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Die
Erfindung betrifft einen Plattenbremsenprüfstand für Kraftfahrzeuge mit mindestens
einer Prüfplatteneinrichtung,
die eine Bodenplatte, eine auf der Bodenplatte mittels einer Vielzahl
von Wälzkörpern beweglich
gelagerte Deckplatte und eine Bremskrafterfassungseinrichtung aufweist,
welche die Bremskraft mittels des Verschiebewegs der Deckplatte
relativ zur Bodenplatte erfasst.
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Mit
Hilfe eines derartigen Plattenbremsenprüfstands kann die Bremsleistung
eines Kraftfahrzeugs auf dynamische Weise gemessen werden, indem
das Kraftfahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise
5 bis 15 km/h, auf die Prüfplatteneinrichtungen
fährt und
vollständig
abgebremst wird. Hierbei umfasst der Bremsenprüfstand für die beiden Räder einer
Kraftfahrzeugachse jeweils zwei nebeneinander angeordnete, voneinander getrennte
Prüfplatteneinrichtungen,
so dass sich jedes Kraftfahrzeugrad auf einer eigenen Prüfplatteneinrichtung
befindet. Der Verschiebeweg, den die Deckplatte einer jeden Prüfplatteneinrichtung
relativ zur Bodenplatte zurücklegt,
wird mittels einer Bremskrafterfassungseinrichtung erfasst, die üblicherweise einen
zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte angeordneten Dehnmessstreifen
sowie Zusatzeinrichtungen für
die elektronische Messwerterfassung, -verarbeitung und -auswertung
umfasst. In Verbindung mit einer Referenzdatenbank kann anschließend ein
automatischer Soll/Ist-Vergleich durchgeführt werden.
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Es
sind Bremsprüfstände mit
zwei Prüfplatteneinrichtungen
zur Ermittlung der Bremswirkung von zwei Rädern einer Kraftfahrzeugachse
bekannt, sowie Bremsprüfstände mit
vier Prüfplatteneinrichtungen,
mit denen die Bremswirkung aller vier Räder gleichzeitig ermittelt
werden können.
Weiterhin ist es bekannt, Plattenbremsenprüfstände mit einer Waage auszustatten,
um die Radlast zu erfassen, welche zur Berechnung des Fahrzeuggewichtes
dient.
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Mittels
derartiger Plattenbremsenprüfstände kann
die Bremskraft je Rad, die Bremskraftdifferenz zwischen linkem und
rechtem Rad, die Bremskraftverteilung zwischen vorderen und hinteren
Rädern, Radlast,
Achslast, Gesamtgewicht sowie Abbremsungswerte ermittelt werden,
bei denen die Summe der Bremskräfte
in Relation zum Gewicht gesetzt wird.
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Bekannte
Plattenbremsenprüfstände haben den
Nachteil, dass beim Abbremsen der Räder auf den Prüfplatteneinrichtungen
sich die Deckplatte nicht immer mit der gewünschten Leichtgängigkeit relativ
zur Grundplatte bewegt, so dass es zu ungenauen Messungen kommen
kann. Insbesondere neigen bekannte Prüfplatteneinrichtungen nach
längerem
Gebrauch zu Abnutzungserscheinungen im Bereich der Deckplattenlagerung,
wodurch es zu erhöhten
Losreißkräften kommen
kann, die ebenfalls die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenbremsenprüfstand der
eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und verschleißarm aufgebaut
ist und auch über
längere
Zeit sehr genaue Messungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Plattenbremsenprüfstand
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Beim
erfindungsgemäßen Plattenbremsenprüfstand sind
die Wälzkörper in
mindestens einer als Wälzkörperkäfig ausgebildeten
Wälzkörperführungsplatte
geführt.
Auf diese Weise wird eine sehr präzise und leichtgängige Lagerung
für die
Deckplatte geschaffen, welche einfach aufgebaut ist, verschleißarm arbeitet
und auch noch nach langem Gebrauch hochgenaue Messungen ermöglicht.
Insbesondere ist es möglich,
eine relativ große
Anzahl von Wälzkörpern exakt
zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte zu positionieren. Hierdurch
kann die Last, die jeder Wälzkörper zu übertragen
hat, verringert werden, so dass sich die Wälzkörper nicht oder in weitaus
geringerem Umfang als bei bekannten Plattenbremsenprüfständen in
die Deckplatten bzw. Bodenplatten eindrücken.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform bestehen
die Wälzlager
aus zylindrischen oder hohlzylindrischen Rollen. Aufgrund der größeren Kontaktfläche, die
derartige Wälz körper gegenüber kugeligen
Wälzkörpern haben,
können
damit auf einfachere Weise hohe Flächenpressungen vermieden werden.
Es ist jedoch prinzipiell auch möglich,
kugelige Wälzkörper zu
verwenden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht
die Wälzkörperführungsplatte
aus einer ebenen Kunststoff- oder Metallplatte. Kunststoffplatten können hierbei
den Vorteil einer geringeren Reibung mit den Wälzkörpern haben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
an der Deckplatte mindesten ein sich in Verschieberichtung erstreckender
Führungssteg
angeordnet, der in einer Führungsnut
der Bodenplatte eingreift. Mittels eines derartigen Führungsstegs
wird sichergestellt, dass sich die Deckplatte beim Abbremsen des
Kraftfahrzeugs nur in der gewünschten
Verschieberichtung bewegen kann, in der auch die Bremskrafterfassungseinrichtung
misst. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug
leicht schräg
auf die Deckplatten aufgefahren wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht
der Führungssteg
aus einer Längsschiene mit
T-förmigem
Querschnitt, der mittig an der Deckplatte angeordnet sein kann und
von dieser nach unten vorsteht. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau und
eine zuverlässige
Funktionsweise. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, mehrere
Führungsstege,
beispielsweise zwei Führungsstege,
vorzusehen, die beispielsweise in den Seitenbereichen der Deckplatte
angeordnet sein können.
Weiterhin ist es auch möglich,
anstelle eines durchgehenden Führungsstegs
mehrere, insbesondere zwei, Führungsstegabschnitte
vorzusehen, die zueinander fluchten und beispielsweise im vorderen
und hinteren Endbereich der Deckplatte angeordnet sein können.
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Zweckmäßigerweise
ist die Führungsnut
der Bodenplatte in mindestens einer, vorzugsweise zwei Führungskonsole(n)
angeordnet, die von der Bodenplatte in Richtung Deckplatte vorsteht
(vorstehen). Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn auf beiden gegenüberliegenden
Seiten der Führungsnut
Reibungsverminderungselemente vorgesehen sind, die seitlich in die
Führungsnut
vorstehen. Diese Reibungsverminderungselemente können beispielsweise aus Kunststoffstiften,
insbesondere Polyamidstiften, bestehen, die in die seitlichen Wandungen
der Führungsnut
eingelassen sind und besonders gute Gleiteigenschaften haben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung von vier Prüfplatteneinrichtungen mit darauf
stehendem Kraftfahrzeug,
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2:
eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Wirkungsprinzips
eines Plattenbremsenprüfstandes,
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3:
eine Bodenplatte mit eingesetzter Wälzlagereinrichtung und eine
hiervon getrennte Deckplatte,
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4:
eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform
der Wälzlagereinrichtung,
mit Rollenlagern,
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5:
eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform
der Lagereinrichtung mit Kugellagern,
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6:
eine räumliche
Darstellung der Lagereinrichtung von 4,
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7:
eine räumliche
Darstellung der Lagereinrichtung von 5,
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8:
einen Vertikalschnitt durch eine Lagereinrichtung mit Boden- und
Deckplatte,
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9:
eine Bodenplatte in Alleinstellung,
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10:
eine Deckplatte von unten in Alleinstellung,
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11:
einen Vertikalschnitt durch eine Boden- und Deckplatte mit Führungssteg
und Führungsnut,
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12:
einen Ausschnitt einer Führungsnut mit
einer ersten Ausführungsform
von Reibungsverminderungselementen,
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13:
eine Darstellung entsprechend 12 mit
einer zweiten Ausführungsform
von Reibungsverminderungselementen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, kann der erfindungsgemäße Plattenbremsenprüfstand vier
voneinander getrennte Prüfplatteneinrichtungen 1 aufweisen,
so dass jedes der vier Räder 2 eines
Kraftfahrzeugs 3 auf einer eigenen Prüfplatteneinrichtung 1 abgebremst
werden kann.
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Aus 2 ist
der schematische Aufbau und das Wirkungsprinzip einer Prüfplatteneinrichtung 1 ersichtlich.
Jede Prüfplatteneinrichtung 1 weist
eine Bodenplatte 4 und eine Deckplatte 5 auf,
die mittels einer Lagereinrichtung 6 in Längsrichtung
der Prüfplatteneinrichtung 1 in
geringem Umfang verschieblich ist. Zwischen der Bodenplatte 4 und
der Deckplatte 5 ist ein Dehnmessstreifen 7 derart
angeordnet, dass er die Verschiebung der Deckplatte 5 in Längsrichtung
der Prüfplatteneinrichtung 1 messen kann,
wenn das Kraftfahrzeug in Längsrichtung
der Prüfplatteneinrichtung 1 auf
die Deckplatte 5 fährt und
dort bis zum Stillstand abbremst. Bewegt sich das Kraftfahrzeug 3 in
Richtung des Pfeils 8 auf die Prüfplatteneinrichtung 1,
wo es aus einer bestimmten Geschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst
wird, so bewegt sich somit die Deckplatte 5 geringfügig nach
rechts, wobei dieser Verschiebeweg durch den Dehnmessstreifen 7 gemessen
wird, der mit einer entsprechenden, nicht dargestellten Auswerteelektronik
verbunden ist.
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Die
Bodenplatte 4 besteht, wie aus den 3 und 9 ersichtlich,
aus einer ebenen Platte, deren Seitenränder etwas hochgebogen sind,
so dass eine flache Wanne mit ebenem, rechteckigem Boden gebildet
wird. In diese Wanne sind zwei ebene Wälzkörperführungsplatten 9 eingelegt,
die beispielsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen können. Jede
der beiden Wälzkörperführungsplatten 9 weist zwei
nebeneinander liegende Reihen von rechteckigen Aussparungen 10 (4)
auf, in die zylinderförmige
oder hohlzylinderförmige
Wälzkörper mit
relativ geringem Spiel eingesetzt sind. Die Wälzkörperführungsplatten 9 stellen
somit Käfige
für die
Wälzkörper 11 dar.
Die Wälzkörper 11 einer
Reihe haben, in Längsrichtung
der Bodenplatte 4 gesehen, voneinander einen regelmäßigen Abstand.
Weiterhin sind die Wälzkörper 11,
wie ersichtlich, zweckmäßigerweise derart
angeordnet, dass die Wälzkörper 11 einer
Reihe, in Längsrichtung
der Bodenplatte 4 gesehen, versetzt zu den Wälzkörpern 11 der
benachbarten Reihe angeordnet sind, wodurch die Deckplatte 5 gleichmäßig unterstützt wird.
Die Achsen der Wälzkörper 11 liegen
quer zur Längsrichtung
der Prüfplatteneinrichtung 1,
d. h. quer zur Richtung, in der das Kraftfahrzeug 3 auf
die Prüfplatteneinrichtung 1 fährt.
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Wie
aus den 6 und 8 ersichtlich, stehen
die Wälzkörper 11 nach
oben und unten über die
Wälzkörperführungsplatten 9 vor,
so dass die Wälzkörper 11 einerseits
auf der Bodenplatte 4 aufliegen und andererseits die Deckplatte 5 auf
den Wälzkörpern 11 aufliegt.
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Die
beiden Wälzkörperführungsplatten 9 sind,
wie aus 3 ersichtlich, zueinander beabstandet
angeordnet, so dass dazwischen ein mittiger Freiraum 12 geschaffen
wird. Im Bereich dieses Freiraums 12 erstrecken sich zwei
Führungskonsolen 13 bzw.
Führungsblöcke nach
oben, wobei ein Führungsblock
im vorderen Endbereich und der andere Führungsblock relativ weit davon
entfernt im hinteren Bereich der Grundplatte 4 angeordnet
ist. Jede Führungskonsole 13 weist
eine Führungsnut 14 auf
(siehe auch 11 bis 13), wobei
die beiden Führungsnuten 14 in
Längsrichtung
der Vorrichtung fluchten.
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In
den Führungsnuten 14 ist
ein Führungssteg 15 (10, 11)
längsverschiebbar
geführt, der
an der Unterseite der Deckplatte 5 angeordnet ist. Dieser
Führungssteg 15 hat
einen T-förmigen Querschnitt,
wobei der mittige Schenkel senkrecht zur Deckplatte 5 nach
unten ragt. Der Führungssteg 15 ist
weiterhin als durchgehende Schiene ausgebildet, die sich über den
größten Teil
der Länge
der Deckplatte 5 erstreckt. Durch die Führung des Führungsstegs 15 in
den Führungsnuten 14 wird
die Deckplatte 5 stabilisiert und sichergestellt, dass
sich diese nur in Längsrichtung
der Prüfplatteneinrichtung 1 verschieben
kann, während
Querkräfte
von den Seitenwänden
der Führungsnuten 14 aufgenommen werden.
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Um
die Reibung zwischen Führungssteg 15 und
Führungsnuten 14 zu
verringern, sind auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Führungsnuten 14 Reibungsverminderungselemente
in der Form von Kunststoffstiften 16, 16' eingesetzt,
die, wie aus 12 ersichtlich, beispielsweise
einen runden Querschnitt oder, wie aus 13 ersichtlich,
einen viereckigen Querschnitt haben können. Die Kunststoffstifte 16, 16' stehen nach
innen in die Führungsnut 14 vor,
so dass der Führungssteg 15 ausschließlich an
den Kunststoffstiften 16, 16' seitlich anliegt und auf diese
Weise mit sehr geringer Reibung innerhalb der Führungsnuten 14 gleiten
kann.
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Aus
den 5 und 7 ist ersichtlich, dass die
Wälzkörper alternativ
auch aus Kugeln bestehen können.
In diesem Fall sind die Aussparungen 10' in den Wälzkörperführungsplatten 9 kreisförmig.
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Bremst
ein Kraftfahrzeug 3 auf den Prüfplatteneinrichtungen 1 ab,
so bewegen sich alle Wälzkörper 11 zusammen
mit den Wälzkörperführungsplatten 9 gleichmäßig und
in genau definierter Weise zusammen mit der Deckplatte 5 in
Richtung des Pfeils 8, wobei nur sehr geringe Reibungskräfte überwunden
werden müssen.
Der Dehnmessstreifen 7 kann auf diese Weise sehr genau
die durch die Bremskräfte
verursachte Verschiebung der Deckplatte 5 relativ zur Bodenplatte 4 messen
und an die Auswerteelektronik weitergeben.
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Wie
aus den 3 und 10 ersichtlich, besteht
die Deckplatte 5 ebenfalls aus einer ebenen, rechteckigen
Platte, die an ihrer Oberseite einen griffigen Belag 17 aufweisen
kann.