DE102022212043A1 - Prüfstand für eine Arbeitsmaschine - Google Patents

Prüfstand für eine Arbeitsmaschine Download PDF

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DE102022212043A1
DE102022212043A1 DE102022212043.4A DE102022212043A DE102022212043A1 DE 102022212043 A1 DE102022212043 A1 DE 102022212043A1 DE 102022212043 A DE102022212043 A DE 102022212043A DE 102022212043 A1 DE102022212043 A1 DE 102022212043A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (1) für eine Arbeitsmaschine (2), umfassend jeweils eine horizontale Rollenbahn (12) zur Abstützung einer auf jeweils ein angetriebenes Rad (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkenden Gewichtskraft und jeweils eine Belastungsmaschine (8) für jedes angetriebene Rad (5) der Arbeitsmaschine (2), wobei eine Ausgangswelle (9) der Belastungsmaschine (8) mit einer Felge (6) des angetriebenen Rads (5) drehfest koppelbar ist. der Der erfindungsgemäße Prüfstand (1) zeichnet sich dadurch aus, dass der Prüfstand (1) weiterhin jeweils eine vertikale Rollenbahn (13) zur Abstützung einer auf mindestens zwei Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkenden Längskraft umfasst und dass der Prüfstand (1) mindestens zwei an Hinterräder (5) der Arbeitsmaschine zustellbare, drehbare Halterollen (14) umfasst, welche dazu ausgebildet sind, die Hinterräder (5) derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder (5) verhindert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen entsprechenden Antriebsstrangprüfstand.
  • Getriebeprüfstände bzw. Antriebsstrangprüfstände zum Prüfen von Kraftfahrzeuggetrieben bzw. von vollständigen Kraftfahrzeugantriebssträngen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Prüfstände werden üblicherweise zur Qualitätskontrolle verwendet, um Funktionsstörungen in Antriebssträngen frühzeitig durch eine Reihe von Belastungstests zu erkennen. Typische Funktionsstörungen entstehen z.B. durch spielbehaftete Bauteile, wie z. B. Zahnräder, Synchronringe, Synchronkörper, Lamellenkupplungsscheiben und Wellen, die ausgelenkt und zu Schwingungen angeregt werden können. Im Rahmen einer derartigen Funktionserprobung werden in der Regel auch das Akustikverhalten und die Schaltqualität geprüft. Darüber hinaus finden derartige Prüfstände vor allem aber auch in der (Vor-)Entwicklungserprobung und stetigen Verbesserung von Kraftfahrzeugantriebssträngen Verwendung.
  • In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 103 28 461 A1 einen Fahrzeugprüfstand mit einer Belastungsmaschine für jedes antreibbare Rad eines Kraftfahrzeugs. Die Belastungsmaschinen sind dabei direkt, beispielsweise über Radbolzen, oder indirekt, beispielsweise über einen Riementrieb, mit den Felgen der Kraftfahrzeugräder verbunden, so dass die Belastungsmaschinen den Antriebsstrang sowohl antreiben als auch bremsen können. Der Fahrzeugprüfstand der DE 103 28 461 A1 umfasst weiterhin eine Rahmenkonstruktion, über welche das Kraftfahrzeug und die Belastungsmaschinen angehoben und zueinander ausgerichtet werden können. Während des Prüfvorgangs wird das Kraftfahrzeug vollständig von der Rahmenkonstruktion getragen, so dass die Fahrzeugräder keinen Bodenkontakt haben.
  • Aus der DE 10 2021 205 741 A1 ist ein Prüfrad für einen Antriebsstrangprüfstand bekannt, umfassend eine Radfelge, eine Radlagerung, eine Blockiervorrichtung, eine Radwelle und eine Radnabe. Die Radnabe ist dabei drehfest auf der Radwelle angeordnet und die Radwelle und die Radnabe sind über die Radlagerung drehbar in der Radfelge gehalten. Die Blockiervorrichtung ist drehfest mit der Radfelge verbunden ist. Die Radwelle ist weiterhin dazu ausgebildet, über einen ersten Anschlussflansch drehfest mit einer Abtriebswelle eines zu prüfenden Antriebsstrangs verbunden zu werden und die Radnabe ist dazu ausgebildet, über einen zweiten Anschlussflansch drehfest mit einer Antriebswelle des Antriebsstrangprüfstands verbunden zu werden. Schließlich ist die Radnabe weiterhin dazu ausgebildet, über einen dritten Anschlussflansch drehfest mit der Blockiervorrichtung verbunden zu werden, so dass eine Verdrehbarkeit der Radwelle gegenüber der Radfelge blockiert ist, wobei der dritte Anschlussflansch nur dann verbindbar ist, wenn der zweite Anschlussflansch nicht verbunden ist.
  • Weiterhin sind im Stand der Technik Prüfstände bekannt, die es erlauben, beispielsweise Frontladerschaufeln sowie den zugehörigen Arbeitsantrieb von Arbeitsmaschinen hinsichtlich ihres Verhaltens unter verschiedenen Belastungen zu prüfen.
  • Die bekannten Prüfräder sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass sie keine vollständige und gleichzeitige Prüfung eines Fahrantriebsstrangs und eines Arbeitsantriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Radladers, ermöglichen. So besteht die einzige Möglichkeit, eine Arbeitsmaschine wie einen Radlader vollständig und gleichzeitig hinsichtlich ihres Fahrantriebsstrangs und ihres Arbeitsantriebsstrangs zu prüfen nach wie vor darin, entsprechende Versuche im freien Feld, beispielsweise in einer Kiesgrube, durchzuführen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Prüfstand für eine Arbeitsmaschine vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Prüfstand für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für eine Arbeitsmaschine, umfassend jeweils eine horizontale Rollenbahn zur Abstützung einer auf jeweils ein angetriebenes Rad der Arbeitsmaschine wirkenden Gewichtskraft und jeweils eine Belastungsmaschine für jedes angetriebene Rad der Arbeitsmaschine, wobei eine Ausgangswelle der Belastungsmaschine mit einer Felge des angetriebenen Rads drehfest koppelbar ist. Der erfindungsgemäße Prüfstand zeichnet sich dadurch aus, dass der Prüfstand weiterhin jeweils eine vertikale Rollenbahn zur Abstützung einer auf mindestens zwei Räder der Arbeitsmaschine wirkenden Längskraft umfasst und dass der Prüfstand mindestens zwei an Hinterräder der Arbeitsmaschine zustellbare Halterollen umfasst, welche dazu ausgebildet sind, die Hinterräder derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder verhindert wird.
  • Die Erfindung beschreibt also einen Prüfstand, der dazu geeignet ist, eine Arbeitsmaschine zu prüfen. Unter einer Arbeitsmaschine wird dabei beispielsweise ein Radlader, ein Muldenkipper oder Ackerschlepper verstanden. Indem der Prüfstand zum Prüfen von Arbeitsmaschinen geeignet ist, ist er im Vergleich zu einem Prüfstand für PKW deutlich stabiler und belastbarer ausgelegt.
  • Der Prüfstand umfasst für jedes angetriebene Rad der Arbeitsmaschine eine horizontal angeordnete Rollenbahn, auf welcher das jeweilige angetriebene Rad abgestellt werden kann, so dass die jeweilige horizontale Rollenbahn die auf dem jeweiligen angetriebenen Rad lastende Gewichtskraft abstützen kann. Unter einer Rollenbahn wird dabei eine aus einer Vielzahl von einzelnen Rollen gebildete Fläche verstanden, wobei die Rollen vorzugsweise freidrehend sind, also eine Drehbewegung des auf ihnen abgestellten Rads der Arbeitsmaschine zulassen, ohne dass daraus eine translatorische Bewegung der Arbeitsmaschine folgt. Die horizontalen Rollenbahnen stützen somit das Gewicht der Arbeitsmaschine, welches auf den angetriebenen Rädern lastet, ab und ermöglichen ein freies Drehen der angetriebenen Räder.
  • Im Regelfall wird die Arbeitsmaschine vierrädrig ausgebildet sein, wobei im Regelfall auch alle vier Räder angetrieben sind. Dementsprechend umfasst der Prüfstand im Regelfall also vier horizontale Rollenbahnen. Es sind im Prinzip aber ebenso Arbeitsmaschinen mit nur zwei angetriebenen Rädern oder mit sechs oder mehr angetriebenen Rädern möglich. In diesem Fall umfasst der Prüfstand entsprechend ebenfalls die jeweilige Anzahl an horizontalen Rollenbahnen.
  • Der Prüfstand umfasst weiterhin eine Belastungsmaschine für jedes angetriebene Rad der Arbeitsmaschine. Eine Motorwelle jeder Belastungsmaschine ist dabei vorzugsweise jeweils gelenkig und ggf. mit einem geringfügigen axialen Spiel mit einer Felge des jeweiligen angetriebenen Rads drehfest verbindbar, um Drehzahlen bzw. Drehmomente in die Felge des jeweiligen angetriebenen Rads und damit in den Antriebsstrang der Arbeitsmaschine einleiten zu können. Die Belastungsmaschinen sind bevorzugt als entsprechend leistungsstarke und dynamische Elektromotoren ausgebildet.
  • Der erfindungsgemäße Prüfstand zeichnet sich nun dadurch aus, dass der Prüfstand weiterhin jeweils eine vertikale Rollenbahn zur Abstützung einer auf mindestens zwei Räder der Arbeitsmaschine wirkenden Längskraft umfasst. Die vertikalen Rollenbahnen können dabei prinzipiell baugleich zu den horizontal orientierten Rollenbahnen sein und sich ausschließlich in ihrer Ausrichtung unterscheiden. Wie auch die horizontal ausgerichteten Rollenbahnen, erlauben die vertikalen Rollenbahnen eine freie Drehbarkeit des jeweiligen Rads. Darüber hinaus verhindern sie eine Translationsbewegung der Arbeitsmaschine, wenn eine Längskraft auf die Arbeitsmaschine wirkt. Bevorzugt sind die vertikalen Rollenbahnen in Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine hinter den Rädern angeordnet, so dass eine Rückwärtsbewegung der Arbeitsmaschine auf dem erfindungsgemäßen Prüfstand zuverlässig verhindert werden kann, wobei gleichzeitig die Räder der Arbeitsmaschine drehbar bleiben. Indem die Rückwärtsbewegung der Arbeitsmaschine verhindert wird, kann beispielsweise eine Schaufel oder eine sonstige Arbeitsvorrichtung, die im Frontbereich der Arbeitsmaschine angeordnet ist, mit einer Längskraft beaufschlagt und geprüft werden, während gleichzeitig der Antriebsstrang der Arbeitsmaschine geprüft wird.
  • Darüber hinaus weist der Prüfstand mindestens zwei an Hinterräder der Arbeitsmaschine zustellbare, drehbare Halterollen auf, welche dazu ausgebildet sind, die Hinterräder derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder verhindert wird. Die Halterollen können dabei ebenfalls als Rollenbahnen ausgebildet sein oder als Halterollen ausgebildet sein. In jedem Fall erlauben auch sie eine freie Drehbarkeit des jeweiligen Rads, in diesem Fall insbesondere der Hinterräder. Die Halterollen sind an das jeweilige Hinterrad zustellbar, so dass die Arbeitsmaschine im nicht-zugestellten Zustand der Halterollen auf dem Prüfstand angeordnet werden kann. Anschließend werden die Halterollen an die Hinterräder zugestellt und kommen mit den Hinterrädern vorteilhaft von oben in Anlage, so dass sie ein Abheben der Hinterräder vom Untergrund, d.h. von den horizontalen Rollenbahnen, verhindern können. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise eine Schaufel oder eine sonstige Arbeitsvorrichtung, dass im Frontbereich der Arbeitsmaschine angeordnet ist, auch mit einer Vertikalkraft beaufschlagt und geprüft werden kann, während gleichzeitig der Antriebsstrang der Arbeitsmaschine geprüft wird. Die Halterollen verhindern auch bei hohen Vertikalkräften auf die Schaufel oder die jeweilige Arbeitsvorrichtung, dass die Hinterräder vom Untergrund abheben.
  • Die Erfindung zeigt somit einen Prüfstand für eine Arbeitsmaschine, der nicht nur dazu ausgebildet ist, den Fahrantrieb der Arbeitsmaschine zu prüfen, sondern darüber hinaus auch ein Prüfen der Arbeitsantriebsstrangs mit der jeweiligen Arbeitsvorrichtung zu prüfen. Aufwendige Prüfvorgänge, die bisher in Kiesgruben vorgenommen werden mussten, können somit auf einfache Weise auf dem erfindungsgemäßen Prüfstand erfolgen. Es können Kräfte und Momente in die Struktur der Arbeitsmaschine eingeleitet werden und der gesamte Antriebsstrang mit Drehmomenten beaufschlagt werden, welche einem realistischen Arbeitszyklusses entsprechen.
  • In der Regel umfasst ein Prüf- und Arbeitszyklus eines Radladers die folgenden Schritte:
    1. 1. Befüllen der Frontlader-Schaufel in angesenkter Position. Dazu ist eine Schubkraft, also eine vertikal wirkende Kraft, erforderlich. Am Ende der Befüllung wirkt die Gravitationskraft auf die Schaufel, also eine horizontale Kraft. Beide Kräfte sind nicht stationär, sondern die Kraftangriffspunkte an der Schaufel verschieben sich während der Befüllung. Auch die Höhe der Kräfte variiert, bis nur noch die finale Gravitationslast am Ende der Befüllung wirkt. Beide Kräfte wirken überlagert.
    2. 2. Der Radlader rangiert, hierzu ist ein Drehmoment erforderlich.
    3. 3. Die Schaufel wird weiter angehoben.
    4. 4. Die Schaufel wird entleert, somit entfällt die Gewichtskraft des Schüttguts auf die Schaufel.
  • Die Arbeitsmaschine umfasst, wie bereits beschrieben, in der Regel vier Räder, von denen ebenfalls in der Regel alle vier angetrieben sind, also angetriebene Räder im Sinne der Erfindung darstellen. Unabhängig davon, ob die Räder angetrieben sind oder nicht, stellt es im Sinne der Erfindung je nach seiner Anordnung an der Vorderachse der Arbeitsmaschine oder an der Hinterachse der Arbeitsmaschine ein Vorderrad oder ein Hinterrad dar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand vier horizontale Rollenbahnen zur Abstützung einer auf vier angetriebene Räder der Arbeitsmaschine wirkenden Gewichtskraft sowie zusätzlich eingeleitete äußere Kräfte umfasst. Somit eignet sich der Prüfstand also zum Prüfen von Arbeitsmaschinen, die vier angetriebene Räder sowie ggf. eine beliebige Anzahl nicht angetriebener Räder aufweisen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand vier vertikale Rollenbahnen zur Abstützung einer auf die vier angetriebenen Räder der Arbeitsmaschine wirkende Längskraft umfasst. Indem die Längskräfte über vier Rollenbahnen bzw. Räder der Arbeitsmaschine abgestützt werden, können vergleichsweise größere Längskräfte abgestützt werden. Zudem ergibt sich ein realistischeres Prüfverhalten der Arbeitsmaschine auf dem Prüfstand, da die Arbeitsmaschine im realen Betrieb auftretende Längskräfte ebenfalls über alle vier Räder abstützt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand vier an die vier angetriebenen Räder der Arbeitsmaschine zustellbare Halterollen umfasst, welche dazu ausgebildet sind, die vier angetriebenen Räder der Arbeitsmaschine derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder verhindert wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur ein Abheben der Hinterräder verhindert werden kann, sondern auch ein Abheben der Vorderräder, beispielsweise bei Wirken einer nach oben gerichteten Vertikalkraft auf die Schaufel oder eine sonstige Arbeitsvorrichtung der Arbeitsmaschine.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand vier Belastungsmaschinen aufweist, wobei jeweils eine Ausgangswelle einer Belastungsmaschine mit jeweils einer Felge eines angetriebenen Rads drehfest koppelbar ist. Somit können vier angetriebene Räder der Arbeitsmaschine geprüft bzw. belastet werden, was in der Regel ein Prüfen des vollständigen Fahrantriebsstrangs der Arbeitsmaschine erlaubt.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweils eine Ausgangswelle über jeweils ein Adapterstück mit der jeweils einen Felge drehfest koppelbar ist. Das Adapterstück kann dabei beispielsweise ein flanschartiges Adapterstück sein, welches einerseits mit der jeweiligen Felge der Arbeitsmaschine verbindbar ist und andererseits direkt oder indirekt mit der Ausgangswelle des Belastungsmotors verbindbar ist. Die Verbindung mit der Felge erfolgt vorteilhaft über eine Reihe von Schraubverbindungen, so dass sich eine belastbare und drehfeste Verbindung zwischen der Felge und dem Adapterstück ergibt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Arbeitsmaschine während des Prüfvorgangs auf der auch im Arbeitsbetrieb der Arbeitsmaschine verwendeten Bereifung stehen kann und sich insbesondere auch aus eigener Kraft fortbewegen kann, also beispielsweise in eine Prüfposition auf dem Prüfstand fahren kann bzw. den Prüfstand wieder verlassen kann. Der Prüfvorgang wird dadurch vereinfacht und beschleunigt. Zudem ist das Verhalten der Arbeitsmaschine durch Verwendung der auch im Arbeitsbetrieb verwendeten Bereifung besonders realistisch, da beispielsweise die entsprechenden Elastizitäten und die daraus resultierende Feder-/ Dämpfereigenschaften der Bereifung erhalten bleiben. Dies ist insbesondere zum Erzeugen von sehr realitätsnahen Aussagen hinsichtlich Strukturverhalten der Achsen, Chassis- und Fahrzeugkomponenten vorteilhaft.. Die Verbindung mit der Motorwelle kann beispielsweise über eine Steckverzahnung oder ein Kardangelenk erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die horizontalen Rollenbahnen und die vertikalen Rollenbahnen als freilaufende Rollenbahnen ausgebildet sind. Wie bereits beschrieben, erlauben die Rollenbahnen somit eine freie Drehbarkeit der mit ihnen in Kontakt stehenden Reifen. Insbesondere sind die Rollen der Rollenbahnen nicht angetrieben.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zustellbaren Halterollen über schwenkbare Bügel mindestens an die zwei Hinterräder der Arbeitsmaschine zustellbar sind. Die Halterollen sind dabei vorzugsweise an einem oberen Ende der Bügel angeordnet und die Bügel sind beispielsweise über jeweils ein Gelenk am Prüfstand verschwenkbar, so dass die jeweilige Halterolle an den jeweiligen Reifen der Arbeitsmaschine angelegt werden kann, um ein Abheben des Reifens bzw. des zugehörigen Rads und damit der Arbeitsmaschine zu verhindern.
  • Die Bügel können beispielsweise elektromotorisch oder hydraulisch geschwenkt werden. Auch an manuelles Schwenken ist denkbar. Zumindest in letzteren Fall ist zusätzlich eine Arretierung vorgesehen, um den jeweiligen Bügel in der Position zu halten, in der die Halterolle an das Rad zugestellt ist.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand einen ersten Seilzug aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine Arbeitsvorrichtung der Arbeitsmaschine horizontal zu belasten. Der Seilzug greift dabei bevorzugt von hinten an der Arbeitsvorrichtung, beispielsweise einer Schaufel, an, um eine horizontale Kraft nach hinten, also entgegen der Fahrtrichtung, zu simulieren. Dies entspricht beispielsweise bei einem Radlader einem Einfahren der Schaufel in einen Haufen mit zu verladendem Schüttgut. Der Seilzug wird vorteilhaft unter der Arbeitsmaschine auf dem Prüfstand bis zur Arbeitsvorrichtung geführt. Bevorzugt kann der Seilzug über eine elektromotorisch angetriebene Seilwinde betätigt werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Prüfstand einen zweiten Seilzug aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, die Arbeitsvorrichtung der Arbeitsmaschine vertikal zu belasten. Der zweite Seilzug greift bevorzugt von unten an der Arbeitsvorrichtung, beispielsweise der Schaufel, an, um eine vertikale Kraft nach unten zu simulieren. Dies entspricht beispielsweise bei einem Radlader einem Anheben der Schaufel mit dem sich in der Schaufel befindenden Schüttgut.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Prüfstands für eine Arbeitsmaschine in zwei unterschiedlichen Ansichten,
    • 2 beispielhaft und schematisch in einer vergrößerten Darstellung ein Rad der Arbeitsmaschine und
    • 3 eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Prüfstands für eine Arbeitsmaschine.
  • Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
  • 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Prüfstands 1 für eine Arbeitsmaschine 2 in zwei unterschiedlichen Ansichten (1a, 1b).
  • 1a zeigt den Prüfstand 1 mit der darauf angeordneten Arbeitsmaschine 2 auf einem Prüfstandsfundament 11 in einer Ansicht von vorne. Zu sehen ist die Arbeitsmaschine 2, beispielsgemäß ein Radlader 2 mit einer als Schaufel 3 ausgebildeten Arbeitsvorrichtung 3. Der Radlader 2 verfügt über zwei angetriebene Achsen, von denen in 1a jedoch nur die Achse 4 dargestellt ist. Über die Achse 4 werden auch die Räder 5 angetrieben. Die Räder 5 bestehen jeweils aus einer Felge 6 und einem Gummireifen 7 und sind angetriebene Räder 5. Bei den Felgen 6 und den Gummireifen 7 handelt es sich um Felgen bzw. Gummireifen, die auch im Arbeitsbetrieb des Radladers 2 verwendet werden. Der Radlader 2 kann daher aus eigener Kraft auf den Prüfstand 1 fahren und diesen auch aus eigener Kraft wieder verlassen. Dadurch beschleunigt sich der Prüfvorgang. Durch die Verwendung der auch im Arbeitsbetrieb des Radladers 2 verwendeten Felgen 6 und insbesondere der Gummireifen 7 ergibt sich außerdem ein sehr realistisches Verhalten des Radladers 2 während des Prüfvorgangs.
  • Der Prüfstand 1 umfasst weiterhin vier Belastungsmaschinen 8, von denen in der Darstellung der 1 a jedoch nur zwei zu sehen sind. Bei den Belastungsmotoren 8 handelt es sich um zwei leistungsstarke Elektromotoren 8, die die Räder 5 mit Drehmomenten und Drehzahlen belasten können, um den Fahrantriebsstrang der Arbeitsmaschine 2 zu prüfen. Ausgangswellen 9 der Belastungsmaschinen 8 sind dabei jeweils über ein Adapterstück 10, das beispielsgemäß aus einer Kardanwelle und einem Flanschanschluss besteht, mit den Felgen 6 drehfest gekoppelt.
  • 1b zeigt den Prüfstand in einer Seitenansicht. Wie zu sehen ist, steht der Radlader 2 mit jedem seiner Räder 5 auf jeweils einer horizontalen Rollenbahn 12 des Prüfstands 1. Die horizontalen Rollenbahnen 12 des Prüfstands 1 stützen das Gewicht des Radladers 2 ab. Weiterhin umfasst der Prüfstand 1 auch für jedes Rad 5 des Radladers 2 eine vertikale Rollenbahn 13 zur Abstützung einer Längskraft, die über die Schaufel 3 auf die Arbeitsmaschine 2 und damit auf die Räder 5 wirkt. Sowohl die Rollen der horizontalen Rollenbahnen 12 als auch die Rollen der vertikalen Rollenbahnen 13 sind freidrehend und nicht angetrieben, so dass die Räder 5 der Arbeitsmaschine 2 auf dem Prüfstand 1 wir im Arbeitsbetrieb der Arbeitsmaschine 1 drehen können.
  • Ebenfalls in 1 b zu sehen sind Halterollen 14, wobei an jedes Rad 5 eine Halterolle 14 anliegt. Die Haltrollen 14 liegen dabei im oberen Bereich der Räder 5 an die Räder 5 an, so dass sie die Räder 5 klemmen und somit daran hindern können, vom Untergrund, d.h. von den horizontalen Rollenbahnen 12 abzuheben. Ein Grund für das Abheben kann beispielsweise in einer Krafteinleitung in die Schaufel 3 liegen.
  • Auch die Halterollen 14 sind freidrehend und nicht angetrieben, so dass auch die Halterollen 14 eine Drehbewegung der Räder 5 nicht verhindern.
  • Weiterhin umfass der Prüfstand 1 einen ersten Seilzug 15, welcher dazu ausgebildet ist, die Schaufel 3 der Arbeitsmaschine 2 horizontal zu belasten. Der erste Seilzug 15 greift dabei von hinten an der Schaufel 3 an, um eine horizontale Kraft nach hinten, also entgegen der Fahrtrichtung des Radladers 2, zu simulieren. Dies entspricht einem Einfahren der Schaufel 3 in einen Haufen mit zu verladendem Schüttgut. Der erste Seilzug 15 ist unter der Arbeitsmaschine 2 auf dem Prüfstand 1 bis zur Schaufel 3 geführt und wird über eine elektromotorisch angetriebene Seilwinde betätigt.
  • Der Prüfstand 1 umfasst auch einen zweiten Seilzug 16, welcher dazu ausgebildet ist, die Schaufel 3 der Arbeitsmaschine 2 vertikal zu belasten. Der zweite Seilzug 16 greift beispielsgemäß ebenfalls von unten an der Schaufel 3 an, allerdings um eine vertikale Kraft nach unten zu simulieren. Dies entspricht einem Anheben der Schaufel 3 mit dem sich in der Schaufel befindenden Schüttgut.
  • 2 zeigt beispielhaft und schematisch in einer vergrößerten Darstellung ein Rad 5 der Arbeitsmaschine 2, welches aus einer Felge 6 mit einem Gummireifen 7 besteht. Die Felge 6 und der Gummireifen 7 werden von der Arbeitsmaschine 2 auch im Arbeitsbetrieb verwendet.
  • Das Rad 5 steht auf einer horizontalen Rollenbahn 12, welche aus nicht angetriebenen und freilaufenden Rollen besteht. Die Rollenbahn 12 nimmt die Gewichtskraft der Arbeitsmaschine 2 auf.
  • In Rückwärtsfahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 ist außerdem eine vertikale Rollenbahn 13 am Prüfstand 1 vorgesehen, welche ebenfalls in Kontakt mit dem Rad 5 steht. Auch die vertikale Rollenbahn 13 besteht aus nicht angetriebenen und freilaufenden Rollen. Die vertikale Rollenbahn 13 verhindert, dass die Arbeitsmaschine 2 bei einer horizontalen Krafteinleitung in Rückwärtsfahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 vom Prüfstand 1 gedrängt wird, ohne dass dabei das Rad 5 in seiner Drehbeweglichkeit eingeschränkt wird.
  • Schließlich ist die Halterolle 14 zu sehen, welche im oberen Bereich des Rads 5 an das Rad 5 anliegt. Auch die Halterolle 14 ist nicht angetrieben und freidrehend ausgebildet, schränkt also die Drehbeweglichkeit des Rads 5 nicht ein. Jedoch verhindert die Halterolle 14, dass das Rad 5 bei einer entsprechenden Krafteinleitung in eine Schaufel 3 des Radladers 2 von der horizontalen Rollenbahn 12 abhebt.
  • 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Prüfstands 1 für eine Arbeitsmaschine 2.
  • Zu sehen ist die Arbeitsmaschine 2, beispielsgemäß ein Radlader 2 mit einer Schaufel 3 und vier angetriebenen Rädern 5. Die Räder 5 stehen dabei auf horizontalen Rollenbahnen 12 und sind in Rückwärtsrichtung der Arbeitsmaschine 2 durch vier vertikale Rollenbahnen 13 abgestützt.
  • Ebenfalls zu sehen sind die Halterollen 14, welche die Räder 5 von oben klemmen, um ein Abheben der Räder 5 vom Untergrund zu verhindern. Die Halterollen 14 können dabei über schwenkbare Bügel 17 an die Räder 5 der Arbeitsmaschine 2 zugestellt werden.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Prüfstand
    2
    Arbeitsmaschine
    3
    Arbeitsvorrichtung, Schaufel
    4
    Achse
    5
    Rad
    6
    Felge
    7
    Gummireifen
    8
    Belastungsmaschine
    9
    Ausgangswelle
    10
    Adapterstück
    12
    horizontale Rollenbahn
    13
    vertikale Rollenbahn
    14
    Halterolle
    15
    erster Seilzug
    16
    zweiter Seilzug
    17
    Bügel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10328461 A1 [0003]
    • DE 102021205741 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Prüfstand (1) für eine Arbeitsmaschine (2), umfassend jeweils eine horizontale Rollenbahn (12) zur Abstützung einer auf jeweils ein angetriebenes Rad (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkenden Gewichtskraft und jeweils eine Belastungsmaschine (8) für jedes angetriebene Rad (5) der Arbeitsmaschine (2), wobei eine Ausgangswelle (9) der Belastungsmaschine (8) mit einer Felge (6) des angetriebenen Rads (5) drehfest koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) weiterhin jeweils eine vertikale Rollenbahn (13) zur Abstützung einer auf mindestens zwei Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkenden Längskraft umfasst und dass der Prüfstand (1) mindestens zwei an Hinterräder (5) der Arbeitsmaschine zustellbare, drehbare Halterollen (14) umfasst, welche dazu ausgebildet sind, die Hinterräder (5) derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder (5) verhindert wird.
  2. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) vier horizontale Rollenbahnen (12) zur Abstützung einer auf vier angetriebene Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkenden Gewichtskraft umfasst.
  3. Prüfstand (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) vier vertikale Rollenbahnen (13) zur Abstützung einer auf die vier angetriebenen Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) wirkende Längskraft umfasst.
  4. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) vier an die vier angetriebenen Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) zustellbare Halterollen (14) umfasst, welche dazu ausgebildet sind, die vier angetriebenen Räder (5) der Arbeitsmaschine (2) derart zu klemmen, dass ein Abheben der Hinterräder (5) verhindert wird.
  5. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) vier Belastungsmaschinen (8) aufweist, wobei jeweils eine Ausgangswelle (9) einer Belastungsmaschine (8) mit jeweils einer Felge (6) eines angetriebenen Rads drehfest koppelbar ist.
  6. Prüfstand (1) Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils eine Ausgangswelle (9) über jeweils ein Adapterstück (10) mit der jeweils einen Felge (6) drehfest koppelbar ist.
  7. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontalen Rollenbahnen (12) und die vertikalen Rollenbahnen (13) als freilaufende Rollenbahnen ausgebildet sind.
  8. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zustellbaren Halterollen (14) über schwenkbare Bügel (17) mindestens an die zwei Hinterräder (5) der Arbeitsmaschine (2) zustellbar sind.
  9. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) einen ersten Seilzug (15) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine Arbeitsvorrichtung (3) der Arbeitsmaschine (2) horizontal zu belasten.
  10. Prüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) einen zweiten Seilzug (16) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, die Arbeitsvorrichtung (3) der Arbeitsmaschine (2) vertikal zu belasten.
DE102022212043.4A 2022-10-17 2022-11-14 Prüfstand für eine Arbeitsmaschine Granted DE102022212043A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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