DE102022004099A1 - Test bench with test item - Google Patents
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Abstract
Prüfstand mit Prüfling,wobei der Prüfstand eine erste Welle (14) aufweist, welche von einem Antrieb antreibbar ist, insbesondere in Drehbewegung versetzbar ist,wobei die erste Welle (14) mit der eintreibenden Welle eines Getriebes drehfest verbunden ist,wobei die erste Welle (14) mit einem ersten Kettenrad drehfest verbunden ist,wobei die zweite Welle (14) mit einem zweiten Kettenrad drehfest verbunden ist,wobei eine Kette mit dem ersten Kettenrad, insbesondere in einem ersten Eingriffsbereich der Kette, und mit dem zweiten Kettenrad im Eingriff ist,wobei eine Verstelleinheit linear bewegbar angeordnet ist,wobei in einer ersten Linearposition der Verstelleinheit die Kette in einem ersten Berührbereich durch die Verstelleinheit ausgelenkt ist,wobei in einer zweiten Linearposition der Verstelleinheit die Kette in einem zweiten Berührbereich durch die Verstelleinheit ausgelenkt ist.Test stand with test object, the test stand having a first shaft (14) which can be driven by a drive, in particular can be set in rotary motion, the first shaft (14) being non-rotatably connected to the input shaft of a gear, the first shaft ( 14) is non-rotatably connected to a first sprocket, wherein the second shaft (14) is non-rotatably connected to a second sprocket, wherein a chain is engaged with the first sprocket, in particular in a first engagement region of the chain, and with the second sprocket, wherein an adjusting unit is arranged to be linearly movable,wherein in a first linear position of the adjusting unit the chain is deflected in a first contact area by the adjusting unit,wherein in a second linear position of the adjusting unit the chain is deflected in a second contact area by the adjusting unit.
Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand mit Prüfling.The invention relates to a test bench with a test piece.
Es ist allgemein bekannt, dass bei einem Prüfstand ein Prüfling unter Belastung überwachbar ist.It is generally known that a test specimen can be monitored under load on a test bench.
Aus der
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand mit Prüfling weiterzubilden, wobeiThe invention is therefore based on the object of further developing a test bench with test piece, where
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Prüfstand mit Prüfling nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved with the test bench with the test piece according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Prüfstand mit Prüfling sind, dass der Prüfstand eine erste Welle aufweist, welche von einem Antrieb antreibbar ist, insbesondere in Drehbewegung versetzbar ist,
wobei die erste Welle mit der eintreibenden Welle eines Getriebes, insbesondere Parallelwellengetriebes, drehfest verbunden ist,
wobei die abtreibende Welle des Getriebes mit einer zweiten Welle drehfest verbunden ist oder über eine Drehrichtungsumkehreinheit mit einer zweiten Welle verbunden ist,
wobei die erste Welle mit einem ersten Kettenrad drehfest verbunden ist,
wobei die zweite Welle mit einem zweiten Kettenrad drehfest verbunden ist,
wobei eine Kette mit dem ersten Kettenrad, insbesondere in einem ersten Eingriffsbereich der Kette, und mit dem zweiten Kettenrad, insbesondere in einem zweiten Eingriffsbereich der Kette, im Eingriff ist, insbesondere wobei die Kette das erste Kettenrad und das zweite Kettenrad umschlingt,
wobei eine Verstelleinheit linear bewegbar angeordnet ist, insbesondere zu unterschiedlichen Linearpositionen,
wobei in einer ersten Linearposition der Verstelleinheit die Kette in einem ersten Berührbereich durch die Verstelleinheit ausgelenkt ist,
wobei in einer zweiten Linearposition der Verstelleinheit die Kette in einem zweiten Berührbereich durch die Verstelleinheit ausgelenkt ist.Important features of the invention in the test stand with test piece are that the test stand has a first shaft which can be driven by a drive, in particular can be set in rotary motion,
wherein the first shaft is non-rotatably connected to the input shaft of a gear, in particular a parallel shaft gear,
wherein the output shaft of the transmission is non-rotatably connected to a second shaft or is connected to a second shaft via a rotational direction reversing unit,
wherein the first shaft is non-rotatably connected to a first sprocket,
wherein the second shaft is non-rotatably connected to a second sprocket,
wherein a chain engages with the first chain wheel, in particular in a first engagement area of the chain, and with the second chain wheel, in particular in a second engagement area of the chain, in particular the chain wraps around the first chain wheel and the second chain wheel,
wherein an adjustment unit is arranged to be linearly movable, in particular to different linear positions,
wherein in a first linear position of the adjustment unit the chain is deflected in a first contact area by the adjustment unit,
wherein in a second linear position of the adjustment unit the chain is deflected in a second contact area by the adjustment unit.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels Verschieben der Verstelleinheit eine Verspannung in den Prüfstand einbringbar ist, welcher der Prüfling ausgesetzt ist. Die Drehzahl ist vom Antrieb vorgebbar. Somit ist der Prüfling bei der vorgegebenen Drehzahl einem der Verspannung entsprechenden Drehmoment aussetzbar. Der Prüfling ist entweder das Getriebe oder ein Zahnrad des Getriebes.The advantage here is that by moving the adjustment unit, tension can be introduced into the test stand to which the test specimen is exposed. The speed can be specified by the drive. Thus, at the specified speed, the test object can be exposed to a torque that corresponds to the stress. The test item is either the gearbox or a gear of the gearbox.
Wichtig ist bei der Erfindung, dass der Verspannungskreislauf nicht nur durch Getriebestufen und Wellen, sondern auch durch eine Kette geführt ist. Mittels der Verstelleinheit wird die Kette in einem ersten oder zweiten Berührbereich von der Verstelleinheit, insbesondere von einem jeweiligen Umlenkrad der Verstelleinheit, berührt und dabei ausgelenkt, insbesondere also die Kette verformt. Am jeweiligen Berührbereich werden dadurch Kräfte eingebracht, welche eine Verspannung bewirken, insbesondere also eine zusätzliche Verdrehung zwischen den beiden Wellen, die dann in den Kreislauf eingebracht ist.What is important in the invention is that the bracing circuit is not only guided by gear stages and shafts, but also by a chain. By means of the adjustment unit, the chain is touched in a first or second contact area by the adjustment unit, in particular by a respective deflection wheel of the adjustment unit, and is deflected in the process, that is to say in particular the chain is deformed. As a result, forces are introduced at the respective contact area, which cause a tension, in particular an additional twisting between the two shafts, which is then introduced into the circuit.
Erfindungsgemäß ist der Prüfstand also derart mit einem von einer linear bewegbaren Verstelleinheit gesteuerten Kettentrieb ausgeführt, dass die Kette von der Verstelleinheit in verschiedenen Linearpositionen auslenkbar ist und dadurch Verspannung in einen Drehmomentenkreislauf einbringbar ist, in welchem der Prüfling angeordnet ist.According to the invention, the test stand is designed with a chain drive controlled by a linearly movable adjustment unit such that the chain can be deflected by the adjustment unit in various linear positions and tension can thereby be introduced into a torque circuit in which the test specimen is arranged.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Berührbereich vom zweiten Berührbereich beabstandet
und/oder der erste Eingriffsbereich ist vom zweiten Eingriffsbereich beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass unterschiedliche Verspannungen, insbesondere bezüglich des Vorzeichens der Verspannung oder des Drehmoments, einbringbar sind.In an advantageous embodiment, the first touch area is spaced apart from the second touch area
and/or the first engagement area is spaced apart from the second engagement area. The advantage here is that different stresses, in particular with regard to the sign of the stress or the torque, can be introduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist entlang der Kette der erste Eingriffsbereich zwischen dem ersten Berührbereich und dem zweiten Berührbereich angeordnet und der zweite Eingriffsbereich ist zwischen dem zweiten Berührbereich und dem ersten Berührbereich angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass im ersten Berührbereich eine Verspannung mit erstem Drehsinn und im zweiten Berührbereich mit einem zweiten Drehsinn, welcher dem ersten Drehsinn entgegengesetzt ist, einbringbar ist in den Prüfstand, insbesondere in den Verspannungskreislauf.In an advantageous embodiment, the first engagement area is arranged along the chain between the first contact area and the second contact area, and the second engagement area is arranged between the second contact area and the first contact area. The advantage here is that in the first contact area a tension with a first direction of rotation and in the second contact area with a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation, can be introduced into the test stand, in particular into the tension circuit.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Drehrichtungsumkehreinheit als einstufiges Getriebe, insbesondere Parallelwellengetriebe, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfacher kostengünstiger Aufbau ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the unit for reversing the direction of rotation is designed as a single-stage gear, in particular a parallel shaft gear. The advantage here is that a simple, cost-effective construction is made possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Achsabstand zwischen dem ersten Kettenrad und dem zweiten Kettenrad konstant, insbesondere also unabhängig von der Linearposition der Verstelleinheit,
und/oder
der Achsabstand zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle konstant ist, insbesondere also unabhängig von der Linearposition der Verstelleinheit. Von Vorteil ist dabei, dass die Drehachsen der Wellen und Kettenräder fest positioniert bleiben, insbesondere auch wenn die Verstelleinheit linear verschoben wird, insbesondere also die unterschiedlichen Linearpositionen erreicht.In an advantageous embodiment, the center distance between the first sprocket and the second sprocket is constant, i.e. in particular independent of the linear position of the adjustment unit,
and or
the center distance between the first shaft and the second shaft is constant, ie in particular independent of the linear position of the adjustment unit. The advantage here is that the axes of rotation of the shafts and sprockets remain in a fixed position, in particular even when the adjustment unit is displaced linearly, ie in particular when the different linear positions are reached.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Getriebe ein einstufiges Getriebe. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfacher Aufbau ermöglicht ist und ein Zahnrad des Getriebes als Prüfling verwendbar ist.In an advantageous embodiment, the gear is a single-stage gear. The advantage here is that a simple structure is made possible and a gear wheel of the transmission can be used as a test item.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht die Übersetzungszahl des Getriebes dem Kehrwert der Übersetzungszahl der als einstufiges Getriebe ausgeführten Drehrichtungsumkehreinheit,
insbesondere wobei die Übersetzungszahl Eins beträgt. Von Vorteil ist dabei, dass die Belastung der Kette begrenzt ist.In an advantageous embodiment, the number of gear ratios of the gear is equal to the reciprocal of the number of gear ratios of the unit designed as a single-stage gear unit for reversing the direction of rotation,
in particular where the translation number is one. The advantage here is that the load on the chain is limited.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kette als geschlossene Schleife ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the chain is designed as a closed loop. The advantage here is that a cost-effective production is made possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verstelleinheit ein erstes drehbar gelagertes Umlenkrad und ein zweites drehbar gelagertes Umlenkrad auf,
wobei das erste Umlenkrad die Kette im ersten Berührbereich berührt, insbesondere in der ersten Linearposition der Verstelleinheit,
wobei das zweite Umlenkrad die Kette im zweiten Berührbereich berührt, insbesondere in der zweiten Linearposition der Verstelleinheit. Von Vorteil ist dabei, dass eine reibungsarme Umlenkung entweder über das erste Umlenkrad oder alternativ über das zweite Umlenkrad ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the adjustment unit has a first rotatably mounted deflection wheel and a second rotatably mounted deflection wheel,
wherein the first deflection wheel touches the chain in the first contact area, in particular in the first linear position of the adjustment unit,
wherein the second deflection wheel touches the chain in the second contact area, in particular in the second linear position of the adjustment unit. The advantage here is that low-friction deflection is made possible either via the first deflection wheel or alternatively via the second deflection wheel.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verstelleinheit von einem Linearantrieb zu der jeweiligen Linearposition verschiebbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the adjustment unit can be moved by a linear drive to the respective linear position. The advantage here is that simple production is made possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird statt der als Rollenkette ausgebildeten Kette ein Zahnriemen verwendet. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung ermöglicht ist und ein Überlastungsschutz vorgesehen ist.In an advantageous embodiment, a toothed belt is used instead of the chain designed as a roller chain. The advantage here is that cost-effective production is made possible and overload protection is provided.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung fungiert das Getriebe als Prüfling oder ein Zahnrad des Getriebes fungiert als Prüfling. Von Vorteil ist dabei, dass der Prüfstand zum Prüfen von Getrieben und/oder Verzahnungen verwendbar ist.In an advantageous embodiment, the transmission acts as a test item or a gearwheel of the transmission acts as a test item. The advantage here is that the test bench can be used to test gears and/or gears.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zahnrad mit der ersten Welle oder mit der zweiten Welle drehfest verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Prüfstand zur Zahnradprüfung verwendbar ist.In an advantageous embodiment, the gear wheel is non-rotatably connected to the first shaft or to the second shaft. The advantage here is that the test bench can be used to test gears.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zahnrad mit der eintreibenden Welle des Getriebes oder mit der abtreibenden Welle des Getriebes drehfest verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass ein Drehmoment übertragbar ist.In an advantageous embodiment, the gearwheel is non-rotatably connected to the input shaft of the transmission or to the output shaft of the transmission. The advantage here is that a torque can be transmitted.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Zahnbreite der Zahnräder des als Drehrichtungsumkehreinheit fungierenden Getriebes jeweils größer als die Zahnbreite der Zahnräder des ersten Getriebes,
insbesondere wobei die kleinste Zahnbreite aller Zahnräder des als Drehrichtungsumkehreinheit fungierenden Getriebes jeweils größer ist als die kleinste Zahnbreite aller Zahnräder des ersten Getriebes. Von Vorteil ist dabei, dass zwar der Prüfling überlastbar ist - nicht aber die Drehrichtungsumkehreinheit.In an advantageous embodiment, the tooth width of the gears of the gear acting as a unit for reversing the direction of rotation are each larger than the tooth width of the gears of the first gear,
In particular, the smallest tooth width of all gears of the gear acting as a unit for reversing the direction of rotation is in each case greater than the smallest tooth width of all gears of the first gear. The advantage here is that the test object can be overloaded - but not the direction of rotation reversal unit.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the dependent claims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful combinations of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist ein Querschnitt durch einen schematisch dargestellten Prüfstand, insbesondere Prüfvorrichtung, dargestellt. - In der
2 ist ein Längsschnitt durch eine schematischdargestellte Verspanneinheit 13 des Prüfstands dargestellt, wobei dieVerspanneinheit 13 keine Verspannung in den Prüfstand einbringt. - In der
3 ist der Längsschnitt durch die schematischdargestellte Verspanneinheit 13 des Prüfstands dargestellt, wobei dieVerspanneinheit 13 eine erste Verspannung in den Prüfstand einbringt. - In
der 4 ist der Längsschnitt durch die schematisch dargestellte Verspanneinheit 13 des Prüfstands dargestellt,wobei die Verspanneinheit 13 eine zweite Verspannung in den Prüfstand einbringt.
- In the
1 is a cross section through a schematically illustrated test stand, in particular a test device. - In the
2 is a longitudinal section through a schematically illustrated bracingunit 13 of the test stand, the bracingunit 13 introducing no strain into the test stand. - In the
3 shows the longitudinal section through the schematically illustrated bracingunit 13 of the test bench, the bracingunit 13 introducing a first bracing into the test bench. - In the
4 is the longitudinal section through the schematically illustrated bracingunit 13 of Test bench shown, the bracingunit 13 introduces a second tension in the test bench.
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Prüfstand als Prüfling ein Getriebe 11, insbesondere Prüfgetriebe, auf, wobei eine erste Welle 14 als eintreibende Welle 14 fungiert und eine zweite Welle als abtreibende Welle fungiert.As shown in the figures, the test stand has a
Die eintreibende Welle 14 ist mit einem ersten Zahnrad 15 drehfest verbunden. Die abtreibende Welle ist mit einem zweiten Zahnrad 15 drehfest verbunden.The
Das erste Zahnrad 15 ist mit dem zweiten Zahnrad 15 im Eingriff.The
Ein Antrieb 16, insbesondere Elektromotor, treibt die eintreibende Welle 14 des Getriebes 11 an.A
Die abtreibende Welle ist mit einer Drehrichtungsumkehreinheit 12 verbunden, die vorzugswiese als einstufiges Getriebe ausgeführt ist. Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis des als Drehrichtungsumkehreinheit 12 verwendeten Getriebes Eins.The output shaft is connected to a direction of
Die andere Welle der Drehrichtungsumkehreinheit 12 mit einem zweiten Kettenrad 2 der Verspanneinheit 13 drehfest (3) verbunden, insbesondere mittels Passfederverbindung.The other shaft of the direction of
Ein erstes Kettenrad 2 ist mit der eintreibenden Welle drehfest verbunden.A
Eine Kette ist mit dem ersten Kettenrad 2 und dem zweiten Kettenrad 2 im Eingriff.A chain is engaged with the
Die beiden Kettenräder 2 sind voneinander beabstandet. Die Drehachsen der Kettenräder 2 sind parallel zueinander ausgerichtet.The two
Eine von einem Linearaktor linear bewegbare Verstelleinheit 6 weist an ihren beiden Endbereichen angeordnete Umlenkrollen auf, insbesondere zweite Kettenräder, welche jeweils einen kleineren Durchmesser haben als die mit den Wellen 14 verbundenen Kettenräder 2.An
Mit der ersten der beiden Umlenkrollen wird die Kette 1 in einer ersten, in der
In der in der
Somit ist durch lineares Bewegen und entsprechendes Positionieren der Verstelleinheit 6 die Kette unterschiedlich spannbar, wobei eine positive oder negative Torsion an den Wellen 14 erzeugt wird.Thus, by linear movement and corresponding positioning of the
Denn wenn die Kette 1, wie in
Zur Verdeutlichung der Richtung und beispielhaften Stärke der Torsion sind in den
Entlang der Kettenrichtung oder Kettenbahn ist der erste Berührbereich vom zweiten Berührbereich getrennt durch den Eingriffsbereich eines der beiden Kettenräder 2. Dies gilt auch für die entgegengesetzte Richtung.Along the chain direction or chain path, the first contact area is separated from the second contact area by the engagement area of one of the two
Die in die Wellen 14 eingebrachte Torsion wird somit dem Prüfling zugeführt, der entsprechend dieser Belastung prüfbar ist.The torsion introduced into the
Wie in
Die erste der Wellen 14 ist drehfest mit dem ersten Kettenrad 2 verbunden und die zweite der Wellen 14 ist drehfest mit einem zweiten Kettenrad 2 verbunden.The first of the
Die Kette 1 umschlingt die beiden Kettenräder 2 und überträgt somit das Drehmoment zwischen den beiden Wellen 14.The
Die Verstelleinheit 6 ist in
Insbesondere bleibt erfindungsgemäß der Achsabstand der beiden Kettenräder 2 voneinander konstant, insbesondere unabhängig von der unterschiedlich starken Verspannung, welche in den verschiedenen Verschiebepositionen, also Linearpositionen, eingeleitet werden.In particular, according to the invention, the center distance of the two
Die eingebrachte Verspannung verteilt sich im Drehmomentkreis, also in dem aus der Kette1, den Wellen 14, dem Getriebe 11 und der Drehrichtungsumkehreinheit 12 gebildeten, Drehmoment führenden Kreis.The tension introduced is distributed in the torque circuit, ie in the torque-carrying circuit formed by the
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird im Unterschied zur
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt einer als Rollenkette ausgebildeten Kette 1 ein Zahnriemen verwendet.In further exemplary embodiments according to the invention, a toothed belt is used instead of a
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- KetteChain
- 22
- KettenradSprocket
- 33
- drehfeste Verbindung, insbesondere Passfederverbindungnon-rotatable connection, in particular feather key connection
- 44
- drehfeste Verbindung, insbesondere Passfederverbindungnon-rotatable connection, in particular feather key connection
- 55
- Positionsmarkierungposition marker
- 66
- Verstelleinheitadjustment unit
- 1111
- Prüfgetriebe, insbesondere PrüflingTest gear, in particular test item
- 1212
- DrehrichtungsumkehreinheitDirection of rotation reversing unit
- 1313
- Verspanneinheitbracing unit
- 1414
- WelleWave
- 1515
- Zahnradgear
- 1616
- Antrieb, insbesondere ElektromotorDrive, especially electric motor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- CN 104359672 B [0004]CN 104359672B [0004]
- DE 102007018047 A1 [0005]DE 102007018047 A1 [0005]
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- 2022-11-02 WO PCT/EP2022/080601 patent/WO2023078963A1/en unknown
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