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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfstand für ein Kraftfahrzeug mit einer
Einrichtung zur Fesselung einer oder zweier Radachsen des Kraftfahrzeugs,
wobei die Einrichtung für
wenigstens eine der Radachsen zwei Fesselungsmittel aufweist, die in
Richtung der Radachse bewegbar und um die Radachse drehbar gelagert
sind.
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Ein
solcher Prüfstand
ermöglicht
es, die Fahrzustände
eines Komplettfahrzeugs für
den Motor und das Getriebe unter wirklichkeitsgetreuen Bedingungen
zu simulieren. Dabei werden Energieverbrauch und Umweltbelastung
oder die an den Antriebswellen eines Kraftfahrzeugs auftretenden
mechanischen Werte, wie Leistung, Drehmoment, Drehzahl, Winkelgeschwindigkeit,
Beschleunigung und Verzögerung
datenmäßig erfaßt und verarbeitet.
Zudem können
solche Prüfstände auch
dazu verwendet werden, um die Lebensdauer einzelner Fahrzeugteile
zu ermitteln.
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Die
Karosserie eines Kraftfahrzeugs kann durch das Anbringen von Bändern und
dergleichen ortsfest verzurrt werden, um eine Fesselung zu erreichen.
Die durch diese Vorgehensweise erreichte Fesselung ist für Prüfstände jedoch
kaum zufriedenstellend und kann außerdem zu Beschädigungen
am Fahrzeug führen.
Ferner führt
dies auch zu Verspannungen des Fahrzeugs, welche die Meßwertergebnisse
verfälschen.
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Bei
dem aus der Druckschrift
DE
87 11 461 U1 bekannten Prüfstand wird das Kraftfahrzeug
von einer Hebebühne
angehoben, werden die Fahrzeugräder
entfernt und werden als Fesselungsmittel spezielle Ankoppelflansche
mit einem als Lauffläche ausgebildeten
Außenrand
an die Bremstrommeln bzw. Bremsscheiben des Fahrzeugs montiert.
An die Ankoppelflansche greifen dann die Meßwertaufnehmer des Prüfstands
an.
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Darüber hinaus
ist es bei anderen Prüfständen bekannt,
die Radschrauben der Fahrzeugräder zu
lösen und
gegen längere
Schrauben auszutauschen. Mittels der längeren Schrauben werden die Fahrzeugräder sowie
spezielle Adapter an den Bremstrommeln bzw. Bremsscheiben befestigt.
An den Adaptern können
dann die Messwertaufnehmer angreifen.
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Die
JP 61056934 A zeigt
eine Fesselungseinrichtung für
ein Rad eines Prüfstands,
wobei diese Fesselungseinrichtung über einen Befestigungsmechanismus
21 mit
dem jeweiligen Rad fest verschraubt werden muss (siehe
12). Dies ist insbesondere deswegen erforderlich,
weil diese Fesselungseinrichtung eine seitliche Bewegung des auf dem
Prüfstand
befindlichen Fahrzeugs absichtlich zulässt und diese auch erfasst
wird.
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Die
DE 35 07 906 C2 zeigt
insbesondere gemäß
1 einen Prüfstand,
bei dem die Räder
des Fahrzeugs entfernt werden, statt dessen Hilfsräder montiert
werden und daran wiederum Fesselungseinrichtungen befestigt werden,
die Kräfte
aufnehmen und erfassen können.
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Die
EP 0 373 653 B1 zeigt
einen Prüfstand für Fahrzeuge,
der in der Spurweite und bezüglich des
Radstands verstellbar ist. Um ein Rad herum sind eine Vielzahl von
Rollen angeordnet, die mit dem Reifen in Kontakt sind und das Rad
somit in Position halten.
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Die
EP 0 210 979 B1 zeigt
einen Fahrzeugprüfstand,
bei dem Dynamometer an den Rädern
beziehungsweise den Radflanschen mittels Schrauben befestigt sind.
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Die
JP 07035652 A zeigt
ein Verfahren zum Messen der Radausrichtung, bei der eine Messeinrichtung über drei
Rollen mit der Außenflanke
des Reifens in Kontakt ist, und auf diese Weise die Radausrichtung
auch im dynamischen Zustand erfassen kann.
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Bei
den Prüfständen aus
dem Stand der Technik ist es also erforderlich, die Radschrauben der
Fahrzeugräder
zu lösen
und Ankoppelflansche oder Adapterstücke zu montieren, was sehr
zeitaufwendig ist und daher zur Folge hat, daß diese Fesselungsmittel oft über einen
längeren
Zeitraum an den Kraftfahrzeugen belassen werden, so daß zur weiteren
Nutzung des Prüfstands
zahlreiche Sätze
von meist teuren Ankoppelflanschen oder Adapterstücken erforderlich
sind.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
verbesserten Prüfstand
für ein
Kraftfahrzeug zu schaffen, welcher eine einfache und damit zeitsparende
Fesselung einer oder zweier Radachsen des Kraftfahrzeugs erlaubt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch einen Prüfstand
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dadurch, daß die beiden
Fesselungsmittel von außen
an den Radmuttern oder Radschrauben der auf der Radachse gelagerten
Fahrzeugräder
angreifen und die Fesselung durch eine in Richtung der Radachse
wirkende Zustellbewegung bewirkt wird, kann die wenigstens eine
Radachse des Kraftfahrzeugs im Prüfstand zwischen den beiden
Fesselungsmitteln wie in einem Schraubstock eingespannt bzw. gefesselt
werden, so daß das
zeitraubende Lösen
der Radmuttern oder Radschrauben nicht mehr erforderlich ist. Wichtig
ist nur, daß die
Fesselungsmittel exakt auf der Radachse positioniert werden und
daß die maximal
zulässige
Zustellkraft, die auf die Radachse wirken darf, nicht überschritten
wird.
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Vorteilhaft
werden die Fesselungsmittel einfach auf die Radmuttern bzw. Radschrauben
an den Fahrzeugrädern
aufgesteckt. Dadurch ist eine besonders schnelle Fesselung der Radachse
realisiert, die bei vollständig
ausgeführter
Zustellbewegung auch sehr zuverlässig
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Fesselungsmittel einen Grundkörper mit
einer Anzahl von auf einer Kreisbahn angeordneten Radmutter- bzw.
Radschraubenaufsätzen
auf. Durch diese Merkmalskombination entfallen aufwendig gestaltete
Mittel zur Fesselung der Radachse.
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Besonders
bevorzugt sind die Radmutter- bzw. Radschraubenaufsätze drehbar
an dem Grundkörper
gelagert. Dadurch bedingt, können
die Aufsätze
passend zu der jeweiligen Drehstellung der einzelnen Radmuttern
bzw. Radschrauben eingestellt und schließlich aufgesteckt werden, um
eine exakte Positionierung der Fesselungsmittel an der Radachse
zu erreichen.
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Die
Radmutter- bzw. Radschraubenaufsätze für die Radmuttern
bzw. Radschrauben an den Fahrzeugrädern können zudem mit einer Rastvorrichtung ausgestattet
sein. Denn mittels der Rastvorrichtung können die Radmutter- bzw. Radschraubenaufsätze vor
dem Aufstecken auf die Radmuttern bzw. Radschrauben gegen die Kraft
eines Federelements in eine zurückversetzte
Raststellung gedrückt
und erst beim eigentlichen Positionieren wieder in die vorversetzte
Normalstellung gebracht werden. Dabei sollte die zurückversetzte
Raststellung gegenüber
der Normalstellung etwa um die Höhe
der Radmuttern bzw. der Köpfe
der Radschrauben zurückversetzt
sein, um das Heranführen
der Fesselungsmittel an die Radachse unabhängig von der jeweiligen Drehstellung der
vorstehenden Radmuttern bzw. Radschrauben vornehmen zu können. Die
unter der Vorspannung des Federelements stehenden Radmutter- bzw. Radschraubenaufsätze können darüber hinaus
etwaige Toleranzen der Einschraubtiefe der Radmuttern bzw. Radschrauben
ausgleichen.
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Gemäß einer
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Radmutter- bzw. Radschraubenaufsätze außerdem mit
einer Positionskontrollvorrichtung für die Radmuttern bzw. Radschrauben an
den Fahrzeugrädern
ausgestattet. Dadurch ist es möglich,
vor und auch während
des Betriebs des Kraftfahrzeugs auf dem Prüfstand zu kontrollieren, ob
die Fesselungsmittel richtig positioniert sind. Hierzu wird auf
optischem oder elektronischem Wege erfaßt, ob alle Radschrauben des
Fahrzeugrads innerhalb der aufgesteckten Radschraubenaufsätze ihre Endlagen
erreicht haben.
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Gemäß einer
anderen Weiterbildung der Erfindung weisen die Grundkörper jeweils
eine Zentrierhilfe für
die Radachse auf. Diese Zentrierhilfe erleichtert das Positionieren
des Grundkörpers
in Bezug auf das Fahrzeugrad bzw. auf die Radachse des Kraftfahrzeugs.
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Zweckmäßig sind
die Fesselungsmittel jeweils auf einem kardanischen Gelenk gelagert.
Mit Hilfe des kardanischen Gelenks können an dem Prüfstand aufwendige
Justierarbeiten entfallen, da die Fesselungsmittel innerhalb eines
bestimmten begrenzten Winkelbereichs geschwenkt werden können. Die
optimale Fesselung der Radachsen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs
wird dadurch nicht beeinträchtigt
sondern vielmehr unterstützt.
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Die
Fesselungsmittel sollten auch in Richtung senkrecht zu der wenigstens
einen Radachse des Kraftfahrzeugs bewegbar sein. Denn somit ist auch
dann, wenn auf dem Prüfstand
nacheinander Fahrzeuge mit verschieden großen Raddurchmessern oder mit
unterschiedlich großen
Abständen
zwischen den beiden Radachsen gefesselt werden müssen, eine schnelle Positionierung
der Fesselungsmittel vornehmbar.
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden
Zeichnungsfiguren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 Eine
schematische Darstellung einer Einrichtung zur Fesselung einer oder
zweier Radachsen eines Kraftfahrzeugs mit zwei Fesselungsmitteln; und
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2 eine
vergrößerte geschnittene
Darstellung eines von außen
an den Radschrauben der Radachse angreifenden Fesselungsmittels,
entsprechend dem Ausschnitt II aus 1.
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Ein
Prüfstand
für ein
Kraftfahrzeug 1 weist eine Einrichtung 2 zur Fesselung
einer ersten hier einer vorderen Radachse 3 und gegebenenfalls
auch zur Fesselung einer zweiten hier einer hinteren Radachse 3' des Kraftfahrzeugs 1 auf.
Ein solcher Prüfstand
ist für
front- oder heckangetriebene Kraftfahrzeuge 1 sowie für allradangetriebene
Kraftfahrzeuge 1 geeignet.
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Die
Fesselung der vorderen Radachse 3 erfolgt in einem Bereich
oberhalb der Scheitelpunkte von Prüfrollen 4 oder aber
von nicht dargestellten Prüfbändern. Um
nun zu verhindern, daß der
Prüfstand
oder das Fahrzeug 1 beschädigt und/oder die Meßergebnisse
durch unkontrollierte Bewegungen des Kraftfahrzeuges 1 verfälscht werden,
sollte das Kraftfahrzeug 1 entweder noch an seiner zweiten
hinteren Radachse 3' gefesselt
werden oder an seiner Abschleppöse 5 im
Heckbereich mittels zweier zusätzlicher
in ihrer Länge
jeweils einstellbarer Stangen 6 fixiert werden.
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Die
Einrichtung 2 zur Fesselung der ersten bzw. der zweiten
Radachse 3, 3' weist
pro Radachse 3, 3' jeweils
zwei Fesselungsmittel 7 auf, die in Richtung der Radachse 3 aufeinander
zu bewegbar und um die Radachse 3 drehbar gelagert sind.
Zur Fesselung der Radachse 3 greifen die beiden Fesselungsmittel 7 von
außen
an den die Felgen der Räder 8 mit den
Bremsscheiben 9 bzw. Bremstrommeln des Kraftfahrzeugs 1 verbindenden
Radschrauben 10 an, indem die beiden Fesselungsmittel 7 so
weit aufeinander zu bewegt werden, daß sie die Radachse 3 komplett
mit den Rädern 8 zwischen
sich festhalten. Die zur Fesselung dienende Zustellbewegung kann dabei
zum Beispiel über
einen mehrstufigen Mechanismus erfolgen, der eine vorgegebene Zustellkraft einstellt.
Somit ist die erste Radachse 3 oberhalb des Scheitelpunkts
der Prüfrolle 4 gefesselt,
wo sie lediglich die den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 simulierenden
Drehbewegungen ausführen
kann.
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Aus
den Figuren geht hervor, daß die
Fesselungsmittel 7 einfach auf die Köpfe der Radschrauben 10 aufgesteckt
werden können.
Dazu weisen die Fesselungsmittel 7 einen Grundkörper 11 mit
einer Anzahl von in gleichen Abständen auf einer Kreisbahn angeordneten
Radschraubenaufsätzen 12 auf. Für eine besonders
sichere Fesselung der Radachse 3 sollte eine gleiche Anzahl
von Radschraubenaufsätzen 12 verwendet
werden, wie an den Rädern 8 Radschrauben 10 vorhanden
sind.
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Die
Radschraubenaufsätze 12 sind
in dem Grundkörper 11 drehbar
gelagert, um in jeder Drehstellung der einzelnen Radschrauben 10 ein
Aufstecken des Fesselungsmittels 7 zu ermöglichen.
Damit das Aufstecken des Fesselungsmittel 7 dabei noch einfacher
durchgeführt
werden kann, sind die Radschraubenaufsätze 12 darüber hinaus
mit einer Rastvorrichtung 13 ausgestattet. Dadurch können die
Radschraubenaufsätze 12 unter Überwindung
einer Vorspannung in eine zurückversetzte
Stellung gedrückt
und verrastet werden, wodurch das Fesselungsmittel 7 unabhängig von
der jeweiligen Drehstellung der Räder 8 bzw. der daran
vorstehenden Radschrauben 10 bis dicht an die Räder 8 herangeführt werden
kann, vergleiche 2 unterer Radschraubenaufsatz 12.
Nach dem Drehen des Fesselungsmittels 7 in die richtige
Position und Lösen
der Verrastung liegen die Radschraubenaufsätze 12 in der Normalstellung
dann unter Vorspannung an den Köpfen
der Radschrauben 10 an, so daß etwaige Toleranzen der Einschraubtiefe
der Radschrauben 10 ausgeglichen werden können, vergleiche 2 oberer
Radschraubenaufsatz 12.
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Schließlich sind
die Grundkörper 11 der
Fesselungsmittel 7 über
ein Lager 14 mit einem kardanischen Gelenk 15 verbunden,
welches in 2 als Hardyscheibe ausgebildet
ist. Mit dem kardanischen Gelenk 15 können die Fesselungsmittel 7 um
einen gewissen Winkel geschwenkt werden, so daß das Auf stecken der Fesselungsmittel 7 auf
die Radschrauben 10 der Räder 8 ganz erheblich
erleichtert wird und während
des Betriebs des Kraftfahrzeugs 1 kleinere Auslenkungen
der Räder 8 kompensiert
werden.
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Zur
Kontrolle der exakten Positionierung könnten die Radschraubenaufsätze 12 der
Fesselungsmittel 7 eine Positionskontrollvorrichtung aufweisen.
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Zudem
könnten
die Radschraubenaufsätze 12 auch
jeweils eine konisch ausgebildete Einführhilfe für die Radschrauben 10 aufweisen.
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Außerdem könnte an
dem Grundkörper 11 auch
eine nicht dargestellte Zentrierhilfe für die Radachse 3 in
Form einer Wölbung
oder einer Vertiefung vorgesehen sein.