DE19815312C1 - Verfahren und Vorrichtung zum genauen Positionieren, insbesondere eines Fahrzeugs, in einem Windkanal - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum genauen Positionieren eines aerodynamisch zu untersuchenden Fahrzeugs in einer Meßposition in einem Windkanal, in der es eine genau vorgegebene Relativlage zur Kanalachse des Windkanals einnimmt, stützt sich das Meßobjekt in der Meßposition über Hilfsstützen, im Falle eines Kraftfahrzeuges über dessen Laufräder, lagestabil am Boden bzw. auf Waagenaufstandspunkten des Windkanals ab. Das Meßobjekt wird außerhalb des Windkanals auf einen zumindest in Meßobjektträgerlängsrichtung bewegbaren Meßobjektträger aufgesetzt und gegenüber diesem genau ausgerichtet. Der Meßobjektträger mit dem ausgerichteten Meßobjekt wird in den Windkanal verbracht und darin in genau vorgegebener Position angehalten. Anschließend wird das Meßobjekt lediglich in vertikaler Richtung an die Meßstrecke des Windkanals übergeben und arretiert, wobei der Meßobjektträger in eine die Messung nicht beeinflussende und/oder störende Warteposition gebracht wird. Nach der Messung wird das Meßobjekt vom Meßobjektträger wieder übernommen oder an diesen übergeben. Schließlich wird der Meßobjektträger mit dem Meßobjekt aus dem Windkanal gebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Positionieren eines aerodynamisch zu untersuchenden Meßobjekts, insbesondere eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 80 (1978) 1, Seiten 27-32, bekannt. Ein Windkanal ist nicht nur eine technisch aufwendige sondern im Betrieb auch sehr teuere Anlage. Andererseits sind aber Windkanalmessungen, insbesondere in der Kraftfahrzeug­ industrie, unerlässlich. Das Meßobjekt muß dabei im Windkanal ganz genau ausgerichtet sein und eine exakt vorgegebene Position einnehmen. Bis letzteres gewährleistet ist vergeht eine relativ lange Zeit in welcher im Grunde genommen Kosten anfallen ohne daß man Messungen durchführt.

Ein Verfahren zum genauen Positionieren eines Fahrzeugs in einer Meßposition in einem Windkanal, in der es eine genau vorgegebene Relativlage zur Kanalachse des Windkanals einnimmt, ist aus der oben genannten ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 80 (1978) 1, Seiten 27-32, aus der US 5,020,364 und der DE 34 24 265 A1 bekannt. Aus der DE 38 13 239 A1 ist bekannt, einen bewegten Meßobjektträger zum Positionieren eines Prüflings in einem Prüfraum zu verwenden. Die DE 42 40 128 C1 offenbart, Meßobjekte über einen unter einer Fahrbahn angeordneten Schlitten anzutreiben.

Ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren und diese Vorrichtung derart weiterzubilden, daß mit ihnen eine Reduzierung der Windkanalkosten möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist Merkmale des Anspruchs 1 auf. Konen und Gegenkonen sind ein technisch bestens geeignetes Mittel um zwei Objekte in eine dreidimensional korrekte gegen­ seitige Lage zu bringen. Der entscheidende Grundgedanke liegt darin, daß eine genaue Ausrichtung des Meßobjekts außerhalb des Windkanals vorgenommen wird und man anschließend das Meßobjekt so ins Innere des Windkanals, insbesondere an die für die Messung Vorgegebene Stelle bringt, daß die Meßposition ohne weitere Korrektur eingenommen und für die Gesamtdauer der Messung auch beibehalten wird. Die Kosten für diese Messung lassen sich somit ganz entscheidend verringern, weil der Wind­ kanal wirklich nur dann verwendet wird, wenn darin auch die vorgesehenen Messungen durchgeführt werden.

Das Entscheidende bei diesem Verfahren ist also nicht nur das korrekte Ausrichten des Meßobjekts an beliebiger Stelle außer­ halb des Windkanals sondern auch die Überführung unter Beibe­ haltung der zuvor vorgenommenen Justierung. Kernstück dieser Erfindung ist die Verwendung eines Meßobjektträgers auf welchem das Meßobjekt nicht nur unverrückbar gehalten sondern auch exakt ausgerichtet werden kann. Desweiteren muß dieser Meßobjektträger so ausgebildet sein, daß nach seinem Transport in den Windkanal das Meßobjekt darin die exakte, für die Messung korrekte Lage einnimmt und die Messung durch ihn nicht beeinflußt oder gar gestört wird. Desweiteren muß er in der Lage sein nach der Messung das Meßobjekt wieder aus dem Windkanal herauszubringen.

Hieraus ergibt sich, daß es in Bezug auf die Windkanal-Kosten unerheblich ist wie lange das Ausrichten des Meßobjekts gegen­ über dem Meßobjektträger dauert, weil die zugehörigen Arbeits­ gänge durchgeführt werden können während bspw. ein anderes Meß­ objekt im Windkanal Messungen unterzogen wird. Das Ausrichten des Meßobjekts auf dem Meßobjektträger kann in analoger Weise zum seitherigen Ausrichten im Windkanal erfolgen, d. h. es wird dabei eine charakteristische Referenzlinie des Meßobjekts her­ angezogen die beim Messen eine bestimmte Relativlage zur Kanal­ achse des Windkanals in der Meßstrecke hat. Diese Referenzlinie wird beim erfindungsgemäßen Verfahren außerhalb des Windkanals in X-Y- und Z-Richtung erfasst. Beim Übergang von der Vorberei­ tungsposition außerhalb des Windkanals in die Meßposition im Windkanal bleibt die eingestellte Lage des Fahrzeugs in allen drei Achsrichtungen erhalten.

Anspruch 2 schafft die Voraussetzungen für eine problemlose Übergabe des Meßobjektträgers an den Windkanal bzw. dessen Meß­ strecke am Boden. In Transportrichtung einen im Windkanal korrekten Haltepunkt anzusteuern ist weder bei einem Transport von Hand noch bei automatischem Transport ein technisches Problem. Nach dem punktgenauen Anhalten erfolgt lediglich noch das Absenken damit die Konen in die ortsfesten Gegenkonen ein­ treten können und damit ist dann gleichzeitig auch die korrekte Ausrichtung des Meßobjekts, insbesondere Fahrzeugs, im Windkanal erreicht.

Der Meßobjektträger darf, wie gesagt, die Messungen nicht be­ einträchtigen oder verfälschen und erst recht nicht stören. In­ sofern ist eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 von besonderem Vorteil.

Der Meßobjektträger wird auf einer an sich bekannten Dreh­ scheibe im Bereich der Meßposition des Windkanals abgestellt. Diese Drehscheibe wird während des Einfahrens des Meßobjekt­ trägers in die Meßposition oder dessen Entfernens aus derselben mit ihrer beim Messen in der Windkanalachse liegenden Referenz­ linie in die Verfahrrichtung des Meßobjektträgers gedreht und nach Abstellen des Meßobjektes auf die Drehscheibe beide mit der Referenzlinie bzw. Mittellängsachse in die Längsachse des Windkanals verschwenkt. Der Meßobjektträger braucht dann ledig­ lich radial auf das Drehzentrum der Drehscheibe zu- bzw. von ihm weggefahren zu werden. Dies hat den Vorteil, daß Kurven­ fahrten beim Ein- oder Ausfahren des Meßobjektträgers vermieden werden können.

Wenn es sich beim Meßobjekt um ein Kraftfahrzeug handelt, das normalerweise und auch bei den Messungen auf den Reifen steht, so kann man es auf dem Meßobjektträger nicht auf die Aufstands­ flächen der Reifen stellen, wenn es schnell, sicher und präzise an die Meßstrecke im Windkanal übergeben werden soll. Insofern ist eine Ausbildung der Vorrichtung nach Anspruch 9 besonders zweckmäßig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Wirkungsweisen ergeben sich aus den Unteransprüchen, insbesondere auch aus den Vor­ richtungsansprüchen 10 bis 33.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung in etwas schematisierter Weise. Hierbei zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eines ersten Meßob­ jektträgers in einer für die Übergabe des nicht dar­ gestellten Meßobjekts an die Meßstrecke geeigneten Stellung,

Fig. 2 eine analoge Darstellung nach einer teilweisen Ab­ senkung des Meßobjektträgers,

Fig. 3 eine Darstellung nach vollständiger Absenkung des Meßobjektträgers in den Boden des Windkanals,

Fig. 4 in sehr schematisierter Darstellung eine zweite Aus­ führungsform des Meßobjektträgers.

Der Meßobjektträger 1 des ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist mit vier Laufrädern 2 ausgestattet die entweder ausklapp- oder ausfahrbar, d. h. auf jeden Fall von einer wirksamen (Fig. 1) in eine unwirksame Position bringbar sind. Er besteht bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus den beiden etwa U-förmigen Längsteilen 3 und 4 die über Koppelelemente 5, 6 oder auch jeweils ein Koppelelementpaar lösbar miteinander verbunden sein können, so daß zusammen mit den Laufrädern 2 insgesamt eine transportwagenartige Vorrich­ tung entsteht. Das nicht dargestellte Meßobjekt, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wird auf vier Tragelemente 7 aufgesetzt von denen in der Zeichnung nur jeweils diejenigen des Längsteils 4 zu sehen sind. Dabei besteht jedes Tragelement beim Ausfüh­ rungsbeispiel aus einem paar Stäben 8 die im Sinne des Doppel­ pfeils 9 in ihrer Längsrichtung ein- und ausfahrbar sind und von denen wenigstens ein Paar im Sinne des Doppelpfeils 10 ge­ genüber dem anderen verfahrbar ist. Wenn auf diesen Tragele­ menten bspw. die Räder eines Kraftfahrzeugs abgestützt werden sollen, so lässt sich auf diese Weise der Achsabstand der ver­ schiedenen, als Meßobjekte dienenden Kraftfahrzeuge berücksich­ tigen. Im Übrigen wird noch angemerkt, daß die Kopplung der beiden Längsteile 3 und 4 entfallen kann, wenn das Meßobjekt nur angehoben werden soll, da die Momente weiterhin von der in der Meßstrecke des nicht näher dargestellten Windkanals fest eingebauten Hubeinrichtung übernommen werden. Außerdem wird an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, daß der Windkanal einen konventionellen Meßstreckenboden aufweisen oder mit einer neu­ erdings gebräuchlichen Laufbandtechnik ausgestattet sein kann. In der Zeichnung ist ein Laufband 11 symbolisch dargestellt. Seine Längsachse verläuft in Richtung der Längsachse des Wind­ kanals bzw. in der beispielsweisen Transportrichtung 12 des Meßobjektträgers 1.

An der Unterseite des Meßobjektträgers 1 befinden sich wenig­ stens zwei, vorzugsweise aber vier nicht gezeigte Positionier­ elemente in Form jeweils eines Konus. Am Boden 13 oder an dort befestigten Elementen des Windkanals sind in entsprechender An­ ordnung vier Gegenkonusse, insbesondere versenkt, angebracht. Wenn man den Meßobjektträger mit dem nicht gezeigten Meßobjekt bzw. Kraftfahrzeug absenkt, so daß über die Zwischenstellung gemäß Fig. 2 schließlich die Endstellung gemäß Fig. 3 er­ reicht wird, so greifen die Konusse in die windkanalfesten Gegenkonusse ein. Dadurch wird die exakte Stellung des Meßob­ jektträgers im Windkanal erreicht und zwar in allen drei Ko­ ordinatenrichtungen. Gleichzeitig ist dann auch das Kraftfahr­ zeug gegenüber dem Windkanal bzw. einer Referenzlinie ganz genau ausgerichtet. Hierbei ist allerdings noch zu beachten, daß im Falle von Kraftfahrzeugrädern diese beim Abstützen auf den Stäben jedes Tragelements die Stäbe nach unten hin über­ ragen.

Im Bereich der Meßstrecke des Windkanals befinden sich in des­ sen Bodenbereich mehrere, beim Ausführungsbeispiel insbesondere vier, die Ecken eines Rechtecks markierende Stützelemente 14. Sie sind in nicht näher gezeigter Weise teilbar. Außerdem ist jedem Stützelement noch ein Raddrehelement 15 zugeordnet. Hin­ sichtlich der Stützelemente und auch der Raddrehelemente 15 kann es sich zumindest dem Prinzip nach um bekannte Ausführun­ gen handeln. Zu den Tragelementen 7 ist noch nachzutragen, daß sie beim Überführen von der zurückgezogenen Stellung in die ge­ zeichnete Gebrauchsstellung gegeneinander hin ausgefahren wer­ den. Zum Querausrichten des Meßobjekts gegenüber dem Meßobjekt­ träger 1 ist es aber genauso möglich, sie bezogen auf die Transportrichtung 12 synchron alle gleichzeitig zum linken Längsteil hin oder alle zum rechten Längsteil hin zu verfahren. Dies dient, wie leicht einzusehen ist, der Querausrichtung des Meßobjekts während man die Längsausrichtung des letzteren durch entsprechendes Verfahren und Positionieren der einzelnen Trag­ elemente im Sinne des Pfeils 12 oder in Gegenrichtung vornehmen kann.

Die Stützelemente 14 sind wie bereits ausgeführt wurde, vor­ zugsweise teilbar und als Schwellerstützen ausgebildet. Sie sind in X- und Y-Richtung, also in Längs- und Querrichtung, verstellbar, so daß sie auf verschiedene Fahrzeuge eingestellt werden können. Sie sind in Z-Richtung einstellbar, um die Ka­ rosserielage des Meßobjekts bezüglich des Meßstreckenbodens än­ dern zu können. Sie bleiben teilweise in der Meßstrecke.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß bei dieser Variante der Meßobjekt­ träger 1 in der Meßposition Bestandteil des Windkanalbodens 13 ist (Fig. 3). Desweiteren entnimmt man Fig. 3, daß beim Messen die Koppelelemente 5 und 6 eingefahren sind und sich die beiden Längsteile 3 und 4 des Meßobjektträgers diesseits und jenseits des Laufbands 12 oder, bei einer Ausführung ohne Laufband, einer entsprechenden Fläche am Windkanalboden befinden. Sie werden oberflächenbündig abgesenkt und dies gilt vorzugsweise auch für alle vom Meßobjektträger lösbaren, die Hilfsstützen des Meßobjekts tragenden Teile.

Ein wichtiger Aspekt dieser Vorrichtung nach der Erfindung be­ steht auch darin, daß man sie als Hebebühne sowohl in der Meß­ strecke als auch an den außerhalb gelegenen Arbeitsplätzen ver­ wenden kann. Die maximale Hubhöhe ist abhängig von der ortsfe­ sten Hubanlage. Man erspart sich auf diese Weise an allen Ar­ beitsplätzen eine Hebebühne. Das Ausrichten in Fahrzeuglängs­ richtung erfolgt wie beschrieben quasi automatisch während das Ausrichten in Fahrzeugquerrichtung halbautomatisch vorgenommen wird.

Bei einer geteilten Ausbildung der Stützelemente 14 werden die beiden Teile automatisch entkoppelt. In der Zeichnung (Fig. 2) ist das windkanalfeste Teil der Stützelemente zu sehen. Das ab­ nehmbare Teil befindet sich am Meßobjekt, beispielsweise je­ weils am Schweller des Kraftfahrzeugs und wird außerhalb des Windkanals dort anmontiert. Beim Absenken des in seiner Meßpo­ sition befindlichen Fahrzeugs im Windkanal erfolgt die automa­ tische Koppelung der beiden Teile der Stützelemente 14. Im Üb­ rigen kann man die erwähnte Zentrierung, wie gesagt, über Konen und Gegenkonen im Bereich der Stützelemente 14 vornehmen. Die Raddrehelemente sind als solche bereits bekannt. Sie ermögli­ chen das Antreiben der Fahrzeugräder während der Messung, so daß man eine betriebsnahe Situation simulieren kann. Die mit dem Meßobjekt verbundenen Stützelemente 14 verhindern im Üb­ rigen ein Wegfahren des Fahrzeugs trotz angetriebener Räder.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrich­ tung nach der Erfindung (Fig. 4) besteht der Meßobjektträger 1 aus zwei in Trans­ portrichtung 12 hintereinander angeordneten Transporteinheiten 16 und 17. Sie können mechanisch miteinander gekuppelt sein, was durch Verbindungselemente 18 und 19 in Fig. 4 versinnbild­ licht ist. Im Falle einer mechanischen Verbindung sind diese Verbindungselemente entweder verkürzbar oder wenigstens teil­ weise in mindestens eine der Transporteinheiten einfahrbar. Statt einer mechanischen Verbindung kann auch eine elektroni­ sche Abstandshalterung vorgesehen sein. Im letzteren Falle müssen dann beide Transporteinheiten selbstfahrend sein, wäh­ rend es im dargestellten Falle mit der mechanischen Kupplung ausreicht, wenn nur eine Transporteinheit selbstfahrend ist. Auf jeden Fall besitzen die Transporteinheiten wenigstens vier Laufräder 20. Beim Ausführungsbeispiel sind es jeweils vier Laufradpaare.

Der aus den Transporteinheiten 16 und 17 bestehende Meßobjekt­ träger fährt bei eingebautem Laufband 11 über das Laufband hinweg. Da das Laufband gespannt und auch ständig nachgespannt werden muß, entstehen neben den Spannrollen Bereiche, in denen keine tragenden Führungsflächen für das Laufband vorhanden sind, sondern die lediglich durch das Laufband frei überspannt werden. Durch die im dargestellten Ausführungsbeispiel vorge­ sehenen vier Laufräder je Seite des Meßobjektträgers soll si­ chergestellt werden, daß dieser Spalt ohne Gefahr für das rela­ tiv empfindliche Laufband von dem Meßobjektträger überfahren werden kann. Wenn es gelingt, beispielsweise durch teleskopar­ tig ineinander greifende Kammstrukturen, diesen Spalt in be­ lastbarer Weise zu überbrücken, so könnten auch weniger Laufrä­ der je Objektträgerseite vorgesehen werden.

Jede Transporteinheit nimmt zwei Hilfsstützen des Meßobjekts bzw. im Falle eines zu vermessenden Kraftfahrzeugs zwei Lauf­ räder des letzteren auf. Nachfolgend wird lediglich noch von Laufrädern bzw. einem zu vermessenden Kraftfahrzeug geredet, ohne daß dies einschränkend verstanden werden darf.

Jede Transporteinheit 16, 17 weist zwei quer bzw. senkrecht zu ihrer Transportrichtung 12 verstellbare Schlitten 21 und 22 auf. Sie können, wie in der Zeichnung dargestellt, so groß sein, daß sie in eingefahrenem Zustand etwa aneinander anlie­ gen. Stattdessen ist es auch möglich, ein unverschiebbares Zwischenstück vorzusehen und die Schlitten dann in Verfahr­ richtung 23 entsprechend kürzer auszuführen. Jeder Schlitten dient zur Abstützung eines Laufrads des zu vermessenden Kraft­ fahrzeugs.

Um die Transporteinheit auf die Spurbreite des Kraftfahrzeugs einstellen zu können, werden die beiden Schlitten 21, 22 auf einander zu oder von einander weg bewegt. Ein teilautomatisches Querausrichten des Fahrzeuges ist mit Meßobjektträger nach Fig. 4 nicht möglich, weil die U-förmigen Tragelemente 24, 25 beim Absetzen des Fahrzeuges auf die Lage der entsprechenden Ausschnitte im Boden des Windkanals angewiesen sind. Das Meßob­ jekt muß also auf dem Meßobjektträger in Querrichtung manuell genau mittig ausgerichtet werden.

Die Tragelemente haben beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 je­ weils eine U-förmige Gestalt mit nach links bzw. rechts abste­ henden U-Schenkeln. Der Spaltraum zwischen den letzteren bildet eine Aufnahme für ein Laufrad, welches beim Aufsitzen auf den beiden U-Schenkeln sicher gehalten ist. Anstelle von U-förmigen Tragelementen kann man auch rahmenförmige vorsehen, die eine entsprechende Aufnahme für das Aufstandsende des Laufrads ha­ ben.

Die beiden Schlitten 21 und 22 können mechanisch über Verstell­ spindeln miteinander gekuppelt sein, was durch die in Fig. 4 schematisch eingezeichneten Verbindungselemente 26 bzw. 27 sym­ bolisiert ist. Selbstverständlich ist auch eine Einzelverstel­ lung mit bekannten Verstelleinrichtungen und Lageerkennungen möglich. Bevorzugterweise erfolgt die Verstellung sowohl über die Verbindungselemente 18 und 19 als auch die Verbindungsele­ mente 26 und 27 zweckmäßigerweise ferngesteuert. Entsprechendes gilt bei Einzelverstellung. Auf die Ausbildung der Servoantrie­ be, der Fernsteuerungen und eventueller Führungen kommt es hier im Detail nicht an. Aus diesem Grunde sind insoweit Einzelhei­ ten weder gezeigt noch beschrieben, vielmehr können sie von herkömmlicher Bauart und Wirkungsweise sein. Anstelle einer Einzelspindel oder eines Spindelpaars können selbstverständlich auch Spindel-Tripel vorgesehen werden.

Die Tragelemente 24, 25 sind abnehmbar am Schlitten 21 bzw. 22 angebracht. Dies hat, wie nachstehend noch näher erläutert wird, den Vorteil, daß man sie während der Messung im Windkanal belassen und nur den tragelementfreien Meßobjektträger während der Messung aus dem Meßbereich, vorzugsweise aber aus dem Wind­ kanal selbst herausfahren kann.

Jedes Tragelement 24, 25 ist mittels einer fernbetätigbaren Verriegelungsvorrichtung mit dem zugeordneten Schlitten 21 bzw. 22 lösbar verbunden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß entsprechende Verriegelungselemente an den Schlitten 21, 22 vorgesehen sind, die in entsprechend geformte und ausgebildete sowie angeordnete Verriegelungsaufnahmen der Tragelemente 24, 25 ein- und ausriegelbar sind. Bevorzugterweise sind die Ver­ riegelungselemente im Schlitten versenkbar.

In der Meßposition des Meßobjektträgers sind, wie bereits aus­ geführt wurde, die Tragelemente 24 bzw. 25 von einer Hubvor­ richtung 28 des Windkanals übernehmbar bzw. an diese übergeb­ bar. Es kann sich dabei um eine bekannte Bauart handeln, die aus drei Hubspindeln 29, 30, 31 besteht. Sie sind im Meßbereich an der Meßstrecke am Boden des Windkanals angebracht und können in bekannter Weise aus- und zurückgefahren werden. Wenn sich die Meßstrecke in bevorzugter Weise an einer nicht dargestell­ ten, aber an sich bekannten Drehscheibe befindet, so sind auch die Hubvorrichtungen 28 an dieser Drehscheibe angebracht. Eine Drehscheibe hat bekanntlich den Vorteil, daß man die zu messen­ den Objekte bzw. Fahrzeuge auch schräg zur Windrichtung in den Meßbereich bzw. an die Meßstelle bringen und dann mittels der Drehscheibe dementsprechend ausrichten kann. Bevorzugterweise ist es bei der hier verwendbaren Windkanalanlage vorgesehen, daß die Fahrzeuge in vier verschiedenen, jeweils um 90° gegen­ einander versetzten, gegenüber der Windkanalachse um 45° ver­ setzten Transportbahnen oder -strecken an- und abtransportier­ bar sind. Auf diese Weise kann man den Windkanal mit verschie­ denen Vorbereitungsräumen, Werkstätten und dergleichen ausstat­ ten, die allesamt das unmittelbare Verbringen des Fahrzeugs in den Meßbereich gestatten. In keinem Falle muß der Meßobjekt­ träger eine andere als eine geradlinige Bewegung im Windkanal durchführen.

Die Hubspindeln 29, 30, 31 werden von unten her im Sinne des Pfeils 32 zugestellt, sobald der Meßobjektträger im Windkanal seine für das Messen geeignete Position erreicht hat. Sie wer­ den im Falle von U-förmigen Tragelementen 24, 25 gegen jeweils einen der drei U-Schenkel zugestellt und können damit vorzugs­ weise auch ferngesteuert und verriegelt werden. Nach dem Abkup­ peln von den Schlitten 21, 22 und dem Entfernen des schlitten­ freien Meßobjektträgers im Sinne des Pfeils 12 oder in Gegen­ richtung werden die Tragelemente 24, 25 gleichzeitig abgesenkt, was wiederum ferngesteuert erfolgen kann. Die Absenkung ist beendet, wenn die Fahrzeugräder entweder am Boden oder - wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 vorgesehen - an entsprechenden Raddrehelementen 15 aufstehen.

Im Falle von Raddrehelementen 15, die jeweils durch kleine Laufbänder gebildet sind, ist das oder jedes Laufband beim Mes­ sen im Bereich der Radaufstandsfläche vom zugeordneten Tragele­ ment 24, 25 umschlossen.

Die beiden diesseits und jenseits der Schlitten 21, 22 gelege­ nen Teile der Transporteinheiten 16, 17 können außer den ange­ sprochenen Aggregaten und Steuerungen auch noch Batterien und dergleichen Zubehör für das Betätigen und/oder Fahren aufneh­ men.

Claims (33)

1. Verfahren zum genauen Positionieren eines aerodynamisch zu untersuchenden Meßobjekts, insbesondere eines Fahrzeugs, in einer Meßposition in einem Windkanal, in der es eine genau vorgegebene Relativlage zur Kanalachse des Windka­ nals einnimmt, wobei sich das Meßobjekt in der Meßposition über Hilfsstützen, insbesondere Räder, und/oder Beine lagestabil am Boden (13) des Windkanals abstützt m. H. eines bewegbaren Meßobjektträgers, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßobjekt außerhalb des Windkanals auf den zumindest in Windkanallängsrichtung (12) verschieb- und verfahrbaren Meßobjektträger (1) aufgesetzt und gegenüber diesem genau ausgerichtet wird, daß der Meßobjektträger (1) mit dem ausgerichteten Meßobjekt in den Windkanal verbracht und darin in genau vorgegebener Position angehalten wird, daß anschließend das Meßobjekt lediglich in vertikaler Richtung an die Meßstrecke des Windkanals übergeben und dadurch oder danach arretiert wird, wobei der Meßobjektträger (1) in eine die Messung nicht beeinflussende und/oder störende Warteposition gebracht wird, daß nach der Messung das Meßobjekt vom Meßobjekt­ träger (1) wieder übernommen oder an diesen übergeben wird, und daß schließlich der Meßobjektträger (1) mit dem Meßobjekt aus dem Windkanal gebracht wird, wobei weiterhin der Meßobjektträger (1) mittels Konen und Gegenkonen, insbesondere im Windkanalboden (13) der Meßstrecke, reproduzierbar genau in Meßposition ausgerichtet wird, wobei vorzugsweise eine charakteristische Referenzlinie des Meßobjekts eine bestimmte Relativlage zur Windkanalachse in der Meßtrecke einnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beladene Meßobjektträger (1) mittels Laufrädern (2) in den und aus dem Windkanal verfahren wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beladene Meßobjektträger (1) mittels den Laufrädern (2) spurgeführt verfahren wird.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßobjekt auf dem Meßobjektträger (1) dreidimensional, insbesondere aber quer zur Windkanal-Längsachse, gegenüber dem Meßobjektträger (1) ausgerichtet wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1), insbesondere bündig, in den Boden (13) des Windkanals abgesenkt wird, wobei das Meßobjekt beim Absenken von Tragelementen (7) des Meßobjektträgers (1) an stationäre Stützelemente (14) bzw. Stützelementteile und/oder Raddrehelemente (15) im Bereich der Meßstrecke an der Meßposition übergeben wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1) nach der Übergabe des Meßobjekts an Hubvorrichtungen (28) des Windkanals zumindest aus dem Meßbereich des Windkanals verbracht wird, wobei mittels der Hubvorrichtungen (28) das Meßobjekt im Bereich der Meßstrecke an der Meßposition auf den Boden (13) des Windkanals, auf Raddrehelemente (15) am Boden (13) oder dergleichen abgesenkt wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vermessens eines Meßobjekts innerhalb des Windkanals wenigstens ein weiteres Meßobjekt außerhalb des Windkanals gegenüber einem weiteren Meßobjektträger (1) ausgerichtet und zur Messung vorbereitet wird, wobei die Aufstandsflächen der Hilfsstützen des Meßobjekts, vorzugsweise der Laufräder (2) des Kraftfahrzeugs, freigehalten werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1) auf einer an sich bekannten Dreh­ scheibe im Bereich der Meßposition abgestellt wird, wobei während des Einfahrens des Meßobjektträgers (1) in die Meßposition oder dessen Entfernens aus derselben die Dreh­ scheibe mit der beim Messen in der Windkanalachse liegen­ den Referenzlinie in die Verfahrrichtung des Meßobjekt­ trägers (1) gedreht wird und der Meßobjektträger (1) radial auf das Drehzentrum der Drehscheibe zu- bzw. von ihm weggefahren wird und daß nach Abstellen des Meß­ objektes auf die Drehscheibe beide gemeinsam mit der Referenzlinie bzw. Mittellängsachse in die Längsachse des Windkanals verschwenkt werden.

9. Vorrichtung zum genauen Positionieren eines aerodynamisch zu untersuchenden Meßobjekts, insbesondere eines Fahrzeugs, in einer Meßposition in einem Windkanal, in der es eine genau vorgebbare Relativlage zur Kanalachse des Windkanals einnimmt, wobei sich das Meßobjekt in der Meßposition über Hilfsstützen, insbesondere Räder, und/oder Beine lagestabil am Boden (13) des Windkanals abstützt m. H. eines bewegbaren Meßobjektträgers, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den relativ zur Meßstrecke des Windkanals verschieb- und verfahrbaren Meßobjektträger (1) zur lagegenauen Aufnahme des Meßobjekts, wobei in Längs- und Querrichtung (10, 9) wirksame Konusse mit ortsfesten Gegenkonussen im Bereich der Meßstrecke des Windkanals eine genaue, reproduzierbare Meßposition im Windkanal gewährleisten, und wobei der Meßobjektträger (1) oder zumindest lösbare Teile davon in der Übergabestellung an der Meßstrecke mittels einer Hebevorrichtung absenkbar und anhebbar ist bzw. sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1) mit vorzugsweise vier, die Ecken eines Rechtecks markierenden Tragelementen (7) für Hilfs­ stützen des Meßobjekts, insbesondere Laufräder des Kraft­ fahrzeugs, ausgestattet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (7) in etwa horizontaler Richtung (10) quer (9) zur Transportrichtung (12) des Meßobjekts (1) verschieb- und arretierbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement (7) aus einem Paar Stäben (8) besteht, deren gegenseitiger Abstand so gewählt und insbesondere einstellbar ist, daß die Aufstandsfläche der jeweils aufliegenden Hilfsstütze des Meßobjekts, insbesondere eines Laufrads eines Kraftfahrzeugs, die Tragelemente (7) nach unten hin überragt.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung (12) gesehen der Abstand der beiden Tragelemente (7) einstellbar ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (14) als Schwellerstützen ausgebildet und sie insbesondere teilbar sind.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem mit dem Meßobjektträger (1) in der Meßposition Bestandteil des Windkanalbodens (13) ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1) in Transportrichtung (12) gesehen ein linkes und ein rechtes Längsteil (3, 4) aufweist und sich diese Teile beim Messen links bzw. rechts eines Laufbands (11) oder einer Windkanalbodenteilfläche an der Meßstelle im Windkanal befinden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Längsteile (3, 4) zumindest in der maximal an­ gehobenen Stellung des Meßobjektträgers (1) koppelbar sind, und daß dabei Laufräder (2) des letzteren in Arbeitsstellung bringbar sind.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßobjektträger (1) aus zwei in Transportrichtung (12) hintereinander angeordneten Transporteinheiten (16, 17) besteht, die jeweils die Hilfsstützen des Meßobjekts, ins­ besondere die Laufräder eine Achse des Kraftfahrzeugs, aufnehmen und die zumindest bei einem Leertransport me­ chanisch (18, 20) oder über eine elektronische Abstands­ halterung kuppelbar sind, wobei vorzugsweise beide Trans­ porteinheiten (16, 17) selbstangetrieben, insbesondere mittels Laufrädern (20) selbstfahrbar sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transporteinheit (1, 2) mittels wenigstens vier Laufrädern (20) oder Laufradpaaren verfahrbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transporteinheit (16, 17) zwei quer zu ihrer Transport­ richtung (12) verstellbare (23) Schlitten (21, 22) zur Abstützung je eines Laufrads oder dergleichen des Meßob­ jekts, insbesondere des Kraftfahrzeugs, aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (21, 22) gegeneinander oder gleichzeitig in die gleiche Richtung verstell- inbesondere verschiebbar an ihrer Transporteinheit (16, 17) gelagert sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (21, 22) servomotorisch und insbesondere fern­ gesteuert verstellbar sind.

23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinheiten (16, 17) servomotorisch und insbesonde­ re ferngesteuert gegeneinander oder auseinander bewegbar sind.

24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinheiten (16, 17) über ein Spindelpaar oder Spindel-Tripel verstellbar miteinander gekuppelt sind.

25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten (21, 22) an seinem außen gelegenen Ende ein im Wesentlichen U- oder rahmenförmiges Tragelement (24, 25) zur Aufnahme eines Fahrzeugrads trägt, das abnehmbar ge­ halten und in der Meßposition mit einer am Windkanal ver­ bleibenden Hubvorrichtung (28) kuppelbar oder zumindest von dieser übernehmbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement (24, 25) mittels einer fernbetätigbaren Ver­ riegelungsvorrichtung vom zugeordneten Schlitten (21, 22) lösbar ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Ver­ riegelungselemente der Verriegelungsvorrichtung im Schlit­ ten (21, 22) versenkbar sind und sie in Arbeitsstellung in Aussparungen oder dergleichen Aufnahmen des Tragelements (24, 25) verriegelnd eingreifen.

28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (28) zwei oder vorzugsweise drei Hubspin­ deln (29, 30, 31) aufweist, die von unten her gegen das zugeordnete Tragelement (24, 25) zustellbar und daran an­ legbar oder bevorzugterweise damit kuppelbar sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubspindeln (29, 30, 31) ferngesteuert betätigbar sind.

30. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hubvorrichtungen (28) an einer Drehscheibe im Bereich der Meßstrecke befinden.

31. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich jedes in Meßstellung befindlichen Tragelements (24, 25) ein Laufband (11) oder Laufbandbereich befindet.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufband (11) beim Messen im Bereich der Radaufstandsflä­ che vom Tragelement (24, 25) umschlossen ist.

33. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkanal mehrere, vorzugsweise vier um jeweils 90° gegen­ einander versetzte Transportbahnen oder -strecken aufweist und die Drehscheibe gegen jede in Drehrichtung ausrichtbar ist.