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Die Erfindung betrifft eine Lauftrommelanordnung für einen Prüfstand mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Prüfstand mit der Lauftrommelanordnung.
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Zur Qualifizierung von Geräusch und Komfortproblemen werden über Lauftrommeln möglichst realistische Anregungen in abrollende Reifen eingeleitet. Dabei werden beispielsweise durch straßenähnliche Trommeloberflächen hochfrequente Anregungen erzeugt. Die Lauftrommel ist dabei üblicherweise über eine Welle drehbar gelagert.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 011 703 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt eine Testvorrichtung für ein Fahrzeugrad mit einer Radtestspindel, die das Rad und einen auf dem Rad aufgezogenen Reifen bei der Drehung stützt; einer Straßensimulationstrommel mit einer Außenoberfläche, die durch den Reifen berührt wird, die eine auf der Außenoberfläche ausgebildete Schlaglochvertiefung besitzt; und einem Motor, der die Straßensimulationstrommel dreht und die Drehung von Reifen und Rad auf der Radtestspindel, Rollen gegen die Außenoberfläche der Straßensimulationstrommel und durch die Schlaglochvertiefung veranlasst, um das Rollen von Reifen und Rad über ein Schlagloch in einer Straße zu simulieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lauftrommelanordnung für einen Prüfstand vorzuschlagen, welche sich durch ein verbessertes Prüfkonzept auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lauftrommelanordnung mit den Merkmalen des Anspruch 1 sowie einen Prüfstand mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Lauftrommelanordnung, welche für einen Prüfstand ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Lauftrommelanordnung dient insbesondere zur Fahrbahnsimulationen für einen Fahrzeugreifen. Vorzugsweise dient die Lauftrommelanordnung zur Simulation von kurzwelligen und/oder langwelligen Störungen des Fahrzeugreifens. Alternativ oder optional ergänzend kann über die Lauftrommelanordnung eine Prüflast auf den Fahrzeugreifen aufgebracht werden, so dass z.B. eine Radaufstandskraft simuliert wird.
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Die Lauftrommelanordnung weist einen Trommelkörper auf. Der Trommelkörper hat insbesondere die Funktion einen Fahrbahnuntergrund zu simulieren. Bevorzugt weist der Trommelkörper eine zylindrische Form auf. Der Trommelkörper weist an seinem Außenumfang eine Lauffläche auf, welche zur Anlage für den Fahrzeugreifen ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Lauffläche durch die Zylindermantelaußenfläche des Trommelkörpers gebildet. Optional ergänzend kann der Trommelkörper einen Trommelbelag aufweisen, wobei der Trommelbelag auf die Lauffläche aufgebracht ist. Beispielsweise kann der Trommelbelag als ein Straßenbelag oder ein Stahlbelag ausgebildet sein. Alternativ oder optional ergänzend kann der Trommelkörper mindestens oder genau eine Schlagleiste aufweisen, welche auf die Lauffläche aufgebracht ist. Besonders bevorzugt dienen der Trommelbelag und/oder die mindestens eine Schlagleiste zur Erzeugung der kurzwelligen Störungen während des Simulationsbetriebes.
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Die Lauftrommelanordnung weist ein Grundgestell auf. Insbesondere ist der Trommelkörper relativ dem Grundgestell bewegbarer, wobei das Grundgestell vorzugsweise stationär verbleibt. Im Speziellen sind der Fahrzeugreifen und/oder der Trommelkörper relativ zueinander bewegbar, wobei das Grundgestell vorzugsweise ortsfest verbleibt. Bevorzugt ist das Grundgestell ein fester Bestandteil des Prüfstands. Das Grundgestell kann beispielsweise fest auf einem ebenen Untergrund stehen.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Grundgestell einen Achsabschnitt aufweist, wobei der Trommelkörper in Bezug auf eine Rotationsachse drehbar zu dem Achsabschnitt gelagert ist. Während eines Betriebs der Lauftrommelanordnung rotiert der Trommelkörper um die Rotationsachse, wobei der Achsabschnitt bevorzugt stationär verbleibt. Insbesondere weist das Grundgestell einen ersten und einen zweiten Trägerabschnitt auf, wobei der Achsabschnitt die beiden Trägerabschnitte miteinander verbindet. Vorzugsweise ist der Achsabschnitt als ein Jochträger ausgebildet. Im Speziellen erstrecken sich die beiden Trägerabschnitte jeweils in einer Radialebene in Bezug auf die Rotationsachse. Besonders bevorzugt definiert der Achsabschnitt mit seiner Längsachse die Rotationsachse.
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Die Lauftrommelanordnung weist mindestens oder genau einen Stellaktuator auf, welcher zur radialen Bewegung des Trommelkörpers in Bezug auf die Rotationsachse ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere wird der Trommelkörper über den Stellaktuator in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse bewegt, sodass vorzugsweise die langwellige Störung erzeugt wird. Besonders bevorzugt erzeugt der Stellaktuator eine dynamische Bewegung, sodass der Trommelkörper und somit der Fahrzeugreifen in radialer Richtung gepulst wird. Besonders bevorzugt weist die Lauftrommelanordnung genau einen Stellaktuator auf. Optional ergänzend kann die Lauftrommelanordnung mindestens einen weiteren Stellaktuator aufweisen.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass alternativ oder optional ergänzend zu den kurzwelligen Störungen, durch den Stellaktuator langwellige Störungen bzw. eine gepulste Lauftrommelanordnung umgesetzt ist. Dadurch wird insbesondere das Prüfkonzept der Lauftrommelanordnung verbessert, wobei durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine einfache und kostengünstige Umsetzung des Prüfkonzepts realisierbar ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zudem die Reaktionsmomente und/oder Gleichlaufprobleme vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden können.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Stellaktuator als ein Hydropulszylinder ausgebildet. Insbesondere ist der Stellaktuator als ein elektrischer oder ein hydraulischer Hydropulszylinder ausgebildet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Trommelkörper, insbesondere in der Grobform, als ein Hohlzylinder ausgebildet, wobei der Stellaktuator in axialer und/oder in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse im Bereich einer Zylinderöffnung des Trommelkörpers angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Stellaktuator und/oder der weitere Stellaktuator in axialer Richtung innerhalb der Zylinderöffnung angeordnet. Im Speziellen ist der Stellaktuator in Bezug auf die Rotationsachse mittig zwischen den beiden Trägerabschnitten angeordnet. Beispielsweise kann der Trommelkörper somit über den Stellaktuator und/oder den weiteren Stellaktuator innerhalb der Zylinderöffnung auf dem Achsabschnitt aufliegen. Somit ergibt sich durch die Anordnung des Stellaktuators innerhalb des Trommelkörpers eine besonders kompakte Bauweise.
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Alternativ oder optional ergänzend kann der Stellaktuator und/oder der weitere Stellaktuator in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse außerhalb der Zylinderöffnung angeordnet sein. Beispielsweise kann der Trommelkörper somit beidseitig über den Stellaktuator und den weiteren Stellaktuator außerhalb der Zylinderöffnung auf dem Achsabschnitt aufliegen. Somit ergibt sich durch die beidseitige Anordnung der Stellaktuatoren außerhalb des Trommelkörpers eine besonders stabile Bauweise.
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In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung weist die Lauftrommelanordnung einen Trommelträger auf. Insbesondere ist der Trommelträger und/oder die erste Lagereinrichtung koaxial und/oder konzentrisch zu der Rotationsachse angeordnet. Bevorzugt ist der Trommelträger hohlzylindrisch ausgebildet, wobei sich der Achsabschnitt vorzugsweise zumindest abschnittsweise innerhalb des Trommelträgers in axialer Richtung erstreckt. Der Stellaktuator stützt sich einerseits an dem Achsabschnitt und andererseits an dem Trommelträger ab, so dass der Trommelträger durch den Stellaktuator relativ zu dem Grundgestell bewegbar ist. Insbesondere liegt der Stellaktuator an einer radialen Innenseite des Trommelträgers an. Besonders bevorzugt ist der Stellaktuator in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse innerhalb des Trommelträgers angeordnet.
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Ferner weist die Lauftrommelanordnung eine erste Lagereinrichtung auf, wobei der Trommelkörper in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse über die erste Lagereinrichtung drehbar, vorzugsweise spielfrei, auf dem Trommelträger gelagert ist. Insbesondere dient die erste Lagereinrichtung zur radialen und/oder axialen Lagerung des Trommelkörpers in Bezug auf die Rotationsachse. Vorzugsweise ist die Lagereinrichtung als mindestens oder genau ein Wälzlager ausgebildet. Beispielsweise ist das Wälzlager als ein Rollenlager oder ein Kugellager ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Lagereinrichtung genau zwei Wälzlager auf, wobei sich der Trommelkörper beidseitig über jeweils ein Wälzlager auf dem Trommelträger abstützt. Alternativ kann die Lagereinrichtung auch als mindestens oder genau ein Gleitlager ausgebildet sein.
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Durch die Anordnung des Stellaktuators innerhalb des Trommelträgers kann der Trommelkörper mit dem Trommelträger in radialer Richtung bewegt werden, wobei zugleich eine Rotation des Trommelkörpers ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil besteht zudem darin, dass der Stellaktuator nur den Trommelträger und den Trommelkörper bewegen muss, wodurch die bewegte Masse sich auf hauptsächlich auf den Trommelträger und den Trommelkörper beschränkt. Somit kann die Lebensdauer und/oder der Wartungsaufwand des Stellaktuators deutlich verbessert werden.
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In einer weiteren Konkretisierung weist der Stellaktuator eine Kolbenstange auf, wobei die Kolbenstange entlang einer Bewegungsachse linear geführt ist. Insbesondere schneidet die Bewegungsachse die Rotationsachse rechtwinklig, wobei vorzugsweise unter rechtwinklig eine Winkelabweichung von +/- 10 Grad inbegriffen ist.
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Die Kolbenstange ist mit dem Trommelträger verbunden, sodass der Trommelträger in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungssachse bewegbar ist. Insbesondere definiert die Kolbenstange mit ihrer Längsachse die Bewegungsachse. Bevorzugt ist die Kolbenstange an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten mit dem Trommelträger verbunden. Insbesondere wird ein Kolbenhub der Kolbenstange unmittelbar auf den Trommelträger übertragen. Der Trommelträger stützt sich besonders bevorzugt ausschließlich über die Kolbenstange auf dem Achsabschnitt ab und/oder ist ausschließlich durch die Kolbenstange gehalten. Bei einer Rotation des Trommelkörpers um die Rotationsachse kann der Trommelträger stationär zu dem Grundgestell verbleiben, sodass ausschließlich der Trommelkörper in Umlaufrichtung rotiert. Durch die Verbindung der Kolbenstange mit dem Trommelträger kann eine direkte Kraftübertragung des Stellaktuators auf den Trommelträger erfolgen.
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In einer weiteren konkreten Umsetzung weist der Trommelträger weist mindestens eine Kolbenstangenaufnahme auf. Bevorzugt weist der Trommelträger zwei der Kolbenstangenaufnahmen auf, wobei die beiden Kolbenstangenaufnahmen koaxial und/oder konzentrisch zu der Bewegungsachse angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Kolbenstange mit einem ersten axialen Endabschnitt in einer ersten Kolbenstangenaufnahme und/oder mit einem zweiten axialen Endabschnitt in einer zweiten Kolbenstangenaufnahme angeordnet.
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Die Kolbenstange ist in der Kolbenstangenaufnahme fixiert, sodass die Kolbenstange fest mit dem Trommelträger verbunden ist. Die Kolbenstangenaufnahme ist beispielsweise als eine zylindrische Vertiefung oder Bohrung ausgebildet. Die Kolbenstange kann formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Kolbenstangenaufnahme verbunden sein. Durch die Aufnahme der Kolbenstange in der Aufnahmeöffnung wird somit eine besonders stabile Verbindung zwischen dem Stellaktuator und dem Trommelträger erzeugt.
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In einer konstruktiven Weiterbildung weist die Lauftrommelanordnung eine zweite Lagereineinrichtung auf. Insbesondere dient die zweite Lagereinrichtung zur axialen Führung des Trommelträgers in Bezug auf die Bewegungsachse. Vorzugsweise weist die zweite Lagereinrichtung mindestens oder genau ein Linearlager auf, sodass der Trommelträger in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungsachse geradgeführt ist. Beispielsweise kann das Linearlager als ein Linearwälzlager und/oder als ein Lineargleitlager ausgebildet sein. Optional ergänzend kann die zweite Lagereinrichtung mindestens oder genau eine Führungsschiene aufweisen.
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Der Trommelträger ist über die zweite Lagereinrichtung in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungsachse relativ zu dem Grundgestell linear gelagert. Bevorzugt ist der Trommelträger an dem ersten und/oder dem zweiten Trägerabschnitt gelagert. Besonders bevorzugt stützt sich der Trommelkörper über die zweite Lagereinrichtung in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse an dem ersten und/oder dem zweiten Trägerabschnitt ab. Durch die zweite Lagereinrichtung wird somit die Stabilität des Trommelkörpers bei der Bewegung durch den Stellaktuator deutlich erhöht.
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In einer weiteren konkreten Umsetzung weist der Achsabschnitt eine Aktuatoraufnahme auf. Insbesondere ist die Aktuatoraufnahme koaxial und/oder konzentrisch zu der Bewegungsachse angeordnet. Die Aktuatoraufnahme kann beispielsweise als ein Durchbruch oder eine Bohrung oder eine Vertiefung in dem Achsabschnitt ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Stellaktuator fest mit dem Achsabschnitt verbunden, wobei der Stellaktuator, insbesondere in Bezug auf die Rotationsachse und/oder die Bewegungsachse in der Aktuatoraufnahme fixiert ist. Der Stellaktuator kann formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig in der Aktuatoraufnahme aufgenommen sein.
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Durch die feste Verbindung des Stellaktuators mit dem Achsabschnitt wird eine sehr hohe Steifigkeit des Systems erreicht. Ferner kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lauftrommelanordnung auf eine Trommelwelle verzichtet werden, sodass die Steifigkeit des Systems zusätzlich erhöht wird. Somit kann die Gesamtsteifigkeit der Lauftrommelanordnung deutlich erhöht werden, wodurch das Betriebsverhalten der Lauftrommelanordnung deutlich verbessert wird.
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In einer bevorzugten Ausführung weist die Lauftrommelanordnung eine Antriebseinrichtung auf, welche zum Antrieb des Trommelkörpers in Umlaufrichtung in Bezug auf die Rotationsachse ausgebildet und/oder geeignet ist auf. Die Antriebseinrichtung ist antriebstechnisch mit dem Trommelkörper verbunden, wobei die Antriebseinrichtung einen Motor zur Erzeugung eines Antriebsmoments und ein Übertragungsmittel zur Übertragung des Antriebsmoments aufweist. Bevorzugt ist der Motor als ein Elektromotor ausgebildet. Das Übertragungsmittel kann vorzugsweise als ein Lastübertragungsmittel ausgebildet sein. Insbesondere verläuft ein Momentenpfad, vorzugsweise während eines Betriebs der Laufrollenanordnung, von dem Motor über das Übertragungsmittel auf den Trommelkörper. Das Antriebsmoment kann unmittelbar auf das Übertragungsmittel übertragen werden. Alternativ kann das Antriebsmoment über eine Getriebeeinheit auf das Übertragungsmittel übertragen werden, wobei vorzugsweise eine Übersetzung oder eine Untersetzung des Antriebsmoments durch die Getriebeeinrichtung erfolgen kann.
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In einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung als ein Reibradantrieb ausgebildet, wobei das Übertragungsmittel als ein Reibrad ausgebildet ist. Insbesondere stützt sich das Reibrad unmittelbar an dem Trommelkörper ab, sodass eine reibschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Reibrad und dem Trommelkörper gebildet ist.
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In einer zweiten möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung als ein Zugmittelantrieb ausgebildet, wobei das Übertragungsmittel als ein Zugmittel ausgebildet ist. Insbesondere ist das Zugmittel als ein Keilriemen oder ein Zahnriemen oder ein Flachriemen oder eine Kette ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Zugmittel getriebetechnisch mit dem Trommelkörper und dem Motor verbunden, sodass vorzugsweise ein kraftschlüssiger und/oder formschlüssiger Zugmitteltrieb zwischen der Antriebseinrichtung und dem Trommelkörper gebildet ist.
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In einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung innerhalb des Trommelkörpers angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Antriebseinrichtung in einem Bauraum des Trommelkörpers angeordnet. Insbesondere ist der Bauraum in radialer Richtung einerseits durch eine radiale Innenseite des Trommelkörpers und andererseits durch eine radiale Außenseite des Trommelträgers begrenzt. Optional ergänzend kann der Trommelkörper in Bezug auf die Rotationsachse mindestens oder genau einen radial nach Innen gerichteten Bord aufweisen. Der Bauraum ist bevorzugt in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse durch den Bord begrenzt. Besonders bevorzugt weist der Trommelkörper genau zwei der Borde auf, wobei der Bauraum in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse beidseitig durch die beiden Borde begrenzt ist.
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Das Übertragungsmittel ist mit einer Innenseite des Trommelkörpers, insbesondere innerhalb des Bauraums, wirkverbunden. Prinzipiell kann das Übertragungsmittel mit einem Innenumfang des Trommelkörpers in Wirkverbindung stehen. Bevorzugt jedoch steht das Übertragungsmittel mit einer Innenseite von mindestens einem der beiden Borde in Wirkverbindung. Durch die Anordnung der Antriebseinrichtung innerhalb des Trommelkörpers wird somit eine besonders kompakte Bauform der Lauftrommelanordnung vorgeschlagen.
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In einer alternativen Konkretisierung der Erfindung ist die Antriebseinrichtung außerhalb des Trommelkörpers angeordnet, wobei das Übertragungsmittel mit einer Außenseite des Trommelkörpers wirkverbunden ist. Prinzipiell kann das Übertragungsmittel mit einer Außenseite von mindestens einem der beiden Borde in Wirkverbindung stehen. Bevorzugt jedoch steht das Übertragungsmittel mit der Lauffläche des Trommelkörpers in Wirkverbindung.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Prüfstand mit der Lauftrommelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche beziehungsweise wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist der Prüfstand als ein Reifenprüfstand oder ein Rollenprüfstand ausgebildet. Bevorzugt kann der Rollenprüfstand zur Prüfung von Komplettfahrzeugen und/oder für Fahrzeugkomponenten, wie z. B. Halbachsen oder Achsen, verwendet werden.
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In einer möglichen Weiterbildung weist der Prüfstand mindestens oder genau eine weitere Lauftrommelanordnung auf. Die weitere Lauftrommelanordnung ist vorzugsweise wie die bereits zuvor beschrieben Lauftrommelanordnung ausgebildet. Insbesondere weist der Prüfstand genau eine weitere Lauftrommelanordnung auf, wobei der Prüfstand somit vorzugsweise zur Aufnahme einer Fahrzeugachse ausgebildet ist. Im Speziellen weist der Prüfstand mehr als zwei, insbesondere mehr als vier der Lauftrommelanordnungen auf. Bevorzugt kann der Prüfstand genau drei der weiteren Lauftrommelanordnungen aufweisen, wobei der Prüfstand somit vorzugsweise zur Aufnahme eines Komplettfahrzeuges ausgebildet ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 zeigt einen Prüfstand mit einer Lauftrommelanordnung in einer vereinfachten schematischen Darstellung;
- 2 zeigt die Lauftrommelanordnung mit einer zweiten Lagereinrichtung in gleicher Darstellung wie die 1;
- 3 zeigt in einer axialen Ansicht in Bezug auf eine Rotationsachse die Lauftrommelanordnung der 2;
- 4 zeigt die Lauftrommelanordnung mit einer Antriebseinrichtung in gleicher Darstellung wie die 1.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Prüfstand 1 mit einer Lauftrommelanordnung 2 in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Der Prüfstand 1 ist beispielsweise als eine Reifen- oder Rollprüfstand ausgebildet. Die Lauftrommelanordnung 2 dient zur Fahrbahnsimulation für einen Fahrzeugreifen für vorzugsweise unterschiedliche Geschwindigkeiten. Beispielsweise dient die Lauftrommelanordnung 2 zur Erzeugung von kurzweiligen und/oder langweiligen Störungen des Fahrzeugreifens während eines Simulationsbetriebes. Beispielsweise kann der als Rollprüfstand ausgebildete Prüfstand 1 mindestens eine weitere derartig ausgebildete Lauftrommelanordnung 2 aufweisen.
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Die Lauftrommelanordnung 2 weist ein Grundgestell 3 auf, wobei das Grundgestell 3 einen ersten Trägerabschnitt 4a und einen zweiten Trägerabschnitt 4b aufweist. Die beiden Trägerabschnitte 4a, b sind über einen Achsabschnitt 5 miteinander verbunden, wobei der Achsabschnitt 5 mit seiner Längsachse eine Rotationsachse R definiert. Die beiden Trägerabschnitte 4a, b erstrecken sich dabei jeweils in einer Radialebene in Bezug auf die Rotationsachse R. Der Achsabschnitt 5 ist beispielsweise als ein Jochträger ausgebildet, wobei die beiden Trägerabschnitte 4a, b unmittelbar über den Achsabschnitt 5 einstückig, zum Beispiel aus einem gemeinsamen Guss, oder einteilig, zum Beispiel über eine Schweißverbindung, miteinander verbunden sein können. Das Grundgestell 3 steht beispielsweise auf einem ebenen Untergrund und/oder ist gestellfest mit einem Gestell des Prüfstands 1 verbunden.
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Ferner weist die Lauftrommelanordnung 2 einen Trommelkörper 6, einen Trommelträger 7, eine erste Lagereinrichtung 8 sowie einen Stellaktuator 9 auf. Der Trommelkörper 6 und der Trommelträger 7 sind koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse R zueinander angeordnet. Der Trommelkörper 6 und der Trommelträger 7 sind hierzu zumindest annähernd jeweils als ein Hohlzylinder ausgebildet, wobei der Trommelträger 7 radial in Bezug auf die Rotationsachse R innerhalb einer Zylinderöffnung 10 des Trommelkörpers 6 angeordnet ist. Der Achsabschnitt 5 erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse R zumindest abschnittsweise innerhalb einer weiteren Zylinderöffnung 11 des Trommelträgers 7.
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In der gezeigten Darstellung dient die erste Lagereinrichtung 8 zur radialen und/oder axialen Lagerung des Trommelkörpers 6 gegenüber dem Trommelträger 7. Der Trommelkörper 6 ist über die erste Lagereinrichtung 8 in Umlaufrichtung in Bezug auf die Rotationsachse R drehbar gelagert, wobei der Trommelträger 7 während einer Rotation des Trommelkörpers 6 stationär verbleibt.
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Der Trommelkörper 6 weist einen ersten und einen zweiten radial nach Innen gerichteten Bordabschnitt 6a, b auf, wobei die beiden Bordabschnitte 6a, b einen Bauraum 12 in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse R begrenzen. Die erste Lagereinrichtung 8 umfasst zwei Wälzlager 8a, b, wobei sich der erste Bordabschnitt 6a über das erste Wälzlager 8a an dem Trommelträger 7 abstützt und wobei sich der zweite Bordabschnitt 6b über das zweite Wälzlager 8b an dem Trommelträger 7 abstützt. Beispielsweise sind die beiden Wälzlager als Kugellager oder Zylinderrollenlager ausgebildet. Die beiden Wälzlager 8a, b sind koaxial und/oder konzentrisch zu der Rotationsachse R angeordnet. Bevorzugt ist der Trommelkörper 6 über die erste Lagereinrichtung 8 spielfrei auf dem Trommelträger 7 gelagert.
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Der Trommelkörper 6 weist eine Lauffläche 13 auf, wobei die Lauffläche 13 durch eine Zylindermantelaußenfläche des Trommelkörpers 6 gebildet ist. Die Lauffläche 13 dient insbesondere zur Anlage an den Fahrzeugreifen. Auf die Lauffläche 13 ist ein Trommelbelag 14, beispielsweise ein Straßenbelag, aufgebracht. Der Trommelbelag 14 dient insbesondere zur Simulation eines Fahrbahnuntergrunds, wobei während eines Betriebs der Lauftrommelanordnung 2 der Fahrzeugreifen auf der Lauffläche 13 bzw. dem Trommelbelag 14 abrollt.
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Der Stellaktuator 9 ist als ein Hydropulszylinder ausgebildet und weist eine Kolbenstange 15 auf. Die Kolbenstange 15 ist relativ zu dem Achsabschnitt 5 in axialer Richtung entlang einer Bewegungsachse B linear bewegbar, wobei der Achsabschnitt 5 stationär verbleibt. Die Kolbenstange 15 definiert insbesondere mit ihrer Längsachse die Bewegungsachse B, wobei die Bewegungsachse B in einem Schnittwinkel von ca. 90° die Rotationsachse R schneidet. Während eines Betriebes der Lauftrommelanordnung 2 können durch den Stellaktuator 9 langwellige Störungen simuliert werden, sodass eine dynamisch gepulste Lauftrommel umgesetzt ist.
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Der Achsabschnitt 5 weist eine Aktuatoraufnahme 16 auf, wobei der Stellaktuator 9 in der Aktuatoraufnahme 16 verdrehsicher aufgenommen ist. Beispielsweise ist die Aktuatoraufnahme 16 als ein Durchbruch oder eine Bohrung ausgebildet, wobei der Stellaktuator 9 in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse R und/oder Bewegungsachse B formschlüssig und/oder kraftschlüssig angeordnet ist.
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Der Trommelträger 7 weist eine erste und eine zweite Kolbenstangenaufnahme 7a, b auf, wobei die beiden Kolbenstangenaufnahmen 7a, b in Bezug auf die Rotationsachse R diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Ein erster axialer Endabschnitt 15a der Kolbenstange 15 ist in der ersten Kolbenstangenaufnahme 7a und ein zweiter axialer Endabschnitt 15b der Kolbenstange 15 ist in der zweiten Kolbenstangenaufnahme 7b aufgenommen. Die beiden Endabschnitte 15a, b sind in der jeweiligen Kolbenstangenaufnahme 7a, b fixiert, sodass die Kolbenstange 15 fest mit dem Trommelträger 7 verbunden ist. Somit wird bei einem Kolbenhub der Kolbenstange 15, der Trommelträger 7 und somit der Trommelkörper 6 in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungsachse B bewegt, wodurch eine dynamische Pulsation des Trommelträgers 7 umgesetzt wird. Der Trommelträger 7 wird ausschließlich über die Kolbenstange 15 auf den Achsabschnitt 5 gehalten, wobei der Trommelträger 7 fest mit der Kolbenstange 15 verbunden und durch die Kolbenstange 15 linear entlang der Bewegungsachse B geführt ist.
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2 zeigt in gleicher Darstellung wie 1 die Lauftrommelanordnung 2, wobei die Lauftrommelanordnung 2 eine zweite Lagereinrichtung 17 aufweist. Die zweite Lagereinrichtung 17 dient zur Führung des Trommelträgers 7 in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungsachse B und weist hierzu mehrere Linearlager 17a und Führungsschienen 17b auf. Beispielsweise sind die Linearlager 17a als Führungsschlitten ausgebildet.
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Die Führungsschienen 17b sind beispielsweise fest mit dem ersten bzw. dem zweiten Trägerabschnitt 4a, b verbunden und erstrecken sich parallel zu der Bewegungsachse B. Die Linearlager 17a sind vorzugsweise beidseitig an einer kreisringförmigen Grundfläche des Trommelträgers 7 angeordnet, wobei die Führungsschienen 17b in den zugehörigen Linearlagern 17a aufgenommen sind. Während eines Kolbenhubs gleiten die Linearlager 17a entlang der Führungsschienen 17b. Somit ist der Trommelträger 7 in axialer Richtung in Bezug auf die Bewegungsachse B über die zweite Lagereinrichtung 17 während des Kolbenhubs geradgeführt.
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3 zeigt die Lauftrommelanordnung 2, der 2, in einer axialen Ansicht in Bezug auf die Rotationsachs R. Bevorzugt weist die zweite Lagereinrichtung 17 jeweils pro Seite genau vier der Linearlager 17a und zwei der Führungsschienen 17b auf. Die beiden Führungsschienen 17b sind voneinander beabstandet angeordnet, sodass der Achsabschnitt 5 zwischen den beiden Führungsschienen 17b angeordnet ist.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Trommelkörper 6 und der Trommelträger 7 als ein einfacher Hohlzylinder ausgebildet, wobei die erste Lagereinrichtung 8 radial in Bezug auf die Rotationsachse R zwischen dem Trommelkörper 6 und dem Trommelträger 7 angeordnet ist. Somit stützt sich die erste Lagereinrichtung 8 einerseits an einem Innenumfang des Trommelkörpers 6 und andererseits an einem Außenumfang des Trommelträgers 7 ab.
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4 zeigt die Lauftrommelanordnung 2 in gleicher Darstellung wie 1, wobei die Lauftrommelanordnung 2 eine Antriebseinrichtung 18 aufweist. Die Antriebseinrichtung 18 dient zum Antrieb des Trommelkörpers 6, wobei die Antriebseinrichtung 18 hierzu antriebstechnisch mit dem Trommelkörper 6 verbunden ist. Die Antriebseinrichtung 18 weist einen Motor 18a, z.B. ein Elektromotor, und ein Übertragungsmittel 18b auf. Beispielsweise erzeugt der Motor 18a ein Antriebsmoment, welches über das Übertragungsmittel 18b auf den Trommelkörper 6 übertragen wird, sodass der Trommelkörper 6 in Umlaufrichtung in Bezug auf die Rotationsachse R angetrieben wird.
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Die Antriebseinrichtung 18 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Riemenantrieb ausgebildet, wobei das Übertragungsmittel 18b als ein Zugmittel, z.B. ein Riemen oder ein Kette etc., ausgebildet ist. Die Antriebseinrichtung 18 ist innerhalb des Bauraums 12 angeordnet, wobei der Bauraum 12 in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsachse R einerseits durch den Trommelträger 7 und andererseits durch den Trommelkörper 6 begrenzt ist. Das Übertragungsmittel 18b steht mit einer Innenseite des ersten Bordabschnitts 6a in Wirkverbindung und dient beispielsweise zur getriebetechnischen Verbindung des Trommelkörpers 6 mit dem Motor 18a. Somit kann beispielsweise ein kraftschlüssiger oder ein formschlüssiger Zugmitteltrieb zwischen dem Motor 18a und dem Trommelkörper 6 realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Prüfstand
- 2
- Lauftrommelanordnung
- 3
- Grundgestell
- 4a
- erster Trägerabschnitt
- 4b
- zweiter Trägerabschnitt
- 5
- Achsabschnitt
- 6
- Trommelkörper
- 6a
- erster Bordabschnitt
- 6b
- zweiter Bordabschnitt
- 7
- Trommelträger
- 7a
- erste Kolbenstangenaufnahme
- 7b
- zweite Kolbenstangenaufnahme
- 8
- erste Lagereinrichtung
- 8a
- erstes Wälzlager
- 8b
- zweites Wälzlager
- 9
- Stellaktuator
- 10
- Zylinderöffnung
- 11
- weitere Zylinderöffnung
- 12
- Bauraum
- 13
- Lauffläche
- 14
- Trommelbelag
- 15
- Kolbenstange
- 15a
- erster Endabschnitt
- 15b
- zweiter Endabschnitt
- 16
- Aktuatoraufnahme
- 17
- zweite Lagereinrichtung
- 17a
- Linearlager
- 17b
- Führungsschienen
- 18
- Antriebseinrichtung
- 18a
- Motor
- 18b
- Übertragungsmittel
- B
- Bewegungsachse
- R
- Rotationsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006011703 A1 [0003]
