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Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen neuen
Rollenprüf stand für Kraftfahrzeuge, der einer Achse eines zu prüfenden Fahrzeuges
zugeordnet wenigstens einen Rollensatz mit zufindet zwei gegeneinander eine fixierte
Lage einnehmenden Rollen aufweist.
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Derartige Rollenprüfstande sind sowohl als Funktionsprüfstande, wie
auch als Beistungs- und Bremsprüfstände gebräuchlich. Ferner ist es auch bekannt,
derartige Prüfstände kombiniert, beispielsweise als Leistungs- und Bremsprüfstand
auszubilden.
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Ausgehend von dem Verwendungszweck, dem bislang die größte Bedeutung
zukam, nämlich der Bremskraftmessung werden nach folgend zwei bekannte Prinzipien
zur Bremskraftmessung aufgezeigt.
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Bei den eisten der bislang gebräuchlichen Bremskraft -Rollen - Prüfständen
werden die Rollen mit Geschwindigkeiten angetrieben, die Fahrgeschwindigkeiten von
2,5 , 5 oder 10 km/h des zu prüfenden Fahrzeuges entsprechen. Die den Rollen zugeordnete
Antriebseinheit ist dabei um die Achse ihrer Antriebswelle schwenkbar angeordnet
und über Druckmeßeinrichtungen abgestützt. Der Umfangekraft der angetriebenen Rollen
wirkt bei der Bremsprüfung die entgegengerichtete Umfangskraft der abgebremsten
Laufräder des zu prüfenden Fahrzeuges entgegen, und es ist über die die schwenkbare
Antriebseinheit abstützenden Druckmeßeinrichtungen eine dieser Bremskraft proportionale
Druckbelastung zu ermitteln.
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Dieses bekannte System zur Bremakraffmesßung gestattet somit zwar
über eine entsprechende Eichung die unmittelbare
Ermittlung der
Bremskraftwerte, die Bremskraft wird hierbei aber unter an sich praxisfremden Bedingungen
ermittelt, wodurch sich Fehlbeurteilungen ergeben können. Ferner macht dieses bekannte
System einen verhältnismäßig großen Aufwand erforderlich, da zur Erreichung der
für die Prüfung verwendeten kleinen Fahrgeschwindigkeiten die Rollen über über setzungen
angetrieben werden müssen, die auf Grund des großen Ubersetzungsverhältnisses meist
durch Schneckengetriebe oder mehrstufige Stirnradgetriebe gebildet sein müssen.
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Zusätzlich müssen entweder diese Getriebe schaltbar sein, oder aber
in ihrer Antriebsdrehzahl veränderbare Motoren Verwendung finden, um die angegebenen
verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten simulieren zu können, was Voraussetzung ist,
um auch Fahrzeuge mit stark voneinander abweichenden Zugleistungen, wie beispielsweise
Pkw und Lkw auf einem Prüfstand untersuchen zu können. Bekannt ist es aber auch,
die verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten bei gleichbleibenden Ubersetzungsverhältnissen
zwischen den Antriebsmotoren und den Rollen durch die Verwendung von umschaltbaren
Elektromotoren zu erreichens Von besonderem Nachteil aber ist, daß bei Bremsprüfständen
der beschriebenen Art sehr hohe Antriebsleistungen erforderlich sind - in der Regel
bis zu 15 kw Je Antrieberolle, das heißt je Achsseite einer Achse eines Fahrzeuges
für Prüfstände, die zur Pkw und Lkw-Prüfung eingesetzt werden können - wodurch große
Investitionen erforderlich werden. Nicht selten sind Anlaßvorrichtungen oder sogar
Netzverstärkungen, bzw. eigene Transformatorenstationen Voraussetzung für den -Betrieb
derartiger Prüfstände.
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Es ist ferner bekannt, Rollenprüfstände als Hochgeschwindigkeitsschwungmassen
- Prüfstände auszubilden, die eine dynamisohe BremsenprUiung ermöglichen. Ee wird
bei diesen Prüfstande
eine Schwungmasse - meist durch die Rollen
des Prüfstandes gebildet - auf eine bestimmte Drehzahl gebracht, und zwar gegebenenfalls
durch Antrieb über das zu prüSende Fahrzeug selbst, und nachfolgend über die Råder
der zu prüfenden Achse die Schwungmasse abgebremst.
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Die zur abbremsung der Schwungmasse benötigte Zeit einerseite und
die Ausgangsgeschwindigkeit andererseits sind die Faktoren, aus denen sich die Bremsverzögerung
ermitteln läßt. Vergleichbare eichfähige Meßwerte sind somit bei diesem bekannten
System nur mit verhältnismäßig hohem Aufwand zu erreichen.
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Der erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
an Rollenprüfständen zu vermeiden und insbesondere eine einfache Bauweise derselben
zu ermöglichen. Im Rahmen der Erfindung kommt dabei der Frage besondere Bedeutung
zu, bei der Brems- und beistungsmessung die gewünschten Daten in einer Weise zu
erhalten, die ohne weitere Umrechnungen sofort brauchbare Vergleichswerte liefert.
Gleichermaßen soll durch die Erfindung aber auch ermöglicht werden, einen Rollenprüfstand
universell, also als Brems-, Beistungs- wie auch FunktionsprüSstand anwenden zu
können, ohne dadurch dessen Aufbau wesentlich zu komplizieren. Selbst im Rahmen
der Funktionsprüfung soll dabei in den jeweils in Betracht gezogenen Fahrzuständen
jederzeit eine Messung durchgeführt werden können, und zwar auch beim Beschleunigen
und beim Bremsen, also in jenen Fahrzuständen, <ILe denen der Praxis tftsachlich
entsprechen.
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Gerade im Hinblick auf eine einfache Bauweise des Rollenprüfstandes
erweist es sich im Rahmen der Erfindung als bedeutungsvoll, dass jeder Rollensatz
senkrecht zur Achsrichtung seiner Rollen und im wesentlichen unter Beibehalt des
Abstandes seiner Rollen zu der Radachse der ueber die Rollen abgestützten Räder
des
Fahrzeuges beweglich und in Richtung auf seine Ruhelage nachgiebig abgestützt ist,
wobei jedem Rollensatz eine die Größe seiner Auslenkung aus seiner Ruhelage in eine
Meßgröße umsetzende, insbesondere eine kraftanzeigende Einrichtung zugeordnet sein
kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Sobwungmasse aller bewegten Teile
erfaßt und es können prüfstandsmäßig die tatsächlichen Verhältnisse nachvollzogen
werden. Verzögerungs- und Beschleunigungskräfte können unmittelbar aus der Größe
der Auslenkung der Rollen aus ihrer Mittellage hergeleitet werden und in Kp angezeigt
werden, wodurch in einfachster Weise die Ermittlung von Vergleichswerten möglich
igt. Die bewegliche Abstützung des Rollensatzes kann schwenkbar, pendelnd oder auch
verschiebbar erfolgen, wobei zweckmäßigerweise die Auslenkung des Rollensatzes aus
seiner Ruhelage in Längsrichtung des Fahrzeuges durch die Meßeinrichtungen, beispielsweise
Druckdosen, hydraulische Taster oder dergleichen erfaßt wird. Völlig exakte, absolute
Meßergebnisse sind dadurch su erreichen, daß der Rollensatz um die Achse des zu
prüfenden Rades -schwenkbar abgestützt ist. Eine derartig schwenkbare Abstützung
und insbesondere die Erfassung der entsprechenden abgluten Daten ist aber auch bei
der erfindungsgemäßen Lösung mit erh-o"ht.m, wenn auch im Vergleich zu den betrachteten
Lösungen geringer Aufwand verbunden. Für die Bedürfnisse der Praxis kann es erfindungsgemäß
aber durchaus ausreichend sein, den Rollensatz beispielsweise lediglich verschiebbar
anzuordnen, zumal, zum Beispiel bei abstützung durch Druckdosen, der Verschiebungsweg
sehr klein zum Beispiel nur einige mm zu sein braucht, so daß der auftretende Fehler
vernachlässigbar ist, zumal es in aer Praxis im wesentlichen auf die Ermittlung
von Vergleichsdaten a@kommt.
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Im Rahmen der Erfindung kann als Auflager für den Rollensatz beispielsweise
eine Kurirenbahn vorgesehen sein, die durch den Bogen eines Zylinders gebildet ist,
dessen Achse oberhalb der Rollen etwa in der lotrechten Mittelebene zwischen
diesen
liegt. Vorzugsweise liegt die Achse des Zylinders bei dieser Lösung etwa in der
Höhe über den Rollen, die der Achshöhe des über die Rollen abgestützten Rades des
zu prüfenden Fahrzeuges entspricht. Um die Meßwerte von zum Beispiel durch Reibungskräfte
in der Abstützung des Rollensatzes bedingten Fehlern freizuhalten, bzw. derartige
Einflußgrößen klein zu halten, kann der Rollensatz bei der beschriebenen Lösung
auf der Kurvenbahn über Wälzkörper, vorzugsweise Wälzlagerrollen abgestützt sein.
Bezogen auf den Rollensatz erweist es sich als zweckmäßig, beiderseits von diesem
Je eine Kurvenbahn vorzusehen, da sich hierdurch eine flache Bauweise bei guter
Führung für den Rollensatz einfach verwirklichen läßt. Der als Auflage für den Rollensatz
dienenden Kurvenbahn ist am Rollensatz wenigstens ein Gegenlager, entsprechend der
bevorzugten Anordnung der Auflager aber vorsugaweise Je ein Gegenlager an den Stirnseiten
des Rollensatzes zugeerfindungsgemäß ordnet. Selbstverständlich ist es aber / auch
möglich, einem Auflager mehrere Gegenlager zuzuordnen, was bespielsweise bei nebeneinander
liegenden Rollensätzen von Bedeutung sein kann.
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Bei der Ausgestaltung des Auflagers als kreisbogenförmige Kurvenbahn
wird das Gegenlager zweckmäßigerweise in Form eines Zylindersegmentes ausgebildet,
das erfindungsgemäß unmittelbar als Tragteil für die Rollen des Rollen satzes dienen
kann; Das Gegenlager kann also beispielsweise unmittelbar durch die Außenseite eines
Gehäuseteils für den Rollensatz gebildet sein.
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Um zu einem insgesamt einfachen Gesamtaufbau zu kommen und insbesondere
den Aufbau eines erfindungsgemäßen Rollenprüfstandes weitgehend aus gleichen Bauelementen
zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, die Rollen eines Rollensatzes in getrennten
Gehäusen anzuordnen, die durch das
als Tragteil ausgebildete Gegenlager
zusammengehalten, bzw.
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an diesem befestigt sind.
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Die vielseitige Verwendbarkeit eines erfindungsgemäßen Rollenprütstandes
insbesondere auch zur Prüfung von Fahrzeugen mit sehr unterschiedlichen Reifengrößen
kann dadurch gewährleistet werden, daß die Rollen eines Rollensatzes gegeneinander
verstellbar und fixierbar sind.
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Eine weitere, erfindungsgemäß zweckmäßige Abstützung für einen beweglichen
Rollensatz ist dadurch zu erreichen, daß die gegeneinander fixierten, einen Rollensatz
bildenden Rollen über Lenker abgestützt sind, von denen vorzugsweise mindestens
einer jeweils an einer Stirnseite des Rollensatzes angebracht ist. Da bei einer
derartigen 4ufhännung bzw. Abstützung des Rollensatzes über nur einen Lenker weitere
Feststelleinrichtungen für den Rollensatz, z. B. beim Auffahren des Fahrzeuges kaum
zu umgehen sind, kann es zweckmäßig sein, den Rollensatz jeweils über zwei Lenker
pro Stirnseite abzustützen, wobei die Lenker vorzugsteise gegeneinander geneigt
angeordnet sind und zwar derart, daß in der Mittellage des Rollensatzes die Lenker
sich in ihrer Verlängerung in einem Punkt schneiden, der etwa auf der lotrechten
Mittelebene zwischen den Rollen des Rollensatzes liegt. Entsprechend der angestrebten
Geometrie ist es dábei zweckmäßig, wenn der Schnittpunkt der Lenkerverlängerung
in der Mittellage des Rollensatzes in einem Abstand zu den Rollenachsen liegt, der
etwa dem Radius einer Rolle zuzüglich des Radius des Rades des zu prüfenden Fahrzeuges
entspricht. Insbesondere diese Ausgestaltung ermöglicht erfindungsgemäß in einfacher
Weise eine Anpassung des Rollensatzes dahingehend, daß der gemeinsame Schwenkpunkt
der Rollen dem jeweiligen Raddurchmesser angepaßt werden kann. Hierzu können beispielsweise
die Lenker in Ausgestaltung der Erfindung
umhängbar oder uistechbar
angelenkt sein oder können für die Lenker auch Schiebeführungen vorgesehen sein,
in denen sie in verschiedenen "Anlenkpunkten" zu fixieren' sind. Gerade bei einer,
derartigen Ausgestaltung und Aufhängung des Rollensatzes kann es zweckmäßig amin,
die Rollen in einem Gehäuse anzuordnen und in diesem gegeneinander verstellbar und
fixierbar anzubringen.
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Diese Lösung kann allerdings auch für andere Abstützungsarten des
Rollensatzes bzw. überhaupt generell bei Rollensätzen für Rollenprüfstände zweckmäßig
sein.
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Eine weitere Möglichkeit zur erfindungsgemäßen, beweglichen Abstützung
des Rollensatzes ist, diesen über ein Stützteil pendelnd abzustützen und dieses
Stützteil in einer tur Lage der Achsen des Rollensatzes in dessen Ruhege etwa parallelen
Ebene verschiebbar anzuordnen. Als @ützteil kann dabei wenigstens ein Lagerbock
dienen, um den der Rollensatz pendeln kann1 um den der Rollensatz also kippbar ist.
Auf zum Lagerbock können die Rollen in verschiedenen Einstellagen erfindungsgemäß
befestigt werden. Als Kippachse für den Lagerbock kann eine an diesen vorgesehene
Schneide dienen1 der am Rollensatz eine keilförmige, gegenüber der Schneide Übernaß
aufweisende Aufnahme zugeordnet ist. Die Verschiebbarkeit des Lagerbockes in einer
zu den Rollenachsen in Ruhelage der Rolle etwa parallelen ebene kann beispielsweise
dadurch gewährleistet werden, daß der Lagerbock über aufrechte, in der Ruhelage
des Rollensatzes vorzugsweise vertikale,
parallelverlaufende und
in Bezug auf die Verschiebungsrichtung des Rollensatzes mit Abstand zueinander angeordnete
Lenker gehalten ist. Es ist aber beispielsweise im Rahmen der Erfindung auch möglich,
dem ;Rollensatz eine Platte zuzuordnen, die genüber einem vorzugsweise planen Auflager
verschiebbar ist. Die Abstützung der Platte erfolgt vorzugsweise über Wälzkörper,
vorzugsweise WälzrollenO Zur Abstützung des Rollensatzes können erfindungsgemäß
Druckmeßelemente vorgesehen sein. Es ist in Ausgestaltung der Erfindung jedoch auch
möglich, die Abstützung über mit Druckmeßelementen verbundene ütertragungselemente
vorzunehmen. Als Druckmeßelemente können Druckdosen oder dergleichen, wie hydraulische
oder pneumatische Meßelemente oder mechanische, den Auslenkweg in Vergrößerung anzeigende
Elemente usw. vorgesehen sein.
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Über elektrische Widerstand-Meßdosen kann erfindungsgemaß auch direkt
elektrisch übertragen werden0 Am Rollensatz ist in Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßigerweise
wenigstens eine Anlage für mindestens ein Druckmeß- bzw. ubertragungselement vorgesehen.
In gleicher Weise weist erfindungsgemäß das abstützende Deil für den Rollensatz
wenigstens eine Anlage für mindestens ein DruckmeB- bzw. tbertragungselement auf.
Eine geschlossene, kompakte und insbesondere auch leicht einbaubare Einheit ist
dadurch erreichbar, daß der Rollensatz in einer kastenförmigen Aufnahme angeordnet
ist, wobei der Rollensatz gegenüber dieser kastenförmigen Aufnahme abgestützt ist.
Die Druckmeß- bzw. Ubertragungselemente können dabei zwischen der Aufnahme und dem
Rollensatz vorgesehen sein.
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Eine besondere einfache, raumsparende Lösung ist dabei dadurch zu
erreichen1 daß zumindest ein Druckmeß- bzw.
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Übertragungselement zwischen den dem Rollensatz zugeordneten, diesen
abstützenden Teil und der Aufnahme vorgesehen wird.
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Um bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Meß8ergebnis nicht durch
Verschiebung des zu prüfenden Fahrzeuges gegenüber dem jeweiligen Rollensatz zu
beeinträchtigen, können in Ausgestaltung der Erfindung zur Fixierung des bzw. der
auf einem Rollensatz abgestützten Räder in der ihrer Lage bei Ruhelage des Rollensatzes
entsprechenden Lage wenigstens zwei Stützelemente vorgesehen sein, die in Ausgestaltung
der Erfindung vorzugsweise durch Abstützrollen gebildet sind, welche gegen das zu
prüfende Rad bzw. den zu prüfenden Radsatz an seinem Umfang anstellbar sind, Selbstverstandlich
ist es aber auch möglich, das Fahrzeug in anderer reise festzulegen, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Die Abstützrollen liegen in ihrer Arbottslage, in der
sie das Rad bzw. den Radsatz fixieren, vorzugsweise parallel zueinander in einer
horizontalene Ebene.
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Die Abstützung dieser Rollen, die vorzugsweise absenkbar oder seitlich
gegenüber dem zu prüfenden Fahrzeug, und damit dem Rollensatz ausschwenkbar sind,
erfolgt mit Vorteil hydraulisch oder pneumatisch, wobei das Einfahren der Rollen
in Abhängigkeit von der Stellung des jeweils zu prüfenden Fahrzeuges, bzw. von dessen
Rädern gegenüber den jeweiligen Rollensätzen erfolgen kann. Mit Vorteil kann auch
eine Fernsteuerung vorgesehen sein.
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Ist ein Antrieb der Rollen, beispielsweise auch zum Prüfen nichtangetriebener
Räder erwünscht, so kann erfindungsgemäß wenigstens eine Rolle eines Rollensatzes
an,etrieben werden, wofür vorzugsweise ein mit der Rolle bzw. dem Rollensatz verflanschter
Hydromotor Verwendung findet. Da bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
die
Bremskräfte durch Abbremsung beschleunigter Massen ermittelt werden können, sind
nicht, wie bei den eingangs genannten Prüfstanden,hohe Antriebsleistungen nötig.
Findet nämlich, z. B.
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bei nicht angetriebenen Rädern, der Antrieb von außen, also beispielsweise
über einen Hydromotor statt, so hat dieser lediglich die Aufgabe, die Rollen, bzw.
die durch sie abgestützten Räder auf eine gewisse Um.rehungsgeschwindigkeit zu bringen,
aus der sie abgebremst werden, wobei dann die in den Rollen und den Rädern gespeicherte
kinetische Energie die Antriebskraft abgibt. können bei der erfindungsgemäßen Lösung
auch Hydromotoren ohne weitere Vorgelege eingesetzt werden, was sich auf die Preisgestaltung
sehr vorteilhaft auswirkt. Selbstverständlich ist mit einem erfindungsgemäßen Rollensatz
aber auch die Messung der Bremskraft bzw. der Leistung in der eingangs beschriebenen
Weise möglich, sofern zur Bremsprüfung ein entsprechend starker Antrieb für die
Rollen zur Verfügung steht. Bremskraft- und Leistungs-, auch Dauerleistungsmessungen
können bei der erfindungsgemäßen Anordnung bei einfachstem Aufbau dadurch
durchgeführt
werden, daß ein sogenannter Pumpen - Motor Verwendung findet, also ein hydraulisches
Aggregat, das wahlweise bei Speisung mit Druckflüssigkeit als Motor und bei Fremdantrieb
als Pumpe wirken kann. Die mit dem auf Pumpleistung geschalteten Aggregat von der
Rolle abgenommene Leistung könnte an sich als Maßstab für die Motorleistung, wie
aies an sich bekannt ist, herangezogen werden. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
eines Rollenprüfstandes kann aber bei entsprechender Abbremsung der Rolle für die
Leistungsmessung diese in gleicher Weise wie die Bremsleistung bestimmt werden,
nämlich durch die Relativverschiebung des Rollensatzes gegenüber dem Prüfrad des
Fahrzeuges, ausgehend von der Ruhelage des Rollensatzes.
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ver erfindungsgemäße Rollenprüfstand ermöglicht also unter Verwendung
der gleichen Grundeinrichtung und mit einem Minimum an Zubehör sowohl die Bremskraftmessung,
und zwar wie dynamische Bremskraftmessung, als auch aie beistungs- und Dauerleistungsmessung
und die tiberprüfung der Funktionen des Fahrzeuges, bei laufender Angabe der Meßwerte
in kp.
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Die J!;rfindung wird nachfolgend mit wesentlichen, der erfindung zugehörigen
Merkmalen im einzelnen noch anhand schematischer Zeichnungen dargestellt, wobei
auch den Zeichnungen erfindungswesentliche Merkmale zu entnehmen sind. Es zeigen:
Figur 1 einen llollenprüfstand gemäß der Erfindung in einer stark schematisierten
Gesamtschau mit einer neuartiger,erfindungsgemäßen Antriebslösung für die Rollen
des Prüfstandes, Figur 2 einen Schnitt gemäß Linie II - II in Figur 1, Figur 3 die
Anordnung der wollen eines Rollensatzes sowie die Ausbildung von Gehäusen für die
Rollen,
Figur 4 eine erfindungsgemäße, verschiebbare führung und
Abstützung eines Rollensatzes, Figuren 5 u. 6 weitere Möglichkeiten zur Abstützung
eines Rollensatzes in erfindungsgemäßer Weise In figur 1 ist ein Rollenprüfstand
für eine Achseinheit eines Kraftfahrzeuges dargestellt, aer zwei Rollen sätze 1
mit je zwei Rollen 2 aufweist. Die Rollensätze 1 sind bei der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung getrennt ausgebildet, und mit Abstand zueinander angeordnet.
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Jeder der Wollen 2 ist im Ausführungsbeispiel ein hydrauliches oder
pneumatisches Aggregat 3 zugeordnet, das, worauf später noch eingegangen wird, sowohl
als Pumpe wie auch als Motor wirken kann. Selbstverständlich ist es aber auch möglich,
von jedem der Rollensätze lediglich eine der Rollen anzutrieben. Die andere Rolle
kann tann l- ######### aie punktion einer Stützrolle haben, beiapielsweise aber
auch über einen Riemen trieb mit der angetriebenen Rolle verbünden sein.
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wie Figur 3 zeigt, sind die Rollen 2 bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
in Gehäusen 4 angeordnet und oilden mit dem zugehörigen Gehäuse 4 jeweils eine montagefertige
Einheit, aer gemäß figur 2 das Antrieosaggregat 3 bereits zugeoranet sein kann.
Als Gehäuse 4 aienen im wesentlichen rechteckige Kästen, in die die Rollen nahezu
passend aber allseits freilaufend eingesetzt sind. Von den kastenartigen Gehäusen
4 ist Jeweils, wie Figur 3 zeigt, über aeren ganze Länge ein Eckbereich 5 entfernt,
so daß ein Segment 6 der Rolle stets freiliegt. Etwa tangential zu dem höchsten
Punkt des freiliegenden Segmentes 6 der Rolle 2 verläuft die angeschnittene Oberwand
8 des Kastens, deren durch Wegschneiden des Eckbereiches 5 entstandene,
fren
Längskante 7 in unmittelbarer Nähe des Rollenumfangs liegt. Auf die Stirnwand 9
eines kastenartigen Gehäuses 4 einer Rolle 2 ist gemäß Figur 2 ein Aggregat 3 aufgeflanscht,
das im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 über einen Planetentrieb 10 mit der Rolle
2 antriebsverbunden ist. Der Planotentrieb 10 liegt innerhalb der Rolle und ist
über eine nach innen in den zylindrischen Rollenhohlraum verlegte Rollenstirnwand
11 mit dieser gekuppelt. Selbstveratändlich ist es im Rahmen der Erfindung auch
möglich - und kann darüberhinaus bei einer Ausgestaltung eines Rollensatzes gemäß
Figuren 4 bis 6 sogar zweckmäßig sein - das Aggregat unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung
eines Getriebas 10 mit der Rolle zu verbinden. Hierbei kann das Antriebsaggregat
3 zumindest im wesentlichen auch innerhalb der Rolle liegen.
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Bei hydraulischem oder pneumatischem Antrieb kann einer besonders
vorteilhaften Ausgestaltung zufolge auch bei der Bremsenprüfung auf ein Fremdantrieb
verzichtet werden, wenn zuerst die angetriebenen Räder geprüft werden, wobei durch
die gekoppelten leistungsbremsaggregate zuerst ein Druckspeicher gefüllt wird und
dann beim Prüfen von nichtangetriebenen Rädern, be isielsweise Vorderräderndie Rollenantriebsmotoren
über den Druckspeicher angetrieben werden. Diese Druckspeicher können aber auch
mit
verhältnismäßig kleinen Fremdmotoraggregaten gesondert gefüllt
werden.
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Gerade für die Verwendung als Leistungsprüfstand macht sich auch günstig
bemerkbar, daß bei der erfindungsgemäßen Lösung keine mechanische Antriebsverbindung
zwischen den einer Achse zugeordneten Rollensätaen besteht. Es kann so ene Montagegrube
geschaffen werden, die keine quer hierzu verlaufenden Wollen oder dergleichen aufweist,
so daß auch bei einem Leistungsprüfstand das Fahrzeug über seine ganze Länge von
unten gut zugänglich ist. Bei den bislang bekannt gewordenen Lösungen ist dies nicht
möglich Mit dem, z. B. in einen Druckspeicher gesammelten Vorratsdruckmittel können
auch andere Vorrichtungen z. B. zum Abheben des Fahrzeuges aus den Rollen und zum
Anstellen von den Fahrzeugführungs-Rollen betrieben werden.
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Bei einer festen Anordnung der Rollen, wie es die Anordnung der Rollen
2 gemäß Figur 3 zeigt, kann die Bremskraftprüfung unter anderem in der Form vorgenommen
werden,
daß wenigstens eine der Rollen eines Rollensatzes angetrieben
ist und so das zur Uberwindung des Bremsmomentes des abgebremsten, zu prüfenden
Rades erforderliche moment erbracht wird. Es muß bei dieser Messung a380 über den
Antrieb ein Drehmoment aufgebracht werden, das größer ist als das jeweils größte
Bremsmoment. Hieraus ergibt sich, daß insbesondere für die Prüfung bei Lastkraftwagen
und dergleichen Fahrzeugen sehr große Antriebsmomente rforderlich sind, weshalb
man bei derartigen Prüfständen bislang eine installierte Antriebsleistung von etwa
15 kw Je Rollensatz vorsah, was insgesamt mindestens 50 kw installierte Leistung
ergab. Bei der hier vorgeschlagenen neuen Lösung für einen Antrieb ist zur Erfüllung
der gleichen Aufgabe lediglich eine installierte Gesamtantriebsleistung von der
halben Größe notwendig, was gesamt zu erheblichen Veroilligungen führt. Erreicht
wird dies dadurch, daß je Rollensatz 1 wenigstens eine oder pneumatisches der Rollen
2 über ein hydraulisches, /hier als Motor wirkendes Aggregat 3 in aer zum Antrieb
der Rollen beider Achsseiten installierten Gesamtleistung antreibbar ist.
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In uem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind jeweils beide Rollen
2 eines Rollensatzes angetrieben. Der Antrieb aer Rollensätze erfolgt über einen
gemeinsamen Motor, vorzugsweise eilen Elektromotor 12 unter Zwischen-Schaltung von
Pumpen 13, von denen jede als Speieepumpe aen Aggregaten 3 einet Rollensatzes zugeordnet
ist.
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Der von den Pumpen 13 erzeugte Druckölstrom kann wahlweise entweder
Jeweils den Aggregaten 3 der zugeordneten Rollensätze 1, oder zusammengefaßt den
Aggregaten 3 eines der Rollensätze zugeführt werden. Bei als Motoren eingesetzten
Aggregaten
3, die, wie hier dargestellt, bis auf Nulleistung regelbar sind, ist dies erfindungsgemäß
dadurch zu erreichen, daß die von den Pumpen 13 zu den Motoren führenden Druckleitungen
14 a, 14 b gegeneinander kurz geschlossen werden, und zwar beispielsweise über die
mit einem einfachen Sperrschieber 15 versehene Verbindungsleitung 16, und daß lediglich
den Aggregaten 3 des Rollensatzes, an dem die Gesamtleistung erforderlich ist, Druckmedium
zugeführt wird0 Das kann dadurch erreicht werden, daß die Aggregate 3 des anderen
Rollensatzes auf Nulleistung abgesteuert sind. Bei nicht regelbaren Aggregaten 3
ist eine derartige Gesamt zuführung der Leistung zu einem Rollensatz dadurch erreichbar,
daß eine Querverbindung zwischen den von den Pumpen 13 ausgehenden Druckleitungen
geschaffen wird unter gleichzeitiger Absperrung der zu Jenem Rollensatz führenden
Druckleitung, der nicht angetrieben werden soll.
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Vom Motor 12 wird im Ausführungsbeispiel über Riementriebe Jede der
Pumpen 13 angetrieben, die hier ebenfalls steuerbar sind. Die einem Rollen satz
1 zugeordneten Aggregate 3 sind im Ausführungsbeispiel jeweils gemeinsam steuerbar.
Die Steuerung der Pumpen und der Aggregate kann in einfacher Weise, beispielsweise
hydraulisch oder pfleumatisch oder mechanisch erfolgen, sodaß eine Pernbetätigung
Jederzeit möglich ist.
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Um mit der genannten Einrichtung sowohl die Bremsprüfung als auch
die Leistungsprüfung durchführen zu können, erweist es sich als zweckmäßig, Aggregate
3 zu verwenden, die sowohl als Pumpen wie auch als Motoren einsetzbar sind, also
beispielsweise Schiefscheibenaxialkolbenaggregate oder Schwenkkörperaggregate. Der
Mehraufwand für eine Ausgestaltung des in Figur 1 dargestellten Rollenprüfstandes
dahingehend,
daß dieser sowohl als Brems- wie auch als Leistungsprüfstand einsetzbar ist, fällt
kaum ins Gewicht. Liit den hier vorgeschlagenen Steuervorrichtungen läßt sich nämlich
in einfacherweise auch die Ums teuerung der Rotoren vornehmen, da sowohl bei Schiefscheiben-
wie bei Schwenkkörpermaschinen lediglich eine Umstellung über den Nullpunkt hinaus
oder eine-Ventilbetätigung erforderlich ist. Werden die Rollensätze nun zur Leistungsmessung
über die Räder des Fahrzeugs angetrieben, so wird über die nun als Pumpen arbeitenden
Aggregate 3 Druckflüssigkeit erzeugt. Diese Druckflüssigkeit kann über ein Druckminderventil
15 oder dergleichen entspannt werden.
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Es kann jedoch auch die von den als Pumpen arbeitenden Aggregaten
3 erzeugte Druckflüssigkeit einem oder mehreren Hydraulikmotoren zugeführt werden,
um beispielsweise durch Messung des Drehmomentes die Leistung festzustellen oder
um z. B. die Vorderräder anzutreiben1 also nicht vos Fahrzeug angetriebene Räder.
Zur Leistungsmessung können dabei die bei der Bremsprdfung als Pumpen wirkenden
Aggregate 13 als Motoren Verwendung finden, sofern diese eine entsprechende Umschaltung
ermöglichen, also beispielsweise durch Schiefscheiben- oder Schwenkkörpermaschinen
gebildet sind.
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werden gemäß Figuren 4 - 6 die Rollensätze, bezogen auf die Radebene
des zu prüfenden Rades, im Wesentlichen in Richtung dieser Ebene beweglich abgestützt,
so wird eine dynamische Brems- und Leistungaprüfung ermöglicht, bei der insgesamt
mit noch geringeren installierten Leistungen gearbeitet werden kann. Zunächst zum
erfindungsgemäßen Aufbau der Rollensätze.
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Gemäß Figur 4 ist ein Rollensatz 17 vorgesehen, dessen Rollen schematisch
längst eines Kreisbogens mit dem Radius r gemeinsam, d.h. unter Beibehalt ihrer
gegenseitigen Lage verschiebbar sind, wobei der Mittelpunkt der Kreisbahn mit dem
Radius r in etwa mit dem Achsüber die Rollen abgestützten mittelpunkt des
Rades 18 zusammenfallen aoll, was im Ausf(thrungsbeispiel exakt der Fall ist.
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Die gegeneinander gegebenenfalls verstellbaren, im Betrieb Jedoch
stets gegeneinander fixierten Rollen 19 des Rollensatzes 17 sind in einem Träger
20 gelagert, und der als mit den Rollen 19 bewegliches Gegenlager für das kreisbogenförmige
Auflager 21 dient. Gegenüber diesem Auflager-21, das beispielsweise durch eine in
einem Gehäuse vorgesehene Schiene oder dergleichen gebildet ist, ist der Träger
20 im Ausführungsbeispiel über Wälzkörper 22 abgestützt, die im vorliegenden Fall
durch Rollen gebildet sind. Das Auflager kann beispielsweise Beßtandteil eines Gehäuses
23 sein, in dem der Rollensatz insgesamt angeordnet ist und das seinerseits ortsfest
zu verankern ist. Im Gehäuse 23, wie es in diesem Ausführungsbeispiel angedeutet
ist, oder anderweitig ortsfest ist ein Anschlag 24 vorgesehen, der als Festpunkt
für eine Druckmesseinrichtung dient, die andererseits, beispielsweise durch einen
Gegenanschlag 25 beaufsohlagbar ist, der an einen Teil des beweglichen Rollensatzes,
hier am Träger 20, angeordnet ist. Selbstverständlich kann beispielsweise auch irgendeine
Wand. den Gehäuses 23 als Anschlag und irgendein Teil des Rollensatzea, wie beispielsweise
der Träger 20 unmittelbar als Gegenanschlag dienen. Als hier nicht weiter dargestellte
Druckmesseinrichtung kann beispielsweise eine Druckdose, ein mit einem Manometer
verbundener Hydraulikzylinder oder dergleichen dienen. Es sei noch erwähnt, daß
im Ausführungsbeispiel beiderseits des Anschlages 24 Gegenanschläge
25
vorgesehen sind, um den schwenkbaren Rollensatz 17 in beiden Schwenkrichtungen abstützen
zu können. Auch die max. Belastung der Druckdosen kann durch unmittelbares Zusammenwirken
der Anschläge 24, 25 begrenzt werden. Die erfindung gemäße Anordnung kann somit,
Je nachdem, ob-das Rad 18 angetrieben oder abgebremst ist, zur Anzeige der Bremsleistung
oder der Antriebsleistung dienen.
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Ein Hauptvorteil von Konstruktionen gemäß den Figuren 4 bis 6 liegt
darin, daß auch ohne Eigenantrieb der Rollen eine Bremskraftmessung der Triebachse
und insbesondere sogar eine sehr praxisnahe Bremskraftmessung durchgeführt werden
kann. Es können hier nämlich durch die Räder 18 die Rollen 19 zunächst angetrieben
werden und es kann nachfolgend zur Bremskraftmessung die den rotierenden Rollen
innewohnende Energie umgekehrt zum Antrieb der abzubremsenden Räder verwendet werden.
Hierbei wird neben der Rotationsenergie der Räder auch die der mit diesen verbundenen
rotierenden Teile des Fahrzeugs mite- ßt, so daß praxisgerechte Bedingungen vorliegen.
Ferner konnen Bremsungen bei sämtlichen mit dem Fahrzeug erreichbaren Geschwindigkeiten
simuliert werden. Da es für die Praxis nicht darauf ankommt, in welcher Zeit ein
über die umlaufenden Rollen angetriebenes Rad zum Stehen kommt, sondern darauf,
welche Breiskräfte bei der Abbremsung des Fahrzeuges aufgebracht werden, bzw. ob
diese Bremskräfte gleichmäßig aufgebracht werden, ist die erfindungsgemäße Lösung
absolut praxisgerecht, da sie die unmittelbare Anzeige derartiger Werte ermöglicht.
Im Übrigen ist diesbezüglich noch von Bedeutung, daß für die Praxis in der Regel
nicht di. Ermittlung der Absolutwerte lit größter Genauigkeit von Interesse ist,
sondern vielmehr die Ermittlung von Vergleichswerten, weswegen die erfindungsgemäße
Lösung keineswegs besonders exakt hergestellt werden muß. Vielmhr kommt.
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es bei dem vorgesehenen Zweck auf eine besonders robuste Konstruktion
an, da derartige Rollenprüfstände häufiger auch ungeschützt im Freien aufgestellt
sind. Etwa dadurch bedingte, ohnehin nur kleinere Abweichungen von den Absolutwerten,
können Jederzeit in Kauf genommen werden.
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Um das Rad .18 bei der Prüfung in seiner Ausgangslage zu halten, und
ein Auswandern desselben mit dem Rollensatz, das die Messung wertlos machen würde,
zu verhindern, sind Stützelemente 26 in Form von Stützrollen vorgesehen, die gegen
den Radumfang anstellbar sind. Die Stützrollen 26 sind hier nur scheinatisoh angedeutet
Ihre Anstellung kann auf pneumatischem oder hydraulischem Wege oder mechanisch erfolgen.
Zum Auf- und Abfahren des Fahrzeuges können sie abgesenkt oder nach der Seite ausgeschwenkt
in der Zeichnung werden, worauf
jedoch nicht näher eingegangen ist.
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Eine weitere Lösung zur.bewegliohen Abstützung eines Rollensatzes
27 zeigt Figur 5. Hier sind die Rollen 28, in Anlehnung an die Ausgestaltung gemäß
Figur 3, in Gehäusen 29 vorgesehen, deren einander zugewandte, obere Eckenbereiche
entfernt sind. Die Gehäuse 29 sind in nicht weiter dargestellter Weise ggf. verstellbar
miteinander verbunden und weisen Jeweils einen Anlenkpunkt 30 für einen Lenker 31
auf, wobei sich die beiden einer Stirnseite des Rollensatzes 27 ugeordneten Lenkern
auf Geraden erstrecken, die etwa symmetrisch zur Quermittelebene 32 des Rollensatzes
liegen und deren Schnittpunkt etwa auf der Achse des abzustützenden ILades 93 liegt.
Die Lenker 32 sind im Ausführungsbeispiel an ihrem unteren Ende mit den Gehäusen
29 des beweglichen Rollensatzes 27 verbunden. Die oberen Enden der Lenker 31 sind
in den Anlenkpunkten 34 gehalten, wobei die Anlenkpunkte 34 beispielsweise an einem
den Rollensatz mit Spiel umgebenden Gehäuse 35 vorgesehen sein können.
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Entsprechend der Ausgestaltung gemäß Figur 4 kann an dem Gehäuse 35
oder anderweitig ortsfest wiederum ein Anschlag 24 vorgesehen werden, dem am bewegbaren
Rollensatz r';egen anschläge 25 zugeordnet sind. Entsprechend der anhand von' Figur
4 geschilderten Ausgestaltung sind auch hier Meßvorrichtungen vorgesehen, durch
die der Rollensatz in Richtung auf seine Ruhelage} in er. d:>-c.%ell%' ist, von
dem Anschlag 24 her abgestützt ist und die durch unmittelbare Eichung eine Anzeige
der aufgebrachten Brems-bzw. Beschleunigungskräfte ermöglichen, indem sie die beim
Bremsen bzw. Beschleunigen die auf den Rollensatz insgesamt ausgeübten Kräfte erfassen.
Da de Rollensatz bei Abstützung über Druckdosen, Hydraulikzylinder oder dergleichen
nur geringfügig aus seiner Ruhelage ausweicht, können auch ohne größere Beeinträchtigungen
Messungen an Pahrzeugen vorgenommen werden, für die die angestrebten geometrischen
Verhältnisse nur annähernd gegehe sind.
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Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 6 dargestellt.
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Der Rollensatz 36 ist in dieser eo schmatisierten Darstellung über
einen Träger 37 abgestützt, der mit einer keilförmigen Aufnahme 38 auf der Schneide
39 eines Lagerbockes 40 aufsitzt. Durch diese Abstützung ist der Rollensatz zunachst
in der Lage, sich beim Ausweichen aus seiner Ruhelage, in der er symmetrisch zu
einer mit der Radmittelebene des zu prüfenden Rades zusammenfallenden Querebene
liegt, jeweils dem Radumfang anzupassen. Ea ist bei der dargestellten Konstruktion
also auch bei asymmetrischer Lage der Mittelebene des Rollensatzes 36 zur Quermittelebene
des Rades 33 eine einwandfreie Anlage beider Rollen 41 am Rad 33 gewährleistet.
Das erwähnte Auswandern des Rollensatzes gegenüber der Quermittelebene des Rades,
also die Verschiebung des Rollensatzes 36 aus seiner Ruhelage wird dadurch ermöglicht,
daß der Lagerbock 40 über eine mit ihm verbundene Platte 42 auf einer Auflage, ggf.
über
Wälzkörper43 verschiebbar ist. Eine weitere, hier zusätzlich
dargestellte Mögllchkait ist die, die Platte über Lenker 44, die parallel zueinander
verlaufen, verschiebbar abzustützen. Die Lenker 44 sind in den Anlenk unkten 45
plattenseitig und den Anlenkpunkten 46 ortsfest, z. B. an einem hier nicht dargestellten
Gehause befestigt.
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Diesem Gehäuse können auch die Anschläge 47 zugeordnet sein, gegen
die die Platte 42 oder die Lenker 44 a@s Gegen-@@@@@@läge über Druckmeßdosen oder
über andere Abstützein-@@catungen, die eine Erfassung der aufgebrachten Kraft ermöglichen,
abgestützt sind. Meß- und Übertr@gungseinrichqungen für die bei der Verschwenkung
des @@@lensatzes auf diesen durch das Zusammenwirken mit dem Rad 33 wirkenden Momente
sind hier nicht weiter dargestellt.
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Un mit Rollensatzam@rdungen gemäß Figuren 4 bis 6 Bremsprüfungen an
unangstriebenen @ädern durch@@führen, @ann es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig
ssin mit werigstens einer der Rollen des Rollensstzes einen Motor, beispielsweise
einen Hydraulikmotor zu kuppeln, dem dann lediglich die Aufgabe zukommt, das Rollen
und die nicht angetriebenen Räder so weit zu beschleunigen, also auf eine "Geschwindigkeit"
zu bringen, bei der, oder von der ausgehend die Bremsleistung ermittelt werden soll.
Die Verwendung eines umsteuerbaren, sowohl als Motor wie auch als Pumpe einsetzbaren
hydraulischen Aggregates ist in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß zweckmäßig,
da man dann, wie eingangs beschrieben, mit der erfindungemäßen Vorrichtung auch
die Dauerleistung ermittelt, bzw. Dauerleistungstests durchgeführt werden können.
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Im übrigen ermöglicht eine Ausgestaltung eines Rollensatzes gemäß
Fig. 4 - 6 die Simulierung praktisch aller Fahrzustunde, so daß ein Rollenprüfstand,
der in dieser Weise ausgerüstet ist,
erfindungsgemäß auch für Funktionsprüfungen
Verwendung finden kann, wobei der große Vorteil gegenüber bekannten Ausführungen
darin liegt, daß sofort zu jedem Zeitpunkt das Drehmoment des Antriebsmotors, sowie
das Bremsmoment in Druckkräften als kp abgelesen werden kann. Es ist also möglich,
bei der Beschleunigung eines Motors dessen Drehnoient ru verfolgen, ohne daß die
Gewichtsmassen der Rollen mit einbezogen wrden; dasselbe gilt bein Bremsenprüfen
aus größerer Geschwindigkeit.