DE2242603A1

DE2242603A1 - Vorrichtung zum testen von kraftuebertragungselementen

Info

Publication number: DE2242603A1
Application number: DE2242603A
Authority: DE
Inventors: Robert Leo Bredimus; Henry Frederick Miller
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1971-08-30
Filing date: 1972-08-30
Publication date: 1973-03-15
Also published as: JPS4835873A; CA963690A; GB1403082A; US3739632A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf den Aufbau eines Gerätes zum Testen einer Anzahl von Kraftübertragungselementen unter statischen, dynamischen Bedingungen und der Bedingung langsamer Drehung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zum Testen von Transmissionsteilen einschließlich Flachtreibriemen mit ihren zugehörigen Riemenscheiben und auch von Zahnrädern.

Erfindungsgemäß werden zumindest zwei Flachtreibriemen oder Sätze von eingreifenden Zahnrädern gleichzeitig in einem Aufbau getestet, in dem jedes Ende der Antriebswelle gleichzeitig durch einen Testriemen oder einen Zahnradsatz in Ein-

Mündllche Abreden, Insbesondere durch Telefon, bedürfen schriftlicher Bestätigung PoitichicK (München) Kto. It 08 M Drttdner Bank (München) KIo. 5589709

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ORlGlNAl INSPECTED

griff belastet wird. Ein Testriemen kann entweder ein Antriebs-Transmissionstreibriemen oder ein Keilriemen sein. Das Gerät ermöglicht die Trennung dynamischer Drehwirkungen von der Drehmomentbelastung, so daß es möglich ist, sich mit diesen Aspekten getrennt und unabhängig zu befassen. Durch Vorbelastung und Drehmomentbelastung der Riemen oder der Zahnräder - je nach Anv/endungsfall - ist es möglich, nur Riemenspannung anzulegen, und durch Drehen des gesamten Testsystems können die Drehwirkungen erfaßt (eingeschlossen) werden. Bei konventionellen Antriebsmaschinen-Dynamometersystemen kann die Rate, mit der Arbeit pro Zeiteinheit durchgeführt wird, in Pferdestärkeneinheiten ausgedrückt werden, die definiert sind mit 33.OOO χ o,3o48m χ ο,454 kg/ Min. (33.ΟΟΟ engl. Fuß χ engl. Pfund/Min). Es gilt folgende Formel, die sich auf Paramter von Drehzahl und Drehmoment zur Pferdestärke bezieht:

HP = 2 nT wobei η = Umdrehungen pro Minute 33.ΟΟΟ T — das Drehmoment in engl.

Fuß χ engl. Pfund, und

IIP = die Pferdestärke bedeutet.

Aus dieser Formel ist folgendes ersichtlich: Da mit der Erfindung die dynamische Drehwirkung η von der Belastung T getrennt wird, ist es möglich, diese Parameter getrennt zu behandeln. Dies ist in einem konventionellen Antriebsmaschinen-Dynamometersystem nicht möglich, bei dem das Drehmoment und die Drehzahl in einer festen Beziehung miteinander gekoppelt sind, so daß sie nicht unabhängig voneinander geändert werden können.

Das Gerät ermöglicht daher das Testen von Riemen bei je-

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der Momentbelastung und jeder Drehzahl, da die Vierte der Umdrehungen pro Minute η und des Moments T unabhängig voneinander geändert werden können.

Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht die Durchführung von Lebensdauertestuntersuchungen. Mit dem Gerät können ebenfalls dynamische photoelastische Untersuchungen mit einem Minimum· an Änderung durchgeführt werden, beispielsweise durch Entfernen des Flansches von einem der Testriemenscheiben, so daß die Riemenzähne beobachtet werden können, wenn der Riemen um die Riemenscheibe läuft oder zieht. Statische Spannungsstudien können durchgeführt werden, da die Testriemen dazu gebracht werden können, nicht nur die Vorlast zu tragen, senden ebenfalls die Momentbelastung, während sie bewegungslos sind. Dies kann mit einer bekannten konventionellen Antriebsmaschinen-Dynamometeranordnung nicht durchgeführt werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes liegt darin, daß es zur Untersuchung der Art des Eingreifens und Ausrückens des Riemens und der Scheibe oder von Zahnradzähnen unter verschiedenen Vorlast- und Momentbelastungsbedingungen und bei jeder gewünschten Umdrehungsgeschwindigkeit einschließlich langsamer Drehung von Hand benutzt werden kann. Dies kann mit einer konventionellen Antriebsmaschinen-Dynamometeranordnung nicht erreicht werden.

nie Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zdchnunqon fin Aiinfiihrunqr-bnispi olnn nnhor or läutert.

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Figur 1 zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung zum Testen von Kraftübertragungstreibriemen;

Figur 2 zeigt eine zum Teil 'geschnittene Endansicht der Vorrichtung nach Figur 1;

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht nach Linie 3-3 in Figur 1 ,-

Figur 4 zeigt eine Schnittansicht nach Linie 4-4 in Figur 2;

Figur 5 zeigt eine Schnittansicht nach Linie 5-5 in Figur 4;

Figur 6 zeigt ein Blockschaltbild des Fluiddrucksteuersystems;

Figur 7 zeigt zum Teil eine Draufsicht und zum Teil eine horizontale Schnittansicht der Vorrichtung;

Figur 8 zeigt eine Figur 7 ähnliche Teildraufsicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der vier Treibriemen gleichzeitig getestet v/erden können;

Figur 9 zeigt eine Figur 8 ähnliche Ansicht noch einer weiteren Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der sechs Treibriemen gleichzeitig getestet werden können; und

Figur Io zeigt eine Figur 7 ähnliche Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum gleichzeitigen Testen von zwei Keiltreibriemen.

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Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein allgemein mit der Bezugsziffer Io bezeichnetes Rahmen- oder Gehäuseorgan, das eine Stütze für eine bewegliche Platte 12 bildet, die einen Antriebsmotor 14 für eine erste oder Antriebswelle 16 trägt. Die Platte 12 ist längs des Rahmens Io mittels eines allgemein mit der Bezugsziffer 18 bezeichneten Pluidantriebsmotors rückwärts und vorwärts bewegbar, der die Form eines mit der Platte 12 gemäß Darstellung in Figur 7 verbundenen Fluiddruckzylinders 2o und eines in dem Zylinder 2o verschiebbaren Kolbens 22 hat, der bei 24 mit dem Rahmen Io verbunden ist. Die Platte 12 trägt Stehlager 26 und 28, die die erste oder Antriebswelle 16 drehbar tragen.

Erfindungsgeinäß ist die Platte 12 in Richtung auf eine allgemein mit der Bezugsziffer 3o bezeichnete kombinierte angetriebene Welleneinrichtung und von dieser weg bewegbar, die einen ersten Wellenabschnitt 32 aufweist, der von in Abstand stehenden und auf dem Rahmen Io getragenenStehlagei« 34 und 36 drehbar getragen wird, und einen zweiten Wellenabschnitt 38, der auf zwei Stehlagern 4o und 42 drehbar gestützt wird, die auf dem Rahmen Io getragen werden. Die kombinierte angetriebene Welleneinrichtung 3o in Form der beiden Wellen 32 und 38 ist auf Stehlagern im wesentlichen parallel zu dem ersten Wellenorgan oder Antriebswelle 16 moniert. Wird die Platte 12 durch die in Figur 7 gezeigte Fluidantriebsmotoreinrichtung 18 verschoben, wird sie derart bewegt, daß die Welle 16 auf die kombinierten Wellen 32 und 38 zu und von diesen weg bewegt wird. Wie in Figur 2 und 3 dargestellt ist, besitzt die bewegliche Platte 12 verschiebbare

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Füße 44 und 46, die längs einer Führungsstangeneinrichtung 48 bewegbar sind. Die Führungsstangeneinrichtung 48 wird von einer, balgähnlichen Abdeckung 5o gegen Staub und Schmutz geschützt.

Die Antriebswelle 16 besitzt einen Überhangabschnitt ausserhalb der beiden Stehlager 26 und 2ß, der jeweils Riemenscheiben 52 und 54 trägt. Die kombinierte Welleneinrichtung 3o besitzt eine Riemenscheibe 56, die auf dem Abschnitt der Welle 32 ausserhalb des Stehlagers 34 angeorndet ist, und eine andere Riemenscheibe 58, die auf dem Abschnitt der Welle 38 ausserhalb des Stehlagers 42 angeordnet ist.

Zum Testen von positiven Transmissionstreibriemen (Flachriemen) unter statischen, dynamischen und Langsamdrehungbedingungen werden die Treibriemen 6o und 62 über die entsprechenden Riemenscheiben 52, 56, die an einem Ende der Antriebswelle 16 fluchten, und die Riemenscheibe 54 und 58 an den gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 16 gelegt. Zwischen den Welle* 32 und 38 ist eine allgemein mit der Bezugsziffer 64 bezeichnete kombinierte Einrichtung zur Lagenfestlegung der Welle oder eine Drehmomentan lege ei nr ich tung in Form eines hydraulischen Drehbetätigungsorgans vorgesehen, das den Wellen 32 und 38 in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen eine Relativdrehung mitteilt» um an diese Wellen eine Drehmomentbelastung anzulegen, die zu der gewünschten Spannungsbelastung der Testriemen 6o und 62 führt. Die gleiche Drehmomentbelastung wird über die Tes tr leinen 6o und 62 an die Welle 16 angelegt und macht es möglich, die gleiche Spannungsbelastung an die Testriemen anzulegen. Fällt während des Tests einer

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der Testriemen beispielsweise durch Bruch oder Zahnabscherung aus, dann dreht die.Drehmomentanlegeeinrichtung 64 die Wellen 32 und 38 zu der Stellung für vollen Halt, und der verbleibende nicht gebrochene Riemen wird abgesehen von der Anfangsvorbelastung entlastet.

Die kombinierte Wellenlagenfestlegeeinrichtung 64 besitzt ein an der Welle 38 sitzendes Gehäuse 66 mit einer öffnung 68, durch die sich die Welle 32 erstreckt. An der Welle 32 ist ein Zahnrad 7o befestigt, das durch die Wirkung eines Fluiddrucks gedreht wird, der durch eine Leitung 72 und eine Leitung 74 gerichtet ist, um eine Bewegung von zahnstangenähnlichen Kolbenelementen 76 bzw. 78 zu verursachen, die das Zahnrad 7o von jeweils gegenüberliegenden Seiten zur Bewirkung dessen Drehung antreiben. Die zahnstangenähnlichen Kolbenelemente sind in Zylinderabschnitten 66a und 66b des Gehäuses 66 verschiebbar (Figur 5) . Die Reaktionskräfte infolge des Fluiddrucks auf die zahnstangenähnlichen Elemente 76 und 78 bewirken eine entgegengesetzte Drehbewegung der Welle 38 bezüglich der Welle 32 durch Drehung des Gehäuses 66, das an dem zum Zahnrad 7 ο inneren Ende der Welle 38 befestigt ist. Die Leitungen 72 und 74 werden von einer hydraulischen Druckeinheit 8o mit Druck beaufschlagt, die einen Zylinder 81 aufweist, in dan ein Kolben 82 bewegbar ist, um einen Druck zu verursachen, der durch die Leitung 84 gerichtet wird, die durch die Welle 38 zu den beiden Leitungen 72 und 74 verläuft. Dies ermöglicht eine Drehoinstellung und Drehmomentnnderung sogar während der kombinierten Drehung der Wellen 32 und 38. Dazu ist die Welle 38 mit einer hydraulischen Drehrlichtung versehen. Die Anordnung ermög-

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licht einen geringen Grad relativer Drehung der Wellen 32 und 38 in entgegengesetzten Richtungen, wenn hydraulischer Druck durch Bewegung des Kolbens 82 angelegt wird, um ein Drehmoment in gewählten Größen an die Wellen 32, 38 und 16 und entsprechende Spannungsbelastungen an die Testriemen 6o und 62 anzulegen.

mf

Der Motor 14 besitzt eine Antriebswelle 86 mit einer Antriebsriemenscheibe 88, die einen Riemen 9o zur Drehung einer Riemenscheibe 92 antreibt, die an der Antriebswelle 16 befestigt ist. Beim Betrieb treibt der Motor 14 die Antriebswelle 16 zum Drehen der Testriemen 6o und 62 an deren jeweiligen Enden an. Die angetriebene Testriemenscheibe 58, der Wellenabschnitt 38, das Betätigungsorgan 64, der Wellenabschnitt 32 und die angetriebene Testriemenscheibe 56 wirken als einzelne integrale (einstückige) Einheit und drehen mit gleicher Drehzahl in der gleichen Richtung. Die Relativdrehung der einzelnen Wellenabschnitte 32 und 38 in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen zum Anbringen einer Drehmomentbelastung ist durch das hydraulische Drehbetätigungsorgan 64 festgelegt und in einem typischen positiven Antriebsaufbau muß diese Grenze nicht 9o° überschreiten.

Zum Testen ist die Grundplatte 12 derart angeordnet, daß die VJelle 16 dicht an den Wellenabschnitten 32 und 38 liegt, und die zu testenden Treibriemen 6o und 62 sind über die zugehörigen Riemenscheiben 52 und 56, und 54 und 58 gezogen. An die Riemen 6o und 62 wird eine Vorbeinstungsspannung angelegt, indem der Fluidantriebsmotor 18 betätigt wird zur Verschiebung der Platte in einer Richtung zur Bewegung der Welle 16 wpg von den Wellen

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32 und 38. Die Platte 12 trägt Stützblöcke 94 und 96 auf jeder Seite, die mit Gewinde versehene Schrauborgane 98 und loo tragen. Die Schrauborgane 98 und loo laufen jeweils durch stationäre Lagerblöcke Io2 und Io4 mit glatter Bohrung, und können darin axial bewegt werden mit der Ausnahme, daß sie in ihrer Lage dadurch verriegelt sind, daß Sperrimrbtern Io6 und Io8, und Io6' und Io8' herabgeschraubt werden, die auf den entsprechenden· Schrauborganen 98 und loo jeweils schraubbar sind. Nach Anlegen der Vorbelastungsspannung an die Treibriemen 6o und 62 durch Betätigung des Fluidantriebsmotors 18 unter Verschiebung der Platte 12 werden die jeweiligen Sperrmuttern Io6 und Io8 längs des zugehörigen Schrauborgans 98 und loo zu einer Stelle geschraubt, in der sie gegen jede Seite der Blockorgane Io2 und Io4 mit glatter Bohrung verriegelt sind, und verankern die Platte 12 in der gewünschten Lage.

In eoner typischen Tfestanwendung zur Bestimmung der Lebensdauer für Zahnabscherungsausfall von Transmissionsriemen sind die Wellen 32 und 38 am Mittelpunkt dieser Drehgrenze (45°) durch das Drehbetätigungsorgan 64 angeordnet. Sind die Riemen 6o und 62 um die entsprechenden Riemenscheiben an den Enden der Antriebswelle 16 herumgezogen, wird keine besondere Aufwendung vorgenommen, um die Spannung in dem oberen und unteren Abschnitt der Testriemen auszugleichen. Die Vorbelastung, die an die Testriemen mittels des die Platte 12 bewegenden Fluidmotors 18 angelegt wird, wird von einer Belastungszelle gemessen, die in dejn Lagerbock 24 gebil-

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det ist. Während des Anliegens der Vorbelastung können die Wellen 32 und 38 frei gegeneinander drehen, um dadurch gleiche Spannung in den oberen und unteren Abschnitten der Testriemen 6o und 62 zu ermöglichen. Ist die Vorbelastung eingestellt und die Platte 12 durch Anziehen der Verriajelungsmuttern Io6 und Io8 in ihrer Lage verriegelt, wird der Fluidmotor 18 deenergiert.

An die Testriemen wird dann die gewünschte Drehmomentbelastung durch Energierung des Drehbetätigungsorgans 64 angelegt. Dies läßt die Wellen 32 und 3 8 leicht in entgegengesetzten Richtungen drehen, was eine Vergrößerung der Spannung über den Vorbelastungspegel in dem oberen Abschnitt des Testriemens 62 und dem unteren Abschnitt des Testriemens 6o hervorruft, wodurch tatsächliche Betriebsbedingungen simuliert werden.

Die Drehmomentbelastung auf die Testanordnung wird unmittelbar durch eine Spannungsmeßtorsionsbrücke Ho gemessen, die zentral auf der VieHe 16 sitzt. Die elektrischen Leitungen für die Torsionsbrücke gemäß Darstellung in Figur 1 sind durch die Welle 16 zu einer Schleifringanordnung 112 geführt, die an einem Ende der Welle auf der anderen Seite der Riemenscheibe sitzt. Das gleiche Ergebnis könnte erhalten werden, indem die Welle 16 aufgeteilt wird und ein kommerzieller Drehmomentmesser an den jeweiligen Wellenteilen mittels Teilkupplungen befestigt wird.

Nach Anbringen der Vorbelastung und der Drehmomentbelastungen an die Testriemen 6o und 62 wird die gesamte Testanord-

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nung durch den Antriebsmotor 14 gedreht. Das Gerät kann daher in den Testantrieb die Riemenbelastung (Vorbelastung plus Drehmomentbelastung) und die dynamischen Wirkungen (Drehzahl, Zentrifugalbelastung, Zahneingriff und Zahnlosen) getrennt einführen.

Es wurde ein Gerät gemäß den vorstehenden Ausführungen konstruiert, das positive Antriebstransmissionsriemen mit 8· mm Höhe und 2,54 cm (1 engl. Zoll) Weite mit einer maximalen Vorbelastung von 34o kg (75o engl Pfund) testen kann. Das Gerät wird mit einem 5 HP (PS)-36oo UPM-Wechselstrommotor mit Leistung versorgt. Die Motorwellenriemenscheibe 88 ist eine gezahnte Riemenscheibe mit 8 mm Höhe mit einem Teilungsdurchmesser von 8,15 cm (3,2o8 engL Zoll). Der Treibriemen 9o ist ein gezahnter Treibriemen mit 8 mm Höhe und Io,o8 cm(2 engl. Zoll) Weite mit einer Teilungslänge von 96,78 cm (38,11 engl. Zoll). Die Antriebsriemenscheibe 92 auf der Welle 16 1st eine gezahnte Riemenscheibe mit 8 mm Höhe mit einem Teilungsdurchmesser von 12,21 cm (4,812 engl. Zoll). Diese Anordnung ermöglicht Testuntersuchungen bis zu loo HP (PS) für Wellenmittelabstände von 25,4 cm (Io engl. Zoll) bis zu 45,72 cm (18 engl. Zoll). Somit kann mit einem solchen Testgerät unter Verwendung von nur einem gewöhnlichen 5 PS-Motor am Eingangsende jeder Testriemen 6o und 62 einer Last bis zu loo PS wirksam ausgesetzt werden. Ein konventionelles Antriebsmaschinendynamometer würde beispielsweise mit Sicherheit eine 2oo PS-Antriebsmaschine und ein 2oo PS-Dynamometer oder -bremse erfordern, da es unerwünscht wäre, mit maximaler Kapazität zu arbeiten.

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Ein Vorteil des Gerätaufbaus liegt darin, daß es durch Verwendung des hydraulischen Sammlers 122 möglich ist, eine konstante Drehmomentbelastung auf den beiden Wellenabschnitten 32 und 38 aufrechtzuerhalten, da er kontinuierlich alle Änderungen in dem System kompensiert, die zu Störungen im hydraulischen System führen würden. Es ist eb"enfalls sehr einfach, beschleu nigte Lebensdaueruntersuchungen von flexiblen Transmissionsriemen durchzuführen, indem die Größe der Drehmomentbelastung über den Wert erhöht wird, der bei tatsächlichen Betriebsbedingungen auftritt.

Da die Drehmomentbelastung auf die Wellen 32 und 38 und die VielIe 16 unter Steuerung des hydraulischen Drehbetätigungsorgans 64 aufgebracht wird, ist das erfindungsgemäße Gerät einzigartig geeeignet zum Anlegen von sich ändernden und impulsartigen Belastungen. Dies wird erreicht, indem das hydraulische System des hydraulischen Drehbetätigungsorgans 64 derart programmiert wird, daß es jede Wiederholungsrate der Änderung der Drehmomentbelastung jeder Größe bezüglich der Zeit verdoppelt. Somit ist es möglich, die Treibriemen höchst genau unter den Bedingungen zu testen, die beim Betrieb auftreten.

Das Gerät ermöglicht die Durchführung von dynamischen photoelastischen Studien. Das Gerät wird für einen Lebensdauertest eingestellt mit der Ausnahme, daß der Aussenflansch einer der Testriemenscheiben 52 oder 54 bei Beobachtung der Riemenzähne entfernt ist, wenn der Riemen um die Riemenscheibe läuft.

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Ein allein bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auftretender Vorteil ist die Tatsache, daß statische Spannungsuntersuchungen durchgeführt werden können, da die Testriemen dazu gebracht v/erden können, daß sie nicht nur die Vorbelastung tragen, sondern ebenfalls die Spannungsbelastung infolge des Drehmoments, während dies an die bewegungslosen Wellen angelegt wird. Diese Bedingungen können mit einer konventionellen Antriebsmaschinen-Dynamometeranordnung nicht hergestellt werden.

Es ist zu bemerken, daß die Testriemen 60 und 62 zusammen mit ihren zugehörigen Riemenscheiben 52 und 56, und 54 und 58 ersetzt werden können durch ineinandergreifende Zahnradsätze, die an den jeweiligen Enden der Antriebswelle 16 und den zugehörigen angetriebenen Wellen 32 und 3 8 angeordnet sind. Die Zahnräder können in geeignetem Eingriff durch Einstellung der Lage der Platte 12 auf dem Rahmen Io angeordnet werden. Die Zahnräder werden dann einer Drehmomentbelastung ausgesetzt, indem sie auf den Wellen 32 und 38 jeweils in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden - wie zuvor im Fall der Riemenuntersuchung.

Gemäß Darstellung in dem Hydraulikdiagramm nach Figur

wird Luftdruck (etwa 3,52 kg/cm (5o engl. Pfund pro engl. Quadratzoll)) über eine Verbindungsleitung 12o der hydraulischen Druckeinheit 80 zugeführt. Ein Sammler 122 ist in der Verbindungsleitung 118 zu der hydraulischen Druckeinheit 80 angeordnet. Ein hydraulisches Druckmanometer 124 und ein zugeordneter Druckregulator 124* sind in der Leitung 118 angeordnet , und ausserdem sind

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ein hydraulisches Druckmanometer 126 und ein zugeordneter Druckregulator 126' in einer Leitung 125 angeordnet, die von der Leitung 118 abzweigt. Ein Vierwegventil 128 ist in die Leitung 125 und in einen Zweigrücklaufkreis 13o eingeschaltet, der zum Reservoir 112 zurückführt. Das hydraulische Betätigungsorgan 64 ist durch die Leitung 125 mit dem Vierwegventil 128 verbunden. Ein Vierwegventil 116 sitzt in der Leitung 118 zu der hydraulischen Einheit 18. Der Rücklauffluß von der Einheit 18 ist über das Vierwegventil 116 zurück zur Leitung 114 und zurück zum Reservoir 112 gerichtet. Die Vorbelastung wird durch Einstellung des Druckregulators 124' bestimmt. Das durch das hydraulische Betätigungsorgan 64 entwickelte Drehmoment wird durch Einstellung des Druckregulators 126' bestimmt.

In der in Figur 8 schematisch dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Testriemen 62' zwischen einer Riemenscheibe 54' auf dem Ende der Antriebswelle 16' und einer Riemenscheibe 132 auf einer Welle 134 angeordnet, die auf einer zweiten Verschiebungsplatte 12a sitzt, die auf dem Grundrahmen lo* verschiebbar ist. Die Welle 134 trägt ebenfalls eine Riemenscheibe 136, die einen Testriemen 138 trägt, der an seiner gegenüberliegenden Seite um eine Riemenscheibe 54* der Welle 38' gezogen ist, die mit dem Drehbetätigungsorgan 64* verbunden ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, zusätzlich zu dem Riemen 6o, der in der im vorhergehenden beschriebenen Weise untersucht wird, einen Riemen 62" und einen dritten Riemen 138 zu testen. In der in Figur 8 gezeigten Anordnung ist eine Hilfs-

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riemenscheibe 14o an dem Rahmen Io' befestigt und einstellbar, um den Riemen 62' auf die gewünschte Vorbelastung zu bringen. Die Riemenscheibe 14o kann entweder eine Rückseitenleerlaufrolle oder eine gezahnte Riemenscheibe sein, die als Dreipunktantrieb arbeitet. Die gleiche Modifikation kann bezüglich der Welle 32 auf dem gegenüberliegenden Ende des Sammlers 64' durchgeführt werden, so daß sogar ein vierter Testriemen (nicht gezeigt) gleichzeitig getestet werden kann.

Figur 9 zeigt eine weitere Modifikation auf einem Rahmen Io ", der eine verschiebbare Grundplatte 12b zusätzlich zu einer verschiebbaren Grundplatte 12a¹ und der Basisgrundplatte 12 " besitzt. In dieser Anordnung trägt die zwischen Verschiebungsgrundplatte 12b eine Welle 142 mit einer Riemenscheibe 144 an einem Ende und einer Riemenscheibe 146 an dem gegenüberliegenden Ende, die Führungen für einen Riemen 148 und einen Riemen 138' bilden, die zu testen sind. Bei dieser Anordnung kann ein zusätzlicher Riemen 148 auf jeder Welle 142 oder 134' getestet werden. Die gleiche Modifikation kann bezüglich der Welle 32 " auf dem gegenüberliegenden Ende des Sammlers 64'· durchgeführt werden, so daß sechs Riemen zur gleichen Zeit getestet werden können. Es ist ersichtlich, daß diese Anordnung zur Erfassung einer Vielzahl von Riemen ausgedehnt werden kann. Nimmt die Anzahl der Testriemen zu, muß die Kapazität des Antriebsmotors 14 entsprechend vergrößert sein, um die Energieverluste zuzuführen, d|e bei jedem zusätzlichen Riemen auftreten.

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— i b —

Die in Figur Io gezeigte Ausführungsform ist eine Modifikation zum Testen von Keilriemen. Der Keilriementester besitzt im wesentlichen zwei Treibriementester , die Seite an Seite auf Rahmen loa und lob miteinander verbunden sind. Jedem Riemen ist seine eigene getrennte Verschiebungsgrundplatte 13a und 13b zugeorndet, um eine Anpassung an Riemen 6oa und 6ob mit verschiedenen Längen und Dehnungseigenschaften vorzunehmen und eine vorbestimmte Vorbelastung anzubringen. Die Antriebswelle 17 ist in zv/ei Wellenabschnitte 17a und 17b unterteilt, und die in deren Enden sind mit einer sogenannten Schmidt-Kupplung 15o einstückig miteinander verbunden, die eine axiale Nichtfluchtung der Welle 17a und 17b erlaubt, während sie parallel gehalten werden und zur Drehung miteinander einstückig miteinander verbunden sind. Ein hydraulisches Drehbetätigungsorgan der kombinierten Wellenlagebestimmungseinrichtung ist durch eine Zahnradpumpe 65 ersetzt, die eine konstante Drehmomentbelastung an die beiden Testkeilriemen über die Wellen 33 und 35 anlegen und aufrechterhalten kann. In Bedarfsfall kann der hydraulische Fluidzyklus derart programmiert werden, daß er den Tostkeilriemen jede gewünschte sich ändernde Drehmomentbelastung mitteilt. Das Innenende der Welle 33 ist an dem Gehäuse 69 der Pumpe 65 befestigt, während das Innenende der Welle 3 5 an dem umlaufenden Innenzahnrad 67 der Pumpe 65 befestigt ist. Wird ein Testlauf durchgeführt, sind die Pumpe 65 und die beiden Wellen 33 und 35 integral verbunden und werden mit der gleichen Drehzahl wie die Wellen 17a und 17b ge-

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dreht. Soll die Pumpe 65 eine Drehmomentlast an die Testkeilriemen anlegen, wird hydraulisches Fluid von der hydraulischen Druckeinheit 8oa durch eine Drehverbindung zu einer Innenbohrung durch die Welle 35 zur Pumpe gepumpt. Der Rücklauffluß von der Pumpe 65 läuft über eine konzentrische Bohrung in der Welle 3 5 durch die Drehverbindung zurück zum Reservoir 71 über die Leitung 73. Wird Druck angelegt, wird das Gehäuse 69 zum Drehen in einer Richtung gezwungen und das Zahnrad 67 zum Drehen in äsr entgegengesetzten Richtung, worauf die Riemen 6oa und 6ob gleicher und entgegengesetzter Spannungsbelastung ausgesetzt werden. An der Welle 17d ist eine Spannungstorsionsmeßbrücke lloa befestigt zum Messen der Drehmomentbelastung, die den Wellen 17a, 17b, und 35 mitgeteilt wird. Die Leitung 73 ist über eine (nicht dargestellte) Drehdichtung mit dem Gehäuse 69 verbunden.

Das Gerät nach Figur Io ermöglicht somit das Testen von Schlupf antriebskomponenten mit Riemen, die sich während kontinuierlichen Gebrauchs dehnen, beispielsweise Keilriemen mit Rayon-Faser-Spannungsorganen. Es ist ersichtlich, daß die Vorrichtung nach Figur Io zum Testen einer Vielzahl von Antriebsriemen auch gemäß Darstellung 8 und 9 modifiziert werden kann.

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Claims

Patentansprüche

M Verfahren zum Testen der Eigenschaften einer Anzahl von Kraftübertragungselementen, wie positiven Antriebstransmissionsriemen und zugehörigen Riemenscheiben, in Eingriff stehenden Zahnrädern usw., unter dynamischen, statischen und Langsamdrehbedingungen unter Verwendung einer Antriebswelle und zwei axial fluchtenden angetriebenen Wellen, die im wesentlichen parallel zur Antriebswelle angeordnet 3ind, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu testenden Elemente auf den jeweils gegenüberliegenden Enden der Antriebswelle (16) und den Außenenden der beiden axial fluchtenden angetriebenen Wellen (32, 38) zur Antriebsverbindung zwischen den entsprechenden Enden der Antriebswelle (16) und den Außenenden der angetriebenen Wellen (32, 38) aufbringt, und daß man die beiden axial fluchtenden angetriebenen Wellen (32, 38) in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen dreht und damit an die Kraftübertragungselemente ein Moment anlegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man an die Testelemente eine Vorbelastung anlegt, indem man die Antriebswelle (16) in eine Richtung weg von den beiden angetriebenen Wellen (32, 38) bewegt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Drehmoment unmittelbar an der Antriebswelle (16) mißt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die gesamte Testanordnung der Antriebswelle (16) und der angetriebenen Wellen (32, 38) durch Drehen der Antriebswelle (16) antreibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem an einer Antriebswelle an jedem Ende eine Riemenantriebsriemenscheibe befestigt ist und bei dem eine erste und eine zweite angetriebene Welle parallel zu der Antriebswelle angeordnet sind und auf ihren Außenenden angetriebene Riemenscheiben.besitzen, die mit den entsprechenden Riemenscheiben an den entsprechenden Enden der Antriebswelle fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß man zu testende Treibriemen (6o, 62) über den entsprechenden Antriebsriemenscheiben (52, 5¹O und den angetriebenen Riemenscheiben (56, 58) der entsprechenden Enden der Antriebswelle (16) und der angetriebenen Wellen (32, 38) anordnet, so daß die Antriebswelle (l6) die angetriebenen Wellen (32₉ 38) an jedem Ende antreiben kann, und daß man die erste und die zweite angetriebene Welle (32, 38) in jeweils entgegengesetzten Richtungen zueinander dreht und damit an die zu testenden Treibriemen (60, 62) ein Drehmoment anlegt.

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6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß man an die Treibriemen (6o, 62) eine Vorbelastung anlegt, indem man die Antriebswelle (16) und die angetriebenen Wellen (32, 38) relativ zueinander in entgegengesetzte Richtungen bewegt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Antriebswelle (16) und die angetriebenen Wellen (32, 38) in den Vorspannungsstellungen verriegelt und die Antriebswelle (16) zum Antreiben der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) dreht, während die angetriebenen Wellen (32, 38) in vorbestimmten in Relativabstand stehenden Drehstellungen gehalten werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7» bei dem zwischen den beiden angetriebenen Wellen ein Drehorgan angeordnet ist mit einem mit einer der Wellen verbundenen Teil, das in Abhängigkeit von einem an ihm anliegenden Fluiddruck in einer Richtung drehbar ist, und mit einem an der anderen Welle befestigten Teil, das in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in der anderen Richtung drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß man Fluiddruck an die Teile anlegt und damit eine vorbestimmte Drehbewegung in relativ entgegengesetzten Richtungen der angetriebenen Wellen (32, 38) vorbeiführt, und daß man den Druck aufrechterhält und damit eine vorbestimmte Drehmomentbelastung verursacht.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Änderung der Drehmomentbelastung den Druck ändert, der auf die beiden Teile wirkt.-

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine drehbare Antriebswelle (16), eine Einrichtung (14), die mit der Antriebswelle (16) für deren Drehung verbunden ist, eine erste und zweite angetriebene Welle (32, 38) mit Innenenden, die im Abstand zueinander stehen, und Außenenden, wobei die Außenenden der Antriebswelle (16J mit den entsprechenden Außenenden der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) fluchten, wobei sich zwischen den Außenenden der Antriebswelle (16) und den entsprechenden Außenenden der ersten und zweiten angetriebenen Welle ein Testelement (6o, 62) zur Drehung der angetriebenen Wellen durch die Antriebswelle erstreckt, und eine Dreheinrichtung, die mit den Innenenden der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) verbunden ist zur Drehung der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) in entgegengesetzten Drehrichtungen, um einen Betrag zum Anlegen eines vorbestimmten Drehmoments an die getesteten Kraftübertragungselemente.

11. Vorrichtung nach Anspruch Io, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (44, 46, 48) zur derartigen Anordnung der Antriebswelle (16), daß sich die erste und zweite angetriebene Welle (32, 38) im wesentlichen parallel zur Antriebs-

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welle (16) erstrecken und daß eine Relativbewegung der Antriebswelle bezüglich der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) aufeinander zu und voneinander weg ermöglicht wird, und eine Einrichtung (12, l8), die zwischen der Antriebswelle (16) und der ersten und der zweiten angetriebenen Welle (32, 38) sitzt zum Verschieben der Antriebswelle gegenüber der ersten und der zweiten angetriebenen Welle (32, 38) zur Vorbelastung der getesteten Kraftübertragungselemente.

12. Vorrichtung nach Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (16) eine Zwischenkupplung (150) besitzt, die eine parallele Verschiebungsbewegung eines Endes der Welle relativ zum anderen Ende ermöglicht, wodurch eine Anpassung an Kraftübertragungselemente mit veränderlichem Maß, beispielsweise Keilriemen, herbeigeführt wird.

13· Vorrichtung nach Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ein erstes und zweites relativ drehbares Teil (76, 78, 67, 69) besitzt, das an der ersten bzw. zweiten angetriebenen Welle (32, 38) befestigt ist, wobei das erste und zweite Teil in Abhängigkeit von einem Fluiddruck relativ drehbar ist, und eine Einrichtung (80, 80a) zum Einführen des Fluiddrucks zwischen diese Teile.

1Ί. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der Teile ein Zahnrad (7o) umfaßt, das an der einen Welle befestigt ist, und das andere der Teile ein

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das Zahnrad (7o) umgebendes Gehäuse (66) mit einem Zahnstangenorgan (76, 78) aufweist, das zur Verschiebung des Gehäuses mit der zugehörigen Welle relativ zu dem Zahnrad verschiebbar ist ^{und mifc} diesem in Antriebseingriff steht.

15· Vorrichtung nach Anspruch 13 _s dadurch gekennzeichnet, daß eines der Drehteile ein Pumpengehäuse (69) und das andere einen Pumpenrotor (67) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Io bis 15, dadurch gekennzeichnet_s daß die drehbare Antriebswelle eine Riemenantriebsriemenscheibe (52_a 5¹O an jedem Ende aufweist, daß sich auf jedem Außenende der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32_S 38) eine angetriebene Riemenscheibe (56_S 58) befindet und daß die Antriebsriemenscheiben der Antriebswelle (16) und die angetriebenen Riemenscheiben der entsprechenden ersten und zweiten angetriebenen Wellen derart angeordnet sind₉ daß ein ssu testender Riemen"(6o_s 62) auf die entsprechenden Enden der Antriebswelle und der ersten und zweiten angetriebenen Welle paßt. >

17. Vorrichtung nach Anspruch 16₀ gekennzeichnet durch eine Trägereinrichtung mit einem Stützrahmen (Iq)₉ der die erste und zweite angetriebene Welle (32_S 38) und

eine längs ihm bewegliche Grundplatte (12) trägt, die die Antriebswelle (16) und die Einrichtung (14) zum Drehen der Antriebswelle (16) trägt.

lö. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Einrichtungen (98, Io2, Io6, Io8) zum Verriegeln der Grundplatte (12) in einer festgelegten Stellung auf dem Trägerrahmen (lo).

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (l8) zum Bewegen der Antriebswelle (16) relativ zu der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) eine Kombination aus einem mit Fluiddruck betriebenen Kolben (22) und einem Zylinder (2o) aufweist, die zwischen den Rahmen (lo) und die Grundplatte (12) geschaltet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis

19, gekennzeichnet durch eine Belastungszelle (24) zum Anzeigen der Vorbelastung auf die Testriemen, wenn die Grundplatte (12)-dn einer Richtung zum Bewegen der Antriebswelle (16) weg von der ersten und zweiten angetriebenen Welle (32, 38) bewegt wird.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (16)

eine auf ihr angeordnete Spannungsmessungstorsionsbrücke

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(llo) aufweist zum Anzeigen des an die Antriebswelle (16) durch die mit ihren beiden Enden verbundenen Testkraftübertragungselemente angelegten Drehmoments.

22. Vorrichtung nach Ansprucjj 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung ein mit einem Gewinde versehenes Schrauborgan (98) aufweist, das von der Grundplatte (12) getragen wird, eine stationäre Führung (Io2), die auf dem Rahmen (lo) getragen wird und durch die sich das Schrauborgan (92) erstreckt, und eine Verriegelungsmuttereinrichtung (Io6, Io8), die auf dem Schrauborgan (98) drehbar ist, zu dessen Verriegelung in einer Stellung gegenüber der Führung.

23. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine zweite Grundplatte (12a), die auf dem Rahmen bewegbar ist, eine dritte angetriebene Welle (13¹O, die auf der zweiten Grundplatte drehbar getragen wird, und eine dritte Riemenscheibe (132, 136) an jedem Ende aufweist, von denen eine in einer Stellung zur Aufnahme eines Riemens (62¹) angeordnet ist, der um diese dritte Riemenscheibe an einem Ende der dritten angetriebenen Welle und um ein Ende der angetriebenen Welle gezogen ist, wobei das andere gegenüberliegende Ende eine dritte Rie-

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menscheibe besitzt, die in Fluchtung sein kann für den Eingriff mit einem zu testenden Riemen (138), der um die dritte Riemenscheibe an dem gegenüberliegenden Ende und die angetriebene Riemenscheibe an dem Ende der einen angetriebenen Welle gezogen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite angetriebene Welle einen dritten (3.42) und vierten (134·) angetriebenen Wellenabschnitt aufweist und daß eine zweite (126) und dritte (132·) Grundplatte auf dem Rahmen vorgesehen sind, die den dritten und vierten angetriebenen Wellenabschnitt tragen.

25· Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Rahmenabschnitt (I06), der längs dem Trägerrahmen angeordnet ist, eine zweite Grundplatte (13b), die auf dem zusätzlichen Rahmenabschnitt verschiebbar ist, wobei die zweite Grundplatte und die Grundplatte die Antriebswelle tragen, wobei die Antriebswelle (17) zwei trennbare Abschnitte (17a, 17b) besitzt, die durch eine Antriebskupplung (15o) miteinander verbunden sind, wobei die äußeren Enden dieser Abschnitte eine entsprechende Antriebsriemenscheibe tragen, wobei die Antriebswellendurch die Kupplung in Parallellage in Abstand zueinander ausgerichtet sind, wenn ein Riemen, vorzugsweise ein Keilriemen mit elastischen Eigenschaften, auf den entsprechenden Riemenscheiben an ihren Enden liegt.

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