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Verfahren und Vorrichtung zur PrüfunSder Bremsen von Kraftfahrzeugen
mit mehreren gleichzeitGg angetriebenen Achsen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Prüfung der Bremsen von Kraftfahrzeugen mit mehreren gleichzeitig
angetriebenen Achsen, die mechanik.1miteinander untrennbar gekoppelt sind, wobei
zwischen die beiden Räder einer jeden Achse Ausgleichsgetriebegeschaltet sind, bei
dem die Kraftfahrzeugrgdergegebenenfalls gestützt von Zollen in Drehung versetzt
werden und in Abhängigkeit von einem auf die jeweils zu prüfende Bremse ausgeübten
Druck die Bremskraft ermittelt.
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wird.
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Bei Kraftfahrzeugen mit mehreren gleichzeitig angetriebenen Achsen,
d.h. bei denen die einzelnen Achsen sich nicht mechanisch bezüglich ihres Antriebes
voneinander trennen lassen, da beispielsweise kein Ausgleichsgetriebe zwischen den
Achsen vorhanden ist, so daß beim Drehen der einen Achse bzw. der beiden auf einer
Achse sitzenden Räder in der gleichen Drehrichtung zwangsläufig auch die andere
Achse mitangetrieben wird, ist eine exakte Bremsenprüfung der einzelnen Bremsen
mit den bekanntgewordenen Bremsenprüfständennicht möglich. Dies liegt daran, daß
bei den bekannten Bremsenprüfständen nicht nur das Rad, dessen Bremse zu prüfen
war, umlief, sondern auch die Räder der anderen Achse, deren Bremsen nicht geprüft
wurden.
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Es lwrde zwar schon vorgeschlagen die Räder, deren Bremsen gerade
nicht gemessen werden sollen, auf Leerlaufrollen zu stellen oder di ese Räder anzuheben,
so daß sie frei mitdrehen können. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die
Bremswirkung der anscheinend leer mitdrehenden Räder in undefinierter Verteilung
beim jeweils gerade durchgeführten fPrüfvorgang an der zu untersuchenden Bremse
mitgemessen wurde. Außerdem besteht bei den bekannten Bremsenprüfständennoch die
Gefahr, daß das Rad mit der früher ansprechenden Bremse an der leerlaufenden Achse
sofort blockiert, während das andere Rad über das Differential doppelt so schnell
umläuft.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Prüfen der Bremsen von Kraftfahrzeugen mit mehreren gleichzeitig angetriebenen Achsen,
die mechanisch miteinander bezüglich des Antriebes untrennbar gekoppelt sind, zu
zeigen, welche die Prüfung der Bremse eines einzelnen Rades unter vollständiger
Ausschaltung bzw. unter weitgehender Ausschaltung der Bremswirkung der anderen gegebenenfalls
mitdrehenden Räder ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemaß
dadurch gelöst, daß bei der Prüfung eines der beiden Räder einer Achse die Räder
dieser Achse gegensinnig mit annähernd gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden,
so daß der im normalen Fahrlvetrieb die Antriebsbewegung der einen Achse auf die
andere bzw. auf die anderen Achsen übertragende Kopplungsmechanismus quasi in Ruhestellung
bleibt und daß bei gegensinnigem Antrieb der beiden Räder mit voneinander ahreichender
Geschwindigkeit wenigstens ein Rad der anderen Antriebsachse bzw. der anderen Abtriebsachsen
angehoben wird, so daß es frei durch drehen kann bzw. durchdrehen können.
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Außerdem kann bei dem eingangs genannten Verfahren die gestellte Aufgabe
noch dadurch gelöst werden, daß das Rad mit der zu prüfenden Brem se angehoben wird,
so daß es frei durchdrehen kann und das Rad, das auf der gleichen Kraftfahrzeugseite
auf der anderen Antriebsachse sitzt, bei Stillstand der beiden anderen auf der anderen
Kraftfahrzeugsefte liegenden Räder angetrieben wird, so daß die Antriebsbewegung
der Achse, auf welcher das angetriebene Rad sitzt, auf die Antriebsachse, auf welcher
das zur zu prüfenden Bremse gehörige Rad sitzt, übertragen wird.
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Hierbei kann bei schon vorausgegangener Bremskraftprüfungfür die Bremse
des angetriebenen Rades die Summe der Bremskräfte der Bremsen des angetriebenen
und des angehobenen Rades gemessen werden und durch Subtraktion die Bremskraft für
die zu prüfende Bremse des angehobenen Rades ermittelt werden.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die eingangs erwähnte Vorrichtung
mit zwei Rollensätzen ausgestattet, die die beiden Räder einer Kraftfahrzeugachse
antreiben können in der Weise, daß die beiden Rollensätze in entgegengesetzter Richtung
angetrieben werden. Bei gleicher Umlaufgeschwindigkeit
der beiden
Rollensätze kann dann an dem Kraftfahrzeugrad, dessen Drehrichtung der normalen
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges entspricht, die Bremse geprüft werden. Anschließend
wird dann die Drehrichtung der beiden Rollensätze jeweils umgekehrt, so daß nunmehr
die Bremse an dem anderen in Fahrtrichtung angetriebenen Rad gemessen werden kann.
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Während des Prüfvorganges kann durch eine Hebevorrichtung wenigstens
eines der beiden Räder der Achse, welche nicht auf den angetriebenen Rollen sätzen
aufstehen, angehoben werden, iim die Wirkung der zwischen den beiden Rollensätzen
auftretenden Geschwindigkeitsunterschiede zu kompensieren.
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Für den Antrieb in entgegengesetzten Drehrichtungen kann jedem der
beiden Rollensätze je ein Antriebsmotor zugeordnet sein. Diese Antriebsmotore sind
bevorzugt als Bremsmotore ausgebildet. Es kann jedoch auch für jeden Rollensatz
eine automatische Stillstandssicherung vorgesehen sein, welche beim Stillstand die
Rollen gegen Verdrehen sichert.
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In vorteilhafter Weise können die Meßwerte von einem Bremskraftschreiber,
der die Bremskräfte in Abhängigkeit vom Einsteuerdruck registriert, bei der Prüfung
der auf der linken Kraftfahrzeugseite liegenden Räder der beiden Antriebsachsen
zusammen auf ein erstes Diagramm und die Meßwerte der Räder auf der rechten Kraftfahrzeugseite
der beiden Antriebsachsen zusammen auf ein zweites Diagramm aufgetragen werden.
Hierdurch ist es möglich, daß durch einfaches Ablesen die Bremskräfte der Räder
der zweiten Achse ermittelt werden können, nachdem die Bremskräfte der Räder der
ersten Achse bereits festliegen. Bei einer dritten Achse kann dann der Differenzbetrag
zwischen dem Meßwert der Räder der zweiten Achse und der Gesamtbremskraft der Räder
der zweiten und dritten Achse die Bremskraft der Räder der dritten Achse ergeben.
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Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß bei Kraftfahrzeugen,
bei denen der Antrieb gleichzeitig über mehrere Achsen erfolgt und bei denen diese
Achsen sich nicht mechanisch trennen lassen bzw.
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bei denen zwischen den Achsen kein Ausgleichs getriebe vorhanden ist,
trotzdem die Bremsen der einzelnen Räder getrennt für sich geprüft werden können,
ohne daß eine undefinierte Beeinflussung durch mitdrehende Räder anderer Achsen
erfolgt. Beispielsweise können beim gegensinnigen Antreiben der auf den beiden Rollensätzen
der Prüfeinrichtung aufstehenden Räder mit gleicher Geschwindigkeit nacheinander
die Bremskräfte an diesen Rädern gemessen werden. Anschließend können dann die Räder
der nächstfolgenden Achse auf die Rollensätze der Prüfvorrichtung aufgefahren werden
und in der gleichen Weise der Prüfvorgang an den Rädern dieser Achse durchgeführt
werden. Dieser Vorgang wiederholt sich für jede Achse des Kraftfahrzeuges. Wie schon
erwähnt, können geringe Geschwindigkeitsänderungen zwischen den Rollensätzen keinen
nachteiligen Einfluß hervorrufen, da wenigstens ein Rad der Achse, deren Räder gerade
nicht-geprüft 'werden, angehoben wird Die durch das freie Mitdrehen dieses angehobenen
Rades hervorgerufene Einwirkung auf die Bremskraftniessung am gerade zu prüfenden
Rad ist so gering, daß sie innerhalb der Meßtoleranz liegt.
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In der beiliegenden Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Zeichnung soll die Erfindung noch näher
erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Ansicht eine Draufsicht auf
einen Bremsenprüfstand, wobei auch die mechanische Kopplung der Achsen des Kraftfahrzeuges
schematisch dargestellt ist; Fig 2 in schematischer Ansicht eine Meßvorrichtung
für die Bremskraftanzeige und
Fig. 3 Diagramme einer graphischen
Bremskraftanzeige.
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In der Fig. 2 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2 Antriebsachsen eines
Kraftfahrzeuges und mit den Bezugszeichen 3, 4 und 5, 6 die an diesen Achsen sitzenden
Räder bezeichnet. Eine Antriebswelle 7 mit einem Kegelrad 8, einem Tellerrad 9 und
einem ersten Ausgleichsgetriebe 10 für die Antriebsachse 1 sind in bekannter Weise
ausgeführt und im einzelnen nur schematisch dargestellt. Die zweite Antriebsachse
2, die ebenfalls mit einem Ausgleichsgetriebe 14 versehen ist, ist über ein Kegelrad
11, eine Gelenkwelle 12, ein Kegelrad 13 und ein Tellerrad 15 an die erste Antriebsachse
1 gekoppelt, so daß mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors die
beiden Achsen 1 und 2 gleichzeitig antreibbar sind.
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Wie insbesondere aus der Figur hervorgeht, fehlt ein zwischen die
beiden Achsen geschaltetes Ausgleichsgetriebe, so daß diese mechanisch miteinander
untrennbar gekoppelt sind.
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Die Räder 3 und 4 der ersten Antriebsachse 1 sind, wie das bei Brems
-prüfständen bereits bekannt ist, durch zwei Rollensätze 16, 17 unterstützt.
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Die Rollensätze 16 und 17 bestehen jeweils aus zwei Walzen 18, 19
bzw.
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20, 21, die beim Stillstand der Walzen automatisch gegen Verdrehung
durch eine nicht näher dargestellte automatische Stillstandssicherung gesichert
sein können. Jedem Rollensatz 16, 17 ist ein eigener Antriebsmotor 22, 23 zugeordnet,
der pendelnd aufgehängt ist und als Bremsmotor ausgeführt sein kann. Durch einen
Kettentrieb 24 bzw 25 können die Walzen 18, 19 bzw. 20, 21 der Rollensätze 16 und
17 drehfest miteinander verbunden sein.
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Die pendelnd abgestützten Antriebsmotore 22, 23 können sich auf einen
Kolben 26 einer mit Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, gefüllten.Kraftmeßdose 27
(Fig. 2) abstützen. Gleichzeitig mit der Bremskraft ändert
sich
der Druck in der Flüssigkeit in der Kraftmeßdose und dieser Druck wird über eine
Leitung 28 auf eine Anzeigevorrichtung 29 übertragen. In der Anzeigevorrichtung
29 wird der in der Flüssigkeit herrschende Druck in bekannter Weise wegproportional
auf einer Meßanzeigevorrichtung 30 zur Anzeige gebracht. Die Meßanzeigevorrichtung
30 kann so geeicht sein, daß die Bremskraft direkt in N abgelesen werden kann. Die
Bremskraftanzeige kann auch zur erleichterten Auswertung graphisch dargestellt werden,
wobei bekannte Einrichtungen, z. B. eine Einrichtung gemäß dem deutschen Patent
1 473 462, zur Anwendung kommen können.
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In der Fig. 3 sind Bremskraftkurven dargestellt, welche in Abhängigkeit
vom Luftdruck, mit dem die Bremse belastet wird, die Bremskräfte aufgezeich,net
sind. Der die Bremsen belastende Luftdruck wird über eine Leitung 32 einem Zylinder
31 zugeführt und mit Hilfe des Zylinders wird die Diagrammkarte entsprechend verschoben.
In einem ersten Diagramm 36 sind hierbei die Bremskraftkurven der linken Räder 3,
5 der Antriebsachsen 1, 2 aufgetragen und in einem zweiten Diagramm 37 sind die
Bremskraftkurven der Räder auf der rechten Kiaftfahrzeugseite aufgezeichnet.
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Zur Auswertung der Diagramme 36 und 37 wird noch im Zusammenhang mit
der Beschreibung der Wirkungsweise der dargestellte - Vorrichtungen näher eingegangen.
Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß . außer den gezeigten hydraulischen Anzeigeeinrichtungen
auch andere bekannte Einrichtungen der Druckmessung und Kraftmessung zur Anwendung
kommen können.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtungen ist die folgende:
Das zu prüfende Kraftfahrzeug wird auf den Bremsenprüfstand aufgefahren, wobei die
Räder 3, 4 der ersten Antriebsachse i l tin den beiden i'vollensätzen 16 und 17
unterstützt werden Zur Prüfung der Bremskraft der dem Rad 3 zugeordneten Bremse
treiben die Walzen 18 und 19 das Rad 3
in Fahrtrichtung an. Das
Rad n auf der Antriebsachse 1 wird durch die Walzen 20 und 21 in entgegengesetzter
Fahrtrichtung angetrieben, wobei die Geschwindigkeit in beiden Fällen gleich ist.
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Da die Walzen mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden und
die Räder 3, 4 mit gleicher Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung
sich bewegen, steht das Tellerrad 9 still, so daß kein Antrieb der zweiten Antriebsachse
2 iiber den Kupplungsmechanismus der aus dem Kegelrad 11, der Gelenkwelle 12 und
dem Kegelrad 13 besteht, erfolgt.
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Für die Bremsenprüfung an dem Rad 4 wird die Drehrichtung der beiden
Räder umgekehrt, so daß nunmehr das Rad 4 sich in Fahrtrichtung dreht und in gleicher
Weise die Bremsenprüfung durchgeführt wird. Zur Prüfung der Bremsen der Räder 5
und 6 auf der zweiten Antriebsachse 2 werden diese Räder auf die Rollen sätze 16
und 17 aufgesetzt, und es wiederholt sich der soeben beschriebene Prüfvorgang.
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Da geringfügige Ges chwindigkeits 5 cliwankiing en zwischen den beiden
Rädern 3 und 4 immer auftreten werden, verwendet man ein Hebemittel 38, um bei der
Prüfung beispielsweise der Räder an der Antriebsachse 1 eines der Räder der Antriebsachse
2 anzuheben, so daß es frei durchdrehen kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 ist dies das Rad 6, welches durch das Hebemittel 38 angehoben wird.
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Bei Geschwindigkeitsschwallkungen zwischen den Rollensätzen 16 und
17 wird sich das Tellerrad 9 in Abhängigkeit von der GeschwindigkeitsdifEerenz
bewegen,
wodurch auch die zweite Antriebsachse 2 angetrieben wird.
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Da eines der beiden Räder oder auch beide Räder angehoben sind - in
der Figur ist dies das Rad 6 - kann dieses,ohne nennenswerte Rück:rirkung auf die
erste Antriebsachse auszuüben, leer durchdrehen, so daß der Bewegungsausgleich auf
diese Weise erfolgt. Die Wirkung der Reibungskräfte des leer durchdrehenden Rades,
beispielsweise des Rades 6, ist jedoch derart gering, daß praktisch keine Meßwertverfälschungen
erfolgen.
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Auf der Meßanzeigevorrichtung 30 wird mit Hilfe der Anzeigevorrichtung
29 die tatsächlich vorhandene Bremskraft am jeweiligen Kraftfahrzeugrad aufgezeichnet.
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Zur Prüfung der Bremskraft des Rades 5 bzw. des Rades 6 auf der Antriebswelle
2 kann zum einen der oben schon beschriebene Prüfvorgang durchgeführt werden, nachdem
die Räder 5 und 6 auf die Rollensätze aufgefahren wurden. Zum anderen kann die Prüfung
der Bremskraft der dem Rad 5 zugeordneten Bremse noch so durchgeführt werden, daß
die Räder 3 und 4 auf den Rollensätzen 16 und 17 bleiben, wobei bei der Prüfung
der Bremskraft des Rades 5 das Rad 3 in Fahrtrichtung angetrieben wird und der Rollensatz
17, auf welchem sich das andere Rad an der Antriebsachse 1 befindet, festgehalten
wird. Gleichzeitig wird das Rad 5, dessen Bremse überprüft werden soll, durch die
Hebemittel 38 frei angehoben.
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Beim Antrieb des Rades 3 in Fahrtrichtung wird das Tellerrad 9 mit
der halben Geschwindigkeit angetrieben. Diese Bewegung des Tellerrades 9 wird über
die Kegelräder 11, 13 und die GelerOwelle 12 auf das Tellerrad 15 an der Antriebsachse
2 übertragen. Da das rechte Rad 6 an der Antriebsachse 2 fest auf dem Boden aufsteht
und das Rad 4 von den Walzen 20 und 21 festgehalten wird, dreht das angehobene Rad
5 mit der Geschwindigkeit des Rades 3 in Fahrtrichtung.
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Bei der Durchführung der Bremsprüfung wird von dem Bremskraftgeber
26 die Summe der Bremskräfte der Räder 3 und 5 an das Anzeigegerät 29 weitergeleitet.
Da die Bremskraft des Rades 3 durch die vorangegangene Messung schon ermittelt ist,
kann durch einfache Subtraktion die Bremskraft des Rades 5 errechnet werden. DieMessung
der Bremskraft des Rades 6 erfolgt anschließend in ähnlicher Weise, nur daß dann
das Rad 4, welches auf dem Rollensatz 17 aufsteht, in Fahrtrichtung angetrieben
wird und der Rollensatz 16 mit dem Rad 3 blockiert ist. Die Hebeeinrichtung 38 hebt
dann das Rad 6 frei an.
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Bei der graphischen Darstellung der Bremskräfte können gemäß Fig.
3 nun die Anzeigen für die auf der linsen Kraftfahrzeugseite befindlichen Räder
3 und 5 und für die auf der rechten Kraftfahrzeugseite befindlichen Räder 4 und
6 jeweils auf einem Diagramm 36 bzw. 37 durchgeführt werden.
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Im Diagramm 36 bzw. 37 ist die Bremskraft in N über dem Druck in den
Bremsleitungen in bar aufgetragen. Der Kurvenverlauf 39 stellt beispielsweise den
Bremskraftverlauf des Rades 3 in Abhängigkeit vor Druck in der Bremsleitung dar.
Die Kurve 40 beschreibt den Summenwert der Bremskräfte an den Rädern 3 und 5, so
daß die einzelnen Größen bei gleichgroßem Einsteuerdruck der Bremsleitungen miteinander
verzichten werden können. Beispielsweise stellt eine Größe 41 in der Figur die Bremskraft
des Rades 3 bzw. 4 bei einem Einsteuerdruck von 1, 8 bar dar. Eine Größe 411 stellt
die Bremskraft des Rades 5 bzw. 6 ebenfalls bei einem gleichen Einsteuerdruck von
1, 8 bar dar.
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Die maximale Bremskraft wird in allen Fällen beim Durchrutschen der
Räder erreicht, wobei aber die an sich bekannte Möglichkeit besteht, durch einfache
Extrapolation auch die Bremskraftwerte bei höheren Einsteuerdrücken, z. B. beim
Berechnungsdruck der Bremsanlage, zu ermitteln.