DE8429976U1

DE8429976U1 - Stossdaempfer-pruefgeraet

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Publication number: DE8429976U1
Application number: DE19848429976U
Authority: DE
Original assignee: NEEDLEMAN NATHAN 6800 MANNHEIM DE
Current assignee: NEEDLEMAN NATHAN 6800 MANNHEIM DE
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1985-03-07
Also published as: FR2571856B3; US4633703A; FR2571856A1

Description

Stoßdämpfer-Prüfgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen von in Fahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern.

Ein solches Stoßdämpfer-Prüfgerät ist aus der DE-OS 27 32 146 bekannt. Es besitzt ein Gehäuse, das sich mit Saugnäpfen an der Karosserie eines Autos festlegen läßt. In dem Gehäuse ist ein Masseelement enthalten, daß sich durch Trägheitswirkung in gedämpfte Schwingungen versetzen läßt. Das Masseelement hat die Gestalt einer Blende, die federbelastet an einem Waagarm aufgehängt ist. Die Blende liegt im Strahlengang zwischen

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einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor, den sie im Ruhezustand unterbricht. Wird dagegen die Blende ausgelenkt und in Schwingungen versetzt, so kann das Licht durch in der Blende vorgesehene Schlitze auf den Detektor fallen. Die Anzahl der so erzeugten Lichtpulse wird in einem Auswertegerät erfaßt und zur Anzeige gebracht. Das Auswertegerät ist dabei eine sepe>rate Einheit, die mit dem eigentlichen Stoßdämpf er-Prüfg€»rät über ein Kabel verbunden ist.

Zum Prüfen der Stoßdämpfer eines Autos bringt man das Prüfgerät im Radbereich, an dessen Karosserie an. Man setzt das Auto einem wohldefinierten Teststoß aus, z.w. indem-man es über? eine Schwelle fahren oder eine bestimmt Höhe herabfallen läßt. Das Prüfgerat macht diesen Teststoß mit. der von den Stoßdämpfern des Wagens mehr oder weniger gut gedämpft wird. Die dabei auftretenden Reaktionskräfte versetzen die in dem Prüfgehäuse enthaltene Blende in gedämpfte Schwingungen, wodurch am Detektor eine Anzahl von Lichtpulsen erhalten wird, bis die Blende wieder zur Ruhe kommt. Die Anzahl der Lichtpulse bildet ein Maß für die Güte des Stoßdämpfers.

;i. Dieses bekannte Stoßdämpfer-Prüfgerät arbeitet im Prin-

41 zip sehr befriedigend, doch ist sein Aufbau kompliziert.

ν Die schwingende Aufhängung der Blende und ihr Einjustieren

J\ erfordern aufwendige mechanische Präzisionsarbeit. Auch

teil ist das Gerät nicht so robust, wie dies für die harten Be-

; triebsbedingungen in einer Autowerkstatt wünschenswert ist.

' 1 Aufgabe der Erfindung ist es, das beschriebene Stoßdämpfer-

I Prüfgerät weiterzuentwickeln und zu verbessern_r soüaß es

h unaufwendiger im Aufbau, wesentlich einfacher und kosten-

i günstiger herzustellen und stabiler wird.

|. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das schwingungs-

" fähige Hassenelement des StoSdämpfer-Prtiigeiräts Teil eines induktiven Schwingungsmeßfühlers ist, der im Ijinern des Gerätegehäuses befestigt ist.

Mit dem induktiven Schwingungsmeßfühler wird die Anzahl dex

■ Schwingungen, die das Massenelement nach, einem Erregerstoß

ausführt, auf induktivem Weg gezählt. Der hierzu erforder-

I liehe,, apparative Aufwand ist wesentlich geringer als im Fall

ΐ einer optischen Detektion. Der Schwingungsmeßfühler kann als 8

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komplettes Bauelement in das Gerätegehäuse des Stoßdämpfer -Prüfgerätes eingesetzt und z.B. an dessen Innenwand
festgeklemmt oder festgeschraubt werden. Aufwendige Montage- und Justierarbeiten entfallen. Auch ist das erhaltene Gerät sehr kompakt und robust.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann
das schwingungsfähige Massenelement ein Permanentmagnet

sein. Bekanntlich können die Bewegungen eines solchen I

Permanentmagneten mittels einer Erregerspule, einer In- |

duktionsschleife o.a. auf einfache Weise erfaßt werden: I

Doch kann an die Stelle des Permanentmagneten auch eine I

stromdurchflossene Spule als schwingungsfähiges Massen- |

element treten. ι

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der in- 1

dujctive Schwingungsmeßfühler als Impulsgeber ausgebil- j

det. Ein solcher Impulsgeber läßt sich besonders einfach Γ

mit einer Auswerteeinheit, einem Zähler o.a. verbinden. \,

Einen sehr unaufwendigen, kostengünstigen Schwingungsmeß- I

fühler erhält man in Gestalt eines umgebauten Ampere-Meters. ;i

• I III

Die Erfindung geht weiterhin von der bekannten Saugnapfanordnung zur Befestigung des Stoßdämpfer-Prüfgeräts an der Autokarosserie ab. Stattdessen wird vorgeschlagen. Magnethalter an der Außenseite des Gerätegehäuses zn verwenden. Gegenüber Saugnäpfen haben Magnethalter den Vorteil, daß sie ohne Andrücken haften. Es besteht daher keine Gefahr, die AutokarosserIe zu verbeulen. Auch lassen sich Magnethalter besser an gekrümmten oder gewölbten Karosserieteilen festlegen, und Schmutz an der Karosserie beinträchtigt die Haftwirkung nicht, wie dies bei Saugnäpfen sehr wohl der Fall sein kann. Schließlich unterliegen Magnethalter auch einem geringeren Verschleiß, als die aus weichem Gummi oder Kunststoff bestehenden Saugnäpfe.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Gerätegehäuse eine länglich-quaderförmige Gestalt hat, und daß zur Erzielung einer Zweipunktauflage an einer Längsseite des Gehäuses in maximalem Abstand zwei Magnethalter vorgesehen sind. In dieser Bauform wird eine besonders stabile Zweipunktanlage des Stoßdämpfer-Prüfgeräts an der Autokarosserie erzielt. Auch ist sie sehr geeignet, das Gerät

sicher an gewölbten Karosserieteilen anzubringen.

■Weiterhin kann man einen quadratischen Grundriß der Magnethalter vorsehen und ihre Kantenlängen so abstimmen* daß sie in etwa der Breite des Gehäuses an dessen mit der Karosserie zur Anlage kommenden Längsseite entspricht. Auf diese Art erhält man einen ergonomisch günstigen, glatten Gehäuseabschluß, und man nützt die für Magnete zur Verfügung stehende Fläche optimal aus, was eine starke Haltekraft zur Folge hat

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind alle erforderlichen Auswertungs- und Anzeigeelemente in dem Gerätegehäuse integriert, das an der Autokarosserie festgelegt wird« Das nach dem Stand der Technik erforderliche, separate Auswertegerät und die Kabelverbindung zwischen Auswertegerät und Prüfgerät entfallen. Durch die Erfindung wird so ein kompaktes, nicht ortsgebundenes Handgerät geschaffen. Insbesondere enthält das Gerätegehäuse selbst einen Zähler, der mit dem induktivenraSchwingungsmeßfühler verbunden ist und die Schwingungen des Massenelements zählt. Dieser Zähler kann auch Teil eines Auswertungsmoduls sein. Weiterhin wird vorgeschlagen, an der Gehäuseaußenseite ein Display

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anzubringen, das mit dem Zähler verbunden ist und dessen Zählwert zur Anzeige bringt.

Dem Erfindungskonzept einer ortsungebundenen Stoßdämpfer-Prüfeinrichtung in Form eines Handgeräts dient schließlich eine vom elektrischen Leitungsnetz unabhängige Energieversorgung durch Batterien, die in dem .Gerätegehäuse enthalten sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Stoßdämpfer-Prüf— geräts;

Fig. 2 einen Blick in das aufgeschnittene Gehäuse des Stoßdämpfer-Prüfgeräts ;

Fig. 3 und Fig. 4 Skizzen zur Illustration des prinzipiellen Aufbaus eines induktiven Schwingungsmeßfühlers.

Fig. 1 zeigt in etwa natürliche Größe ein Stoßdämpfer-Prüfgerät, das erfindungsgemäß als kompaktes Handgerät ausge-

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bildet ist und in einem Gehäuse 10 alle funktionswesentlichen Teile enthält. Das Gehäuse 10 hat eine länglichquaderformige Gestalt mit abgerundeten Ecken und Kanten. An einer Grundfläche 12 des Gehäuses 10 befinden sich zwei Magnethalter 14. Diese dienen dazu, das Gerät an der Karosserie eines Autos festzulegen, dessen Stoßdämpfer geprüft werden sollen. Die Magnethalter 14 sind Platten mit etwa quadratischem Grundriß. Sie nehmen die volle Breite der Grundfläche 12 ein, und sie sind derart im seitlichen Randbereich der Grundfläche 12 angeordnet, daß ihre seitlichen Begrenzungsflächen 16,18 mit Seitenflächen 20,22 des Gehäuses 10 fluchten. Ecken und Kanten der Magnethalter sind denen des Gehäuses 1O entsprechend gerundet, sodaß das Gerät eine griffige, einheitliche Außenkontur bietet. Die Magnethalter 14 stehen relativ zu der Grundfläche 12 des Gehäuses 10 vor. Sie kommen in einem seitlichen Abstand voneinander zu liegen, sodaß zwischen ihnen eine Lücke bleibt, deren Breite in etwa der eines Magnethalters entspricht. Das Gerät hat so insgesamt die Gestalt eines U-förmigen Bügels, dessen Ü-Rücken von dem Gehäuse TO, und dessen kurze U-Schenkel von den Magnethaltern 14 gebildet werden. Diese Bügelform erlaubt es, beim Anbringen

des Geräts Biegungen und Wölbungen der Karosserie zu überbrücken. Durch das Vorhandensein zweier Magnethalter 14 wird eine stabile Zweipunktanlage gewährleistet.

Die Magnethalter 14 bestehen aus permanentmagnetischen Platten, die in Kunststoff gekapselt sind. "Beim Anbringen des Prüfgeräts kommt nur eine Kunststoffschicht mit den Jkadcierten Karosserieteilen des Autos in Berührung. Beschädigungen des Lacks sind insbesondere bei Verwendung von weichen Kunststoffmaterialien ausgeschlossen. Der Kunststoffmantel schützt überdies die Permanentmagnete / und er bietet eine reinigungsfreundliche Oberfläche.

Bas Prüfgerät wirä so an der Autökarosserie festgelegt, daß eine seiner Breitseiten 20 oben zu liegen kommt. An dieser Breitseite befindet sich ein Druckschalter 24 und ein Display 26 mit einer Ziffernanzeige. Bei dem Display 26 kann es sich um ein handelsübliches Leuchtdioden— oder Flüssig— kristalldisplay handeln. Es weist ein einstelliges Anzeige- feld 28 auf, das in Fig. 1 die Ziffer 0 zeigt. Das Anzeigefeld 28 wird von einem Rahmen 30 umgeben, der geringfügig über die Breitseite 20 des Gehäuses 1O hinaussteht.

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Der Blick ist in Fig. 1 auf eine der Grundfläche 12 gegenüberliegende Oberseite 32 des Gehäuses 10 gerichtet. Mittig auf dieser Oberseite .32 befindet sich ein Typenschild 34.

In Fig. 2 ist die Oberseite 32 des Gehäuses 10 aufgebrochen, und man erkennt in schematischer Darstellung

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verschieden darin enthaltene Bauelemente. Eine Batteriezelle 36 mit einer oder mehreren darin enthaltenen Batterien 38 dient zur Energieversorgung des Geräts. Ihre
Anschlüsse sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Weitere in dem Gehäuse enthaltene Bauelemente sind ein induktiver Schwingungsmeßfühler 40 und ein
Äuswertungsmodui 42, der einen Zahler enthalt.

Der induktive Schwingungsmeßfühler enthält ein Masseelement,· daß sich durch Trägheitswirkung in gedämpfte Schwingungen versetzen läßt, wenn man ein Auto zusammen mit dem daran angebrachten Stoßdämpfer-Prüfgerät einem Teststoß unterwirft. Durch die Bewegungen dieses Masseelements werden Spannungsimpulse induziert, die in dem Äuswertungsmodui verarbeitet und insbesondere gezählt werden. Die Anzahl der

I Spannungsimpulse gibt ein Maß für die Güte des Stoßdämp-

I; fers, der den Teststoß auffängt. Fig. 3 und Fig. 4 er- 4 läutern schematisch das verwendete , induktive Meßprin- |, zip. Im Fall der Fig. 3 ist das schwingungsfähige Massen™

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ψ element ein Permanentmagnet 44, der an eine Feder 46 auf-

% gehängt ist. Der Permanentmagnet 44 taucht in eine Spule i ein. Wird der Permanentmagnet 44 in Schwingungen versetzt,

so werden in der Spule Spannungen induziert, die an den I Anschlüssen 5O abgegriffen werden können= Fig= 4 zeigt ; alternativ eine stromdurchflossene Spule 52 als schwingungsfähiges Element. Die Spule 52 ist wiederum-in irgendeiner Form federnd 46 gelagert. Sie kann insbesondere : Longitudinalschwingungen, aber auch Torsionsschwingungen ausführen. Die Spüle 52 liegt im Meäbereich eine/-Induktionsschleife 54, in der ein Spannungs- und / oder Stromsignal induziert wird, wenn die Spule 52 mechanisch schwingt. Das Signal wird in geeigneter Weise aus der Induktionsschleife ausgekoppelt und in dem Äuswertiingsmoäiil 43 weiterverarbeitet .
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Zurückkommend auf Fig. 2, erhält man ein besonders einfachen induktiven Schwingungsmeßfühler, wenn man ein Ampere-Meter zu einem Impulsgeber umbaut. Ein Ampere-Meter enthält üb-

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licherweise eine Zeigermechanik, die ein schwingungsfähiges Gebilde darstellt. Weiterhin ist eine Meßspule vorhanden, durch die der zu messende Strom geschickt wird. Dies führt, zu einer Bewegung der Zeigermechanik und einem Ausschlag des Zeigers. Mit nur wenig Umbc.u kann, man das Prinzip dieser Meßung umkehren. Man nimmt die Zeigermechanik als Massenelement, das sich bei einem Teststoß auf das Gehäuse 10 des Stoßdämpfer-Prüfgeräts in Schwingungen versetzen läßt. Durch diese Schwingungen wird in der Meßspule des Ampe're-Meters ein Signal induziert; das dazu dienen kann, die Schwingungen der Zeigermechanik zu erfassen und sie insbesondere zu zählen.

Die Signale des induktiven Schwingungsmeßfühlers 40 werden im Auswertungsmodul 42 diskriminiert. Das Modul kann hier-

zu insbesondere einen bei Überschreiten einer Triggerschwelle [;

ansprechenden Detektor und eine Puls formerstufe enthalten. ji

Die diskriminierten Pulse werden an die Eingangsklemme eines |

Zählers gelegt, der sie zählt. Ausgangsseitig ist das Aus- j

wertungsmodul 42 über eine Leitung 56 mit dem Display 26 ver- J.

j bunden, injdem der Zählstand zur Anzeige kommt, und eine weitere | Leitungsverbindung 58 besteht zu dem Druckschalter 24.

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Eine Prüfung von Autostoßdämpfern mit dem erfindungsgemäßen Gerät läuft wie folgt ab. Man setzt das Gerät über der Radmitte an einem möglichst flachen Karosserieteil an, wo .das Gerät dank der Magnethalter 14 haftet. Man betätigt den Druckschalter 24, wodurch das Gerät eingeschaltet und zugleich der Zähler auf null gesetzt wird. Dann faßt man die Karosserie des Autos an dem Kotflügel oder der Stoßstange an und bewegt sie mit einem einzigen, kräftigen Stoß nach unten, worauf man sie ausschwingen läßt. Das Prüfgerät macht diese Schwingung mit, und aufgrund seiner Trägheit wird auch das Massenelement in dem induktiven Schwingungsmeßfühler in· Bewegung gesetzt. Die dadurch induzierten Signalpulse werden von dem Zähler gezählt und an dem Display 26 angezeigt. Je nach Qualität des Stoßdämpfers kommen die Schwingungen mehr oder weniger schnell zum Stillstand. Ein Zählstand 1 entspricht einem unbeweglichen Stoßdämpfer, der ausgewechselt, oder dessen Aufhängung überprüft werden muß. Bei einem Zählstand 2 ist der Stoßdämpfer als hart zu beurteilen, was bei Sportstoßdämpfem akzeptabel ist, sonst aber ein Auswechseln des Stoßdämpfers empfehlenswert erscheinen läßt. Beim Zählstand von 3 oder 4 sind keine Maßnahmen zu treffen und bei einem Zählstand von 5 oder mehr ist der Stoßdämpfer zu waich, so daß er ausgewechselt werden muß.

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Die Messung ist oberhalb aller vier Räder zu wiederholen, wobsi die Anzeige jeweils links unä rechts gleich sein sollte. Für besondere Wagentypen können Richtwerte von Neuwagen abgenommen werden und als Vergleichswerte dienen.

Das erfindungsgemäße Stoßdämpfer-Prüfgerät erlaubt es, auf einfachste Weise in sehr kurzer Zeit Ö3n Allgemeinzustand aller Stoßdämpfer eines Autos zu ermitteln. Die Meßzeit beträgt normalerweise nicht mehr als 1 bis 2 Minuten.

Im bzw. am Auswertungsmodul 42 ist ein Kondensator 59 angeordnet, der nach einer bevorzugten Ausführungsform einen Wert von 1,0 iF besitzt.

Der Kondensator hat bevorzugtermaßen einen solchen Frequenzbereich, daß minimale Schwingungen nicht mehr verstärkt werden und somit allfällige Nebenschwinungen in der Digitalanzeige nicht mehr registriert werden.

- 15 Liste der Bezugszeichen

10 Gehäuse 12 Grundfläche

14 Magnethalter 16,18 Begrenzungsfläche 20,22 Seitenfläche 24 Druckschalter 26 Display 28 Anzeigefeld 30 Rahmen 32 Oberseite 34 Typenschild 36 Batteriezelle 38 Batterie 40 induktiver Schwingungsmeßfühler 42 Auswertungsmodul 44 Permanentmagnet 46 Feder

48 Spule

50 Anschluß 52 Spule

54 Induktionsschleife 56,58 Leitung 59 Kondensator

Claims

Sto ßdämpfer-Prüfger ät Schutzänsprüche

1. Stoßdämpfer-Prüfgerät mit einem an der Karosserie eines Autos festlegbaren Gehäuse (10), das ein durch Trägheitswirkung in gedämpfte Schwingungen versetzbares Massenelement (44, 52) enthält, dessen auf einen Erregungsstoß folgende Anzahl von Schwingungen gezählt und zur Anzeige gebracht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Massenelement (44, 52) Teil eines im Innern des Gehäuses (10) befestigten, induktiven Schwingungsmeßfühlers (40) ist.

2. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennj:eichnet, daß das Massenelement ein Permanentmagnet (44) ist.

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3. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenelement eine Spule (52) ist.

4. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsmeßfühler {40) als zu einem Impulsgeber umgebautes Ampere-Meter ausgebildet ist.

5. Stoßdämpfer-Prüfgerät nsch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Gehäuses (1O) wenigstens ein mit diesem festjverbundener Magnethalter (14) angordnet ist.

6. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine länglicn-quaderförmige Gestalt hat, und daß zur Erzielung einer Zweipunktauflage an einer Längsseite Π2) des Gehäuses in maximalem Abstand zwei Magnethalter (14) vorgesehen sind.

7. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

f daß die Magnethalter (14) einen quadratischen Grundriß haben, und im Abstand voneinander zu liegen kommen, und daß ihre

a/
Kantenlänge etw der Gehäusebreite entspricht.

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8. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) einen mit dem induktiven Schwingungsmeßfühler (40) verbundenen Zähler enthält.

S. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Gehäusenaußenseite ein mit dem Zähler verbundenes Display (26) befindet.

10. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse(10) Batterien (38) enthält.

11- Stoßdäüipfer-Prüfeerät naeh einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß im bzw. am Auswertungsmodul (42) ein Kondensator (59) mit einem solchen Frequenzbereich angeordnet ist, daß minimale Schwingungen nicht mehr verstärkt werden und somit allfällige Nebensehwingungen in der Digitalanzeige nicht mehr registriert werden.

12. Stoßdämpfer-Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der im bzw. am Auswertungsmodul (42) angeordnete Kondensator (59) einen Kapazitätswert von 1,0 Mikro-Farad besitzt.