DE202020106561U1

DE202020106561U1 - Mobile Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen, System und Anordnung

Info

Publication number: DE202020106561U1
Application number: DE202020106561.0U
Authority: DE
Original assignee: Wt Hansbauer Werkstatt Technik & Co Kg GmbH
Current assignee: Wt Hansbauer Werkstatt Technik & Co Kg GmbH
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2030-11-17

Abstract

Mobile Kalibriervorrichtung (1) zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen (2) für Fahrzeugbremsen, umfassend:
ein oberes Eingriffselement (3) zum Koppeln eines Referenzkraftsensors (4), welches entlang einer vertikalen Richtungsachse (X), einer horizontalen Richtungsachse (Y) und einer räumlichen Richtungsachse (Z) verschiebbar ist,
einen optischen Sensor (5) zum Erfassen eines Sensorsignals, und
eine Einstelleinrichtung (6) zum Einstellen einer vorbestimmten Position des oberen Eingriffselements (3) in Relation zu einem an einem Rollenbremsprüfstand (2) angeordneten unteren Eingriffselement (7) zum Koppeln des Referenzkraftsensors (4) durch Verschieben des oberen Eingriffselements (3) entlang der vertikalen, horizontalen und/oder räumlichen Richtungsachse (X, Y, Z) in Abhängigkeit des von dem optischen Sensor (5) erfassten Sensorsignals.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen für Fahrzeugbremsen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit einer mobilen Kalibriervorrichtung und einer Steuervorrichtung sowie eine Anordnung mit einer mobilen Kalibriervorrichtung und einer mobilen Transportvorrichtung.
Zur Überprüfung von Fahrzeugbremsen an Kraftfahrzeugen sind herkömmlicherweise unterschiedliche Typen von Prüfständen, wie beispielsweise Rollenbremsprüfstände, bekannt. Damit eine zuverlässige Aussage über den Zustand der zu prüfenden Fahrzeugbremsen gemacht werden kann, ist es erforderlich, derartige Rollenbremsprüfstände regelmäßig zu kalibrieren, damit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz sichergestellt ist, dass die auf die Rollen des Rollenbremsprüfstandes von der Fahrzeugbremse aufgebrachte tatsächliche Bremskraft auch mit der von einer externen Anzeige angezeigten Bremskraft übereinstimmt.
Derzeit hat jeder Hersteller von Rollenbremsprüfständen eine eigene Kalibriervorrichtung, die mit erheblichem Aufwand an dem jeweiligen Rollenbremsprüfstand aufgebaut wird. Zusätzlich weist der jeweilige Rollenbremsprüfstand eine bestimmte Breite und Höhe auf, auf welche die Kalibriervorrichtung jeweils umgebaut und angepasst werden muss. Ferner wird die Positionierung der Kalibriervorrichtung über einen Kraftsensor in dem Rollenbremsprüfstand teilweise per Augenmaß durchgeführt, so dass hierbei regelmäßig keine exakte Positionierung der Kalibriervorrichtung vorliegt. Weiterhin erfolgt die Durchführung der Kalibriervorgänge direkt an der Kalibriervorrichtung am Rollenbremsprüfstand und dauert oft mehrere Stunden, die ein Benutzer oder Operator meistens im Knien oder in einer gebeugten ungesunden Körperhaltung verbringt. Wenn ferner ein Defekt an der Sicherheitsüberwachung des Rollenbremsprüfstandes vorliegt, können sich die Rollen des Rollenbremsprüfstandes einschalten und zu Verletzungen des Benutzers oder Operators führen.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Kalibrierung eines Rollenbremsprüfstandes zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine mobile Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen für Fahrzeugbremsen vorgeschlagen. Die mobile Kalibriervorrichtung umfasst:

ein oberes Eingriffselement zum Koppeln eines Referenzkraftsensors, welches entlang einer vertikalen Richtungsachse, einer horizontalen Richtungsachse und einer räumlichen Richtungsachse verschiebbar ist,
einen optischen Sensor zum Erfassen eines Sensorsignals, und
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer vorbestimmten Position des oberen Eingriffselements in Relation zu einem an einem Rollenbremsprüfstand angeordneten unteren Eingriffselement zum Koppeln des Referenzkraftsensors durch Verschieben des oberen Eingriffselements entlang der vertikalen, horizontalen und/oder räumlichen Richtungsachse in Abhängigkeit des von dem optischen Sensor erfassten Sensorsignals.

Mit der Einstelleinrichtung der mobilen Kalibriervorrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, das obere Eingriffselement in Relation zu dem unteren Eingriffselement exakt und einfach einzustellen. In der vorbestimmten Position sind das obere und das untere Eingriffselement derart angeordnet, dass der Referenzkraftsensor zwischen ihnen angeordnet werden kann. Anschließend kann die mobile Kalibriervorrichtung mittels des Referenzkraftsensors einen Kalibriervorgang des Rollenbremsprüfstandes durchführen.
Da für einen bestimmten Rollenbremsprüfstand das obere Eingriffselement stets in der für diesen bestimmten Rollenbremsprüfstand vorbestimmten Position eingestellt wird, und damit der Referenzkraftsensor ebenfalls stets an der gleichen Position in Bezug auf das obere und untere Eingriffselement angeordnet wird, sind in vorteilhafterweise die während des Kalibriervorgangs ermittelten Messwerte einfach reproduzierbar.
Die Einstelleinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das Einstellen der vorbestimmten Position automatisch durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass kein Benutzer oder Operator, welcher in einer ungesunden Körperhaltung an dem Rollenbremsprüfstand arbeitet, zum Einstellen der vorbestimmten Position erforderlich ist. Dies führt vorteilhafterweise zu einer aufwandsreduzierten Bedienbarkeit und zu einer Erhöhung der Sicherheit während der Einstellung der vorbestimmten Position. Die Einstelleinrichtung umfasst insbesondere für das automatische Einstellen entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Richtungsachse einen jeweiligen Motor mit einem Getriebe.
Das Getriebe ist vorzugsweise ein Planetengetriebe mit Kugelumlaufspindel mit einem hohem Wirkungsgrad. Insbesondere entsteht durch die Verwendung des Planetengetriebes mit Kugelumlaufspindel beim Anfahren der jeweiligen Messwerte nur eine geringe Reibung. Dies hat den technischen Effekt, dass die Präzision beim Anfahren der Messwerte erhöht wird.
Bevorzugt ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement zumindest entlang der räumlichen Richtungsachse, besonders bevorzugt entlang der horizontalen und/oder der räumlichen Richtungsachse, zum Einstellen der vorbestimmten Position automatisch zu verschieben. Wenn beispielsweise die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, das obere Eingriffselement entlang der räumlichen Richtungsachse automatisch zu verschieben, kann eine Ansteuerung der Einstelleinrichtung über eine Steuereinheit, wie einen Computer, erfolgen. In diesem Fall kann das Einstellen des oberen Eingriffselements entlang der vertikalen und/oder horizontalen Richtungsachse insbesondere durch den Benutzer durchgeführt werden. Auch ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement entlang der horizontalen und der räumlichen Richtungsachse zu verschieben, während das Verschieben des oberen Eingriffselements entlang der vertikalen Richtungsachse von dem Benutzer durchgeführt wird.
Die Ansteuerung zum Ansteuern der Einstelleinrichtung kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Ansteuerung als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Ansteuerung als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Insbesondere umfasst die Kalibriervorrichtung das obere Eingriffselement zum Koppeln des Referenzkraftsensors, dessen Position in der vertikalen Richtungsachse, der horizontalen Richtungsachse und der räumlichen Richtungsachse einstellbar ist.
Der Referenzkraftsensor ist insbesondere ein Kraftsensor zum Messen von Kräften. Der Referenzkraftsensor ist beispielsweise als ein Dehnungsmessstreifen-basierter Kraftsensor ausgebildet und weist ferner eine Sperrmuffe auf, die zur Sicherung gegen unbeabsichtigtes Betätigen des Referenzkraftsensors dient. Insbesondere ist der Referenzkraftsensor in einem geschützten Transportfach der mobilen Kalibriervorrichtung über dem oberen Eingriffselement anordenbar und somit mit der mobilen Kalibriervorrichtung transportierbar. Neben dem Transportfach ist insbesondere ein Bedienpanel zum manuellen Verstellen eines ersten und/oder eines zweiten Schrittmotors angeordnet. Der Referenzkraftsensor weist ein oberes Gegeneingriffselement auf, welches in das obere Eingriffselement eingreift, wenn der Referenzkraftsensor zwischen dem oberen und dem unteren Eingriffselement in der vorbestimmten Position positioniert ist. Weiterhin weist der Referenzkraftsensor ein unteres Gegeneingriffselement auf, welches in das untere Eingriffselement eingreift, wenn der Referenzkraftsensor zwischen dem oberen und dem unteren Eingriffselement in der vorbestimmten Position positioniert ist. Das obere und das untere Eingriffselement sowie das obere und das untere Gegeneingriffselement sind insbesondere aus einem Metall gefertigt.
Insbesondere kennzeichnet die vertikale Richtungsachse eine X-Richtung, die horizontale Richtungsachse eine Y-Richtung und die räumliche Richtungsachse eine Z-Richtung. Vorzugsweise sind die vertikale Richtungsachse und die horizontale Richtungsachse in einer Ebene orthogonal zueinander, wobei sich die räumliche Richtungsachse orthogonal zu der Ebene erstreckt.
In dem Rollenbremsprüfstand ist zumindest ein Motor ausgebildet, der zur Ansteuerung der Rollen des Rollenbremsprüfstandes eingerichtet ist. An dem Motor ist ein Kraftsensor, wie beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen-basierter Kraftsensor, angebracht, welcher insbesondere mit dem unteren Eingriffselement verbunden ist. Vorzugsweise ist der Rollenbremsprüfstand dazu geeignet, eine Bremsprüfung von Fahrzeugbremsen von Fahrzeugen, wie Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, durchzuführen.
Insbesondere weist die mobile Kalibriervorrichtung zumindest zwei Rangierräder auf, mittels welchen die mobile Kalibriervorrichtung im Raum durch den Benutzer bewegbar ist. Mittels diesen zwei Rangierrädern kann die mobile Kalibriervorrichtung beispielsweise entlang der vertikalen Richtungsachse über den Rollenbremsprüfstand geschoben werden und anschließend über dem Rollenbremsprüfstand positioniert werden.
Die mobile Kalibriervorrichtung umfasst ferner zumindest den ersten Schrittmotor und den zweiten Schrittmotor. Die Einstelleinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, den ersten Schrittmotor derart anzusteuern, dass das obere Eingriffselement entlang der räumlichen Richtungsachse automatisch verschoben wird. Für dieses automatische Verschieben weist die mobile Kalibriervorrichtung vorzugsweise ein digitales Messlineal auf, dessen Ausgabewerte die Einstelleinrichtung zum automatischen Verschieben des oberen Eingriffselements verwendet. Zusätzlich umfasst die mobile Kalibriervorrichtung insbesondere ein Handrad, mittels welchem der Benutzer eine Einstellung, insbesondere eine Feineinstellung, des oberen Eingriffselements entlang der räumlichen Richtungsachse vornehmen kann.
Der zweite Schrittmotor ist vorzugsweise mit einem Planetengetriebe gekoppelt. Die Einstelleinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, den zweiten Schrittmotor derart anzusteuern, dass ein Höhenausgleichsschlitten mittels zumindest einem Paar von parallel zueinander angeordneten Trapezgewindespindeln über das Planetengetriebe des zweiten Schrittmotors entlang der räumlichen Richtungsachse bewegbar ist. Durch diese Bewegung des Höhenausgleichsschlittens wird insbesondere eine Zug- oder eine Druckkraft auf das obere Gegeneingriffselement des Referenzkraftsensors über das obere Eingriffselement ausgeübt. Zusätzlich weist die mobile Kalibriervorrichtung zumindest einen Zahnriemenantrieb zum Synchronisieren der Trapezgewindespindeln auf.
Zum Betreiben der mobilen Kalibriervorrichtung, insbesondere deren elektronischen Komponenten, wie den optischen Sensor, weist die mobile Kalibriervorrichtung vorzugsweise einen Akkumulator auf, der austauschbar ist. Weiterhin weist die mobile Kalibriervorrichtung insbesondere einen USB-Hub (engl. „Universal Serial Bus“) auf, an welchem verschiedenste elektronische Komponenten anschließbar sind. Ferner umfasst die mobile Kalibriervorrichtung vorzugsweise zumindest eine zentrale Verarbeitungseinheit (engl. CPU, „Central Processing Unit“), welche auf einem Einplatinencomputer der mobilen Kalibriervorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist die CPU dazu eingerichtet, die Einstelleinrichtung anzusteuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, beim Einstellen der vorbestimmten Position solange das obere Eingriffselement entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Richtungsachse zu verschieben, bis eine Mittelachse des oberen Eingriffselements und eine Mittelachse des unteren Eingriffselements koaxial sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, insbesondere wenn die Mittelachsen des oberen Eingriffselements und des unteren Eingriffselements koaxial sind, das obere Eingriffselement entlang der räumlichen Richtungsachse derart zu verschieben, dass ein vorbestimmter Abstand entlang der räumlichen Richtungsachse zwischen einer Oberfläche des oberen Eingriffselements und einer Oberfläche des unteren Eingriffselements eingestellt ist.
Wenn die Mittelachsen des oberen und unteren Eingriffselements koaxial sind und wenn zugleich der vorbestimmte Abstand eingestellt ist, ist das obere Eingriffselement in Relation zu dem unteren Eingriffselement in der vorbestimmten Position angeordnet. Der vorbestimmte Abstand entlang der räumlichen Richtungsachse beträgt beispielsweise ca. 12 cm.
Unter dem Begriff „koaxial“ wird vorliegend insbesondere verstanden, dass die Mittelachsen des oberen und des unteren Eingriffselements entlang der räumlichen Richtungsachse übereinstimmen.
Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, zuerst den vorbestimmten Abstand entlang der räumlichen Richtungsachse einzustellen und erst danach die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, die Mittelachsen des oberen und des unteren Eingriffselements entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Richtungsachse zu verschieben, bis diese koaxial sind.
Die Oberfläche des oberen und/oder des unteren Eingriffselements kann eine Außenfläche, aber auch eine Innenfläche des jeweiligen Eingriffselements sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile Kalibriervorrichtung ein Paar von parallel zueinander und entlang der vertikalen Richtungsachse angeordneten ersten Linearführungen. Hierbei ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement mittels des Paares von ersten Linearführungen entlang der vertikalen Richtungsachse zu verschieben.
Durch das Paar von ersten Linearführungen ist es vorteilhafterweise möglich, das obere Eingriffselement entlang der vertikalen Richtungsachse über dem Rollenbremsprüfstand zu verschieben und damit die Position des oberen Eingriffselements flexibel und genau einzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mobile Kalibriervorrichtung über ein Paar von Linearführungs-Schlitten mit einem Paar von an dem Rollenbremsprüfstand in der horizontalen Richtungsachse anordenbaren zweiten Linearführungen verschiebbar befestigbar. Dabei ist die Einstelleinrichtung dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement entlang der horizontalen Richtungsachse über das Paar von Linearführungs-Schlitten mittels des Paares von zweiten Linearführungen zu verschieben.
Insbesondere wird, bevor die mobile Kalibriervorrichtung über den Rollenbremsprüfstand entlang der vertikalen Richtungsachse geschoben wird, das Paar von zweiten Linearführungen an zwei parallel zueinander angeordneten Seiten des Rollenbremsprüfstandes entlang der horizontalen Richtungsachse befestigt. Im Zuge dieser Befestigung werden vorzugsweise bei der erstmaligen Montage des Paares von zweiten Linearführungen Löcher in die Seiten des Rollenbremsprüfstandes gebohrt und das Paar von zweiten Linearführungen wird mittels Befestigungsmitteln, wie Schrauben oder Bolzen, an den zwei parallel zueinander angeordneten Seiten des Rollenbremsprüfstandes befestigt. Bei einer erneuten Montage des Paares von zweiten Linearführungen an dem Rollenbremsprüfstand sind in vorteilhafter Weise keine erneuten Bohrungen zum Befestigen des Paares von zweiten Linearführungen erforderlich. Dies reduziert den Montageaufwand bei einer erneuten Montage im Zuge eines erneuten Kalibriervorgangs des Rollenbremsprüfstandes.
Eine Linearführung oder Geradführung, wie die erste oder die zweite Linearführung, ist insbesondere ein mechanisches Führungselement, mit dessen Hilfe ein Bauteil, wie die mobile Kalibriervorrichtung, entlang einer Geraden (entlang des Paares von ersten oder zweiten Linearführungen) bewegt werden kann (Translationsbewegung). Vorzugsweise weist die mobile Kalibriervorrichtung ein weiteres Paar von Linearführungsschlitten auf, über welche die mobile Kalibriervorrichtung auf dem Paar von ersten Linearführungen zum Verschieben der mobile Kalibriervorrichtung entlang der vertikalen Richtungsachse aufliegt.
Die erste und/oder die zweite Linearführung ist insbesondere aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, Eisen oder Stahl, ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile Kalibriervorrichtung eine Befestigungsgrundplatte, welche an einem ersten äußeren Ende der mobilen Kalibriervorrichtung angeordnet ist und zumindest zwei, bevorzugt drei Befestigungslöcher aufweist. Dabei ist die Befestigungsgrundplatte durch Einsetzen von jeweiligen Befestigungsmitteln in die jeweiligen Befestigungslöcher an einem der Linearführungs-Schlitten des Paares von Linearführungs-Schlitten, der auf der Seite des ersten äußeren Endes angeordnet ist, befestigbar.
Die Befestigungsgrundplatte ist insbesondere aus einem Metall, wie beispielsweise Eisen oder Stahl, ausgebildet.
Die Befestigungslöcher sind vorzugsweise als Langlöcher ausgebildet, welche parallel zu der vertikalen Richtungsachse angeordnet sind und in der Richtung offen sind, welche entgegengesetzt zu dem ersten äußeren Ende ist. Wenn somit die mobile Kalibriervorrichtung entlang der vertikalen Richtungsachse über den Rollenbremsprüfstand mittels der Rangierräder geschoben wird, greifen die Befestigungsmittel des einen Linearführungs-Schlittens in die Langlöcher der Befestigungsgrundplatte ein und somit kann die mobile Kalibriervorrichtung über die Befestigungsgrundplatte und die Befestigungsmittel mit dem einen Linearführungs-Schlitten befestigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile Kalibriervorrichtung einen Führungswagen, welcher in einer initialen Position an einem zweiten äußeren Ende der mobilen Kalibriervorrichtung auf dem Paar von ersten Linearführungen anordenbar ist, wobei der Führungswagen über das Paar von ersten Linearführungen entlang der vertikalen Richtungsachse in Richtung zu dem ersten äußeren Ende der mobilen Kalibriervorrichtung bis zu einer Befestigungsposition verschiebbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Führungswagen zumindest zwei, bevorzugt drei Befestigungslöcher auf. Hierbei ist der Führungswagen in der Befestigungsposition durch Einsetzen von jeweiligen an dem auf der Seite des zweiten äußeren Endes angeordneten Linearführungs-Schlitten des Paares von Linearführungs-Schlitten angeordneten Befestigungsmitteln in die jeweiligen Befestigungslöcher befestigbar.
Dadurch, dass der Führungswagen von der initialen Position in Richtung des ersten äußeren Endes verschiebbar ist, kann die Befestigungsposition in Abhängigkeit der Breite des Rollenbremsprüfstandes flexibel eingestellt werden. Damit ist es möglich, die mobile Kalibriervorrichtung an unterschiedlich breiten Rollenbremsprüfständen, beispielsweise von unterschiedlichen Herstellern, mittels des Führungswagens anzubringen. Somit erhöhen sich vorteilhafterweise die Flexibilität und die Einsetzbarkeit der mobilen Kalibriervorrichtung.
Der Führungswagen umfasst insbesondere eine Befestigungsplatte mit zumindest zwei, bevorzugt drei Befestigungslöchern und ein Paar von Führungsteilen, welches auf dem Paar von Linearführungs-Schlitten aufliegt, das auf dem Paar von ersten Linearführungen aufliegt. Dabei ist der Führungswagen über das Paar von Führungsteilen und das Paar von Linearführungs-Schlitten entlang der vertikalen Richtungsachse auf dem Paar von ersten Linearführungen verschiebbar.
Die Befestigungslöcher sind insbesondere als Langlöcher ausgebildet, welche parallel zu der vertikalen Richtungsachse angeordnet sind und in der Richtung offen sind, die in Richtung des ersten äußeren Ende zeigt. Wenn somit der Führungswagen in der Befestigungsposition angeordnet ist, greifen die Befestigungsmittel des Linearführungs-Schlittens des Paares von Linearführungs-Schlitten, der auf der Seite des zweiten äußeren Endes angeordnet ist, in die Langlöcher der Befestigungsplatte des Führungswagens ein. Somit kann die mobile Kalibriervorrichtung über die Befestigungsplatte und die Befestigungsmittel an dem Linearführungs-Schlitten, der auf der Seite des zweiten äußeren Endes angeordnet ist, befestigt werden.
Der Führungswagen, vorzugsweise die Befestigungsplatte, ist insbesondere aus einem Metall, wie beispielsweise Eisen oder Stahl, ausgebildet. Die Befestigungsmittel sind insbesondere als Schrauben und/oder Bolzen ausgebildet. Eines der Befestigungsmittel ist vorzugsweise als ein Fixierungshebel zum Fixieren der Befestigungsplatte oder der Befestigungsgrundplatte ausgebildet.
In einer ersten Ausführungsform ist der Führungswagen durch den Benutzer in Richtung zu dem ersten äußeren Ende der mobilen Kalibriervorrichtung verschiebbar. In einer zweiten Ausführungsform ist der Führungswagen mittels einer Kombination aus einem Motor und einem Getriebe, welche Teil der mobilen Kalibriervorrichtung sind, ansteuerbar und damit in Richtung des ersten äußeren Endes der mobilen Kalibriervorrichtung verschiebbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der optische Sensor einen Laser, insbesondere einen Kreuzlaser, auf.
Der Kreuzlaser ist insbesondere als ein Linienlaser mit zumindest zwei Laserlinien ausgebildet, die zu einem Kreuz übereinander projiziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Laser in dem oberen Eingriffselement integriert.
Durch den in dem oberen Eingriffselement integrierten Laser wird vorteilhafterweise ein Laserlicht erzeugt, welches direkt auf die Oberfläche des unteren Eingriffselements gerichtet ist. Dadurch kann in einfacher Weise der vorbestimmte Abstand per Laserdistanzmessung mittels des Lasers sowie das genaue Einstellen des oberen Eingriffselements in Relation zu dem unteren Eingriffselement mittels des Lasers entlang der vertikalen und/oder horizontalen Richtungsachse in Abhängigkeit des von dem optischen Sensor erfassten Sensorsignals durchgeführt werden.
Das von dem optischen Sensor erfasste Sensorsignal ist insbesondere das Licht des Lasers und/oder das von dem unteren Eingriffselement an den Laser zurückreflektierte Licht, welches anschließend weiterverarbeitet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der optische Sensor eine Kamera, insbesondere eine Videokamera, auf.
Hierbei kann die Kamera insbesondere in dem oberen Eingriffselement oder auch in der Nähe des oberen Eingriffselements angeordnet sein, um ein Bild oder mehrere Bilder des unteren Eingriffselements aufzunehmen und anschließend diese weiterzuverarbeiten. Das von dem optischen Sensor erfasste Sensorsignal ist insbesondere ein Bildsignal und/oder mehrere hintereinander aufgenommene Bildsignale (ein Videosignal), die zum Einstellen der vorbestimmten Position des oberen Eingriffselements verwendet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der optische Sensor eine Kamera, insbesondere eine Videokamera, und einen Laser, insbesondere einen Kreuzlaser.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile Kalibriervorrichtung eine Kalibiereinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Kalibiervorgang mittels des zwischen dem oberen Eingriffselement und dem unteren Eingriffselement gekoppelten Referenzkraftsensors durchzuführen, wenn die vorbestimmte Position des oberen Eingriffselements in Relation zu dem unteren Eingriffselement eingestellt ist.
Die Kalibriereinheit kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Kalibriereinheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Kalibriereinheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Insbesondere weist die Kalibriereinheit eine standardisierte ASA-Livestream-Datenschnittstelle gemäß der Bremsenprüfstandsrichtlinie für Rollenbremsprüfstände auf, mittels welcher ermittelte Messdaten während des Kalibriervorgangs in Echtzeit an eine Software eines Computers übertragen werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, während des Kalibriervorgangs einen Ist-Messwert einer Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert solange zu erhöhen, bis eine mit dem Rollenbremsprüfstand verbundene Anzeige einen vorbestimmten Soll-Messwert der Zug- oder Druckkraft anzeigt.
Der Ist-Messwert der Zug- oder Druckkraft ist insbesondere ein tatsächlich gemessener Kraftwert des Referenzkraftsensors, während der vorbestimmte Soll-Messwert ein im Voraus berechneter Vorgabe-Kraftwert ist, der insbesondere von dem Rollenbremsprüfstands-Typ abhängig ist. Der vorbestimmte Soll-Messwert kann insbesondere auch als ein eingestellter Soll-Messwert bezeichnet werden.
Die mit dem Rollenbremsprüfstand verbundene Anzeige ist vorzugsweise als ein Bildschirm oder eine Anzeigetafel, insbesondere eine LED-Anzeige (engl. „Light Emitting Diode“), ausgebildet. Der Start-Kraftwert beträgt insbesondere 0 Newton (N), kann aber auch 1N, 2N, 3N, 4N, 5N oder ein größerer Wert sein. Zumindest der Ist-Messwert kann beispielsweise an einem Bildschirm angezeigt werden, welcher über eine Kommunikationsschnittstelle mit der mobilen Kalibriervorrichtung verbunden ist (nachfolgend als ein „Bildschirm der mobilen Kalibriervorrichtung“ bezeichnet).
Insbesondere weist der Bildschirm der mobilen Kalibriervorrichtung eine Kalibrierungsumgebung auf. Die Kalibrierungsumgebung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von unterschiedlichen Anzeigen, wie beispielsweise Anzeigen für: den Ist-Messwert des Referenzkraftsensors, eine Tara-Funktion des Referenzkraftsensors, einen Rollendurchmesser eines bestimmten Rollenbremsprüfstandes, eine Auswahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfstands-Typen, den berechneten Vorgabe-Kraftwert, eine Anzahl von Stützpunkten, welche während eines Kalibriervorgangs anfahrbar sind, eine Feineinstellung des Ist-Messwertes und/oder des vorbestimmten Soll-Messwertes und eine Speichertaste, bei welcher manuell veränderte Vorgabe-Kraftwerte speicherbar und auswählbar sind.
Insbesondere umfasst ein Kalibriervorgang eine Messung einer Zug- oder Druckkraft mittels des Referenzkraftsensors. Eine vorbestimmte Messreihe umfasst vorzugsweise mehrere Kalibriervorgänge, welche somit eine Vielzahl von gemessenen Zug- und/oder Druckkraftwerten aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, während des Kalibriervorgangs einen Ist-Messwert einer Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert bis zu einem in der Kalibriereinheit eingestellten Soll-Messwert zu erhöhen. Hierbei ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, einen zu dem eingestellten Soll-Messwert korrespondierenden, von dem Rollenbremsprüfstand gemessenen und von einer Anzeige des Rollenbremsprüfstands angezeigten Ist-Messwert von der Anzeige zu empfangen und den empfangenen Ist-Messwert mit dem in der Kalibriereinheit eingestellten Soll-Messwert zu vergleichen.
Insbesondere ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, auf Basis dieses Vergleichs ein Vergleichsergebnis zu erzeugen. Dabei ist die Kalibriereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob das Vergleichsergebnis innerhalb eines vorbestimmten Toleranzwertes liegt. Das obige Vergleichen und das obige Bestimmen können ebenso von dem Benutzer durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, zumindest die während des Kalibriervorgangs gemessenen und/oder eingestellten Ist-Messwerte, Soll-Messwerte und/oder Kalibrierparameter in Log-Dateien zu speichern.
Vorteilhafterweise können sämtliche, während eines Kalibriervorgangs gemessenen und/oder eingestellten Daten in einer und/oder mehreren Log-Dateien gespeichert werden. Die Log-Dateien können anschließend an verschiedene Prüflabore zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden. Kalibrierparameter umfassen beispielsweise Parameter, welche während des Kalibriervorgangs erhalten und/oder eingestellt werden und insbesondere die Komponenten betreffen, welche in den Kalibriervorgang miteinfließen. Dies sind beispielsweise ein bestimmter Rollenbremsprüfstands-Typ und/oder der berechnete Vorgabe-Kraftwert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile Kalibriervorrichtung ein in einem Speicher der mobilen Kalibriervorrichtung gespeichertes Kalibrierungsprogramm, wobei die Kalibriereinheit dazu eingerichtet ist, den Kalibriervorgang durch Ausführen des Kalibrierungsprogramms automatisch durchzuführen.
Dadurch, dass die mobile Kalibriervorrichtung eine eigene CPU sowie einen eigenen Speicher aufweist, ist die Kalibriereinheit vorteilhafterweise dazu eingerichtet, den Kalibriervorgang durch Ausführen des Kalibrierungsprogramms automatisch durchzuführen. Die Kalibriereinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, während des Kalibriervorgangs automatisierte Prüfabläufe und/oder vorbestimmte Messreihen, welche jeweils mit vorbestimmten Stützpunkten versehen werden können, durchzuführen und diese anschließend in einem Speicher abzulegen oder in Echtzeit auf den Bildschirm der mobilen Kalibriervorrichtung zu übertragen. Zusätzlich ist in dem Speicher insbesondere eine Datenbank mit unterschiedlichen Rollenbremsprüfstands-Typen ausgebildet. Die automatisierten Prüfabläufe und/oder vorbestimmten Messreihen können insbesondere jederzeit beliebig verändert werden.
Durch die automatisierte Durchführung des Kalibriervorgangs ergibt sich vorteilhafterweise eine deutlich verkürzte Kalibrierungszeit im Vergleich zu manuell durch einen Benutzer durchgeführten Kalibriervorgängen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kalibriereinheit dazu eingerichtet, eine Justage des Rollenbremsprüfstandes durchzuführen.
Die Justage umfasst insbesondere eine Justierung von verschiedenen Parametern von Bauteilen des Rollenbremsprüfstandes. Vorzugsweise wird die Justage nach dem Kalibriervorgang durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mobile Kalibriervorrichtung dazu eingerichtet, einen Abstand zwischen einem Mittelpunkt einer Welle eines Motors des Rollenbremsprüfstandes und einem Montagepunkt eines Kraftsensors des Rollenbremsprüfstandes zu messen, wobei die Kalibriereinheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des gemessenen Abstands den Kalibriervorgang und/oder die Justage durchzuführen.
Insbesondere ist die mobile Kalibriervorrichtung dazu eingerichtet, den Abstand zeitlich vor dem Kalibriervorgang und/oder der Justage zu messen und in Abhängigkeit des gemessenen Abstands den Kalibriervorgang und/oder die Justage durchzuführen. Dabei führt eine hohe Genauigkeit bei der Messung des Abstands zu einer erhöhten Genauigkeit bei der Durchführung des Kalibriervorgangs und/oder der Justage. Der Kraftsensor ist insbesondere mit dem unteren Eingriffselement verbunden.
Die mobile Kalibriervorrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, den Abstand mittels eines Messverfahrens zu messen.
Bei einem ersten Beispiel eines solchen Messverfahrens ist die mobile Kalibriervorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, den Abstand mittels des Referenzkraftsensors und dem digitalen Messlineal zu messen. Das digitale Messlineal ist insbesondere zumindest in einem Unterbereich der mobilen Kalibriervorrichtung im Bereich des Paares von Linearführungs-Schlitten angeordnet. Vorzugsweise wird bei dem ersten Beispiel des Messverfahrens der Referenzkraftsensor durch die mobile Kalibriervorrichtung innerhalb des Rollenbremsprüfstandes derart verschoben, dass dieser zuerst den Montagepunkt des Kraftsensors berührt. Aufgrund einer ermittelten Kraftänderung des Referenzkraftsensors zum Zeitpunkt des Berührens wird insbesondere eine erste Messung ausgelöst, bei welcher das digitale Messlineal die Position des Referenzkraftsensors misst. Anschließend wird der Referenzkraftsensor mittels der mobilen Kalibriervorrichtung zu dem Motor hin verschoben. Sobald der Referenzkraftsensor die Getriebewelle (Antriebswelle) oder Nabenverbindung zwischen Getriebe und Bremsrolle berührt, wird vorzugsweise aufgrund einer weiteren ermittelten Kraftänderung des Referenzkraftsensors erneut eine weitere Messung ausgelöst, bei welcher das digitale Messlineal die Position des Referenzkraftsensors misst. Anschließend kann der Abstand auf Basis der ersten und der zweiten Messung bestimmt werden.
Alternativ ist die mobile Kalibriervorrichtung mittels einer Anwendung eines zweiten Beispiels eines solchen Messverfahrens dazu eingerichtet, den Abstand mittels der Kamera oder der Videokamera zu messen. Hierbei kann die Kamera ein Bild oder mehrere Bilder in Richtung des Rollenbremsprüfstandes aufnehmen. Diese können anschließend zur Messung und Bestimmung des Abstands weiterverarbeitet und ausgewertet werden.
Ebenso ist es möglich, zumindest einen weiteren Abstand zwischen zwei zu messenden beliebigen Bauteilen in dem Rollenbremsprüfstand mittels Anwendung des ersten Beispiels des Messverfahrens und/oder des zweiten Beispiels des Messverfahrens zu messen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein System vorgeschlagen. Das System umfasst eine mobile Kalibriervorrichtung nach dem ersten Aspekt oder einer Ausführungsform des ersten Aspekts, und eine Steuervorrichtung, die mit der Kalibriereinheit über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden ist. Hierbei ist die Steuervorrichtung extern zu der mobilen Kalibriervorrichtung angeordnet, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Kalibriereinheit über die Kommunikationsschnittstelle anzusteuern, um den Kalibriervorgang automatisch durchzuführen.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass durch eine fernsteuerbare Ansteuerung der mobilen Kalibriervorrichtung durch die Steuervorrichtung der Kalibriervorgang ortsunabhängig und unabhängig von der Position des Benutzers durchgeführt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Kalibriervorgang an einem Rollenbremsprüfstand durchgeführt wird, welcher im Freien Umwelteinflüssen, wie Kälte, Hitze, Wind oder Sonne, ausgesetzt ist. Dabei kann der Benutzer an der Steuervorrichtung in einem vor den Umwelteinflüssen geschützten Innenbereich an einem Computer den Kalibriervorgang fernsteuern und/oder auswerten. Die während des Kalibriervorgangs ermittelten Messwerte können dabei insbesondere über die Kommunikationsschnittstelle an den Computer oder tragbaren Computer, wie beispielsweise ein Tablet oder einen Laptop, übermittelt werden.
Die Kommunikationsschnittstelle ist insbesondere als eine drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle und/oder als eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle ausgebildet.
Die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle umfasst beispielsweise eine elektrische Leitung, wie eine Kupfer- oder eine Aluminiumleitung. Beispielsweise umfasst die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle insbesondere eine RS232- oder eine USB-Schnittstelle.
Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle umfasst beispielsweise WLAN (engl. „Wireless Local Area Network“) oder eine andere Funktechnologie.
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Anordnung mit einer mobilen Kalibriervorrichtung nach dem ersten Aspekt oder einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts und einer mobilen Transportvorrichtung zum Transportieren der mobilen Kalibriervorrichtung vorgeschlagen, wobei die mobile Transportvorrichtung eine Mehrzahl N von Rollen, insbesondere mit N > 4, zum Bewegen der mobilen Transportvorrichtung im Raum, eine Kraneinrichtung zum Hochziehen und zum Absenken der mobilen Kalibriervorrichtung und eine Rampe zum Hoch- und Hinunterfahren der mobilen Kalibriervorrichtung aufweist.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die mobile Kalibriervorrichtung auf einer fahrbaren und bewegbaren mobilen Transportvorrichtung direkt vor den Rollenbremsprüfstand gefahren werden kann. Dies erhöht die Einsatzfähigkeit der mobilen Kalibriervorrichtung.
Zusätzlich weist die mobile Kalibriervorrichtung eine Klappmechanik auf, mittels welcher diese in Richtung des Paares von ersten Linearführungen einklappbar ist, damit diese platzsparend auf der mobilen Transportvorrichtung transportiert werden kann. Insbesondere wird der Zustand, in welchem die mobile Kalibriervorrichtung eingeklappt ist, als ein Transportzustand bezeichnet. Ein Zustand, in welchem die mobile Kalibriervorrichtung vertikal aufgerichtet ist und das Paar von ersten Linearführungen orthogonal zu dem Gehäuse der mobilen Kalibriervorrichtung angeordnet ist, wird vorzugsweise als ein Betriebszustand bezeichnet.
Unter dem Begriff „mobile Kalibriervorrichtung“ wird insbesondere verstanden, dass die mobile Kalibriervorrichtung beispielsweise durch den Benutzer im Raum über die Rangierrollen bewegbar und über die mobile Transportvorrichtung einfach transportierbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts ist die Kraneinrichtung dazu eingerichtet, über ein elastisches Zugelement die mobile Kalibriervorrichtung über die Rampe von einem Boden bis zu einer Endposition der mobilen Transportvorrichtung hochzuziehen, und ist ferner dazu eingerichtet, die mobile Kalibriervorrichtung über das elastische Zugelement von der Endposition über die Rampe zu dem Boden abzusenken.
Das elastische Zugelement ist insbesondere ein Seil. Die Kraneinrichtung weist vorzugsweise eine Seilrolle auf, mittels welcher die mobilen Kalibriervorrichtung hochgezogen und abgesenkt werden kann. Die Kraneinrichtung ist dazu eingerichtet, die Seilrolle über eine elektrische Ansteuerung eines Motors der Kraneinrichtung anzusteuern. Ferner kann die Seilrolle auch manuell durch den Benutzer bedient werden. Wenn die mobile Kalibriervorrichtung in der Endposition ist, kann die Rampe der mobilen Transportvorrichtung hochgeklappt werden und ein Transport der mobilen Kalibriervorrichtung mittels der mobilen Transportvorrichtung kann gestartet werden.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer mobilen Kalibriervorrichtung, welche auf einem Rollenbremsprüfstand angeordnet ist;
2 zeigt eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung aus 1;
3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung aus 2;
4 zeigt eine schematische Rückansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung aus 3;
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Kalibrierungsumgebung auf einem Bildschirm;
6 zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuses der mobilen Kalibriervorrichtung des Ausführungsbeispiels aus 3;
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems mit einer mobilen Kalibriervorrichtung des Ausführungsbeispiels aus 3 und einer Steuervorrichtung; und
8 zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung mit einer mobilen Transportvorrichtung und der mobilen Kalibriervorrichtung des Ausführungsbeispiels aus 3.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer mobilen Kalibriervorrichtung 1, welche oberhalb eines Rollenbremsprüfstandes 2 angeordnet ist. Die mobile Kalibriervorrichtung 1 ist insbesondere zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen 2 für Fahrzeugbremsen eingerichtet. Die mobile Kalibriervorrichtung 1 in 1 umfasst ein oberes Eingriffselement 3, einen optischen Sensor 5, eine Einstelleinrichtung 6 und eine Kalibriereinheit 17. Der optische Sensor 5 weist hierbei einen Laser, insbesondere einen Kreuzlaser, auf und ist in dem oberen Eingriffselement 3 integriert. Alternativ weist der optische Sensor 5 eine Kamera, insbesondere eine Videokamera, auf.
Zusätzlich ist in 1 ein Abschnitt des Rollenbremsprüfstandes 2 gezeigt, welcher ein unteres Eingriffselement 7, einen Kraftsensor 43 und einen Motor 41 zeigt. Der Kraftsensor 43 ist mit dem Motor 41 sowie mit dem unteren Eingriffselement 7 verbunden. Der Motor 41 ist insbesondere dazu eingerichtet, eine nicht dargestellte Rolle des Rollenbremsprüfstandes 2 durch Ansteuerung in Bewegung zu setzen.
Weiterhin ist entlang einer räumlichen Richtungsachse Z zwischen dem oberen Eingriffselement 3 und dem unteren Eingriffselement 7 ein Referenzkraftsensor 4 angeordnet. Da das obere Eingriffselement 3 in Relation zu dem unteren Eingriffselement 7 in einer vorbestimmten Position angeordnet ist, kann der Referenzkraftsensor 4 hierbei zwischen dem oberen Eingriffselement 3 und dem unteren Eingriffselement 7 angeordnet werden. Die Kalibriereinheit 17 ist hierbei dazu eingerichtet, einen Kalibiervorgang mittels des Referenzkraftsensors 4 durchzuführen. Ferner ist die Kalibriereinheit 17 dazu eingerichtet, zumindest die während des Kalibriervorgangs gemessenen und/oder eingestellten Ist-Messwerte, Soll-Messwerte und/oder Kalibrierparameter in Log-Dateien zu speichern.
2 zeigt eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung 1 aus 1.
Die mobile Kalibriervorrichtung 1 gemäß 2 weist das obere Eingriffselement 3 zum Koppeln des Referenzkraftsensors 4, welches entlang einer vertikalen Richtungsachse X, einer horizontalen Richtungsachse Y und der räumlichen Richtungsachse Z (siehe auch 1) verschiebbar ist, auf.
Die mobile Kalibriervorrichtung 1 weist weiterhin die Einstelleinrichtung 6 (siehe 1) zum Einstellen der vorbestimmten Position des oberen Eingriffselements 3 in Relation zu dem an dem Rollenbremsprüfstand 2 angeordneten unteren Eingriffselement 7 auf. Die Einstelleinrichtung 6 ist hierbei dazu eingerichtet, die vorbestimmte Position durch Verschieben des oberen Eingriffselements 3 entlang der vertikalen, horizontalen und/oder räumlichen Richtungsachse X, Y, Z in Abhängigkeit des von dem optischen Sensor 5 erfassten Sensorsignals einzustellen. Ferner ist in 2 der Kraftsensor 43 gezeigt, welcher mit dem unteren Eingriffselement 7 und dem Motor 41 verbunden ist.
Um das obere Eingriffselement 3 in die vorbestimmte Position zu bringen, ist die Einstelleinrichtung 6 dazu eingerichtet, solange das obere Eingriffselement 3 entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Richtungsachse X, Y zu verschieben, bis eine Mittelachse des oberen Eingriffselements 3 und eine Mittelachse des unteren Eingriffselements 7 koaxial sind. Weiter ist die Einstelleinrichtung 6 dazu eingerichtet, insbesondere wenn die Mittelachsen des oberen Eingriffselements 3 und des unteren Eingriffselements 7 koaxial sind, das obere Eingriffselement 3 entlang der räumlichen Richtungsachse Z derart zu verschieben, dass ein vorbestimmter Abstand A (siehe 1) entlang der räumlichen Richtungsachse Z zwischen einer Oberfläche des oberen Eingriffselements 3 und einer Oberfläche des unteren Eingriffselements 7 eingestellt wird.
Die mobile Kalibriervorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Paar von parallel zueinander und entlang der vertikalen Richtungsachse X angeordneten ersten Linearführungen 8. Dabei ist die Einstelleinrichtung 6 dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement 3 mittels des Paares von ersten Linearführungen 8 entlang der vertikalen Richtungsachse X zu verschieben. An einem ersten äußeren Ende 12 weist die mobile Kalibriervorrichtung ein Paar von Rangierrädern 33 auf, mittels welchen sich die mobile Kalibriervorrichtung 1 entlang der vertikalen Richtungsachse X über den Rollenbremsprüfstand 2 bewegen lässt.
Die mobile Kalibriervorrichtung 1 ist ferner über ein Paar von Linearführungs-Schlitten (nicht gezeigt) mit einem Paar von an dem Rollenbremsprüfstand 2 in der horizontalen Richtungsachse Y angeordneten zweiten Linearführungen 10 verschiebbar befestigt. Hierbei ist die Einstelleinrichtung 6 dazu eingerichtet, das obere Eingriffselement 3 entlang der horizontalen Richtungsachse Y über das Paar von Linearführungs-Schlitten mittels des Paares von zweiten Linearführungen 10 zu verschieben.
3 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung 1 aus 2. Die 3 zeigt, dass die mobile Kalibriervorrichtung leinen Führungswagen 15 aufweist. Der Führungswagen 15 ist in einer initialen Position an einem zweiten äußeren Ende 16 der mobilen Kalibriervorrichtung 1 auf dem Paar von ersten Linearführungen 8 angeordnet. Der Führungswagen 15 ist weiterhin über das Paar von ersten Linearführungen 8 entlang der vertikalen Richtungsachse X (siehe 2) in Richtung zu dem ersten äußeren Ende 12 der mobilen Kalibriervorrichtung 1 bis zu einer Befestigungsposition verschiebbar.
In 3 weist der Führungswagen 15 drei Befestigungslöcher 13 auf. Alternativ kann der Führungswagen 15 zwei Befestigungslöcher 13 aufweisen. In der Befestigungsposition (nicht gezeigt) wird der Führungswagen 15 durch Einsetzen von jeweiligen Befestigungsmitteln 14 (siehe 2) in die jeweiligen Befestigungslöcher 13 des Führungswagens 15 befestigt. Die Befestigungsmittel 14 sind an dem auf der Seite des zweiten äußeren Endes 16 angeordneten Linearführungs-Schlitten des Paares von Linearführungs-Schlitten (nicht gezeigt) angeordnet.
Ferner ist in 3 ein Gehäuse 44 (siehe auch 2) der mobilen Kalibriervorrichtung 1 gezeigt, welches zumindest einen Akkumulator 35 umfasst. Das Gehäuse 44 wird später in 6 im Detail erläutert. Darüber hinaus weist die mobile Kalibriervorrichtung 1 einen Klappmechanismus 36 auf, mittels welchem sich die mobile Kalibriervorrichtung 1 in den Transportzustand (siehe 8) oder in den Betriebszustand (siehe 2 und 3) bringen lässt. Zusätzlich sind in 3 das Paar von Rangierrädern 33 (siehe 2) dargestellt.
4 zeigt eine schematische Rückansicht des Ausführungsbeispiels der mobilen Kalibriervorrichtung 1 aus 3. Die 4 zeigt, dass die mobile Kalibriervorrichtung leine Befestigungsgrundplatte 11 aufweist. Die Befestigungsgrundplatte 11 ist an dem ersten äußeren Ende 12 (siehe 2) der mobilen Kalibriervorrichtung 1 angeordnet und weist in dieser Ausführungsform drei Befestigungslöcher 13 auf. Alternativ kann die Befestigungsgrundplatte 11 zwei Befestigungslöcher 13 aufweisen. Die Befestigungsgrundplatte 11 wird an einem der Linearführungs-Schlitten (nicht gezeigt) des Paares von Linearführungs-Schlitten, der auf der Seite des ersten äußeren Endes 12 angeordnet ist, befestigt. Diese Befestigung wird durch Einsetzen von jeweiligen Befestigungsmitteln 14 (siehe 2) in die jeweiligen Befestigungslöcher 13 der Befestigungsgrundplatte 11 realisiert.
Zusätzlich weist die mobile Kalibriervorrichtung 1 in 4 ein Transportfach 38 zum Transportieren des Referenzkraftsensors 4 innerhalb der mobilen Kalibriervorrichtung 1 auf. Neben dem Transportfach 38 ist ein Bedienpanel 42 (siehe 2) zum manuellen Verstellen eines ersten und eines zweiten Schrittmotors angeordnet. Ferner ist in 4 ein digitales Messlineal 37 dargestellt, dessen Ausgabewerte die Einstelleinrichtung 6 zum automatischen Verschieben des oberen Eingriffselements 3 verwendet.
5 zeigt eine schematische Ansicht einer Kalibrierungsumgebung 48 auf einem Bildschirm, beispielsweise eines Computers, wie einem Laptop, welcher mit der mobilen Kalibriervorrichtung 1 verbunden werden kann.
Die Kalibrierungsumgebung 48 umfasst eine Vielzahl von unterschiedlichen Anzeigen, wie eine Anzeige 49 für einen Ist-Messwert 18 des Referenzkraftsensors 4 (siehe 2), eine Anzeige 50 für eine Tara-Funktion des Referenzkraftsensors 4, eine Anzeige 51 für einen Rollendurchmesser eines bestimmten Rollenbremsprüfstandes 2 (siehe 2), eine Anzeige 52 für eine Auswahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfstands-Typen, eine Anzeige 53 für einen berechneten Vorgabe-Kraftwert, wie ein eingestellter Soll-Messwert 20, und eine Anzeige 54 für eine Anzahl von Stützpunkten, welche während eines Kalibriervorgangs anfahrbar sind.
Dabei ist die in 1 gezeigte Kalibriereinheit 17 dazu eingerichtet, während eines Kalibriervorgangs den Ist-Messwert 18 einer Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors 4 nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert solange zu erhöhen, bis eine mit dem Rollenbremsprüfstand 2 verbundene Anzeige einen vorbestimmten Soll-Messwert der Zug- oder Druckkraft anzeigt.
Alternativ ist die Kalibriereinheit 17 dazu eingerichtet, während des Kalibriervorgangs den Ist-Messwert 18 der Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors 4 nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert bis zu dem in der Kalibriereinheit 17 eingestellten Soll-Messwert 20 zu erhöhen. Hierbei ist die Kalibriereinheit 17 dazu eingerichtet, einen zu dem eingestellten Soll-Messwert 20 korrespondierenden, von dem Rollenbremsprüfstand 2 gemessenen und von einer Anzeige des Rollenbremsprüfstands 2 angezeigten Ist-Messwert von der Anzeige zu empfangen. Dabei ist die Kalibriereinheit 17 dazu eingerichtet, den empfangenen Ist-Messwert mit dem in der Kalibriereinheit 17 eingestellten Soll-Messwert 20 zu vergleichen.
6 zeigt eine schematische Ansicht des Gehäuses 44 der mobilen Kalibriervorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels aus 3. Das Gehäuse 44 weist zumindest einen Speicher 23 auf, welcher dazu eingerichtet ist, ein gespeichertes Kalibrierungsprogramm zu speichern. Die Kalibriereinheit 17 (siehe 1 oder 3) ist hierbei dazu eingerichtet, den Kalibriervorgang durch Ausführen des Kalibrierungsprogramms automatisch durchzuführen. Zusätzlich umfasst das Gehäuse 44 eine CPU 45, einen USB-Hub 46, den zweiten Schrittmotor und den Akkumulator 35. Ferner umfasst das Gehäuse 44 insbesondere die Einstelleinrichtung 6 und die Kalibriereinheit 17 (siehe 1).
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 24 mit einer mobilen Kalibriervorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels aus 3 und einer Steuervorrichtung 25, welche mit der Kalibriereinheit 17 über eine Kommunikationsschnittstelle 26 verbunden ist. Die Kommunikationsschnittstelle 26 ist vorzugsweise drahtgebunden ausgebildet. Alternativ kann die Kommunikationsschnittstelle 26 als eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 26 ausgebildet sein.
In der in 7 gezeigten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 25 extern zu der mobilen Kalibriervorrichtung 1 angeordnet. Ferner ist die Steuervorrichtung 25 insbesondere dazu eingerichtet, die Kalibriereinheit 17 über die Kommunikationsschnittstelle 26 anzusteuern, um den Kalibriervorgang automatisch durchzuführen.
8 zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung 27 mit einer mobilen Transportvorrichtung 28 und der mobilen Kalibriervorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels aus 3.
Die mobile Transportvorrichtung 28 umfasst in 8 eine Mehrzahl N von Rollen 29, insbesondere mit N > 4, zum Bewegen der mobilen Transportvorrichtung 28 im Raum und eine Kraneinrichtung 30 zum Hochziehen und zum Absenken der mobilen Kalibriervorrichtung 1.
Zusätzlich weist die mobile Transportvorrichtung 28 eine Rampe 31 zum Hoch- und Hinunterfahren der mobilen Kalibriervorrichtung 1 auf. Die Kraneinrichtung 30 ist insbesondere dazu eingerichtet, mittels eines Zugelements 32, welches mit einem Ende mit der Kraneinrichtung 30 verbunden ist und welches mit einem anderen Ende an einem Befestigungsstück 34 der mobilen Kalibriervorrichtung angebracht ist, die mobile Kalibriervorrichtung 1 hochzuziehen und abzusenken. Zur weiteren Veranschaulichung sind ferner in der 8 das Paar von ersten Linearführungen 8 und der Führungswagen 15 der mobilen Kalibriervorrichtung 1 dargestellt (siehe auch 3).
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: mobile Kalibriervorrichtung
2: Rollenbremsprüfstand
3: oberes Eingriffselement
4: Referenzkraftsensor
5: optischer Sensor
6: Einstelleinrichtung
7: unteres Eingriffselement
8: Paar von ersten Linearführungen
10: Paar von zweiten Linearführungen
11: Befestigungsgrundplatte
12: erstes äußeres Ende
13: Befestigungslöcher
14: Befestigungsmittel
15: Führungswagen
16: zweites äußeres Ende
17: Kalibriereinheit
18: Ist-Messwert
20: Soll-Messwert
23: Speicher
24: System
25: Steuervorrichtung
26: Kommunikationsschnittstelle
27: Anordnung
28: mobile Transportvorrichtung
29: Rolle
30: Kraneinrichtung
31: Rampe
32: Zugelement
33: Rangierräder
34: Befestigungsstück
35: Akkumulator
36: Klappmechanismus
37: Messlineal
38: Transportfach
41: Motor
42: Bedienpanel
43: Kraftsensor
44: Gehäuse
45: CPU
46: USB-Hub
48: Kalibrierungsumgebung
49: Anzeige
50: Anzeige
51: Anzeige
52: Anzeige
53: Anzeige
54: Anzeige
A: Abstand
X: vertikale Richtungsachse
Y: horizontale Richtungsachse
Z: räumliche Richtungsachse

Claims

Mobile Kalibriervorrichtung (1) zum Kalibrieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Rollenbremsprüfständen (2) für Fahrzeugbremsen, umfassend: ein oberes Eingriffselement (3) zum Koppeln eines Referenzkraftsensors (4), welches entlang einer vertikalen Richtungsachse (X), einer horizontalen Richtungsachse (Y) und einer räumlichen Richtungsachse (Z) verschiebbar ist, einen optischen Sensor (5) zum Erfassen eines Sensorsignals, und eine Einstelleinrichtung (6) zum Einstellen einer vorbestimmten Position des oberen Eingriffselements (3) in Relation zu einem an einem Rollenbremsprüfstand (2) angeordneten unteren Eingriffselement (7) zum Koppeln des Referenzkraftsensors (4) durch Verschieben des oberen Eingriffselements (3) entlang der vertikalen, horizontalen und/oder räumlichen Richtungsachse (X, Y, Z) in Abhängigkeit des von dem optischen Sensor (5) erfassten Sensorsignals.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, beim Einstellen der vorbestimmten Position solange das obere Eingriffselement (3) entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Richtungsachse (X, Y) zu verschieben, bis eine Mittelachse des oberen Eingriffselements (3) und eine Mittelachse des unteren Eingriffselements (7) koaxial sind.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, insbesondere wenn die Mittelachsen des oberen Eingriffselements (3) und des unteren Eingriffselements (7) koaxial sind, das obere Eingriffselement (3) entlang der räumlichen Richtungsachse (Z) derart zu verschieben, dass ein vorbestimmter Abstand (A) entlang der räumlichen Richtungsachse (Z) zwischen einer Oberfläche des oberen Eingriffselements (3) und einer Oberfläche des unteren Eingriffselements (7) eingestellt ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Paar von parallel zueinander und entlang der vertikalen Richtungsachse (X) angeordneten ersten Linearführungen (8), wobei die Einstelleinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, das obere Eingriffselement (3) mittels des Paares von ersten Linearführungen (8) entlang der vertikalen Richtungsachse (X) zu verschieben.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kalibriervorrichtung (1) über ein Paar von Linearführungs-Schlitten mit einem Paar von an dem Rollenbremsprüfstand (2) in der horizontalen Richtungsachse (Y) anordenbaren zweiten Linearführungen (10) verschiebbar befestigbar ist, wobei die Einstelleinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, das obere Eingriffselement (3) entlang der horizontalen Richtungsachse (Y) über das Paar von Linearführungs-Schlitten mittels des Paares von zweiten Linearführungen (10) zu verschieben.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Befestigungsgrundplatte (11), welche an einem ersten äußeren Ende (12) der mobilen Kalibriervorrichtung (1) angeordnet ist und zumindest zwei, bevorzugt drei Befestigungslöcher (13) aufweist, wobei die Befestigungsgrundplatte (11) durch Einsetzen von jeweiligen Befestigungsmitteln (14) in die jeweiligen Befestigungslöcher (13) an einem der Linearführungs-Schlitten des Paares von Linearführungs-Schlitten, der auf der Seite des ersten äußeren Endes (12) angeordnet ist, befestigbar ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Führungswagen (15), welcher in einer initialen Position an einem zweiten äußeren Ende (16) der mobilen Kalibriervorrichtung (1) auf dem Paar von ersten Linearführungen (8) anordenbar ist, wobei der Führungswagen (15) über das Paar von ersten Linearführungen (8) entlang der vertikalen Richtungsachse (X) in Richtung zu dem ersten äußeren Ende (12) der mobilen Kalibriervorrichtung (1) bis zu einer Befestigungsposition verschiebbar ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (15) zumindest zwei, bevorzugt drei Befestigungslöcher (13) aufweist, wobei der Führungswagen (15) in der Befestigungsposition durch Einsetzen von jeweiligen an dem auf der Seite des zweiten äußeren Endes (16) angeordneten Linearführungs-Schlitten des Paares von Linearführungs-Schlitten angeordneten Befestigungsmitteln (14) in die jeweiligen Befestigungslöcher (13) befestigbar ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (5) einen Laser, insbesondere einen Kreuzlaser, aufweist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser in dem oberen Eingriffselement (3) integriert ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (5) eine Kamera, insbesondere eine Videokamera, aufweist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Kalibriereinheit (17), die dazu eingerichtet ist, einen Kalibiervorgang mittels des zwischen dem oberen Eingriffselement (3) und dem unteren Eingriffselement (7) gekoppelten Referenzkraftsensors (4) durchzuführen, wenn die vorbestimmte Position des oberen Eingriffselements (3) in Relation zu dem unteren Eingriffselement (7) eingestellt ist.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, während des Kalibriervorgangs einen Ist-Messwert (18) einer Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors (4) nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert solange zu erhöhen, bis eine mit dem Rollenbremsprüfstand (2) verbundene Anzeige einen vorbestimmten Soll-Messwert der Zug- oder Druckkraft anzeigt.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, während des Kalibriervorgangs einen Ist-Messwert (18) einer Zug- oder Druckkraft des gekoppelten Referenzkraftsensors (4) nach einem Kalibrierungsstart mit einem Start-Kraftwert bis zu einem in der Kalibriereinheit (17) eingestellten Soll-Messwert (20) zu erhöhen, wobei die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, einen zu dem eingestellten Soll-Messwert (20) korrespondierenden, von dem Rollenbremsprüfstand (2) gemessenen und von einer Anzeige des Rollenbremsprüfstands (2) angezeigten Ist-Messwert von der Anzeige zu empfangen und den empfangenen Ist-Messwert mit dem in der Kalibriereinheit (17) eingestellten Soll-Messwert (20) zu vergleichen.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, zumindest die während des Kalibriervorgangs gemessenen und/oder eingestellten Ist-Messwerte, Soll-Messwerte und/oder Kalibrierparameter in Log-Dateien zu speichern.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch ein in einem Speicher (23) der mobilen Kalibriervorrichtung (1) gespeichertes Kalibrierungsprogramm, wobei die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, den Kalibriervorgang durch Ausführen des Kalibrierungsprogramms automatisch durchzuführen.
Mobile Kalibriervorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, eine Justage des Rollenbremsprüfstandes (2) durchzuführen.
Mobile Kalibriervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kalibriervorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, einen Abstand zwischen einem Mittelpunkt einer Welle eines Motors (41) des Rollenbremsprüfstandes (2) und einem Montagepunkt eines Kraftsensors (43) des Rollenbremsprüfstandes (2) zu messen, wobei die Kalibriereinheit (17) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des gemessenen Abstands den Kalibriervorgang und/oder die Justage durchzuführen.
System (24), umfassend: eine mobile Kalibriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, und eine Steuervorrichtung (25), die mit der Kalibriereinheit (17) über eine Kommunikationsschnittstelle (26) verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung (25) extern zu der mobilen Kalibriervorrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Steuervorrichtung (25) dazu eingerichtet ist, die Kalibriereinheit (17) über die Kommunikationsschnittstelle (26) anzusteuern, um den Kalibriervorgang automatisch durchzuführen.
Anordnung (27) mit einer mobilen Kalibriervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und einer mobilen Transportvorrichtung (28) zum Transportieren der mobilen Kalibriervorrichtung (1), wobei die mobile Transportvorrichtung (28) eine Mehrzahl N von Rollen (29), insbesondere mit N > 4, zum Bewegen der mobilen Transportvorrichtung (28) im Raum, eine Kraneinrichtung (30) zum Hochziehen und zum Absenken der mobilen Kalibriervorrichtung (1) und eine Rampe (31) zum Hoch- und Hinunterfahren der mobilen Kalibriervorrichtung (1) aufweist.