DE102009036009A1

DE102009036009A1 - Kunststoff-Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand auf einen solchen Bremsprüfstand

Info

Publication number: DE102009036009A1
Application number: DE102009036009A
Authority: DE
Inventors: Klaus KIRSTÄTTER
Original assignee: Snap On Equipment GmbH
Current assignee: Snap On Equipment SRL
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-04-07
Also published as: CN102498379A; WO2011015354A1; EP2462419A1; US20120222476A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand, mit einem Laufrollenkörper (11), wobei die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Bremsprüfstand (12) für Kraftfahrzeuge mit einer solchen Laufrolle (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand und einen solchen Bremsprüfstand. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Laufrolle mit einem Laufrollenkörper sowie einen Bremsprüfstand, der eine Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gelagerten Laufrolle, eine Antriebseinheit zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung und eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit aufweist.
In der Praxis werden Bremsprüfstände beispielsweise verwendet, um Bremsprüfungen an Fahrzeugen, wie beispielsweise Personen- und Lastkraftwagen sowie Motorrädern vorzunehmen. In solchen Prüfständen werden die Räder der angetriebenen Achse des zu prüfenden Fahrzeuges auf eine oder mehrere drehbar gelagerte Laufrollen platziert. Anschließend werden verschiedene Prüfzyklen durchlaufen, in denen das Bremsverhalten geprüft werden kann.
Ein Bremsprüfstand ist beispielsweise aus der WO 2008/034629 A1 bekannt. In dieser Fahrzeugprüfeinrichtung steht das zu prüfende Rad mit zwei angetriebenen Laufrollen in Kontakt. Diese beiden Laufrollen dienen der Prüfung der Bremsen.
Die im Stand der Technik verwendeten Laufrollen sind dabei aus Stahl hergestellt und haben ein Hohlprofil. Nachteilig an solchen Stahllaufrollen sind hohe Herstellungskosten sowie ihr hohes Gewicht. Letzteres erweist sich insbesondere bei dem Endmontagevorgang bzw. Wartungsvorgängen als nachteilig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand bereitzustellen, die es ermöglicht, bei möglichst geringem Kostenaufwand möglichst viele Prüfungen an einem Fahrzeug durchzuführen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Bremsprüfstand mit einer solchen Laufrolle zur Verfügung zu stellen.
Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich der Laufrolle durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Laufrolle sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angeführt. Ferner wird die vorstehende Aufgabe hinsichtlich des Bremsprüfstands durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Insbesondere wird eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand mit einem Laufrollenkörper zur Verfügung gestellt, wobei die Mantelwand des Laufrollenkörpers zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei der Laufrollenkörper entweder ein Hohlzylinder oder ein Vollprofil sein kann. Eine aus Kunststoff ausgebildete Laufrolle ist sehr verschleißfest. Zudem hat eine solche Laufrolle ein wesentlich geringeres Gewicht als eine Laufrolle aus Stahl, was sich vorteilhaft auf die Lagerung der Laufrolle auswirkt. Ferner sind Laufrollen aus Kunststoff aufgrund des geringen Rohstoffpreises günstig in der Herstellung. Darüber hinaus können Kunststoff-Laufrollen in hohen Stückzahlen und in reproduzierbarer Qualität hergestellt werden, und die Herstellung lässt sich leicht automatisieren.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Mantelwand des Laufrollenkörpers vollständig aus Kunststoff ausgebildet. Die Laufrolle ist entweder ein kreiszylindrischer Hohlkörper oder ein kreiszylindrisches Vollprofil, wobei die gesamte Mantelwand des Laufrollenkörpers aus Kunststoff ausgebildet ist, d. h. auch eine evtl. vorgesehene Profilierung ist aus Kunststoff ausgebildet.
Vorzugsweise weist der Laufrollenkörper eine profilierte Oberfläche auf. Die Profilierung verringert die Möglichkeit des Auftretens von Schlupf. Der sogenannte Schlupf kann bei geringer Haftung zwischen den Reifen und der Laufrolle auftreten und die Meßergebnisse unzulässig verfälschen.
Die profilierte Oberfläche kann durch Vertiefungen gebildet sein, die in der Oberfläche des Laufrollenkörpers angeordnet sind.
Auch könnte die profilierte Oberfläche zusätzlich oder alternativ durch Erhebungen gebildet sein, die auf der Oberfläche des Laufrollenkörpers angeordnet sind.
Die Form der profilierten Oberfläche kann variieren. Die Vertiefungen und/oder Erhebungen können punkt- oder linienförmig sein. Die Vertiefungen und/oder Erhebungen sind beispielsweise pyramidenförmig, wobei die Pyramide insbesondere als Grundfläche eine Raute aufweist, wobei insbesondere die Spitze der Pyramide über dem Schnittpunkt der Diagonalen der Raute liegt.
Bei einer punktförmigen Ausbildung, also mehreren punktförmigen Vertiefungen und/oder Erhebungen, können diese Vertiefungen und/oder Erhebungen beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt zur Optimierung der Haftung unter verschiedenen Einsatzbedingungen haben.
Ferner kann die profilierte Oberfläche jedes geeignete Muster aufweisen. Beispielsweise kann die Profilierung schraubenlinienförmig verlaufen. Der schraubenlinienförmige Verlauf verhindert, dass sich ringförmig um die Laufrolle umlaufende Bereiche ohne Profilierung bilden, auf denen dann vor allem Reifen mit Spikes keine Haftung hätten.
Es kann ebenso vorgesehen sein, dass mehrere Schraubenlinienabschnitte auf der Oberfläche der mindestens einen Laufrolle vorgesehen sind, die gegenläufig sind und/oder unterschiedliche Steigungen aufweisen. Durch diese Anordnung der Profilierung wird eine optimale Haftung zwischen Reifen und Laufrolle erreicht, da der Reifen zu jeder Zeit mit einer Mindestfläche der Laufrolle in Eingriff steht.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Vertiefungen in die Oberfläche des Laufrollenkörpers eingefräst. Demnach wird die Laufrolle aus Kunststoff hergestellt und anschließend in einem zweiten Arbeitsschritt die Vertiefungen eingefräst. Vorteilhafterweise können so Laufrollen ohne Profilierung automatisiert in hoher Stückzahl hergestellt werden und erst anschließend jede einzelne Laufrolle individuell an die bestimmte erforderliche Einsatzbedingung angepasst werden.
Vorzugsweise können zusätzlich oder alternativ die Erhebungen auf die Oberfläche des Laufrollenkörpers aufgespritzt sein. Demnach wird die Laufrolle aus Kunststoff hergestellt und anschließend in einem zweiten Arbeitsschritt die Erhebungen aufgespritzt.
Die Vertiefungen und/oder Erhebungen sind bevorzugt gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt angeordnet.
Der Walzenkörper kann durch Spritzgießen hergestellt sein. Beim Spritzgießen wird die Formmasse in einem Zylinder aufgeschmolzen und anschließend die Schmelze unter hohem Druck in eine Stahlform eingespritzt. Nach dem Abkühlen wird das Kunststoffteil der Stahlform entnommen. Dabei kann die Stahlform mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen sein, so dass ein nachträgliches Einfräsen bzw. Aufspritzen ausbleiben kann.
Alternativ kann der Laufrollenkörper durch Pressen hergestellt sein. Die Pressmasse wird dabei unter Druck- und/oder Wärmeeinwirkung plastisch und dabei der Werkzeughohlraum ausgefüllt. Es handelt sich also beispielsweise um ein thermisches Formen in einer Form unter Druck oder auch ohne Druck. Dabei kann die Form mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen sein, so dass ein nachträgliches Einfräsen bzw. Aufspritzen ausbleiben kann.
Ferner betrifft die Erfindung einen Bremsprüfstand für Kraftfahrzeuge mit einer Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gelagerten Laufrolle, einer Antriebseinheit zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung, einer Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit und einer Laufrolle der obengenannten Art. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Laufrolle, und
2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bremsprüfstand mit zwei Laufrollen gemäß 1.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Laufrolle 10 gezeigt, die in einen erfindungsgemäßen Bremsprüfstand 12 (vgl. 2) eingebaut werden kann.
Die Laufrolle 10 hat einen kreiszylindrischen Laufrollenkörper 11, der entweder als Vollprofil oder als Hohlkörper ausgebildet ist. Aus dem Laufrollenkörper 11 ragt eine Welle 16 mit ihren Enden 18 heraus. Die Enden 18 haben einen Abschnitt mit einem geringeren Durchmesser, wodurch jeweils eine Schulter 20 gebildet wird, die der Lagerung der Welle 16 und damit der Laufrolle 10 dient. Die Welle 16 ist vorzugsweise eine Stahlwelle, die in geeigneter Art und Weise spielfrei mit dem Laufrollenkörper 11 verbunden ist, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Laufrollenkörper 11 und der Welle 16 hergestellt ist.
Die Mantelwand 17 des Laufrollenkörpers 11 ist zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet, wobei die Art und/oder die Wandstärke (bei der Ausbildung als Hohlprofil) des verwendeten Kunststoffs derart gewählt sind, dass er sich unter der Belastung eines zu prüfenden Fahrzeuges nicht verformt. Das verwendete Polymer ist insbesondere kerbschlagzäh. Der verwendete Kunststoff zählt zu den Thermoplasten.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Mantelwand 17 des Laufrollenkörpers 11 vollständig aus Kunststoff ausgebildet, wobei der Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt ist.
In der Oberfläche 22 des Laufrollenkörpers 11 sind Vertiefungen 24 angeordnet. Diese können entweder bereits bei der Herstellung der Laufrolle 10 erzeugt sein oder nachträglich in die Oberfläche 22 eingefräst sein.
Die in den 1 und 2 gezeigten Vertiefungen 24 haben einen halbkreisförmigen Querschnitt, wobei die Vertiefungen 24 in der Oberfläche 22 des Laufrollenkörpers 11 entlang einer Schraubenlinie 26 angeordnet sind (vgl. 1).
Genauso gut könnten Erhebungen (n. gez.) auf der Oberfläche 22 des Laufrollenkörpers 11 vorgesehen sein. Diese Erhebungen sind beispielsweise auf den Laufrollenkörper 11 aufgespritzt.
In 2 ist der erfindungsgemäße Rollenprüfstand 12 mit den beiden im Wesentlichen horizontal verlaufenden Laufrollen 10 gezeigt. Die Laufrollen 10 sind achsparallel so zueinander ausgerichtet, dass zwischen ihnen ein gleichmäßig breiter Spalt 28 ausbildet ist. Die Laufrollen 10 sind in einer nicht dargestellten Rahmenkonstruktion gelagert, die auch die ebenfalls nicht dargestellten Lagereinheiten aufnimmt.
Eine koaxial zu einer der Laufrollen 10 ausgerichtete Antriebseinheit 30 in Form eines Motors treibt die Laufrollen 10 an. Mit dem Motor ist eine Steuereinheit 32 verbunden, in der verschiedene Prüfprogramme gespeichert sind. Entsprechend dem zu prüfenden Fahrzeug und/oder der durchzuführenden Prüfung wird ein gewünschtes Programm aufgerufen, das dann die Antriebseinheit 30 zum Antrieb oder zum Abbremsen der Laufrollen 10 steuert.
Im Betrieb wird ein Fahrzeug mit seiner angetriebenen Achse auf den beiden Laufrollen 10 platziert. Die Laufrollen 10 werden durch den Motor, welcher von der entsprechenden Steuereinheit 32 durch ein vorgewähltes Programm gesteuert wird, in Rotation versetzt. Das dabei ebenfalls mitrotierende Rad des Fahrzeuges kann durch die Bremse des Fahrzeuges abgebremst werden. Aus dem Widerstand, den die Bremse des Fahrzeuges dem Antrieb der Laufrolle entgegensetzt, kann auf den Zustand der Bremse geschlossen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/034629 A1 [0003]

Claims

Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand, mit einem Laufrollenkörper (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist.
Laufrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11) vollständig aus Kunststoff ausgebildet ist.
Laufrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufrollenkörper (11) eine profilierte Oberfläche (22) aufweist.
Laufrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Oberfläche (22) durch Vertiefungen (24) gebildet ist, die in der Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (11) angeordnet sind.
Laufrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (24) in die Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (11) eingefräst sind.
Laufrolle nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Oberfläche (22) durch Erhebungen gebildet ist, die auf der Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (11) angeordnet sind.
Laufrolle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen auf die Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (11) aufgespritzt sind.
Laufrolle nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen und/oder die Erhebungen gleichmäßig auf der Oberfläche (22) verteilt angeordnet sind.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufrollenkörper (11) durch Spritzgießen hergestellt ist.
Bremsprüfstand für Kraftfahrzeuge mit einer Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gelagerten Laufrolle (10), einer Antriebseinheit (30) zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung und einer Steuerung (32) zum Steuern der Antriebseinheit (30), dadurch gekennzeichnet, dass eine Laufrolle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.