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Die Erfindung betrifft einen Rollenprüfstand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der grundsätzliche Aufbau eines Rollenprüfstands für ein Kraftfahrzeug ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig. So ist aus der
EP 1 039 282 B2 ein Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge bekannt, der über mehrere Laufrollen bzw. Trommeln für die Räder eines zu prüfenden Kraftfahrzeugs verfügt, wobei jeder Laufrolle bzw. Trommel eine elektrische Maschine zugeordnet ist, die dem Antreiben bzw. Verzögern der jeweiligen Laufrolle bzw. jeweiligen Trommel des Rollenprüfstands dient.
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Aus der
DE 10 2013 017 447 A1 ist ein weiterer Rollenprüfstand für ein Kraftfahrzeug bekannt. Auch dieser Rollenprüfstand verfügt über mehrere Laufrollen und mehrere elektrische Maschinen. Auf den Laufrollen, nämlich auf einem radial äußeren Abschnitt der jeweiligen Laufrolle, ist ein Rad eines zu prüfenden Kraftfahrzeugs platzierbar. Eine Antriebswelle der jeweiligen elektrischen Maschine, die dem Antreiben oder Verzögern der jeweiligen Laufrolle dient, ist über eine Kupplung an einen radial inneren Abschnitt der jeweiligen Laufrolle mittelbar angebunden. Nach der
DE 10 2013 017 447 A1 wird das von der jeweiligen elektrischen Maschine an der Antriebswelle derselben bereitgestellte Drehmoment über die Kupplung und einen Verbindungsdeckel auf den radial inneren Abschnitt der jeweiligen Laufrolle übertragen, wobei der radial innere Abschnitt der jeweiligen Laufrolle über Lager auf einem Stützelement gelagert ist, das am Gehäuse der elektrischen Maschine angebunden ist.
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Bei aus der Praxis bzw. dem Stand der Technik bekannten Rollenprüfständen können Lagerschwingungen der Laufrollenlagerung und/oder der Antriebswellenlagerung auf die Laufrollen übertragen werden, wodurch dann die Laufrollen nicht nur zur Schwingung angeregt werden, sondern darüber hinaus auch eine unerwünschte Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand entsteht. Es besteht Bedarf daran, die Schwingungsanregung der Laufrollen sowie eine Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand zu reduzieren, um einen Rollenprüfstand als Akustikprüfstand zu nutzen, um zum Beispiel Rollgeräusche und/oder Innengeräusche eines Kraftfahrzeugs am Rollenprüfstand zuverlässig prüfen zu können.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Rollenprüfstand zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen Rollenprüfstand nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der radial innere Abschnitt jeweiligen Laufrolle mehrlagig aufgebaut, nämlich aus einer radial äußeren Rollkörperlage, einer radial inneren Naben- oder Wellenlage und mindestens einer zwischen der radial äußeren Rollkörperlage und der radial inneren Naben- oder Wellenlage angeordneten Entkopplungslage, welche die jeweilige Laufrolle schwingungsseitig von der Laufrollenlagerung und/oder der Antriebswellenlagerung entkoppelt.
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Beim erfindungsgemäßen Rollenprüfstand ist der radial innere Abschnitt der jeweiligen Laufrolle mehrlagig aufgebaut. Derselbe verfügt über eine radial äußere Rollkörperlage, eine radial innere Naben- oder Wellenlage sowie über mindestens eine zwischen diesen Lagen angeordnete Entkopplungslage. Über die Entkopplungslage kann die jeweilige Laufrolle schwingungsseitig von einer Anregung durch Lagerschwingungen der Laufrollenlagerung und/oder Antriebswellenlagerung entkoppelt werden. Eine Schwingungsanregung der Laufrollen sowie eine Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand kann so zuverlässig unterbunden werden. Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Rollenprüfstand kann insbesondere als Akustikprüfstand zur Prüfung von zum Beispiel Rollgeräuschen und/oder Innengeräuschen eines Kraftfahrzeugs genutzt werden.
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Vorzugsweise bestehen die radial äußere Rollkörperlage und die radial innere Naben- oder Wellenlage jeweils aus einem metallischen Werkstoff, wobei die jeweilige Entkopplungslage aus einem Elastomer besteht, der elastischer ist als der metallische Werkstoff. Ein derartiger Aufbau des radial inneren Abschnitts der jeweiligen Laufrolle ist besonders bevorzugt, um einerseits eine hohe Lebensdauer des Rollenprüfstands zu gewährleisten und andererseits einer Schwingungs- und Schallübertragung entgegenzuwirken.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung erstrecken sich zwischen dem radial inneren Abschnitt und dem radial äußeren Abschnitt der jeweiligen Laufrolle Seitenwände mit Öffnungen, wobei die Öffnungen mit vorzugsweise entdröhnten Blechen, die insbesondere als mit Bitumen beschichtete metallische Bleche ausgebildet sind, verschlossen sind. Hiermit kann eine Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand weiter reduziert werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1: ein Detail eines ersten erfindungsgemäßen Rollenprüfstands für ein Kraftfahrzeug;
- 2: ein Detail eines zweiten erfindungsgemäßen Rollenprüfstands für ein Kraftfahrzeug;
- 3: ein Detail eines dritten erfindungsgemäßen Rollenprüfstands für ein Kraftfahrzeug; und
- 4: ein Detail eines weiteren erfindungsgemäßen Rollenprüfstands für ein Kraftfahrzeug.
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einem ersten erfindungsgemäßen Rollenprüfstand für ein Kraftfahrzeug im Bereich einer Laufrolle 1 sowie einer elektrischen Maschine 2 des Rollenprüfstands. Die elektrische Maschine 2 verfügt über ein statorseitiges Gehäuse 3 sowie über eine drehbar im Gehäuse 3 gelagerte Antriebswelle 4, wobei eine Antriebswellenlagerung der Antriebswelle 4 der elektrischen Maschine 2 im Gehäuse 3 derselben in 1 nicht sichtbar ist.
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Die Laufrolle 1 wird von der elektrischen Maschine 2 aus angetrieben, wobei ein von der elektrischen Maschine 2 an der Antriebswelle 4 bereitgestelltes Drehmoment im Ausführungsbeispiel der 1 über eine Kupplung 5 und einen Verbindungsdeckel 6 auf die Laufrolle 1 übertragen wird, die im Ausführungsbeispiel der 1 über eine Laufrollenlagerung 7 auf einem Stützelement 8 drehbar gelagert ist, wobei dieses Stützelement 8 am Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 drehfest angebunden ist.
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Beim Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 sowie beim Stützelement 8 handelt es sich demnach um statorseitige Baugruppen. Bei der Antriebswelle 4, der Kupplung 5, dem Verbindungsdeckel 6 und der Laufrolle 1 handelt es sich um rotierende Baugruppen.
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Die Laufrollenlagerung 7 dient in 1 der drehbaren Lagerung der Laufrolle 1 auf dem statorseitigen Stützelement 8.
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Die Laufrolle 1 verfügt über einen radial äußeren Abschnitt 9, auf welchem ein Rad eines zu prüfenden Kraftfahrzeugs platzierbar ist. Weiterhin verfügt die Laufrolle 1 über einen radial inneren Abschnitt 10, über welchen die Laufrolle 1 in 1 auf dem Stützelement 8 über die Laufrollenlagerung 7 gelagert ist und auf welchen ausgehend von der Antriebswelle 4 der elektrischen Maschine 3 über die Kupplung 5 und den Verbindungsdeckel 6 Drehmoment übertragen wird.
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Dieser radial innere Abschnitt 10 der Laufrolle 1 ist mehrlagig ausgebildet, nämlich aus einer radial äußeren Rollkörperlage 11, einer radial inneren Naben- oder Wellenlage 12 sowie mindestens einer zwischen diesen beiden Lagen 11, 12 angeordneten Entkopplungslage 13.
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Über diese Entkopplungslage 13 kann vermieden werden, dass die Laufrolle 1 durch Lagerschwingungen der Laufrollenlagerung 7 zu Schwingungen angeregt wird. Ferner kann hierdurch einer Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand entgegengewirkt werden.
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Wie 1 entnommen werden kann, greift der Verbindungsdeckel 6 an der Kupplung 5 und an dem radial inneren Abschnitt 10 der Laufrolle 1 an, nämlich an dem radial inneren Naben- oder Wellenlage 12 des radial inneren Abschnitts 10 der jeweiligen Laufrolle 1. Diese radial innere Naben- oder Wellenlage 12 des radial inneren Abschnitts 10 der jeweiligen Laufrolle 1 sowie die radial äußere Rollkörperlage 11 des radial inneren Abschnitts 10 der jeweiligen Laufrolle 1 bestehen vorzugsweise aus einem metallischem Werkstoff, wobei die jeweilige Entkopplungslage 13 vorzugsweise aus einem Elastomer besteht, welches elastischer als der metallische Werkstoff der Lagen 11, 12 ist.
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Zur weiteren schwingungsseitigen Entkopplung der Laufrolle 1 sowie zur weiteren Reduzierung einer Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand ist im Ausführungsbeispiel der 1 zwischen dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 und dem statorseitigen Stützelement 8 ein weiteres Entkopplungselement 14.
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Auch dieses zwischen dem Stützelement 8 und dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 angeordnete Entkopplungselement 14, welches der schwingungsseitigen Entkopplung sowie Schallisolierung zum Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 dient, ist vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff gefertigt.
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Zwischen dem radial inneren Abschnitt 10 und dem radial äußeren Abschnitt 9 der jeweiligen Laufrolle 1 erstrecken sich Seitenwände 15, in die bei aus der Praxis bekannten Rollenprüfständen Öffnungen 16 zur Gewichtsreduzierung eingebracht sind. Zur weiteren Reduzierung einer Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand wird vorgeschlagen, diese Öffnungen 16 mit Blechen 17 zu verschließen, wobei es sich bei diesen Blechen 17 um entdröhnte Bleche handelt, die vorzugsweise als mit Bitumen beschichtete metallische Bleche aus vorzugsweise Aluminium ausgebildet sind. Hierdurch kann bei geringem Gewicht eine Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand weiter reduziert werden.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rollenprüfstands, nämlich einen Ausschnitt aus einem weiteren Rollenprüfstand im Bereich einer Laufrolle 1 und einer elektrischen Maschine 2. Während im Ausführungsbeispiel der 1 die Laufrolle 1 über die Laufrollenlagerung 7 an dem statorseitigen Stützelement 8, das mit dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 verbunden ist, gelagert ist, ist im Ausführungsbeispiel der 2 vorgesehen, dass die elektrische Maschine 2 und die Laufrolle 1 unabhängig voneinander gelagert sind. So ist in 2 die Laufrolle 1 nicht auf dem Stützelement 8 gelagert, das mit dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 verbunden ist, vielmehr ist die Laufrolle 1 im Ausführungsbeispiel der 2 über die Laufrollenlagerung 7 auf einem separaten, nicht gezeigten Träger für die Laufrolle 1 gelagert. Drehmoment, welche die elektrische Maschine 2 zum Antreiben der Laufrolle 1 an der Antriebswelle 4 bereitstellt, wird über die Kupplung 5 auf die Laufrolle 1 übertragen, und zwar auf den radial inneren Abschnitt 10 der Laufrolle 1.
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Der radial innere Abschnitt 10 der Laufrolle 1 ist im Ausführungsbeispiel der 2 ebenso im Ausführungsbeispiel der 1 wiederum mehrlagig aufgebaut, nämlich aus der radial äußeren Rollkörperlage 11, der radial inneren Naben- oder Wellenlage 12 sowie mindestens einer zwischen diesen Lagen 11, 12 positionierten Entkopplungslage 13. Die Entkopplungslage 13 stellt wiederum eine schwingungsseitige und akustische Entkopplung der Laufrolle 1 bereit, um die Laufrolle 1 von der Laufrollenlagerung 7 schwingungsseitig und akustisch zu entkoppeln.
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Hinsichtlich aller übrigen Details stimmt das Ausführungsbeispiel der 2 mit dem Ausführungsbeispiel der 1 überein, sodass zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet und auf die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der 1 verwiesen wird.
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3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Rollenprüfstand im Bereich einer Laufrolle 1 und einer dem Antreiben der Laufrolle 1 dienenden elektrischen Maschine 2, wobei es sich beim Ausführungsbeispiel der 3 um eine Weiterentwicklung des Ausführungsbeispiels der 2 handelt. Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 2 lediglich dadurch, dass zwischen der Laufrollenlagerung 7 und der radial inneren Naben- oder Wellenlage 12 des radial inneren Abschnitts 10 der jeweiligen Laufrolle 1 weitere Entkopplungselemente 18 aus vorzugsweise einem Elastomer angeordnet sind, um eine noch stärkere Entkopplung der Laufrolle 1 von der Laufrollenlagerung 7 zu ermöglichen, wie dies ohnehin bereits über die Entkopplungslage 13 des radial inneren Abschnitts 10 der Laufrolle 1 gewährleistet wird.
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In den Ausführungsbeispielen der 1, 2 und 3 ist die Laufrolle 1 über eine Laufrollenlagerung 7 und die jeweilige Antriebswelle 4 der elektrischen Maschine 3 über eine nicht sichtbare Antriebswellenlagerung jeweils individuell gelagert. In 1 ist dabei die Laufrollenlagerung 7 zwischen der Laufrolle 1 und einem statorseitigen Stützelement 8 positioniert, welches seinerseits am Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 angebunden ist. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rollenprüfstands, nämlich einen Ausschnitt aus einem Rollenprüfstand im Bereich einer Laufrolle 1 und einer elektrischen Maschine 2, bei welcher keine separate Laufrollenlagerung 7 vorhanden ist, bei welcher vielmehr die gezeigte Laufrolle 1 direkt an der Antriebswelle 4 der jeweiligen elektrischen Maschine 2 angreift und zusammen mit der Antriebswelle 4 durch die Antriebswellenlagerung der elektrischen Maschine 2, die in 4 nicht sichtbar ist, gelagert ist. Die Antriebswellenlagerung dient dann als Laufrollenlagerung.
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In 4 ist die Laufrolle 1 demnach direkt auf der Antriebswelle 4 der elektrischen Maschine 2 positioniert und über die Antriebswellenlagerung der elektrischen Maschine 2 zusammen mit der jeweiligen Antriebswelle 4 gelagert. Die Antriebswelle 4 überträgt dabei das von der elektrischen Maschine 2 bereitgestellte Drehmoment direkt auf die Laufrolle 1, und zwar auf den radial inneren Abschnitt 10 der Laufrolle 1, der wiederum mehrlagig ausgebildet ist, nämlich aus der radial äußeren Rollkörperlage 11, der radial inneren Naben- oder Wellenlage 12 sowie mindestens einer zwischen diesen Lagen 11, 12 ausgebildeten Entkopplungslage 13, welche die jeweilige Laufrolle 1 schwingungsseitig vor der Antriebswellenlagerung, die auch als Laufrollenlagerung dient, entkoppelt. Auch in diesem Fall kann einer Schwingungsanregung der jeweiligen Laufrolle 1 und einer unerwünschten Geräuschentwicklung am Rollenprüfstand sicher entgegengewirkt werden.
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Hinsichtlich aller übrigen Details stimmt das Ausführungsbeispiel der 4 wiederum mit dem Ausführungsbeispiel der 1 überein, sodass auch hierfür gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden und auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann eine Laufrolle schwingungsseitig entkoppelt werden. Einer unerwünschten Geräuschentwicklung kann entgegengewirkt werden. Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rollenprüfstand kann insbesondere als Akustikprüfstand für Kraftfahrzeuge genutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufrolle
- 2
- elektrische Maschine
- 3
- Gehäuse
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Kupplung
- 6
- Verbindungsdeckel
- 7
- Laufrollenlagerung
- 8
- Stützelement
- 9
- radial äußerer Abschnitt
- 10
- radial innerer Abschnitt
- 11
- Rollkörperlage
- 12
- Naben- oder Wellenlage
- 13
- Entkopplungslage
- 14
- Entkopplungselement
- 15
- Seitenwand
- 16
- Öffnung
- 17
- Blech
- 18
- Entkopplungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1039282 B2 [0002]
- DE 102013017447 A1 [0003]
