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Die Erfindung betrifft einen Getriebeprüfstand mit einem Gestell und einer von einem Antriebsaggregat antreibbaren Antriebswelle, die innerhalb eines vom Gestell umschlossenen Raumes verläuft, wobei die Antriebswelle über zwei in Reihe angeordnete Kuppelelemente eine mit einer Getriebeeingangswelle des jeweiligen Getriebes verbindbare Ausgangswelle des Getriebeprüfstandes antreibbar ist.
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Derartige Getriebeprüfstände weisen ein Gestell auf, an dem ein zumeist als Elektromotor ausgebildetes Antriebsaggregat befestigt ist. Dieses ist abtriebsseitig mit einer innerhalb des Gestells verlaufenden Welle verbunden, die das außerhalb des Gestells angeordnete Getriebe antreibt. Das Getriebe kann dabei an eine vertikal verlaufende Aufspannplatte angeflanscht werden, die an einer Seitenwand des Gestells vorgesehen ist, wobei die das Getriebe antreibende Welle durch die Aufspannplatte hindurch verläuft. Es besteht auch die Möglichkeit, dass vom Gestell eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Aufnahme ausgeht, auf die das Getriebe aufgesetzt ist.
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Damit die Prüfstandkosten insgesamt verringert werden können, werden entsprechende Prüfstände zum Teil derart ausgebildet, dass unterschiedliche Getriebetypen bzw. -baureihen auf diesen Tests unterzogen werden können. Wenn der Prüfstand in dieser Weise universell eingesetzt wird, ist zu berücksichtigen, dass die an die an die Welle zu kuppelnde Getriebeeingangswelle des Prüflings bezogen auf das Gestell unterschiedliche Positionen einnehmen kann.
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Ein Getriebeprüfstand der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist aus der
DE 10 2011 114 610 A1 bekannt. Dabei ist ein Gestell vorgesehen, in welchem ein einen Elektromotor aufnehmender Motorträger und eine Getriebeaufspannplatte höhenverstellbar angeordnet sind, mit dem Ziel, den Getriebeprüfstand an unterschiedliche zu prüfende Getriebe anzupassen. Die Getriebeaufspannplatte ist in diesem Fall unlösbar mit dem Motorträger verbunden, so dass die gesamte Einheit im Bereich des Motorträgers über Motorträgerführungen und im Bereich der Getriebeaufspannplatte über Getriebeaufspannplattenführungen vertikal verstellbar ist. Zwischen Abschnitten der vom Elektromotor ausgehenden Antriebswelle sind zwei Kupplungen angeordnet.
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Aus der
DE 10 2011 114 610 A1 ist ein Getriebeprüfstand mit einem Motorträger und einer Getriebeaufspannplatte bekannt, wobei der Motorträger und die Getriebeaufspannplattemittels wenigstens einer gemeinsamen Führung an einem Gestell des Getriebeprüfstandes geführt sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Getriebeprüfstand derart auszubilden, dass dieser sich mit sehr kurzen Rüstzeiten für die Prüfung unterschiedlicher Getriebetypen bzw. -baureihen vorbereiten lässt.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den von diesem abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche, jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander, einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Danach sollen die beiden Kuppelelemente als Antriebsgelenkeinheiten, die über Radiallager im Gestell gelagert sind, ausgebildet sein. Von der trieblich mit dem Antriebsaggregat verbunden Antriebswelle wird über eine erste Antriebsgelenkeinheit eine Zwischenwelle angetrieben, wobei die Zwischenwelle wiederum über eine zweite Antriebsgelenkeinheit mit der Ausgangswelle verbunden ist. Die jeweilige Lage der Ausgangswelle gegenüber dem Gestell ist zur Anpassung an unterschiedlich ausgebildete Getriebe veränderbar, was durch die Anbindung der Zwischenwelle an die Antriebswelle und der Ausgangswelle an die Zwischenwelle jeweils mittels der Antriebsgelenkeinheiten ermöglicht wird.
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Da das Antriebsaggregat über einen gelenkig ausgebildeten Antriebsstrang mit dem jeweils zu prüfenden Getriebe verbunden ist, kann das Antriebsaggregat seine Position im Gestell beibehalten, obwohl sich aufgrund unterschiedlicher Getriebetypen die Lage von deren Getriebeeingangswelle ändert. Die Ausgangswelle des Prüfstands lässt sich sehr exakt und ohne Aufwand derart ausrichten, dass sie mit der Getriebeeingangswelle des Prüflings kuppelbar ist. Ein entsprechender Wellenverlauf mit gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen den einzelnen Wellen vorgesehenen Antriebsgelenkeinheiten, die mit den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche ausgebildet sind, kann auch vorgesehen sein für Getriebeausgangswellen, die mit im Prüfstand angeordneten Brems- und/oder Prüfeinrichtungen verbunden werden. Auch in diesem Fall ist es erforderlich, die vom Gestell oder Gehäuse ausgehenden Wellenabschnitte oder Kupplungen exakt zu den Getriebeausgangswellen unterschiedlich ausgebildeter Getriebe zu positionieren. Das zu prüfende Getriebe kann beispielsweise als Hubschrauberhauptgetriebe ausgebildet sein.
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Demgegenüber sollen nach der gattungsbildenden
DE 10 2011 114 610 A1 der den Elektromotor aufnehmende Motorträger und die Getriebeaufspannplatte gemeinsam in vertikaler Richtung im Gestellt verstellt werden, damit insofern eine Anpassung an den Verlauf von Abtriebswellen des Getriebes erfolgt, die einen unterschiedlichen Höhenversatz und einen unterschiedlichen vertikalen Versatz zur Getriebeeingangswelle aufweisen. Da somit die Lage schwerer Bauteile verändert werden muss, ist unterhalb dieser Einheit eine Hebevorrichtung angeordnet, die als elektromechanische, zwei synchronisierte Spindelhubgetriebe aufweisende Vorrichtung ausgebildet sein soll. Folglich sind der Bauaufwand und die Kosten eines entsprechenden Getriebeprüfstandes relativ hoch. Außerdem kann bei diesem Verstellvorgang eine unterschiedliche Position der Getriebeeingangswelle in Bezug auf das Getriebegehäuse und eventuell eines Anschraubflansches desselben nicht berücksichtigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zweite Antriebsgelenkeinheit als Doppelgelenk ausgebildet ist und über ein Radialwälzlager in einer vertikalen Platte oder Aufspannplatte gelagert ist, die eine dem Getriebe zugewandte Seitenwand des Gestells bilden. Dabei sind die beiden Antriebsgelenkeinheiten vorzugsweise mit Gleichlaufgelenken versehen, die als Rzeppa- oder Tripodegelenke ausgebildet sein können.
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Bei einem Rzeppa-Gelenk wird beispielsweise über eine mit der Antriebswelle kuppelbare Wellenverbindung ein mit äußeren Kugelbahnen versehenes Gelenkaußenteil angetrieben. Sowohl in den äußeren Kugelbahnen als auch in inneren an einem Gelenkinnenteil ausgebildeten Kugelbahnen sind in einem Käfig geführte Kugeln angeordnet. Das Gelenkinnenteil ist mit der Zwischenwelle verbunden, welche an ihrem anderen Ende ein Gelenkinnenteil eines Doppelgleichlaufgelenks aufnimmt. Dieses wiederum weist zwei in axialer Richtung zueinander versetzte, in einer einstückigen Hülse ausgebildete Gelenkaußenteile auf. Das vorgenannte, mit der Zwischenwelle verbunden Gelenkinnenteil wirkt mit einem ersten Gelenkaußenteil zusammen, welche das Drehmoment auf das einteilig mit dieser ausgebildete zweite Gelenkaußenteil überträgt. Ein zweites Gelenkinnenteil ist drehfest mit der Ausgangswelle verbunden. Daraus resultiert ein günstiger Freiheitsgrad für die an das jeweilige Getriebe angepasste Lage der Ausgangswelle.
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In ähnlicher Weise können die Antriebsgelenke ausgebildet sein, wenn im Rahmen dieser Tripodegelenke verwendet werden. Dabei kann ein Tripodestern der ersten Antriebsgelenkeinheit drehfest mit der Zwischenwelle gekuppelt sein, wobei auf dem Tripodestern angeordnete Rollen in Führungsbahnen eines äußeren Gelenkteils geführt sind.
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Am anderem Ende der Zwischenwelle ist ein erster Tripodestern eines Doppeltripodegelenks vorgesehen. Dieses Doppeltripodegelenk weist symmetrisch zueinander angeordnete Tripodeeinheiten auf, wobei ein zweiter Tripodestern mit der Ausgangswelle verbunden ist. In beiden Fällen, also bei der Ausbildung der Gleichlaufgelenke als Rzeppa- oder als Tripodegelenke, ist vorgesehen, dass die erste oder die zweite Antriebsgelenkeinheit als Verschiebegelenk ausgebildet sind. Eine entsprechende Verschiebbarkeit des Gleichlaufgelenks ist vorzugsweise gegenüber der Zwischenwelle vorgesehen. Die Wellenverbindung kann von einer Abtriebswelle des Antriebsaggregats aus über einen Winkeltrieb angetrieben werden, wobei über die entsprechenden Kegelräder eine Übersetzungsstufe realisierbar ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Gestell als geschlossenes Gehäuse ausgebildet ist, das eine, im Längsschnitt gesehen, L-förmige Außenkontur aufweist. Dabei soll die Antriebswelle innerhalb eines tunnelartigen ersten inneren Abschnitts des Gehäuses verlaufen. An diesen soll sich ein im Wesentlichen rechtwinklig zu diesem verlaufender zweiter innerer Abschnitt anschließen, innerhalb dessen die Zwischenwelle verläuft und in allen Richtungen verlagerbar ist. Am Ende des tunnelartigen Abschnitts ist an dessen Bodenwand die erste Antriebsgelenkeinheit gelagert, Die Zwischenwelle kann gegenüber dieser innerhalb des zweiten inneren Abschnitts des Gehäuses, der sich gegenüber dem tunnelartigen Abschnitt vertikal nach unten erstreckt, zur Lageveränderung der Ausgangswelle eine Schwenkbewegung ausführen.
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Außerdem ist bei einer Ausbildung des Gestells als geschlossenes Gehäuse vorgesehen, dass die zweite Antriebsgelenkeinheit in einem das Gehäuse an einer dem Getriebe zugewandten Stirnwand verschließenden Deckel gelagert ist, wobei der Deckel eine Öffnung der Stirnwand verschließt und die zweite Antriebsgelenkeinheit durch eine unterschiedliche Anbringung des Deckels innerhalb der Öffnung verlagerbar ist. Sowohl der Deckel als auch die Öffnung können oval ausgebildet sein. Der Deckel kann in unterschiedlichen Positionen an der Seitenwand fixiert werden, so dass sich in entsprechender Weise die Lage der zweiten Antriebsgelenkeinheit und somit der Ausgangswelle ändert. Sofern anstelle des Gehäuses ein durch Rahmenteile gebildetes Gestell verwendet wird, kann in diesem eine Aufnahme für die zweite Antriebsgelenkeinheit vorgesehen sein, deren Lage sich im Gestell verändern lässt.
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Schließlich besteht die Möglichkeit, den Antriebsgelenkeinheiten Ölspritzrohre zu deren Schmierung zuzuordnen. Das Schmieröl wird in einem Ölsumpf des Gehäuses gesammelt und kann dort über eine Ölpumpe angesaugt und in die Ölspritzrohre gefördert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeprüfstandes vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Getriebeprüfstandes, bei welchem ein Gestell als Gehäuse ausgebildet ist, mit einer in ihre obere Position verlagerte zweite Antriebsgelenkeinheit,
- 2 den Getriebeprüfstand nach der 1, wobei die zweite Antriebsgelenkeinheit von einem Deckel aufgenommen ist, und
- 3 eine schematische Darstellung des bei den Anordnungen der 1 und 2 innerhalb des Getriebeprüfstandes angeordneten Antriebsstranges.
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In den 1 und 2 ist mit 1 ein Getriebeprüfstand bezeichnet, der ein als Gehäuse 2 ausgebildetes Gestell 3 aufweist, auf welchem ein Antriebsaggregat 4 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 weist einen tunnelartigen Abschnitt 5 und einen rechtwinklig zu diesem verlaufenden zweiten Abschnitt 6 auf, die gemeinsam einen Innenraum des Gehäuses 2 bilden. Ein Boden 7 des zweiten Abschnitts 6 liegt dabei auf einem niedrigeren Niveau als ein Boden 8 des tunnelartigen Abschnitts 5.
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Das Gehäuse 2 weist außerdem eine Stirnwand 9 auf, die dem jeweiligen Prüfling zugewandt ist und in der eine als Langloch ausgebildete Öffnung 10 vorgesehen ist. Diese Öffnung 10 wird durch einen als vertikale Platte ausgebildeter Deckel 11 verschlossen, wobei dieser eine Aufnahmebohrung 12 aufweist und im Übrigen derart ausgebildet ist, dass er in mehreren unterschiedlichen Positionen an der Stirnwand 9 befestigt werden kann. Dadurch ändert sich in einer gewünschten Weise die Lage der Aufnahmebohrung 12 gegenüber dem Gehäuse 2.
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Im vorliegenden Fall weist der Deckel 11 eine ovale Außenkontur auf und ist über Schrauben 13 an der Stirnwand 9 fixiert, wobei die Aufnahmebohrung 12 sich nach den 1 und 2, bezogen auf das Gehäuse, in einer oberen Position befindet. Der Deckel lässt sich aber auch um 180° verdreht an der Stirnwand 9 montieren, so dass sich dann die Aufnahmebohrung 12 in einer unteren Position befindet. Durch eine andere Gestaltung der Öffnung 10 und des Deckels 11 lassen sich, falls erforderlich, weitere Verstellmöglichkeiten schaffen. Anstelle eines entsprechenden Deckels 11 kann auch eine Aufspannplatte am Gehäuse vorgesehen sein, an der das zu prüfende Getriebe befestigt werden kann.
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Wie weiterhin aus den 1, 2 und 3 hervorgeht, ist eine Abtriebswelle 14 des Antriebsaggregats 4 mit einem Antriebskegelrad 15 versehen, das sich mit einem Abtriebskegelrad 16 im Eingriff befindet. Das Abtriebskegelrad 16 ist drehfest mit einer Antriebswelle 17 verbunden, die gemäß der 3 gelagert ist, wobei es sich dabei um eine Radiallagerung im tunnelartigen Abschnitt 5 des Gehäuses 2 handeln soll. An ihrem vom Abtriebskegelrad 16 abgewandten Ende nimmt die Antriebswelle 17 über eine Wellenverbindung 18 einen an einer ersten Antriebsgelenkeinheit 19 angreifenden Wellenstummel 19a auf.
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Von dieser ersten Antriebsgelenkeinheit 19 geht eine Zwischenwelle 20 aus, die zu einer zweiten Antriebsgelenkeinheit 21 führt, die drehbar in der Aufnahmebohrung 12 des Deckels 11 geführt ist und abtriebsseitig mit einer Ausgangswelle 22 verbunden ist. Die Ausgangswelle 22 ist über ein Kuppelelement 23 mit einer nicht näher dargestellten Getriebeeingangswelle eines ebenfalls nicht dargestellten Getriebes, das geprüft werden soll, verbindbar.
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Weiterhin ist der 3, die den zuvor beschriebenen Antriebsstrang schematisch darstellt, zu entnehmen, dass die erste Antriebsgelenkeinheit 19 ein Einfachgelenk aufweist, das als Gleichlaufgelenk 24 mit einem Gelenkaußenteil 25 und einem Gelenkinnenteil 26 ausgebildet ist. Das Gelenkaußenteil 25 ist über ein Wälzlager 27 in einer Aufnahme 28 des Gehäuses 2 gelagert und mit dem Wellenstummel 19a verbunden. An dem Gelenkinnenteil 26 sind Kugeln 29 oder Rollen vorgesehen, die in Gelenkaußenbahnen 30 eingreifen, so dass die Zwischenwelle 20 gegenüber dem Wellenstummel 19 bzw. der Antriebswelle 17 eine Schwenkbewegung ausführen kann.
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In der Aufnahmebohrung 12 des Deckels 11 ist über ein Wälzlager 31 die zweite Antriebsgelenkeinheit 21 gelagert, die als Doppelgleichlaufgelenk 32 ausgeführt ist, also zwei Gleichlaufgelenke 33 und 34 aufweist. Zu diesem Zweck ist ein über das Wälzlager 31 in der Aufnahmebohrung 12 gelagertes Gelenkaußenteil 35 mit ersten Gelenkaußenbahnen 36 und axial zu diesen versetzt mit zweiten Gelenkaußenbahnen 39 versehen, wobei erste Kugeln 37 oder Rollen, die einem mit der Zwischenwelle 20 verbundenen ersten Gelenkinnenteil 38 zugeordnet sind, in die ersten Gelenkaußenbahnen 36 eingreifen. Die Ausgangswelle 22 ist mit einem zweiten Gelenkinnenteil 40 verbunden, welches mit zweiten Kugeln 41 oder Rollen zusammenwirkt, welche in die zweiten Gelenkaußenbahnen 39 eingreifen.
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Wie weiterhin der 3 entnommen werden kann, ist an der ersten Antriebsgelenkeinheit 19 eine Spritzdüse 42 vorgesehen, während eine weitere Spritzdüse 43 auf die zweite Antriebsgelenkeinheit 21 gerichtet ist. Beide Spritzdüsen 42 und 43 sind an eine Druckleitung 44 angeschlossen, die mittels einer Schmierölpumpe 45 mit Schmieröl aus einem Ölsumpf 46 versorgt wird. Als Ölsumpf 46 dient dabei der zweite Abschnitt 6 des Gehäuses 2.
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Aus den vorstehend erläuterten Figuren geht hervor, dass die jeweilige Lage einer Getriebeeingangswelle eines über eine Aufspann platte oder über andere Mittel mit dem Gehäuse 2 verbundenen Getriebes unterschiedlich sein kann und sich der Getriebeprüfstand daran mit geringem Aufwand ohne Umbaumaßnahmen anpassen lässt. Das Antriebsaggregat nimmt in diesem Fall stets die gleiche Position ein. Verändert wird nur die Lage der zweiten Antriebsgelenkeinheit 21, dass der Deckel 11 oder eine entsprechende Aufspannplatte in unterschiedlichen Stellungen an die Stirnwand montiert werden. Mittels der als Doppelgleichlaufgelenk 32 ausgeführten zweiten Antriebsgelenkeinheit 21 wird erreicht, dass zur Anpassung an den Verlauf der Getriebeeingangswelle des auf dem Getriebeprüfstand 1 angebrachten Getriebes auch die Winkellage der Ausgangswelle 22 verändert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeprüfstand
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gestell
- 4
- Antriebsaggregat
- 5
- Tunnelartiger Abschnitt von 2
- 6
- zweiter Abschnitt von 2
- 7
- Boden von 6
- 8
- Boden von 5
- 9
- Stirnwand von 2
- 10
- Öffnung in 9
- 11
- Deckel
- 12
- Aufnahmebohrung
- 13
- Schrauben
- 14
- Abtriebswelle
- 15
- Antriebskegelrad
- 16
- Abtriebskegelrad
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Wellenverbindung
- 19
- erste Antriebsgelenkeinheit
- 19a
- Wellenstummel
- 20
- Zwischenwelle
- 21
- zweite Antriebsgelenkeinheit
- 22
- Ausgangswelle
- 23
- Kuppelelement
- 24
- Gleichlaufgelenk
- 25
- Gelenkaußenteil
- 26
- Gelenkinnenteil
- 27
- Wälzlager
- 28
- Aufnahme
- 29
- Kugeln
- 30
- Gelenkaußenbahnen
- 31
- Wälzlager
- 32
- Doppelgleichlaufgelenk
- 33
- Gleichlaufgelenk
- 34
- Gleichlaufgelenk
- 35
- Gelenkaußenteil
- 36
- erste Gelenkaußenbahnen
- 37
- erste Kugeln
- 38
- erstes Gelenkinnenteil
- 39
- zweite Gelenkaußenbahnen
- 40
- zweites Gelenkinnenteil
- 41
- zweite Kugeln
- 42
- Spritzdüse
- 43
- Spritzdüse
- 44
- Druckleitung
- 45
- Schmierölpumpe
- 46
- Ölsumpf
