DE2009190A1

DE2009190A1 - Dynamisches Prüfgerät zur Ermittlung der Radspur und des Reifenzuges an Rädern von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2009190A1
Application number: DE19702009190
Authority: DE
Inventors: Lee St.Louis County; Senften David Arthur Florissant; Mo.; Logan Edwin William Belleville 111.; Hunter (V.St.A.)
Original assignee: Hunter Engineering Co
Current assignee: Hunter Engineering Co
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1970-02-27
Publication date: 1970-10-08
Also published as: LU60597A1; FR2035938A2; FR2035938B2; GB1251637A; DE2009190B2; US3579845A; SE361357B; BE748081A; JPS5118681B1; BR7017618D0; DE2009190C3

Description

Patentanwälte
»Φ -Chem. ί. Schuhe
Dipl.-Ing. a Gutedier

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Anmelder: Hunter Engineering Company, 11250 Hunter Drive, Bridgeton, Missouri, V. St. A.

Dynamisches Prüfgerät zur Ermittlung der Radspur und des Reifenzuges an Rädern von Kraftfahrzeugen.

Die Erfindung betrifft ein dynamisches Prüfgerät für Fahrzeugräder zur Ermittlung des Radspurverhältnisses und zum Messen des Seitenzuges oder der zwischen der Reifenlauffläche und der Fahrbahn auftretenden Reibung.

Es ist schon lange erkannt worden, dass die richtige Einstellung der lenkbaren Räder zur Sicherheit der Fahrzeugbedienung beiträgt, da dadurch das Fahrzeug während des schnellen Fahrens stabiler und die Richtungssteuerung weitgehend verbessert wird. Das richtige Einstellen der Radspur umfasst die Bestimmung von Lenkrad, Radsturz und Vorspur, um die. Werksangabe aufrechtzuerhalten. Es zeigte sich aber

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während des sorgfältigen Einstellens der Radspur bzw. Radsturzes immer mehr, dass ein Einfluss oder eine ungewöhnliche Kraft auf die Fahrzeugräder wirkt, die Störungen hervorruft. Diese haben eine schlechte Steuerbarkeit sowie schnelle Abnutzung der Reifen zur Folge. Die Ursache hierfür kann mit den üblichen verfügbaren Einstellprüfgeräten nicht ermittelt werden.

Diese ungewöhnliche, auf die steuerbaren Fahrzeugräder wirkende Kraft wurde durch Vergleich der Ergebnisse der Vor- * spur gemessen mit einem statischen Prüfgerät, mit den Ergebnissen der Vorspur, gemessen mit einem dynamischen Prüfgerät, gefunden. Ein solches dynamisches Prüfgerät ist in der US-Patentschrift 3 18? 440 beschrieben. Diese beiden Prüfgeräte geben in manchen Fällen für dieselben Fahrzeugräder verschiedene Vorspurdaten, obwohl beim Überprüfen der Teile der Radaufhängung sehr sorgfältig vorgegangen wurde, um Fehler auszuschalten, die gegebenenfalls durch abgenutzte Verbindungsstücke und Lager auftreten können.

Im allgemeinen wurde die Bestimmung der Vorspureinstellung mit einem statischen Messgerät für genauer angesehen als diejenige mit dem genannten dynamischen Messgerät. Es ) dauert aber sehr lange, bis die Spurmessungen mit dem statischen Messgerät vollständig durchgeführt werden, so dass vorgezogen wird, die Radspureinstellung mit dem schnelleren dynamischen Gerät vorzunehmen. Es wird nun angenommen, dass der Grund für die verschiedenen Ergebnisse bei den statisch und dynamisch ermittelten Spurmessungen zum grossen Teil darauf zurückzuführen sind, dass im Fall des dynamischen Gerätes, beim Drehen der Räder die Reifenberührung mit dem Walzenschlitten (roller cradle) eine Kraft eingeführt werden kann, die die Spurmessung verändert. Die Kraft wirkt im

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wesentlichen seitlich zur Sichtung der Eaddrehung. So wird sich beim dynamischen Messen der Vorspureinstellung jede unglexchmässxge Strukturcharalrteristxk des Reifens als ein falscher Spurwinkel oder ein Festfressen der Reifenlauffläche zeigen. Das Fressen der Lauffläche kann so gemessen . werden, dass die Entfernung angegeben wird, die ein Reifen seitlich zurücklegen würde, wenn er 1 km geradeaus fährt. ·

Um eine genaue Bestimmung des auf diese nichtgeometrischen Faktoren zurückzuführenden Spurverhältnisses und des seitlichen Festfressens zu machen, wird das dynamische Messgerät zunächst mit den steuerbaren vorwärtsdrehenden Rädern betätigt, wahrend des ersten Vorganges wird eine Spurablesung in einem Additions-Speicherkreis aufgezeichnet und auf ein entsprechendes Messinstrument übertragen. Dann wird das Gerät umgekehrt, so dass die Räder in entgegengesetzter Richtung drehen. Dabei wird eine neue Spurablesung im Additions-Speicherkreis registriert. Durch zweckmässige. elektrische Analysiervorrichtungen werden die beiden Ablesungen algebraisch addiert und maßstäblich ausgewertet, so dass die Messablesung das Mittel der Vorwärts— und Rückwärtsdrehung anzeigen kann.

Gleichzeitig mit dieser Arbeit des Gerätes wird der jeweilige Vorspurwinkel, d.h. der Winkel zwischen der Radebene und der Mittellinie des Fahrzeuges, für die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung eines jeden Rades in einem Subtraktions-Speicherkreis aufgezeichnet. Durch entsprechende elektrische Analysiervorrichtungen werden die beiden Ablesungen algebraisch subtrahiert und maßstäblich in einem Messinstrument angezeigt. Die Ablesung am Messinstrument zeigt den Unterschied zwischen diesen beiden Winkelbeziehungen an und gibt , der Bedienungsperson die Grosse der Abnutzung oder des

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seitlichen Zuges auf die Reifen an, die nicht den geometrischen Vorspurverhältnissen des Fahrzeuges zuzuschreiben sind. Ein grosser Unterschied der Ablesungen ist ein Zeichen dafür, dass die Reifenlauffläche schnell abgenutzt wird und die Bedienung schwierig ist.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Gerät zu schaffen, mit dem das Mittel der Radspurwinkel bei der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung der Räder analysiert und dargestellt wird, bei dem ferner der Unterschied der einzelnen Spurwinkel elektrisch gelesen wird, wobei das Gerät in einfacher Weise zuverlässig bedient werden kann und keine besondere Fertigkeit und Geschicklichkeit erfordert und bei dem die elektrische Einrichtung genau und dauerhaft ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Gerätes zum Stützen und Drehen der steuerbaren Fahrzeugräder, derart, dass es auf die Radebene anspricht und entsprechende elektrische Signale überträgt, um die Messinstrumente zu speisen,die die Ergebnisse der Raddrehung in beiden Richtungen sichtbar anzeigen;

Fig. 2 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, entlang der Linie 2-2 in Fig. Λ der linken Raddreheinheit;

Fig. J ist ein Schaltschema zum Transformieren der mechanischen Antwort des Gerätes gemäss Fig. 1 in elektrische Signale;

Fig. 4- ist eine schematische Darstellung der Winkelbeziehung der Ebene des linken und des rechten Rades zu der Längsmittellinie eines Fahrzeuges;

Fig. 5 ist ein Schaltschema zum Umformen der Radspursignale für Vor- und Rückdrehung in einem Mittelwert der Spurablesung;

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Fig. 6 ist ein Schaltschema zum Umformen der Radsignale in Messablesungen, die den Seitenzug oder das Festfressen der Reifenlaufflächen anzeigen; und

Fig. 7 ist eine stark, vergrösserte schematische Darstellung der Reifenzugbestimmung des linken Rades.

Das Gerät gemäss der schematischen Darstellung in Fig. 1 dient zum Drehen des linken und rechten steuerbaren Rades (nicht dargestellt) eines Fahrzeuges, Ein Rahmen 10 weist einen offenen Mittelbereich auf, in dem eine Vorrichtung 11 zum Drehen des linken Rades und eine Vorrichtung 12 zum Drehen des rechten Rades angeordnet ist. Beide Einheiten 11 und 12 sind im wesentlichen gleich ausgebildet und gleiche Bezugszeichen werden für gleiche Bauteile verwendet. Im folgenden wird die Vorrichtung 12 näher beschrieben.

Zwischen dem vorderen Teil 14 und dem rückwärtigen Teil des Rahmens 10 ist eine Bewegungssteuerschiene 13 so eingesetzt, dass sie parallel zur Längsachse des Fahrzeuges liegt. Diese Steuerstange ist an ihren gegenüberliegenden Enden durch Gelenke 16 mit den Rahmenteilen 14 und 15 verbunden, derart, dass sich die Stange durch Schwingung der Gelenke 16 mit nur geringer seitlicher Bewegung längs bewegen kann. Die Steuerschiene 13 ist mit einem mittigen Drehzapfen 17 versehen.

Ein Trägerschlitten 18 ist durch ein Paar Gelenkausleger und 20 mit einem stationären Rahmen 10 verbunden. Die äusseren Enden dieser Ausleger 19 und 20 sind schwenkbar über Lager 21 und 22^aBi Rahmenteil 15 angeordnet. Die inneren Enden dieser Ausleger 19 und 20 sind über Gelenke 19A und 2OA und Lager 23 und 24· mit dem Trägerschlitten verbunden. Das gegenüberliegende Ende des Trägerschlittens 18 wird durch einen einzigen Gelenkarm 25 gestützt, dessen äusseres Ende über ein Lager 26 mit dem vorderen Rahmenteil 14 verbunden

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ist. Das innere Ende des Armes 25 ist durch ein Gelenk 25A über ein entsprechendes Lager 27 mit dem Trägerschlitten verbunden. Der Trägerschlitten 18 weist eine waagerechte Bodenplatte 28 auf, die mit einer Ausnehmung 29 versehen ist, welche über den mittigen Zapfen 17 an der Steuerstange 13 passt.

Durch die Art und Weise der Befestigung des TrägerSchlittens 18 am Rahmen 10 und seiner Verbindung mit der Steuerschiene 13 ist seine Bewegung zu der waagerechten Ebene des Rahmens 10 begrenzt. So kann der Schlitten 18 in Längsrichtung frei schwingen oder sich bewegen und eine Winkeldrehung ausführen, um der Vorspur- oder Nachlaufebene des darauf gestützten Fahrzeugrades zu folgen. Daher ist eine relative Winkelbewegung zwischen dem Trägerschlitten 18 und der Steuerschiene 13 möglich.

Innerhalb des Trägerschlittens 18 ist ein Radstützschlitten

30 vorgesehen, der durch waagerechte Drehwellen 31 und 32 in den Lagern 33 und 34- angeordnet ist, die ihrerseits am Trägerschlitten 18 befestigt sind. Die Wellen 31 und 32 fluchten axial und sind mit der Längsmittellinie der Steuerstange 13 zentriert, so dass die lotrechte Achse des Mittelzapfens 17 die waagerechte Achse der Wellen y\ und 32 schneidet. Am Radstützschlitten 30 sind zwei Walzen 35 und 36 angeordnet, die die Fahrzeugräder berühren und die axial in Bezug zueinander verschoben werden können. Eine der Walzen, beispielsweise Walze 36, wird über einen Riemen 38 durch einen Elektromotor 37 getrieben. Die andere Walze dreht frei entsprechend der Drehung eines von beiden Walzen geführten Rades. Der Schlitten 30 ist um die Achse der Wellen

31 und 32 entsprechend dem Radsturzwinkel des darauf befindlichen Rades bewegbar. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ist aber die Kippbewegung des Schlittens 30 nicht wesentlich, ausgenommen soweit sie die Winkellage des Trägerschlittens 18 beeinflusst,

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Mit der Steuerschiene 13 ist ferner ein Querträger ΛΟ verbunden (i"ig. 1), über dem für die rechte Einheit 12 ein Gehäuse 41 angeordnet ist, in dem ein Bewegungsfühler, wie ein Potentiometer 42 (Fig. 3) untergebracht ist. Sein Kontaktarm 4-3 ist mit einer nach unten weisenden, mit einer Rolle oder Scheibe 45 versehenen Welle 44 verbunden. Um die Holle 45 ist ein Antriebskabel 46 gewunden, dessen gegenüberliegende Enden bei 47 und 48 an den Enden des Querträgers 40 verankert sind. Die durch die Kräfte eines drehenden Reifens bewirkte relative Winkelbewegung zwischen dem Trägerschlitten 18 und der Steuerschiene 13 wird durch das Kabel 46 auf den Kontaktarm 43 des Potentioximeters übertragen, so dass ein Signal erzeugt wird, das eine Funktion der Winkelstellung (jeweilige Vorspur) des Fahrzeugrades ist. Die linke Vorrichtung 11 (Fig. 1) weist einen ähnlichen Bewegungsfühler-Potentiometer im Gehäuse 41 auf, der in Fig. 3 bei 50 gezeigt ist. Sein Kontaktarm 51 wird durch eine gleiche Scheibe oder Rolle 45 an einer vom Gehäuse 41 nach unten gerichteten Welle 44 bewegt.

Der Schaltkreis gemäss Fig. 3 zeigt die Potentiometer 42 und 50 für das rechte und das linke Rad eines Fahrzeuges. Die Spannung für die Potentiometer wird von einer entsprechenden Quelle 52 geliefert und. die gegenüberliegende Seite eines jeden-Potentiometers ist bei 53 geerdet. Das vom Kontaktarm 43 kommende Signal wird durch die Leitung 54 zu einem Additions-Speicher 65 und dann durch einen Trennverstärker zu einem entsprechenden Messinstrument 55 (Fig. 4) gesendet. Das Signal Vom Kontaktarm 51 wird durch die Leitung 56 zu der Additions-Speichereinheit 65 geleitet. Diese Signalübertragungsleitungen sind in dem in Fig. 5 dargestellten Kreis angeschlossen.

Aus dem Schemabild in Fig. 4 ist zu ersehen, dass für die Radvorspur das rechte Rad RW in einem Winkel AR zur Mittel-

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linie CL und das linke Rad LW in einem Winkel AL zu derselben Mittellinie CL steht. Diese Winkelwerte sind im allgemeinen klein, wie durch die rechte Radebenenlinie PR und die linke Radebenenlinie PL gezeigt ist. Wenn jedoch die Räder auf dem Gerät gemäss Fig. 1 gedreht werden, setzen die Fühler voraus, dass die Ebenen der Räder mit der Ebene der Walzen ausgerichtet sind. Wenn aber Reifenzugkräfte vorhanden sind, kann zwischen dem Vorspurverhältnis des Fahrzeuges und dem durch die Messvorrichtung angenommenen Vorspurverhältnis eine Winkelfehlabgleichung auftreten. Dies ) wird anhand der Fig. 7 näher beschrieben. Da die Reifenzugkräfte drehempfindlich sind, nimmt bei umgekehrter Drehung der Räder die Antriebsvorrichtung ein Vorspurverhältnis mit einer Fehlabgleichung an, die genau entgegengesetzt ist zu derjenigen, die bei der Vorwärtsdrehung der Räder auftritt.

Der Zweck des erfindungsgemässen Gerätes ist daher, die beiden Bedingungen elektrisch zu interpretieren, um den Reifenzug oder das seitliche Festfressen auszuwerten und gleichzeitig die tatsächliche Radspurbedingung aufzuzeigen. Die Messinstrumente des Gerätes sind in einem Gehäuse 57 (Fig. 1) angeordnet und durch eine Leitung 59 mit einem Handsteuerschalterblock 58 verbunden, so dass die Bedienungsperson ψ einen bequemen "Ablese"-Schalter 60 zur Verfügung hat.

Fig. 5 ist ein Verdrahtungsschema zum Ablesen der Radspur. Das Spannungssignal vom linken Radpotentiometer 50 (Fig. 3) wird durch eine Leitung 56 zu einer Eingangsklemme 61 und das Spannungssignal vom rechten Radpotentiometer 4-2 wird durch eine Leitung 54 zur Eingangsklemme 62 gebracht. Sammelleiter 63 und 64 (buss lines) führen die rechten und linken Eingangssignale zu einer elektrischen Additions-Speichereinheit 65 (Fig. 4) sowie zu elektrischen Subtraktions-Speichereinheiten 66 und 67 (Fig. 6). Ein Schalter 68 im

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Handschalterblock 58 (Fig. 1) steuert das Ein- und Ausschalten des Motors 37. Der Vor- und Rückantrieb des Motors, um die das Rad treibenden Walzen 36 (S¹Ig. 1) zu drehen, wird durch einen Schalter 68A im Gehäuse. 57 gesteuert. Wenn die steuerbaren Fahrzeugradar RW und LW auf den Walzen 35 und 36 stehen, wird der Schalter 68 zum Vorwärtsdrehen geschlossen.

Jetzt ist der Ableseschalter 60 (Pig. 5) geschlossen, um die Relais K1 und K2 zu speisen und die Kontaktarme 70, 71, 72 und 73 in die gestrichelt dargestellten Stellungen zu bewegen, so dass das rechte-Rad-Signal von der Sammelleitung 63 und den Leitungen 74- und das linke-Rad-Signal von der Sammelleitung 64 und der Leitung 76 den Kondensator 75 und 77 laden. Es erscheint nicht erforderlich, jeden Anschluss im Kreis darzustellen, da die Verbindungen in den SchaltSchemen Pig. 5 und 6 selbstverständlich sind. Die Kondensatoren 7^> und 77 werden mit dem Radspursignal belastet, das die Spannungsdifferenz der Signale an den Leitungen 63 und 64 ist. Der Ableseschalter 60 wird freigegeben und die Kontaktarme 70, 711 72 und 73 bewegen sich alle in die vollausgezogen dargestellten Ausgangsstellungen, so dass die Kondensatoren 75 und 77 in Additionsreihe geschaltet und an der Leitung 78 geerdet sind. Die addierte Spannung wird durch einen an sich bekannten Trennverstärkerkreis 79 zum Messinstrument 55 geleitet, das den Spurzustand der Räder anzeigt. Im Kreis ist ein Regelwiderstand 8OA vorgesehen, um die Teilung durch Zweifunktion durchzuführen und den tatsächlichen in den Kondensatoren 7Ό> und gespeicherten Spannungswert auf eine Zählskaleneinstellung zu vermindern, die automatisch der Mittelwert der beiden identischen Spannungen in den Kondensatoren 75 und 77 ist. Das Messinstrument 55 liest diesen Mittelwert in Radspurangaben. Demnach ist die Speichereinheit 65 eine "Additions"-

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Einheit und ihre Funktion ist beendet soweit eine Radspur-Ablesung durch das Messinstrument 55 angezeigt ist.

Wenn der Schalter 68A so betätigt wird, dass die Walzen 36 die Drehung des Rades umkehren, wird der Ableseschalter 60 (Fig. 5) wieder geschlossen, wobei nur das Relais K2 gespeist wird. Die Kontaktarme 72 und 73 gehen in die gestrichelt gezeichnete Stellung, die nur den Kondensator 77 mit der neuen Differentialspannung zwischen den Sammelleitungen 63 iind 64 (busses) belastet. Wenn der Ableseschalter 60 freigegeben wird, gehen die Kontaktarme in ihre. Ausgangsstellungen zurück, so dass die Kondensatoren 75 und 77 wieder in Additionsreihe geschaltet werden. Die neue Signalspannung wird wie vorhin geleitet und die Ablesung am Messinstrument 55 ist nun der Mittelwert des Vorwärts- und Umkehrsignals. Dieses ist die tatsächliche Vorspur-Winkelab-Iesung.

Während der Zeit, in der die Additions-Speichereinheit 65 durch den Ableseschalter 60 für die Vor- und Rückdrehung des Rades betätigt wird, wird in der Subtraktions-Speichereinheit 66 für das rechte Rad eine andere Funktion durchgeführt. Diese -Einheiten sind in Fig. 6 gezeigt. Das von der Zuleitung 63 geführte Signal des rechten Rades ist durch die Leitung 83 mit der Subtraktions-Einheit 66 verbunden, während das von der Zuleitung 64 geführte Signal des linken Rades durch die Leitung 84 mit der Subtraktions-Einheit 67 verbunden ist. Da diese Funktionen mit Ausnahme des Signa!Ursprungs identisch sind, wird nur das System für das linke Rad näher erläutert.

Wie bereits beschrieben wurde, werden bei geschlossenem Schalter 68 (wobei die Räder vorwärts drehen) beide Relais K1 und K2 gespeist, wenn der Ableseschalter geschlossen wird

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(Pig. 6). Die Kontaktarme 84, 85, 85 und 87 bewegen sich in die gestrichelt gezeichnete Stellung-, so dass beide. Kondensatoren 88 und 89 mit dem jeweiligen Vorspursignal belastet werden, das an der Sammelleitung 64 in Bezug auf das Erdpotential beim Kontakt 78A in der Erdleitung 78 auftritt. Wenn der Ableseschalter freigegeben wird, kehren alle Kontaktarme 84, 85, 86 und 87 in ihre durchgehend dargestellte Anfangsstellung zurück, so dass die Kondensatoren 88 und 89 in Subtraktionsreihe geschaltet werden. Da die Kondensatoren mit der gleichen Spannung belastet wurden, ist die resultierte Spannung über den Reihenkondensatoren gleich Null. Diese Spannung wird durch einen Trennverstärker 90 zum Messinstrument 91 geleitet, wo ein Regelwiderstand 92 die Uulleinstellung bewirkt. Im Messkreis ist ein Regelwiderstand 93 als eine Messbereicheinstellung vorgesehen, um die Messablesung dem Stammeingang oder physikalischen Eingang anzupassen.

Wenn der Umkehrschalter 68A geschlossen ist, also die gleiche Bedingung herrscht, wie sie anhand der Fig. 5 beschrieben wurde (wobei sich die Räder in umgekehrter Richtung drehen) und der Ableseschalter 60 geschlossen wird, wird nur das Relais K2 gespeist und es werden nur die Kontaktarme 86 und 87 in die gestrichelt gezeichnete Stellung bewegt. Durch diesen Vorgang wird nur der Kondensator 89 mit dem neuen Spannungssignal an der Sammelleitung 64 belastet. Wird der Ableseschalter 60 freigegeben, gehen die Kontaktarme 86 und 87 in ihre durchgezogen gezeigte Anfangsstellung zurück und schalten die Kondensatoren 88 und 89 wieder iii Subtraktionsreihe. Die sich ergebende Spannung über den Reihenkondensatoren ist nun die Differenz zwischen der vorwärtsgerichteten einzelnen Spur und der umgekehrten einzelnen Spur. Das Signal wird wie vorhin weitergeleitet und die Ablesung am Messinstrument 91 ist der Wert des Reifenzuges für das linke Rad.

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Die beschriebene Subtraktions-Speichereinheit für das linke Had (Fig. 6) entspricht der Subtraktions-Speichereinheit 66 für das rechte Rad. Das Signal von der -Sammelleitung 63 und Leitung 85 gelangt zur Einheit 66. Bei geschlossenem Schalter 68 für die Vorwärtsdrehung des Hades werden durch Schliessen des Ableseschalters 60 beide Heiais K1 und K2 gespeist. Die Kontaktarme 94-, 95, 96 und 97 bewegen sich in die gestrichelt gezeichnete Stellung, so dass beide Kondensatoren 98 und 99 mit dem Einzelvorspursignal von der Sammelleitung 63 in Bezug auf das Erdpotential beim Kontakt in der Erdleitung 78 belastet werden. Beim Lösen des Ab-" leseschalters 60 gehen die Kontaktarme 94-, 95» 96 und 97 in die vollausgezogenen Stellungen zurück, so dass die Kondensatoren 98 und 99 in Subtraktionsreihe geschaltet werden. Die Ladespannung ist die gleiche, die Spannung über den Reihenkondensatoren ist Null. Diese Spannung wird durch einen Trennverstärker 101 zu einem Messinstrument 102 geleitet, wo ein Regelwiderstand 103 die Nulleinstellung schafft. Im Messkreis ist ein Regelwiderstand 104- vorgesehen, und zwar als Messbereicheinstellung, um die Messablesung dem Stammeingang oder physikalischen Eingang anzupassen.

Wenn nun der Schalter 68A für die umgekehrte Raddrehung geschlossen ist und der Ableseschalter 60 wieder geschlossen wird, ist nur das Relais K2 gespeist, wobei lediglich die Kontaktarme 96 und 97 in die gestrichelt gezeichnete Stellung bewegt werden. Dabei wird nur der Kondensator 99 mit dem neuen Spannungssignal an der Sammelleitung 63 belastet. Beim Öffnen des Ableseschalters 60 gehen die Kontaktarme 96 und 97 in die vollausgezogenen Stellungen zurück und schalten die Kondensatoren 99 und 98 in Subtraktionsreihe. Die resultierende Spannung über diesen Kondensatoren ist nun die Differenz zwischen der vorwärtsgerichteten Einzelspur und der umgekehrten Einzelspur. Das Signal wird wie vorhin

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geleitet und die Ablesung am Messinstrument 102 ist der Wert des Reifenzuges für das rechte Rad. Die Ablesung kann in m/km angegeben sein.

Es wird bemerkt, dass die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Spannungszuleitung 52, Relais K1 und K2, Ableseschalter und Motorsteuerschalter 68 identisch sind. Ferner sind auch die Trennverstärker 79, 90 und 101 ähnlich aufgebaut und an sich bekannt, so dass sie nicht näher beschrieben wurden.

Die Arbeit einer jeden Radantriebseinheit 11 und 12 wird anhand der Einheit 11 für das linke Rad, die in Fig. 7 graphisch dargestellt ist, näher erläutert. Die Radauftriebseinheit 12 für das rechte Rad entspricht der Einheit 11. Der Reifen des linken Rades LW berührt die Walze 35 im Kontaktbereich G1 und die Walze 36 im Kontaktbereich 02. Diese Kontaktbereiche üben Kräfte auf die entsprechenden Walzen aus, die parallel zu den Drehachsen der Walzen gerichtet sind. Diese Axialkräfte werden durch Vorrichtungen, wie sie in der bereits genannten US-Patentschrift 3,187,44-0 beschrieben sind, registriert und der Trägerschlitten 18 wird dabei in einer waagerechten Ebene um den Mittelzapfen 17 geschwenkt. So kann beispielsweise die Vorwärtsdrehung des Rades LW bewirken, dass der Schlitten 18 in die Gegenuhrzeigersinnsteilung 18A geschwenkt wird, so dass die Walzen senkrecht auf der Bezugsachse 105 stehen, was einer Winkelabweichung X von dex Ebene PL des Rades LW entspricht. Die Ebene PL nimmt normalerweise eine Winkelstellung der Spur in Bezug auf die Mittellinie CL des Fahrzeuges ein. Die Winkelstellungen sind normalerweise klein, sie wurden jedoch zur deutlicheren Erläuterung übertrieben gezeichnet. Die strukturelle Natur des Reifens und seiner Lauffläche ist für diese Reaktion der Walzen 35 und 36 auf dem Träger-Schi Ltten 18 verantwortlich. Wenn nun die Walze 36 so ge-

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trieben wird, dass die Drehung des Rades LW umgekehrt wird, wird die Wirkung der Kontaktbereiche C1 und G2 an den jeweiligen Walzen umgekehrt und der schlitten 18 schwenkt in eine neue Stellung 18B, in der die Walzen senkrecht zur Bezugsachse 106 stehen. Die Achse 106 kann im Uhrzeigersinn von der Bezugsachse 105 schwenken und einen Winkel Y bilden. Diese beiden Winkelstellungen 105 und 106 werden durch die Schaltkreise gemäss den Fig. 5 und 6 gemessen. Der tatsächliche Vorspurwinkel Z wird errechnet und durch das Messinstrument 55 (Fig. 5) angezeigt, während der durch den Winkel X dargestellte Reifenzug errechnet und durch das Messinstrument 91 (Fig. 6) für das linke Rad LW und durch das Messinstrument 102 für das rechte Rad RW angezeigt wird.

Wenn angenommen wird, dass der Reifen für das linke Rad LW in seiner Konstruktion vollkommen ist, wird es gleichmässig auf den Walzen 35 und 36 ablaufen und der Trägerschlitten 18 wird im Uhrzeigersinn von der Längsachse aus CL schwenken, um die Achsen dieser Walzen in die Senkrechte mit der Ebene PL des Rades LW zu bringen. Es wird eine tatsächliche Spurablesung ermittelt. Es wurde jedoch gefunden, dass aufgrund von Unregelmässigkeiten in der Reifenkonstruktion der Reifen nicht gleichmässig abläuft und die hierbei auftretende Wirkung ist in der graphischen Darstellung gemäss Fig. 7 gezeigt. Es ist daher erforderlich, das Verhalten des Reifen sowohl für die Vorwärts- als auch für die Rückwärtsdrehung elektrisch abzutasten, um die Differenz der beiden Zustände zu erhalten, da der Reifenzug drehempfindlich ist oder während der Drehung aktiviert wird.

Mit dem erfindungsgemässen Gerät können demnach die tatsächlichen Radspurmessungeii sowie die Reifenzugwirkungen aufgrund der unterschiedlichen Reifenkonstruktion ermittelt werden. Somit werden mit diesem Gerat alle oben genannten

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Aufgaben(gelöst und ferner können weitere Fehler festgestellt werden, wie beispielsweise die Heifenstellung, die ausser etwaigen losen oder abgenutzten Verbindungen bei der Radaufhängung oder anderen mechanischen Fehlern, Steuerschwierigkeiten hervorrufen können.

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Claims

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Dynamisches Prüfgerät zur Ermittlung der Radspur und des Reifenzuges an Rädern von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rahmen (10) Walzen (35» 36) vorgesehen sind, auf denen die Räder des Fahrzeuges im Stand ablaufen, eine der Walzen (36) durch einen Umkehrmotor (37) vorwärts- und rückwärt sdrehend getrieben ist, die Walzen (35» 36) in einem in Bezug auf den Rahmen (10) des Gerätes bewegbaren Trä- w gerschlitten (18) so angeordnet ist, dass sie in einer im wesentlichen lotrecht zur Radebene verlaufenden Ebene liegen, mit dem Rahmen (10) ferner ein auf die Bewegung des Trägerschlittens (18) ansprechender elektrischer Fühler (42; 50) verbunden ist, an den zum Mitteln der von der Bewegung des Trägerschlittens (18) erzeugten Signale dienende Signalanalysieranlagen (65; 66, 67) elektrisch angeschlossen sind, die ihrerseits mit einer Messeinrichtung (55; 91» 102) verbunden sind.
2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Fühler aas einem Potentiometer (42; 50) besteht der auf einer den Trägerschlitten (18) stützenden Steuer-

' schiene (13) angeordnet ist, die über Gelenkglieder mit dem Rahmen (10) und über einen Antriebskabel mit einem Kontaktarm des Potentiometers verbunden ist.
3. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanalysieranlage einen auf die Radspurcharakteristiken ansprechenden Additions-Speicherkreis (65) besteht.
4. Prüfgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Additions-Speicherkreis (65) für den Vorwärtsantrieb der Walzen em Paar Signalspeichereinrichtungen (75» 77) umfasst, die mit entsprechenden Schaltern (60, 68) verbunden

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sind-, und dass zum Ausschalten einer dieser Signaleinrichtungen bei umgekehrtem Antrieb der Walzen, Steuerorgane (KI, K2) vorgesehen sind.
5. Prüfgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Signalfühler (42, 50) ¹^i t dem Additions-Speicherkreis (65) elektrisch verbunden ist.
6. Prüfgerät zum Ermitteln der Radspur und der Reifenzugcharakteristiken nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass neben dem auf die Radspur ansprechenden Additions-Speicherkreis (65) noch auf die Reifenzug ansprechende Signal-Subtraktions-Speicherkreise (66, 67) vorgesehen sind, und dass an jedem Kreis Signalmessinstrumente (55; 91, 102) angeschlossen sind.
7. Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Substraktionsspeicherkreise (66, 67) ein Paar Signalspeicher (75> 77) für den Vorwärtsantrieb der Walzen (35j 36) aufweisen, und dass mit den Signalspeichereinheiten Schalter (60, 68) sowie Steuerorgane (K/1, K2) zum Abschalten einer der Signalspeichereinheiten verbunden sind.
8. Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche. 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (35> 36) innerhalb eines die Fahrzeugräder stützenden Schlittens (30) axial in Bezug zueinander verschiebbar und in einer waagerechten Ebene bewegbar sind, wobei der Schlitten (30) über Wellen (31» 32) am Trägerschlitten (18) gelagert ist, der zur Begrenzung seiner waagerechten Bewegung auf einer gelenkig am

,Rahmen (10) befestigten Steuerstange (13) ruht und frei in Längsrichtung bewegbar und in einer WinkeIbewegurig schwenkbar ist, der Signalgeber (4-2, 50) auf die Stellung des Trägerschlittens (18) bei der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Rades anspricht, die mit dem Signalgeber verbundenen

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Signalanalysiereinheiten die Signale der Vorwärtsdrehung mit den Signalen der umgekehrten Drehung elektrisch vergleichen, und dass zum aufeinanderfolgenden Einschalten der Signalanalysiereintieiten für die eine und für die umgekehrte Drehung der Steuerschalter (68) vorgesehen ist.
9. Prüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalanalysiereinheiten einen ersten auf die Radspur ansprechenden Kreis (65) und ein Paar auf die Reifenzugcharakteristiken eines Hadpaares ansprechende zweite Kreise (66, 67) aufweisen.
10. Prüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Signalanalysiereinheiten Kondensatoren (75_} ΊΊ\ ) und

Mehrfachschalter-Relais (K1, K2) aufweisen, die die Kondensatoren in Additions-Reihe und Subtraktions-Reihe schalten, zum Betätigen der Relais Schalter (68, 68A) vorgesehen sind, die auch in den Kreis der Messinstrumente (55_T 91, 102) eingeschlossen sind.
11.Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalanalysierkreis zwei auf den Reifenzug ansprechende Subtraktions-Speicherkreise (66, 67) aufweist.
12. Prüfgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Subtraktions-Speicherkreise (66, 6?) ein Paar SignalcpeLcher (88, 89; 98> 99) für die Vor- und Rückdrehung aufweist, zu deren Betätigung Schalter und Kontakte vorgesehen sind und durch steuerbare Relais (K1, K2) einer der Signalspeicher oder Kondensatoren ausschaltbar ist.

009841/1109