaren Kontaktschlitten ist auch dann möglich, wenn die beiden auf dem Tragelement verschiebbar