AT512104A2

AT512104A2 - Prüfstand und Verfahren zum Testen eines drehmomentübertragenden Bauteils

Info

Publication number: AT512104A2
Application number: AT500922013A
Authority: AT
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-05-15
Also published as: WO2014122014A2; DE112014000692A5; AT512104B1; WO2014122014A3; AT512104A3

Abstract

Um an drehmomentübertragende Bauteilen Tests bei hohen Drehmoment und Drehzahl mit geringem Aufwand zu ermöglichen, ist im Prüfstand (1) ein Dreiwellengetriebe (6) mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement vorgesehen, wobei die erste Prüflingsaufnahme (13a) mit einem ersten Eingangselement des Dreiwellengetriebes (6) wirkverbunden ist und die zweite Prüflingsaufnahme (13b) mit dem Ausgangselement des Dreiwellengetriebes (6) wirkverbunden ist, womit die erste Prüflingsaufnahme (13a) und die zweite Prüflingsaufnahme (13b) durch den ersten Elektromotor (2) antreibbar sind und das zweite Eingangselement des Dreiwellengetriebes (6) mit einem zweiten, unabhängig vom ersten Elektromotor (2) antreibbaren Elektromotor (12) wirkverbunden ist, womit bei Verdrehen des zweiten Elektromotors (12) zwischen erster und zweiter Prüflingsaufnahme (13a, 13b) ein Drehmoment erzeugbar ist.

Description

AV-3519 AT

Prüfstand und Verfahren zum Testen eines drehmomentübertragenden Bauteils

Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Testen eines drehmomentübertragenden Bauteils, insbesondere einer Kupplung oder einer Gelenkwelle, mit einer ersten, von einem ersten Elektromotor angetriebenen Prüflingsaufhahme, an der ein erster Teil des 5 zu prüfenden Bauteils angeordnet ist und einer zweiten Prüflingsaufnahme, an der ein zweiter Teil des zu prüfenden Bauteils angeordnet ist, und ein zugehöriges Testverfahren.

Beim Testen von drehmomentübertragenden Bauteilen, wie z.B. Kupplungen oder Drehgelenkwellen, welche hohe Leistungen übertragen können, ist, insbesondere für hohe Drehzahlen, ein großer technischer Aufwand erforderlich, um den interessanten Grenzbereich (hohes 10 Drehmoment bei hoher Drehzahl) einem Test zu unterziehen. Z.B. ist es, insbesondere bei hohen Drehzahlen, mit großem technischen Aufwand verbunden,, den Einfluss der entstehenden hohen Fliehkräfte auf die Kupplung, die über den Schlupf das übertragbare Drehmoment reduzieren, zu berücksichtigen. Die bisher übliche Anordnung mit elektrischem Antrieb und Betastungseinheit muss der Kupplung das maximale Kupplungsmoment bei maxi-15 maler Drehzahl, und somit eine hohe Leistung, zu und von der Kupplung wieder abfuhren, ohne dass eine relevante Leistung an der Kupplung selber abfällt. Dadurch erhöht sich aufgrund der Anforderungen an den Antrieb der Aufwand für den Antrieb erheblich. Befrachtet man z.B. einen Prüfstand mit zwei Elektroantrieben, also die bisher übliche Anordnung, dann kann im Falle eines Prüfling ohne Schlupf, wie z.B. eine Gelenkwelle, das Drehmoment 20 durch den ersten Antrieb aufgeprägt werden und der zweite Antrieb muss das gleiche Drehmoment (als Gegenmoment) aufbringen. Wenn der Prüfling nun unter dem Drehmoment mit konstanter Drehzahl gedreht wird, so hat der erste Elektroantrieb die benötigte Leistung einzuprägen und der zweite Elektroantrieb dieselbe Leistung wieder abzunehmen. Jeder der Elektroantriebe hat damit die volle Leistung aufzubringen und ist demgemäß auszulegen. 25 Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, diesen Nachteil bekannter Prüfstände für drehmomentübertragende Bauteile zu beheben und Tests bei hohen Drehmoment und Drehzahl mit geringem Aulwand zu ermöglichen..

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem ein Dreiwellengetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement vorgesehen ist, wobei die erste Prüflings-30 aufnahme mit einem ersten Eingangselement des Dreiwellengetriebes wirkverbunden ist und die zweite Prüflingsaufhahme mit dem Ausgangselement des Dreiwellengefriebes wirkverbunden ist, womit die erste Prüflingsaufhahme und die zweite Prüflingsaufhahme durch den ersten Elektromotor antreibbar sind und das zweite Eingangselement des Dreiwellengetriebes mit einem zweiten, unabhängig vom ersten Elektromotor antreibbaren Elektromotor 35 wirkverbunden ist, womit bei Verdrehen des zweiten Elektromotors zwischen erster und -1-

AV-3519 AT zweiter Prüflingsaufnahme ein Drehmoment erzeugbar ist. Ein Verdrehen bedeutet hierbei, dass durch den zweiten Elektromotor der Drehwinkel zwischen der ersten Prüflingsaufnahme und der zweit«! Prüflingsaufnahme verändert wird. Sind die beiden Prüflirvgsaufhahmen durch einen drehmomentenübertragenden Prüfling verbunden, so entsteht durch dieses Ver-5 drehen ein Drehmoment. Durch diese Anordnung ist es möglich, dass die Leistungen der Elektromotoren wesentlich unter der vom Bauteil zu übertragenen Leistung liegen können und dennoch der Bauteil der vollen, gewünschten Belastung, insbesondere auch hohe Drehmomente bei hohen Drehzahlen, ausgesetzt werden kann. Erfindungsgemäß wird das Drehmoment nur einmal aufgebracht (durch Verspannung der Anordnung) und ist dann ohne 10 Aufwand von außen in der Anordnung „eingesperrf (zumindest wenn kein Schlupf auftritt). Der Prüfling kann nun mit relativ geringer Leistung vom ersten Elektromotor gedreht werden, da hier lediglich die Verlustleistung durch Reibung in den Lagern und Getriebe aufzuwenden ist. Der zweite Elektromotor ist im Falle eines schlupffreien Prüflings im Stillstand, da die Verspannung konstant ist, und somit ohne Leistungseinbringung. Er muss nur die beim Be-15 trieb auftretenden Verluste durch einen eventuellen Schlupf aufbringen, also nur wenn er die Verspannung nachregeln muss. Die Kosten für einen solchen Prüfstand, die maßgeblich von den Antriebsmotoren bestimmt werden, können damit erheblich reduziert werden. Für einen einfachen konstruktiven Aufbau des Prüfstandes ist es vorteilhaft, wenn die erste Prüflingsaufnahme an einer ersten Prüflingswelle und/oder die zweite Prüflingsaufnahme an 20 einer zweiten Prüflingswelle angeordnet ist.

Wenn die erste und/oder die zweite Prüflingswelle in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, kann der zu prüfende Bauteil einfach gewechselt werden bzw. können Bauteile unterschiedlichster Länge geprüft werden.

Der Achswinkel zwischen den beiden Prüflingsaufnahmen kann einfach verstellt werden, 25 wenn die zweite Prüflingswelle verschwenkbar angeordnet ist, was bei bestimmten Bauteilen, wie z.B. Gelenkwellen, die möglichen Testsituationen erweitert.

Ganz besonders vorteilhaft und konstruktiv einfach ist das Ausgangselement des Dreiwellengetriebes mit einem Drehstab als Torsionselement verbunden, wobei der Drehstab mit der zweiten Prüflingsaufnahme wirkverbunden isL Ein Drehstab hat einen bekannten Zusam-30 menhang zwischen Verdrehung und Drehmoment, sodass das gewünschte Drehmoment auf einfache und genaue Weise eingestellt werden kann. Dazu wird der Drehstab bevorzugt, da konstruktiv einfach, über ein Getriebe, und insbesondere über zwei Umlenkgetriebe und eine dazwischen angeordnete Getriebewelle, mit der zweiten Prüflingsaufnahme wirkverbunden. -2-

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Wenn dazu die Getriebewelle in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, kann ein gewünschter Winkelversatz bzw. Achsversatz zwischen erster und zweiter Prüflingsaufhahme bzw. den daran angeordneten Teilen des zu prüfenden Bauteils hergestellt werden, was wiederum für bestimmte Bauteile, wie z.B. Gelenkswellen die Möglichkeiten der Testsituatio-5 nen erweitert.

Durch Vorsehen einer schaltbaren Systemkupplung zwischen den beiden Umlenkgetrieben, können auch Anfahrtest durchgeführt werden, was insbesondere bei Kupplungen interessant ist. Gleichermaßen lassen sich damit auch Schaltvorgänge an Kupplungen simulieren, ohne den Testlauf unterbrechen zu müssen. 10 Vorteilhafterweise kann der Prüfstand ergänzt werden, indem die zweite Prüflingsaufnahme mit einem dritten Elektromotor oder mit einer Schwungmasse oder einem Zusatzaggregat wirkverbunden ist. Durch den Elektromotor, der Schwungmasse und/oder einem Zusatzaggregat, wie z.B. eine Belastungseinheit, kann eine anzutreibende oder abzubremsende, auch veränderliche, Masse simuliert werden. Dabei ist vorteilhaft zwischen zweiten Prüflingsauf-15 nähme und dem dritten Elektromotor oder der Schwungmasse oder dem Zusatzaggregat eine zweite Systemkupplung vorgesehen, um diese Komponenten nur bei Bedarfzuschalten zu können. Für die Durchführung von Prüfläufen am Bauteil ist es vorteilhaft an der ersten und/oder an der zweiten Prüflingsaufnahme eine Drehmomentenmesseinrichtung oder eine Drehzahl-20 messeinrichtung vorzusehen. Die Messwerte können dann in bekannter Wieise in einer Prüf-Standsteuereinheit erfasst und zur Steuerung des Prüfstandes bzw. des Prüflaufs ausgewertet werden und/oder zur Dokumentation des Prüflaufes gespeichert werden.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal-25 tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.1 ein Schemabild des erfindungsgemäßen Prüfstandes ohne drehmomentübertragenden Bauteil,

Fig.2 ein Schemabild des erfindungsgemäßen Prüfstandes mit einer Kupplung als drehmomentübertragenden Bauteil und 30 Fig.3 verschiedene Ergänzungsmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Prüfstandes.

Die Erfindung wird nachfolgend nicht einschränkend anhand eines Prüfstandes 1 für eine Kupplung als drehmomentübertragenden Bauteil (Prüfling) beschrieben. Fig.1 zeigt den erfindungsgemäßen Prüfstand 1 für Kupplungen in einer bevorzugten Ausgestaltung im offenen Zustand, ohne Kupplung. Ein erster Elektromotor 2 dient als Antrieb für den Prüfstand -3-

AV-3519 AT zur Durchführung von Testläufen an Kupplungen. Der erste Elektromotor 2 treibt ein Antriebsrad 3, z.B. ein Zahnrad, an. Das Antriebsrad 3 bildet mit einem Abtriebsrad 4 ein erstes Getriebe G1, z.B. in Form eines Zahnradgetriebes (wie im dargestellten Ausführungsbeispiel) oder auch als Zugmittelgetriebes. Das Abtriebsrad 4 sitzt an einem Ende einer ersten 5 Prüflingswelle 5. Am anderen Ende der ersten Prüflingswelle 5 kann an einer ersten Prüflingsaufnahme 13a ein erster Teil des zu prüfenden Bauteils, wie z.B. ein erster Kupplungsteil einer zu testenden Kupplung, angeordnet werden, z.B. indem dieses Ende der Prüflingswelle 5 kerbverzahnt ausgeführt ist, wobei auf die Kerbverzahnung ein Prüflingssteil angeordnet wird. Alternativ kann an der ersten Prüflingsaufnahme 13a auch ein geeigneter Prüf-10 iingsadapter angeordnet sein, an dem der Prüflingsteil befestigt werden kann oder eine Zwischenwelle zum Prüfling montiert werden kann.

Im Prüfstand 1 ist weiters ein Dreiwellengetriebe 6, z.B. wie hier in Form eines Umlaufgetriebes bzw. Planetengetriebes, angeordnet. Ein Dreiweltengetriebe 6 ist dabei bekanntermaßen ein Getriebe mit drei unabhängigen Wellen, wobei zwei Wellen als Eingang und eine Welle 15 als Ausgang (Summiergetriebe) oder eine Welle als Eingang und zwei Wellen als Ausgang (Aufteilungsgetriebe) vorgesehen sind. Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel eines Planetengetriebes weiter erläutert, wobei die Ausführungen analog für alle Arten von Dreiwellengetriebe gelten.

Das Sonnenrad 7 des Dreiwellengetriebes 6 ist an einem Ende eines Drehstabes 8 ange-20 ordnet. Das äußere Hohlrad 9 des Dreiwellengetriebes 6 ist im Eingriff mit dem vom Elektromotor 2 angetriebenen Antriebsrad 3. Zwischen Hohlrad 9 und Sonnenrad 7 sind Planetenräder 10 angeordnet die wiederum auf einem Planetenträger 11 angeordnet sind. Der Pia-netenträger 11 ist mit der Motorwelle eines zweiten Elektromotors 12 verbunden. Es ist anzumerken, dass der Drehstab 8 auch am Hohlrad 9 angeordnet sein könnte. Ebenso könnte 25 der Elektromotor 12 auch an einem anderen Element des Dreiwellengetriebes 6 als am Planetenträger 11 angreifen.

Allgemein wird ein erstes Eingangselement, z.B. eine Eingangswelle, des Dreiwellengetriebes 6 vom Antriebsrad 3 und ein zweites Eingangselement, z.B. eine Eingangswelle, des Dreiwellengetriebes 6 von zweiten Elektromotor 12 angetrieben. Das Ausgangselement, z.B. 30 eine Ausgangswelle, des Dreiwellengetriebes 6 ist wiederum mit dem Drehstab 8 und damit mit der zweiten Prüflingsaufnahme 13b verbunden.

Das Getriebe G1 hat im Wesentlichen zwei Funktionen, nämlich die Drehrichtungsanpassung der Prüflingsaufnahme 13a und die Drehzahlanpassung vom Elektromotor 2 auf die benötigte Prüflingsdrehzahl. Wenn die Drehzahlanpassung nicht erforderlich ist, dann kann 35 das Getriebe G1 auch entfallen und der Elektromotor 2 könnte direkt an der ersten Prüf-

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Der Drehstab 8 treibt hier über zwei Umlenkgetriebe G2, G3, z.B. in Form eines Zahnradgetriebes mit Kegelrädern, eine zweite Prüflingsweile 14 an, an der eine zweite Prüflingsaufnahme 13b, z.B. in Form eines Adapterflansches, angeordnet ist. An der zweiten Prüflingsaufnahme 13b kann ein zweiter Teil des zu prüfenden Bauteils, wie z.B. ein zweiter Kupplungsteil der zu prüfenden Kupplung, angeordnet werden. Anstelle der beiden Umlenkgetriebe G2, G3 in Form von Zahnradgetrieben sind natürlich auch andere Getriebe, wie z.B. ein Zugmittelgetriebe, denkbar. Am Drehstab 8 können auch Drehschwingungsdämpfer angeordnet werden.

Anstelle des Drehstabes 8 könnte auch ein beliebiges anderes Torsionselement verwendet werden, dass bei einer Winkelverschiebung ein bestimmtes Drehmoment erzeugt.

Zwischen erstem Umlenkgetriebe G2 und zweitem Umlenkgetriebe G3 ist hier auch eine schaltbare Systemkupplung 15, vorzugsweise eine schaltbare formschlüssige Kupplung, angeordnet. Damit kann für bestimmte Testläufe, wie z.B. für einen Anlauftest (siehe unten), der Drehstab 8 und die zweite Prüflingswelle 14 entkoppelt werden. Weiters ist hier zwischen zweiter Prüflingswelle 14 und der zweiten Prüflingsaufnahme 13b eine Drehmomenten-messeinrichtung 16, z.B. in Form eines bekannten Drehmomentenmessflansches, angeordnet. Die Drehmomentenmesseinrichtung 16 könnte aber natürlich auch an der ersten Prüflingswelle 5, oder an beiden Positionen, angeordnet sein. An der ersten und/oder zweiten Prüflingswelle 5 kann zusätzlich auch eine Drehzahlmesseinrichtung 24 angeordnet werden.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die zweite Prüflingsaufnahme 13b und/oder die erste Prüflingsaufnahme 13a, gegebenenfalls mit der Drehmomentenmesseinrichtung 16, in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, z.B. indem die zweite Prüflingswelle 14 als Hohlwelle mit Innenverzahnung ausgeführt ist, die auf einer mit dem Getriebe G3 verbundenen, verzahnten Getriebewelle 17 verschiebbar angeordnet ist, wie in Fig.1 angedeutet. Alternativ könnte das Getriebe G3 auch als Getriebe mit einem Kronenrad ausgeführt sein, was ebenfalls eine gewissen axiale Verschiebung der zweiten Prüflingswelle 14 ermöglicht. Durch die axiale Verschiebbarkeit der ersten oder zweiten Prüflingswelle 5,14 kann der zu -5-

AV-3519AT testende Prüfling auf einfache Weise gewechselt werden. Ebenso kann die Getriebewelle 18 zwischen Systemkupplung 15 bzw. erstem Umlenkgetriebe G2 und zweitem Umlenkgetriebe G3 axial verschiebbar ausgeführt sein, um z.B. Gelenkwellen wie Halbachsen oder dergleichen unter einem Winkelversatz testen zu können. Falls erforderlich kann die Anordnung 5 auch mit einer Verstellmöglichkeit des Achswinkels zwischen den beiden Prüflingsaufnahmen 13a, 13b ergänzt werden, z.B. indem die Prüflingswelle 14 und alle damit verbundenen Teile um den Centerpunkt im Getriebe G3 drehbar ausgeführt werden.

In Fig.2 ist der Prüfstand 1 für einen drehmomentübertragenden Bauteile 19, z.B. eine Kupplung, wie z.B. eine Lamellenkupplung, dargestellt. Ein erster Teil 19a der Kupplung ist mit der 10 ersten Prüflingsaufhahme 13a, hier direkt auf der Prüflingswelle 5 als Prüflingsaufnahme, verbunden und ein zweiter Teil 19b der Kupplung mit der zweiten Prüflingswelle 14 bzw. der Prüflingsaufnahme 13 (hier in Form eines Adapterflansches).

Fig.3 zeigt verschiedene Erweiterungsmöglichkeiten des Prüfstandes. Dazu kann am der zweiten Prüflingswelle 14 abgewandten Ende der Getriebewelle 17 eine Schwungmasse 21, 15 z.B. in Form eines Schwungrades, zur Simulation einer bestimmten Trägheit, und/oder ein dritter Elektromotor 20 angeordnet werden. Gegebenenfalls kann dazu auch eine zweite Systemkupplung 22 zum Zu- und Wegschalten der Schwungmasse und/oder des dritten Elektromotors 20 vorgesehen sein. Der dritte Elektromotor 20 kann auch durch einen Hilfsflansch 23 bei Bedarf angeflanscht werden. Am Hilfsflansch 23 oder an der zweiten System-20 kupplung 22 können aber auch andere Zusatzaggregate, wie z.B. eine Belastungseinheit, eine Bremse, etc., angeordnet werden. Mit dem dritten Elektromotor 20 oder dem Zusatzag-gregat können dann verschiedene Lastzustände simuliert werden. Selbstverständlich können der dritte Elektromotor 20, die Schwungmasse 21, die zweite Systemkupplung 22 und/oder der Hilfsflansch 23 auch zwischen erster Systemkupplung 15 und Getriebe G3 angeordnet 25 werden.

Nachfolgend wird nun die Funktion des Prüfstandes 1 erläutert. Der erste Elektromotor 2 treibt das Antriebsrad 3 und damit das erste Getriebe G1 und die Kupplung 19 an, die sich somit mit dem Elektromotor 2 gemäß dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes G1 mitdreht. Das Antriebsrad 3 treibt aber auch über das Hohlrad 9 das Dreiwellengetriebe 6 an, 30 womit sich auch das Sonnenrad 7 und der Drehstab 8 mitdrehen. Über die Umlenkgetriebe G2, G3 wird auch die zweite Prüflingswelle 14 angetrieben. Die Übersetzungen des Dreiwellengetriebes 6 und der Umlenkgetriebe G2, G3 werden dabei so gewählt, dass sich die erste und die zweite Prüflingswelle 5,14 mit der gleichen Drehzahl drehen.

Wird über den zweiten Elektromotor 12 und unabhängig vom ersten Elektromotor 2 der Pla-35 netenträger 11 um einen Winkel verdreht, kommt es über die Planetenräder 10 und das -e-

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Sonnenrad 7 zu einer Winkelverschiebung am Drehstab 8, bzw. allgemein am Torsionselement, wodurch ein Drehmoment in der Anordnung und somit auch zwischen ersten und zweiten Teil 19a, 19b des drehmomentübertragenden Bauteils 19 aufgebaut wird. Ein Verdrehen bedeutet hierbei, dass durch den zweiten Elektromotor 12, bei geschlossener Sys-5 temkupplung 15, jedoch fehlendem Bauteil, der Drehwinkel zwischen der ersten Prüflingsaufnahme 13a und der zweiten Prüflingsaufnahme 13b verändert wird. Sind die beiden Prüf-lingsaufhahmen 13a, 13b aber durch einen Bauteil 19, welcher in der Lage ist ein Drehmoment zu übertragen, verbunden, so entsteht über den Drehstab 8 ein Drehmoment durch dieses Verdrehen. Aufgrund der bekannten und definierten Torsionssteifigkeit des Drehsta-10 bes 8, ist der Zusammenhang zwischen Winkelverschiebung und Drehmoment bekannt. Der Bauteil 19 wird damit „vorgespannt1. Auf diese Weise kann das übertragene Drehmoment insbesondere auch bei hohen Drehzahlen, erzeugt werden. Ist das Drehmoment über die Verspannung im Drehstab 8 über den Elektromotor 12 aufgebaut, muss der Elektromotor 2 nur noch die im allgemeinen geringen Verluste in den Lagern und den Übersetzungen abde-15 cken, nicht jedoch die wesentlich höhere Leistung welche über den Bauteil 19 übertragen wird. Damit der Elektromotor 12 während der Verspannung nicht das aufgebrachte Drehmoment abstützen muss, kann im Dreiwellengetriebe 6 auch eine Bremse oder ein Anschlag vorgesehen sein, die den Planetenträger 11 oder einen anderen Teil des Dreiwellengetriebes 6 festhält. 20 Weist der Bauteil 19, wie insbesondere eine Kupplung, nun einen Schlupf auf, so würde sich die Winkelverschiebung im Drehstab 8, und somit das Drehmoment, durch den Schlupf weder abbauen. Um dies zu kompensieren, kann nun der zweite Elektromotor 12 mit passender, vom Schlupf abhängiger Drehzahl gedreht werden, wodurch die für das gewünschte Drehmoment erforderliche Winkelverschiebung am Drehstab 8 permanent aufrecht erhalten 25 werden kann. Der zweite Elektromotor 12 muss demnach zusätzlich die im Bauteil 19, z.B. durch Schlupf, umgesetzte Verlustleistung aufbringen, welche in der Regel ebenfalls wesentlich kleiner als die über den Bauteil übertragene Leistung ist. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht somit darin, dass die Leistungen der Elektromotoren 2,12 wesentlich unter der vom Bauteil 19 (Kupplung, Gelenkwelle) zu übertragenen Leistung liegen können 30 und dennoch der Bauteil 19 der vollen Belastung ausgesetzt werden kann.

Ein Testlauf für eine Kupplung als drehmomentübertragenden Bauteil 19 könnte im Prüfstand 1 nun z.B. wie folgt ablaufen. Bei offener Systemkupplung 15 kann der zweite Teil 19b der Kupplung zum Stillstand gebracht werden, der erste Teil 19a der zu testenden Kupplung kann mit jeder beliebigen Drehzahl gedreht werden. Durch Schließen der zu testenden 35 Kupplung wird nun die Schwungmasse 21 (also eine Trägheit) mit dem von der Kupplung übertragenen Drehmoment beschleunigt und so der Anfahrvorgang simuliert. Alternativ dazu -7-

AV-3519AT kann die zu beschleunigende Masse, z.B. eine simulierte Fahrzeugmasse, mittels des dritten Elektromotors 20 oder einer anderen geeigneten Belastungseinheit simuliert werden. Auch kann der dritte Elektromotor 20 oder die andere geeignete Belastungseinheit ergänzend zur Schwungmasse 21 eingesetzt werden. 5 Nach vollständigem Schließen der zu testenden Kupplung ist auch an der Systemkupplung 15 kein oder nur ein geringer Drehzahiunterschied vorhanden, womit auch die Systemkupplung 15 geschlossen und ein Drehmoment über die vorhin beschriebene Verspannung über den Drehstab 8 aufgebracht werden kann. Mit dieser Anordnung kann somit z.B. ein Anfahrvorgang mit schleifender Kupplung dargestellt und unmittelbar anschließend das von der 10 Kupplung übertragbare Drehmoment geprüft werden.

Mit dieser Anordnung kann auch während des laufenden Betriebes, nach öffnen der Systemkupplung 15 und der zu testenden Kupplung, durch Abbremsen oder Beschleunigen einer Seite der zu testenden Kupplung, wieder ein Drehzahlunterschied hergestellt werden, welcher durch Schließen der zu testenden Kupplung wieder ausgeglichen werden kann. Es 15 kann somit ein KupplungsVorgang wie in einem Fahrzeug bei Hoch- bzw. Rückschaltvorgängen simuliert werden und anschließend wieder das übertragbare Drehmoment an der Kupplung geprüft werden, ohne den Versuch unterbrechen zu müssen.

Der Test von z.B. Gelenkwellen unter z.B. Achsversatz bzw. Winkelversatz kann in oben beschriebener Art, mit geschlossener Systemkupplung 15 bei jeder gewünschten Drehzahl 20 und jedem gewünschten Drehmoment durchgeführt werden.

Claims

AV-3519 AT Patentansprüche 1. Prüfstand zum Testen eines drehmomentübertragenden Bauteils (19), insbesondere einer Kupplung oder einer Gelenkwelle, mit einer ersten, von einem ersten Elektromotor (2) 5 angetriebenen Prüflingsaufnahme (13a), an der ein erster Teil (19a) des zu prüfenden Bauteils (19) angeordnet ist und einer zweiten Prüflingsaufnahme (13b), an der ein zweiter Teil (19b) des zu prüfenden Bauteils (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dreiwellengetriebe (5) mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement vorgesehen ist, wobei die erste Prüflingsaufnahme (13a) mit einem ersten Eingangselement des 10 Dreiwellengetriebes (6) wirkverbunden ist und die zweite Prüflingsaufnahme (13b) mit dem Ausgangselement des Dreiwellengetriebes (6) wirkverbunden ist, womit die erste Prüflingsaufnahme (13a) und die zweite Prüflingsaufriahme (13b) durch den ersten Elektromotor (2) antreibbar sind und dass das zweite Eingangselement des Dreiwellengetriebes (6) mit einem zweiten, unabhängig vom ersten Elektromotor (2) antreibbaren Elektromotor (12) wirk-15 verbunden ist, womit bei Verdrehen des zweiten Elektromotors (12) zwischen erster und zweiter Prüflingsaufnahme (13a, 13b) ein Drehmoment erzeugbar ist.
2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Prüflingsaufnahme (13a) an einer ersten Prüflingswetle (5) angeordnet ist.
3. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Prüflingsauf-20 nähme (13b) an einer zweiten Prüflingswelle (14) angeordnet ist.
4. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Prüflingswelte (5,14) in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.
5. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 25 zweite Prüflingswelle (14) verschwenkbar angeordnet ist.
6. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement des Dreiwellengetriebes (6) mit einem Drehstab (8) verbunden ist, der mit der zweiten Prüflingsaufnahme (13b) wirkverbunden ist.
7. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der 30 Drehstab (8) über ein Getriebe mit der zweiten Prüflingsaufnahme (13b) wirkverbunden ist.

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8. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (8) über zwei Umlenkgetriebe (G2, G3) und eine dazwischen angeordnete Getriebewelle (18) mit der zweiten Prüflingsaufnahme (13b) wirkverbunden ist
9. Prüfstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (18) in 5 axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist
10. Prüfstand nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Umlenkgetrieben (G2, G3) eine schaltbare Systemkupplung (15) angeordnet ist
11. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Prüflingsaufnahme (13b) mit einem dritten Elektromotor (20) oder mit einer 10 Schwungmasse (21) oder einem Zusatzaggregat wirkverbunden ist
12. Prüfstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zweiter Prüf-lingsaufnahme (13b) und dem dritten Elektromotor (20) oder der Schwungmasse (21) oder dem Zusatzaggregat ein zweite Systemkupplung (22) angeordnet ist.
13. Prüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der 15 ersten und/oder an der zweiten Prüflingsaufnahme (13a, 13b) eine Drehmomentenmessein-richtung (16) oder eine Drehzahlmesseinrichtung (24) vorgesehen ist.
14. Verfahren zum Testen eines drehmomentübertragenden Bauteils (19), insbesondere einer Kupplung oder einer Gelenkwelle, wobei eine erste Prüflingsaufnahme (13a) mit einem ersten Teil (19a) des zu prüfenden Bauteils (19) und eine zweite Prüflingsaufnahme (13b) 20 mit einem zweiten Teil (19b) des zu prüfenden Bauteils (19) von einem ersten Elektromotor (2) angetrieben wird, wobei die zweite Prüflingsaufnahme (13b) über ein Dreiwellengetriebe (6) vom ersten Elektromotor (2) angetrieben wird und ein Eingangselement des Dreiwellengetriebes (6) unabhängig vom ersten Elektromotor (2) von einem zweiten Elektromotor (12) angetrieben wird, sodass durch eine Verdrehung des zweiten Elektromotors (12) um einen 25 bestimmten Winkel zwischen ersten und zweiten Teil (19a, 19b) des zu prüfenden Bauteils (19)ein Drehmoment erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor (12) mit einer bestimmten Drehzahl verdreht wird. -10-