DE2356063B2 - Pruefstand zur messung der unwucht von kraftfahrzeugmotoren - Google Patents
Pruefstand zur messung der unwucht von kraftfahrzeugmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand, zur Messung ler Unwucht von Kraftfahrzeugmotoren, mit einem an
iiner Rahmenkonstruktion beweglich aufgehängten Prüfgerüst, in dem der zu prüfende Motor lagerichtig
lufnehmbar ist, sowie mit Meßfühlern, durch die die Bewegung
des aufgenommenen Motors bei umlaufender Kurbelwelle meBbar ist Der Motor wird dazu Jn den
Prüfstand aufgenommen und entweder im Eigenlauf betrieben oder durch eine äußere Kraftquelle angetrieben.
Es ist ein derartiger Prüfstand bekannt (US-PS 29 91 649) der ein an einer Rahmenkonstruktion beweglich
aufgehängtes Prüfgerüst aufweist Das Prüfgerüst ist dabei an vertikalen Stangen pendelnd aufgehängt
so daß es sich in etwa horizontaler Richtung bewegen kann. Dabei ist allerdings nur ein"», Bewegung in
einer Ebene möglich, während ein Pendeln in der dazu senkrechten Richtung durch eine Schwingstange verhindert
wird.
Nachteilig ist bei dem bekannten Prüfstand insbesondere, daß mit ihm nicht gleichzeitig die statische und
die dynamische Unwucht des zu prüfenden Motors gemessen werden können. Außerdem ergibt die pendelnde
Aufhängung des Prüfgerüstes eine Koppelung der Schwingungen des Motors und der Schwingungen des
Prüfgerüstes, wodurch das Meßergebnis verfälscht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand zu schaffen, mit dem sowohl die statische als
auch die dynamische Unwucht gemessen werden können, und dessen Meßergebnisse insbesondere frei von
systematischen Meßfehlern sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Prüfgerüst umgekehrt U-förmig ausgebildet
und oben an der Rahmenkonstruktion um mehrere Achsen frei drehbar aufgehängt ist und daß es Spannvorrichtungen
aufweist, durch die der Motor starr festspannbar ist
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen 2 bis 20 gekennzeichnet
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin,
daß das Verhältnis der Störmasse zu der Motormasse auf ein Minimum reduziert ist so daß entsprechend
gute Meßsignale erhalten werden. Der Prüfstand ist vielseitig einsetzbar und außerdem können mit ihm die
Messungen sehr schnell durchgeführt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt
F i g. 1 einen Prüfstand einschließlich ihm zugeordneter
Zusatzeinrichtungen, in einer Hinteransicht,
F i g. 2 den Prüfstand nach F i g. 1 in einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 2 von F i g. 1,
F i g. 3 den Prüfstand nach F i g. 1 in einer Hinteransicht in größerem Maßstab,
F i g. 4 den Prüfstand nach F i g. 1 in einer Seitenansieht
in Richtung des Pfeiles 4 von F i g. 3, wobei Einzelteile geschnitten dargestellt sind,
F i g. 5 den Prüfstand nach F i g. 1 in einer Vorderansicht, wobei Einzelteile geschnitten dargestellt sind,
F i g. 6 eine Einzelheit des Prüfstandes nach F i g. 1,
in einer Schnittansicht entsprechend der Linie 6-6 von F i g. 5,
F i g. 7 eine Einzelheit des Prüfstandes nach F i g. 1 in einer Schnittansicht entsprechend der Linie 7-7 von
F i g. 5,
F i g. 8 das Prüfgerüst des Prüfstandes nach F i g. 1 in der Hinteransicht
F i g. 9 das Prüfgerüst nach F i g. 8 in einer geschnittenen Teilansicht entsprechend der Linie 9-9 von
Fig.8, *■.■".·
F i g. 10 das Prüf gerüst nach F i g. 8 in einer geschnittenen Teilansicht entsprechend der Linie 10-10 von
Fig.8,
F i g. H das Prüfgerüst nach F i g. H in der Draufsicht
F i g. 12 eine Antriebsverbindung für die Kurbelwelle
an dem Prüfstand nach F i g. 1, in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 13 die Antriebsverbindung nach F i g. 12, gesehen
in der Richtung des Pfeiles 13 der F i g^ 12, wobei
der Motor und andere Teile zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen sind,
F i g. 14 die Antriebsverbindung nach F i g. 12, gesehen
in Richtung des Pfeiles 14 der F i g. 13, wobei Einzelteile aufgeschnitten sind, und
Fig. 15 die Hebevorrichtung des Prüfstandes nach F i g. 1 in einer Teilansicht von oben.
Der Prüfstand ist in den F i g. 1 und 2 allgemein mit
21 bezeichnet und ist auf einem Unterbau errichtet der allgemein mit 22 bezeichnet ist Der linke Teil 23 des
Unterbaus 22 in F i g. 2 trägt einen Teil einer Fördereinrichtung 24, die am Eingang des Prüfstandes 21 vorbeiführt
Die Fördereinrichtung kann Paletten 25 aufnehmen, auf welchen Motoren stehen, die allgemein
mit 26 bezeichnet sind. Die Fördereinrichtung 24 befördert diese Motoren durch eine Anzahl von Stationen,
von denen eine den Prüfstand 21 enthält
Nach Erreichen der entsprechenden Station sind Mittel vorgesehen, um den Motor 26 in den Prüfstand
21 einzubringen und ihn nach erfolgter Prüfung wieder auf die Fördereinrichtung zurückzubringen. Zu diesem
Zweck ist eine mit Rollen versehene Hebevorrichtung 27 vorhanden, die durch einen umsteuerbaren Schubkolbenmotor
28 angetrieben wird und die Palette 25 mit dem Motor geringfügig über die Höhe der Fördereinrichtung
24 anhebt, sowie eine in horizontaler Richtung arbeitende Ableitevorrichtung 29 für die Paletten,
die von einem Motor 30 angetrieben wird und die jeweilige Palette 25 mit dem zu testenden Motor von der
Hebevorrichtung in den Prüfstand zieht und sie zu der Hebevorrichtung sodann wieder zurückbringt, die sie
an die Fördereinrichtung abgibt Im einzelnen nimmt eine Hubvorrichtung 31, die sich unter dem Prüfstand
befindet die Palette dann auf, wenn sich die Ableitevorrichtung 29 in F i g. 2 von der linken in die rechte Stellung
bewegt; sie bewegt sich zum gegebenen Zeitpunkt wie unten beschrieben, nach unten, so daß die
Palette vorübergehend von dem Motor, der getestet werden soll, entfernt wird. Später geht die Hubvorrichtung
31 wieder nach oben, womit die Palette 25 den getesteten Motor wieder aufnimmt, worauf die Ableitevorrichtung
29 den Motor und die Palette zu der Fördereinrichtung 24 zurückbringt Die Hubvorrichtung 31
ist von einem umsteuerbaren Schubkolbenmotor 32 betätigt
Der Prüfstand 21 umfaßt eine offene Rahmenkonstruktion, die aligemein mit 33 gekennzeichnet ist, mit
zwei vorderen Stützen 34,35 und zwei hinteren Stützen 36, 37, die auf Seitenteüen 38 des Unterbaus 22 ruhen.
Auf den Stützen 34,35 ruht ein Träger 39 während auf den Stützen 36,37 ein Träger 41 aufliegt Zwischen den
Trägern 39, 41 sind Querträger 42, 43 angebracht die eine Platte 44 tragen. Ein Prüfgerüst das allgemein mit
45 bezeichnet ist, ist an der Platte 44 über eine obere Lageranordnung 46 und eine untere Lageranordnung
47 aufgehängt Der Aufbau dieser Lageranordnungen ist im einzelnen in F i g. 4 dargestellt Dabei ermöglicht
die Lageranordnung 46 eine Schwenkbewegung des Prüfgerüsts um eine vertikale Achse, während die
Lageranordnung 47 eine Verschwenkung des Laufgerüstes um eine horizontale Achse, jeweils in bezug zur
Rahmenkonstruktion, gestattet.
Zur Verriegelung des Prüfgerüstes bezüglich der Rahmenkonstruktion sind Vorrichtungen vorgesehen.
Diese Vorrichtungen, die am besten aus den F i g. 3 und 11 zu ersehen sind, bestehen aus zwei konischen Sperrzapfen
48, 49, die auf gegenüberliegenden Seiten der Rahmenkonstruktion angeordnet sind und durch umsteuerbare
Schubkolbenmotoren 51, 52 zwischen einer zurückgezogenen und einer Verriegelungsstellung bewegbar
sind. In ihrer Verriegelungsstellung stehen die Sperrzapfen 48,49 mit Aufnahmen 53,54 in Eingriff, die
an dem Prüfgerüst 45 befestigt sind.
Zwei Sicherheitstüren 55,56 sind verschiebbar an der
Rahmenkonstruktion angebracht. Diese Türen sind in den F i g. 1 und 3 dargestellt; sie sind auf Schienen 57,
58, die von den Stützen 34,35 getragen sind, in horizontaler
Richtung verschiebbar. Die Türen werden durch umsteuerbare Schubkolbenmotoren 59, 61 betätigt, die
an der Rahmenkonstruktion befestigt sind.
Das Prüfgerüst 45 ist im wesentlichen in umgekehrter U-Form ausgebildet um den zu testenden Motor 26
aufzunehmea wie dies aus F i g. 1 zu ersehen ist. Die genaue innere Gestalt des Prüfgerüstes 45 hängt von
der Form des zu testenden Motors ab; die Konstruktion ist so ausgebildet, daß der Motor in der weiter
unten beschriebenen Weise in das Prüfgerüst eingebracht, dort befestigt und sodann geprüft werden kann.
Es ist zweckmäßig, das Prüfgerüst in Gestalt einer Rahmenkonstruktion aus Platten aus Aluminium oder ähnlichem
Material auszubilden, um es so leicht wie möglich zu machen und gleichzeitig die erforderliche Festigkeit
zu gewährleisten und eine Halterung für die verschiedenen Wellen und anderen Betriebsausrüstungen
zu erhalten. Zum Beispiel kann das Prüfgerüst, wie in F i g. 4 dargestellt, aus einer hinteren Seitenwand 62,
einer vorderen Seitenwand 63, sowie einer oberen und unteren Verbindungsplatte 64,65 bestehen. Die Platten
können gegebenenfalls mit gewichtsverringernden öffnungen 66 (F i g. H) und zusätzlichen Bauteilen für die
Aufnahme der verschiedenen sich bewegenden Teile, ausgestattet sein. Die obere Verbindungsplatte 64 ist an
der Unterseite der unteren Lageranordnung 47 durch ein Verbindungsstück 67 (F i g. 4) verstellbar befestigt
Die hintere Seitenwand 62 ist, wie bei 68 in F i g. 8
dargestellt von unregelmäßiger Form, um den zu testenden Motor aufzunehmen, wenn er durch die Ableitevorrichtung
29 in das Prüfgerüst gezogen wird. Die vordere Seitenwand 63 kann Aussparungen für überstehende
Maschinenteile enthalten; sie trägt einen Anschlag 69 (F i g. 4), um den Motor nach seiner Befestigung
in dem Prüfgerüst genau in Richtung seiner Kurbelwellenachse ausrichten zu können. Zur Sicherheit
während der Prüfung ist im Inneren des Prüfgerüstes eine Schwungradabschirmung 71 (F i g. 3) angebracht
Die Elemente zur Befestigung des Motors 26 in dem Prüf gerüst sind in den F i g. 5 bis 11 dargestellt Sie bestehen
aus zwei gegenüberliegenden Paaren von Spannschiebern oder -teilen 72, 73 (Fig.8). Jedes
Spannteilpaar kann an einer Seite des Motors in der Nähe der Motor-Vorder- oder Hinterseite angreifen;
insbesondere greifen die Spannteile an maßgetreuen Aufnahmen an, die durch strichpunktierte Linien 74,75
in F i g. 8 dargestellt sind und die bei der Herstellung am Motorblock erzeugt und bei dessen Bearbeitung benutzt
werden. Der hintere Spannteil 72 wird durch einen umsteuerbaren Schubkolbenmotor 76 und der
vordere Spannteil 72 durch einen Schubkolbenmotor 77 betätigt; diese Motoren sind oberhalb der oberen
Verbindungsplatte 64 angebracht. Der hintere Spannteil 73 wird durch einen Motor 78 und der vordere
Spannteil 73 durch einen Motor 79 betätigt; diese Motoren sind unterhalb der oberen Verbindungsplatte 64
angeordnet.
Zur Verbindung des Motors 76 mit dem Spannteil 72 (F i g. 10) dient eine Zahnstange 81, die durch den Motor
betätigt wird und mit einer Verzahnung 82 am oberen Ende einer vertikalen Welle 83, die drehbar im
Prüfgerüst gelagert ist, in Eingriff steht Eine Verzahnung 84 am unteren Ende dieser Welle steht mit einer
an dem Spannteil 72 gelagerten Zahnstange 85 in Eingriff. Auf ähnliche Art treibt ein Motor 77 den Spannteil
72 über eine Zahnstange 86, eine vertikale Welle 87 und eine Zahnstange 88 an, die an dem Spannteil gelagert
ist, an (F i g. 7).
Die Verbindung des Motors 78 mit dem Spannteil 73 (F i g. 9) erfolgt über eine Zahnstange 89, die mit dem
Motor 78 verbunden ist und mit einer Verzahnung 91 am oberen Ende einer vertikalen Welle 92 in Eingriff
steht die drehbar in dem Prüfgerüst gelagert ist. Eine am unteren Teil der Welle befindliche Verzahnung 93
steht mit einer Zahnstange 94, die an dem Spannteil 73 gelagert ist in Eingriff. Auf ähnliche Weise betätigt der
Motor 79 seinen Spannteil 73 über eine Zahnstange 95 (F i g. 6), die eine vertikale Welle 96 antreibt, welche
ihrerseits eine Zahnstange 97, die mit dem Spannteil verbunden ist, betätigt
Zweckmäßigerweise werden die Motoren 76, 77, 78 und 79 zunächst mit relativ niedrigem Druck betätigt
um die entsprechenden Spannteile in ihre Verriegelungsstellung zu bringen. Die Spannteile 72 kommen
hierbei an festen Bezugsanschlägen, wie sie teilweise bei 101 in F i g. 5 dargestellt sind, zur Ruhe wo sie unter
relativ hohem Druck gehalten werden, während die Spannteile 73 sich unter hohem Druck weiterbewegen
um den Motor sicher in dem Laufgerüst zu verankern. Der vordere Spannteil 73 (F i g. 8) hat eine Keilfläche
102, die an dem Motor angreift und diesen gegen den vorderen Anschlag drückt Auf diese Weise wird der
Motor in einer genauen Bezugslage bezüglich des Laufgerüstes sowohl parallel als auch im rechten Winkel zu
der Kurbelwellenachse festgehalten.
Die Wellen 83 und 87 betätigen außerdem ein Paar Hilfsspannschieber oder Hilfsspannteile 103 bzw. 104,
die den unteren Teil des Motors in seiner Lage halten. Die Hilfsspannteile 103 und 104 sind zu der Kurbelwellenachse
ausgerichtet und liegen zwei Vibrationsmeßwertgebern 105,106 gegenüber, die verschiebbar unterhalb
des Laufgerüsts angeordnet sind. Die Betätigung der Hilfsspannteile 103,104 erfolgt über die verlängerten
Verzahnungen 107,108 am unteren Ende der Welle 83 bzw. 87. Diese Verzahnungen stehen mit den Zahnstangen
der Wellen 103,104 in Eingriff, wie dies in den F i g. 7 und 10 dargestellt ist Wie die Spannteile 72,73
greifen auch die Hilfsspannteile 103 und 104 an Bezugs aufnahmeflächen des Motors an. Sie werden gleichzei
tig mit der Bewegung der oberen Spannteile 72 voi den umsteuerbaren Motoren 76 und 77 gesteuert Si«
werden also zunächst unter relativ niederem Druck un< dann unter hohem Druck vorgeschoben und an Bezugs
anschlagen gehalten.
Die Meßwertgeber 105.106 werden durch umsteuei
bare Schubkolbenmotoren 109,111 vor und zurück be
wegt; sie tragen an ihrem hinteren Ende Schwingungswandler 112, 113. Diese Wandler, nach herkömmlicher
Art aufgebaut, arbeiten nach einem Trägheitsprinzip in Abhängigkeit von auftretenden Vibrationen. In der
Praxis ist die zum Wandler gehörige Frequenz-Spannungskurve mit einer Gewicht/Weg-Eichung versehen,
und die Unwuchtmessung des Motors hängt von dem Verhältnis des über die Wandler gemessenen Gewicht-Weg-Wertes
zur Winkellage bei dieser Messung in bezug auf die obere Totpunktlage des Schwungrades des
Motors ab. Zum Beispiel bezieht sich die Lage des oberen Totpunktes bei einer Vierzylindermaschine auf den
Zylinder Nr. 1. Die Lage des oberen Totpunktes wird während des Tests durch einen einziehbaren Abstandsführer
114 gemessen, der seitlich in dem Spannteil 72
(F i g. 8) eingebaut ist.
Die Meßwertgeber 105,106 sind soweit wie möglich
hinten bzw. vorne an dem Motor 26 angebracht, um die Messung des dynamischen Gierens zu ermöglichen; sie
liegen in der Ebene der Kurbeiwellenmittellinie und stehen rechtwinklig auf dieser. Für die Vor- und Rückbewegung
der Wandler sind Begrenzungsschalter 115, 116 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform
wird bei jedem Motor 26, nachdem er in seiner endgültigen Prüf stellung bezüglich des Prüfgerüstes fixiert
wurde, die Palette 25 auf der der Motor ruht mit Hilfe von Vorrichtungen, die noch beschrieben werden,
durch Abwärtsbewegen der Hubvorrichtung 31 entfernt, um die Meßwertgeber 105, 106 an den Motor
heranbringen zu können. Obwohl die Meßwertgeber 105, 106 theoretisch mit dem Prüfgerüst anstelle des
Motors zusammenwirken könnten, da beide miteinander starr verbunden sind, wird der direkte Eingriff auf
den Motor bevorzugt.
Bei einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) sind die Meßwertgeber weggelassen und die
Wandler direkt am Prüfgerüst 45 so weit vorne und hinten wie möglich befestigt, damit sie auf horizontale
Schwingungen senkrecht zur Achse des Motors ansprechen.
Zwei Hubhaken 117,118(Fi g. 8) sind dazu vorgesehen,
den Motor 26 in seine endgültige arretierte Lage bezüglich des Prüfgerüstes zu heben, nachdem die
Spannteile 72, 73, 103 und 104 mit dem Motor in Eingriff
gebracht wurden. Die Hubhaken heben den Motor um einen geringen Betrag an, wobei sie in ösen 119,
121 eingreifen, die in an dem Motor 26 befestigten Laschen vorgesehen und teilweise mit gestrichelten Linien
in F i g. 8 dargestellt sind. Der Motor wird so weh angehoben bis die am Motorblock vorgesehenen Auf nahmeflächen 74,75 an den genau lagerichtigen Unterseiten 122,123 der Spannteile 7Z 73 zur Anlage kommen. Die Hubhaken 117,118 sind an zwei horizontalen,
drehbaren Wellen 124.125, die an dem Prüfgerüst gelagert sind, angebracht Wie in Fig.4 dargestellt, er-
strecken sich die Wellen zwischen den Seitenwänden 62,63 des Prüfgerüstes; sie ragen über die vordere Seitenwand 63 hinaus nach hinten fort und tragen dort die
Zahnräder 126,127. Die Wellen sind zwischen einer ersten Lage, in der die Hubhaken in ihrer unteren oder 6c
zurückgezogenen Lage sind und einer zweiten Lage, in der die Hubhaken 117 im Gegenuhrzeigersinn und die
Hubhaken 118 im Uhrzeigersinn bewegt wurden, hm und her bewergbar (F i g. 8), um mit den ösen des Motors in Eingriff gebracht werden zu können.
Die Wellen 124,125 werden über zwei umsteuerbare Schubkolbenmotoren 128,129 betätigt, die hintereinander auf der Außenseite der Seitenwand 63 angebracht
sind. Der Motor 128 betätigt eine Zahnstange 131, die oben mit dem Zahnrad 127 in Eingriff steht, während
der Motor 129 mit einer Zahnstange 132 verbunden ist, die mit der Unterseite des Zahnrades 126 zusammenwirkt.
Daraus folgt, daß, wenn die Motoren nach oben und in F i g. 5 nach links bewegt werden, die Wellen in
der Weise gedreht werden, daß die Hubhaken den Motor 26 anheben, während eine umgekehrte Bewegung
ein Absenken der Hubhaken bewirkt. Feder-Ausgleichselemente 133 sind zwischen den Zahnstangen vorgesehen,
damit nach der Anlage der Bezugsanschläge an den Aufnahmeflächen 122,123 der Spannteile diese fest
in ihrer Lage gehalten werden.
Um zu verhindern, daß die Hubhaken 117, 118 bei einem Absinken des Luftdruckes der umsteuerbaren
Schubkolbenmotoren 128,129 ein unbeabsichtigtes Absenken des Motors bewirken, ist ein Verriegelungselement
161 vorgesehen, das durch eine Feder 162 in Richtung auf eine Stellung vorgespannt ist, in der es
eine in der Nähe der Zahnstange 132 befindliche Mutter 163 daran hindert, sich in F i g. 5 nach rechts zu
bewegen und damit die Hubhaken freizugeben.
Das Verriegelungselement 161 ist mit dem Kolben eines pneumatischen Zylinders 164 verbunden, und dieser
Zylinder ist direkt mit einer Druckluftquelle verbunden, die die Motoren 128,129 versorgt. Solange diesen
beiden Motoren Druckluft zur Verfügung steht, wird das Verriegelungselement 161 in einer Stellung
gehalten, in der es die Bewegung der Zahnstange 132 hemmt Im Falle eines Druckverlustes dagegen wird
das Verriegelungselement 161 ausgefahren und blokkiert
die Mutter 163.
Das Prüfgerüst ist noch mit anderen Geräten ausgerüstet, die aber nicht zur vorliegenden Erfindung gehören
und deshalb nicht im einzelnen beschrieben sind. Zum Beispiel wird ein Öldruckprüfgerät durch einen
Schubkofbenmotor 134 in und aus seiner Arbeitsstellung (F i g. 8) bewegt Zum Einstellen des Zündverteilers
des Motors 26 ist ein Verteilerantriebsmechanismus 135 vorhanden (FJ g. 5 und 11).
Wenn der Motor 26 kalt getestet werden soll, d. h. von einer umlaufenden Antriebsquelle aus, so wird
dazu ein Hydraulikmotor 136 verwendet (Fig. 12 bis 15). Dieser Motor, der nach Art einer Axialkolbentaumelscheibenkonstruktion
mit fester Förderung aufgebaut sein kann, ist durch eine Haltevorrichtung 137 aul
der Seitenwand 63 des Prüfgerüstes 45 angebracht Be dem Motor 136 handelt es sich zweckmäßigerweise urr
eine relativ kleine leichtgewichtige Einheit die vor einer größeren, schwereren Hydraulikpumpe mit regel
barer Förderleistung angetrieben wird, strichpunktier
bei 138 in F i g. 2 eingezeichnet; sie steht auf dem Bo den an der Längsseite des Prüfstandes 21. Das hydro
statische System, das den Motor 136 und die Hydraulik pumpe 138 umfaßt, stellt einen geschlossenen hydrauli
sehen Kreislauf dar, und bildet einen Steuerkreis mi festen mechanischen Anschlägen an der regelbare!
Hydraulikpumpe, um eine reproduzierbare Genauig keit bei vorgegebenen PrüfdrehzahleinsteUungen zu ei
lauben. Reproduzierbare genaue Meßergebnisse kön nen aber auch ohne solche feste Anschlage mit einet
geschlossenen Regelkreis erreicht werden.
Bei einem geschlossenen Regelkreis kann der Motc 26 im Eigenlauf gefahren werden, wobei der Hydraulik
motor 136 als Pumpe und die Hydraulikpumpe 138 al Motor arbeiten. Die Fördermengenleistung der H3
draulikpumpe 138 kann dabei verändert werden, ui verschiedene Last- und Trägheitsbedingungen des Mc
(O)SNtTi
tors, wie Bergauf- oder Bergabfahrt, nachzubilden.
Die Abtriebswelle 139 des Motors 136 ist koaxial zu der Kurbelwelle des Motors, deren Nabe und dazugehörige
Scheiben strichpunktiert bei 140 in F i g. 12 dargestellt sind. Eine Büchse 141 ist mit der Welle 139 fest
verkeilt und trägt ein elastomeres Kupplungselement, das allgemein bei 142 angedeutet ist. Dieses Kupplungselement
ist auf der Büchse 141 verschiebbar angeordnet und mit dieser durch einen Keil 143 verbunden.
Das Kupplungselement hat einen metallischen Innenteil 144, einen metallischen Außenteil 145 und eine
elastomere Zwischenschicht 146. Die Teile 144,145 und
146 sind miteinander verklebt. Das elastomere Element kann z. B. aus Urethan 60 Durometer bestehen, was annäherungsweise
einen Fluchtfehler von 0,25 bis 0,375 mm erlaubt. Dieses Teil dient also als Isolationsdämpfer zur dynamischen Entkopplung des angetriebenen
Teils 145 von den anderen Teilen und dient außerdem dazu, das Verhältnis zwischen dem parasitären
Gewicht und "dem Gewicht des Motors weiter zu vermindern.
Das äußere Ende des Teiles 145 trägt zur Zentrierung mit der Nabe der Kurbelwelle eine konische Fläche
147. Ein Paar Antriebsbacken (Fig. 14) ragen aus dem Teil 146 vor und können in zwei Nuten der Nabe
der Kurbelwelle eingreifen, wie dies strichpunktiert bei 149 (F i g. 12) eingezeichnet ist. Das Kupplungselement
142 wird durch eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder 150, die sich zwischen dem äußeren Ende des
Kupplungselementes 142 und der Welle 139 befindet, in seine Eingriffslage mit der Kurbelwelle gedrückt. Ein
verzahntes Element 151 ist auf dem Teil 145 angebracht und ein Fühler 152 in der Nähe dieses Teiles ist
zur Messung der Drehzahl angebracht
Zum Rückholen des Kupplungselementes 142 ist eine Vorrichtung vorgesehen, bestehend aus einem umsteuerbaren
Schubkolbenmotor 153 (Fig. 14), der einen gegabelten Hebel 154 betätigt, welcher bei 155
schwenkbar mit einem Kupplungsgehäuse 156 verbunden ist. Die Backen 157 (Fig. 15) des gegabelten Hebels
154 tragen Rollenlager 158, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Teiles 1145 befinden. Wenn der
Motor 153 aus seiner Stellung nach F i g. 15 nach oben bewegt wird, kommen die Rollenlager 158 mit der Verzahnung
151 in Eingriff und ziehen das Kupplungselemen*
142 in seine in Fi g. 12 strichpunktierte Stellung zurück.
Im Betrieb wird ausgehend von einem Ausgangszustand,
in dem ein Motor 26 gegenüber dem Prüfstand 21 angekommen ist, der Motor 26 durch die Hebevorrichtung 27 mit seiner Palette 25 von der Fördereinrichtung 24 abgehoben, worauf die Ableitevorrichtung
29 den Motor und seine Palette in eine bestimmte Stellung in dem Prüfgerüst zieht Zu diesem Zeitpunkt ist
das Prüfgerüst durch die konischen Sperrzapfen 48,49 in der Rahmenkonstruktion 33 verankert Das Prüfgerüst weist deshalb eine genaue Ausrichtung in bezug
auf die Rahmenkonstruktion 33 auf.
Nachdem die Sicherheitstüren 55 und 56 geschlossen worden sind, werden die Spannteile 72 und 73 in Rieh- &>
tung des Motors 26 vorbewegt, wobei die hinteren Spannteile 73 den Motor gegen den vorderen Anschlag
69 drücken. Der Motor wird seitlich durch diese Spann
teile, sowie durch die Spannteile 103 und 104, die sich gemeinsam mit den Spannteflen 72 vorbewegen, in seine richtige Lage gebracht
Anschließend werden die Hubhaken 117, 118 betätigt, um den Motor 26 anzuheben und ihn mit Hilfe der
Anlageflächen 122,123 an den Spannteilen 72,73 genau
auszurichten. Somit wird der Motor an dem Prüfgerüst in einer nach vorne und hinten weisenden Richtung sowie
seitlich und in vertikaler Richtung sicher befestigt. Die Hubvorrichtung 31 senkt die Aufnahmepalette 25
so weit ab, daß Vibrationsmeßwertgeber 105, 106 bis zum Eingriff mit dem Motor vorbewegt werden können.
Anschließend wird der die drehbar gelagerte Kurbelwelle antreibende Motor 136 mit der Kurbelwellennabe
140 durch Betätigung des Schubkolbenmotors 153 gekuppelt, wobei die Druckfeder 150 das Kupplungselement
142 in Fi g. 12 nach links bewegt. Der Motor 136 wird so lange mit sehr geringer oder Kriechdrehzahl
gefahren bis die Antriebsbacken 148 des Kupplungselementes 142 in die Nuten 149 der Kurbelwellennabe
eingreifen; anschließend wird der Motor auf Leerlaufdrehzahl hochgefahren. Der Öldruck wird überwacht
und der Zündverteilereinstellmechanismus des Motors betätigt. Die Amplitude der Wandlerbewegung
kann bei dieser niedrigen Drehzahl überwacht werden, um eine übermäßige Geräuschentwicklung festzustellen.
Während das Prüfgerüst noch mit der Rahmenkonstruktion verriegelt ist, wird der Motor 26 durch den
Motor 136 auf eine verhältnismäßig hohe Drehzahl hochgefahren (z.B. 1800 Umdrehungen/Minute). Anschließend
wird das Prüfgerüst durch Zurückziehen der konischen Sperrzapfen 49 entriegelt. Die dynamische
Unwucht des Motors 26 wird durch die selektiv auf die spezielle Umdrehungsfrequenz abgestimmten seismischen
Meßwertgeber dadurch gemessen, daß die Größe und die Winkellage der Motorumlaufbewegung in
bezug auf den oberen Totpunkt festgestellt werden. Die seismischen Meßwertgeberwandler werden über
den Frequenzbereich zur Kontrolle der Geräuschentwicklung bei dieser Drehzahl überwacht.
Die in zwei Richtungen schwenkbare Halterung des Prüfgerüstet 45 ermöglicht eine genaue und richtige
dynamische Unwuchtmessung. Wegen dieser schwenkbaren Halterung sind das Prüfgerät und der Motor von
der Rahmenkonstruktion entkoppelt. Die Achse der oberen Lageranordnung 46 geht zweckmäßigerweise
durch den Schwerpunkt des Motors 26 während die Achse der unteren Lageranordnung 47 parallel zur
Kurbelwellenachse verlaufen kann.
Es ist erforderlich, daß der Motor 26 mit einer so hohen Drehzahl angetrieben wird, daß eine dynamische
Bewegung auftritt Die den Motor und die Aufhängung umfassende Anordnung hat zwei Eigenfrequenzen
Wenn der Motor in Gang gesetzt und die Drehzahl erhöht werden, bewegen sich der Motor und die Aufhängung gemeinsam in einer zur Drehachse der Kurbelwelle senkrechten Richtung, wenn in dem Motoi
eine statische Unwucht vorhanden ist In diesem FaI! erfolgt die Drehung um die waagrechte Schwenkachse
bzw. die Achse der unteren Lageranordnung 47 und die seismischen Meßwertgeberwandler sind in Phase, wo
bei sie sich gemeinsam vor- und zurückbewegen. Wird die Drehzahl über diesen Punkt hinaus erhöht und ist ir
dem Motor eine dynamische Unwucht vorhanden, se werden der Motor und die Aufhängung beginnen, sich
um den Schwerpunkt des Systems zu drehen, d. h. um
die vertikale Schwenkachse oder obere Lageranordnung 46, wobei die seismischen Meßwertgeberwandlei
die Amplitude dieser Bewegung durch eine Bewegunf messen, die um 180° phasenverschoben ist
nicht zur vorliegenden Erfindung gehören, werden ausgeführt solange der Motor mit hoher Drehzahl angetrieben
wird. Zum Beispiel können die zur zeitlichen Steuerung bei hoher Drehazhl dienende Markierung
mit und ohne Vakuum sowie der Öldruck überprüft 5, werden.
Anschließend werden das Prüfgerüst 45 durch Betätigung der konischen Sperrzapfen 49 wieder mit der
Rahmenkonstruktion verriegelt und die Drehzahl der Kurbelwelle durch den Motor 136 auf Null gebracht.
Die Meßwertgeber 105, 106 werden zurückgefahren, die Palette 25 wird angehoben und andere Organe, wie
der Fühler für den oberen Totpunkt, die Öldruckmeßvorrichtung und der Zündverteilerstellmechanismus,
werden abgetrennt. Das Kupplungselement 142 wird ebenfalls durch Betätigen des Schubkolbenmotors 153
zurückgezogen. Die Hubhaken 117, 118 werden durch die Motoren 128,129 abgesenkt und die Spannteile 72
73, 103 und 104 werden durch Motoren 76, 77, 78 und 79 zurückgefahren. Die Sicherheitstüren 55, 56 werder
geöffnet und der Motor und seine Palette werden übei die Ablegevorrichtung 29 auf die Hauptfördereinrich
tung 24 zurückgebracht.
Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Prüfstand, für die Messung der Unwucht von Kraftfahrzeugmotoren, mit einem an einer Rahmenkonstruktion beweglich aufgehängten Prüfge-
rüst in dem der zu prüfende Motor lagerichtig aufnehmbar ist sowie mit Meßfühlern, durch die die
Bewegung des aufgenommenen Motors bei umlaufender Kurbelwelle meßbar ist dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerüst (45) umge-
kehrt U-förmig ausgebildet und oben an der Rahmenkonstruktion (33) um mehrere Achsen frei drehbar aufgehängt ist und daß es Spannvorrichtungen
(72, 73, 103, 104) aufweist durch die der Motor (26) starr festspannbar ist
2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Prüfgerüst (45) mit der Rahmenkonstruktion (33) verriegelbar ist
3. Prüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß auf dem Prüfgerüst (45) ein mit
der Kurbelwelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugmotors kuppelbarer Antriebsmotor (136) angeordnet ist
4. Prüfstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Kurbelwelle mit dem Antriebs-
motor (136) durch eine den zu prüfenden Kraftfahrzeugmotor (26) von dem Antriebsmotor (136) dynamisch entkoppelnde Kupplung (142) verbindbar
5. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die
Rahmenkonstruktion (33) mit einer Ableitevorrichtung (29) versehen ist durch die ein auf einer Palette
(25) durch eine Förderanlage (24) bewegter, zu prüfender Kraftfahrzeugmotor (26) in das Prüfgerüst (45) einführbar ist und daß unter dem Prüfgerüst (45) eine Hubvorrichtung (31) angeordnet ist
durch welche nach dem Einspannen des Kraftfahrzeugmotors (26) in das Prüfgerüst (45) die Palette
(25) absenkbar ist
6. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Spannvorrichtung (72, 73,103,104) zwei Paare horizontal verschieblicher Spannteile (72,73) aufweisen, die
auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugmotors (26) in dem Prüfgerüst (45) angeordnet und mit Bezugsflächen an dem Kraftfahrzeugmotor in Eingriff bringbar sind; daß das Prüfgerüst (45) mit Servomotoren (76,77,78,79) zum Betätigen der Spannteile (72, 73) sowie mit einem an
seinem vorderen Ende angeordneten Anschlag (69) versehen ist und daß eines der Spannteile (73) eine
Einrichtung (102) aufweist durch die der Kraftfahrzeugmotor (2b) bei der Zustellbewegung des Spannteiles (73) gegen den Anschlag (69) angedrückt wird.
7. Prüfstand nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß in dem Prüfgerüst (45) vertikale
Wellen (83, 87,92, 96) drehbar gelagert sind, durch welche die Motoren (76,77,78,79) über einen Zahnstangen-Ritzel-Trieb mit den Spannteilen (72, 73)
verbunden sind.
8. Prüfstand nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der ersten Spannteile
(72, 73) ein gleichzeitig mit diesen betätigbares drittes Paar Spannteile (103, 104) angeordnet ist.
9. Prüfstand nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß mit horizontal verschieblichen Fühlern
versehene Meßwertgeber (105,106) gegenüber dem
dritten Paar SpannteUe (103, 104) in dem Prüfgeriist (45) angeordnet smd\ and daß die Fühler der
Meßwertgeber (105,106) und das dritte Paar Spannteile (103, 104) mit der Kurbelwellenachse ausgerichtet sind.
10. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Prüfgerüst (45) in einem ersten Lager (46) um eine vertikale Achse drehbar und in einem zweiten Lager
(47) um eine horizontale Achse drehbar aufgehängt ist
11. Prüfstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Achse des horizontalen Lagers (47)
rechtwinklig zu der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors (26) verläuft
!^Prüfstand nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Prüfgerüst (45) mit beweglich gelagerten Hubhaken (117,
118) versehen ist die an sich gegenüberliegenden Stellen des Kraftfahrzeugmotors angreifen und die
zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung, in welcher der Kraftfahrzeugmotor gegen die Spannteile (72, 73, 103, 104)
gedrück* ist bewegbar sind.
13. Prüfstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Hubhaken (117, 118) an zwei in
dem Prufgerüst (45) drehbar gelagerten, untereinander parallelen Wellen (124, 125) befestigt sind,
und daß diese Wellen (117,118) durch in dem Prüfgerüst (45) angeordnete Servomotoren (128, 129)
verschwenkbar sind.
14. Prüfstand nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet daß den Hubhaken (117, 118) eine Verriegelung (161, 162, 163) zugeordnet ist durch
die sie bei einem Druocabfall in den Servomotoren (128, 129) in ihrer ausgefahrenen Stellung gehalten
werden.
15. Prüfstand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die Antriebe der Hubhaken (117,118)
hin- und hergehende Zahnstangen (131,132) enthalten und daß die Verriegelung (161, 162, 163) ein
durch eine Feder (162) vorgespanntes Verriegelungselement (161) aufweist durch das die Bewegung der Zahnstangen (131,132) bei sich abwärts
bewegenden Hubhaken (117, 118) blockierbar ist und das durch den Kolben eines pneumatischen
Zylinders (164) in seiner zurückgezogenen Stellung haltbar ist
16. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Prüfgerüst (45) aus einem leichten Werkstoff hergestellte
hintere und vordere vertikale Seitenwände (62 bzw. 63) sowie zwischen diesen Seitenwänden angeordnete obere und untere horizontale Verbindungswände (64 bzw. 65) aufweist
17. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rahmenkonstruktion (133) vier vertikale Stützen (34, 35, 36, 37) sowie deren obere Enden verbindende horizontale Träger (39, 41, 42, 43) aufweist
und daß das Prüfgerüst (45) an diesen Trägern aufgehängt ist.
18. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß eines der
Spannteile der Spannvorrichtung (72, 73, 103, 104) mit einem Meßfühler für die Feststellung der Lage
des oberen Totpunktes des Kraftfahrzeugmotors (26) versehen ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00363054A US3834221A (en) | 1973-05-23 | 1973-05-23 | Test stand for vehicle engines |
US36305473 | 1973-05-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2356063A1 DE2356063A1 (de) | 1974-12-05 |
DE2356063B2 true DE2356063B2 (de) | 1976-07-15 |
DE2356063C3 DE2356063C3 (de) | 1977-03-03 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA988327A (en) | 1976-05-04 |
DE2356063A1 (de) | 1974-12-05 |
JPS5219245B2 (de) | 1977-05-26 |
JPS5026901A (de) | 1975-03-20 |
DE2365651A1 (de) | 1976-04-22 |
FR2230991A1 (de) | 1974-12-20 |
JPS50140707A (de) | 1975-11-12 |
SU564827A3 (ru) | 1977-07-05 |
IT992867B (it) | 1975-09-30 |
SU850027A3 (ru) | 1981-07-23 |
FR2230991B1 (de) | 1976-11-19 |
GB1430869A (en) | 1976-04-07 |
US3834221A (en) | 1974-09-10 |
DE2365651B2 (de) | 1980-09-18 |
GB1430870A (en) | 1976-04-07 |
JPS5219601B2 (de) | 1977-05-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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