DE3601251C2 - Rollenprüfstand zur Leistungsmessung und/oder Funktionsprüfung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Rollenprüfstand zur Leistungsmessung und/oder Funktionsprüfung, insbesondere Bremskraftmessung, von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon ein solcher Rollenprüfstand aus der DE-GmS 18 47 186 bekannt, bei dem zwei Rollenpaare beiderseits einer begehbaren Arbeitsgrube angeordnet sind. Als Sicherungsmittel zum Schutz einer Bedienungsperson vor sich bewegenden Teilen ist hier ein örtlich begrenztes Schutzgitter zwischen den Gestellen der Rollenpaare vorgesehen. Von Nachteil bei diesem Rollenprüfstand ist, daß diese Sicherungsmittel für eine Bedienungsperson in der Arbeitsgrube nur einen schlechten Schutz ergeben, so daß eine Gefährdung einem Person zum Beispiel durch eine laufende Kardanwelle bzw. eine Bremstrommel kaum ausreichend erscheint. Unter Umständen kann das Schutzgitter auch abgenommen werden, so daß seine Schutzfunktion vollständig entfällt. Ein derartiges Schutzgitter erfordert somit einen relativ hohen Aufwand und ergibt nur einen eng begrenzten Schutzbereich, der zudem leicht umgehbar bzw. ganz außer Funktion setzbar ist. Ein Rollenprüfstand mit einem die Arbeitsgrube über einen längeren Abschnitt abdeckenden Schutzgitter ist zudem unerwünscht, da es die Bedienungsperson bei ihrer Prüfarbeit behindern könnte.

Ferner ist aus der DE 26 09 237 A1 eine Einrichtung zur Überwachung einer Waschstraße und Zählung durchfahrender Kraftfahrzeuge bekannt. Diese Einrichtung weist am Ausgang der Waschstraße eine zur Zählung und Überwachung dienende Doppellichtschranke auf, bei der die beiden einzelnen Lichtschranken in ihrer Lage speziell angeordnet sind und deren Impulse so verwertet werden, daß eine einwandfreie Zählung von Kraftfahrzeugen-möglich ist und ein Betreten der Waschstraße vom Ausgang her überwacht werden kann. Diese Einrichtung dient primär als Zählanlage und lehrt keine Absicherung einer Arbeitsgrube bei einem Rollenprüfstand.

Weiterhin ist aus der DE 23 43 096 A1 eine Sicherungsvorrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einer Lichtschranke bekannt. Diese Sicherungsvorrichtung arbeitet mit zwei Gruppen von senkrecht zueinander in einer Ebene angeordneten Lichtschranken, wobei in der Sicherungsebene durch Ausschalten von einzelnen Lichtschranken ein Fenster zum Arbeiten mit dem Werkstück angeordnet ist. Diese Sicherungsvorrichtung wird im Zusammenhang mit einer großen Arbeitsmaschine verwendet, um eine Bearbeitung von sperrigen Werkstücken zu ermöglichen, welche in den die Bedienungsperson schützenden Lichtvorhang hineinragen oder diesen durchsetzen. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Abschalten der Antriebsvorrichtung bei großen Pressen oder Stanzen durch die Sicherungsvorrichtung vermieden. Mit dieser Sicherungsvorrichtung lassen sich flächige Lichtvorhänge erzielen, in denen fensterartige Durchbrechungen mit unterschiedlicher Form ausgespart werden. Eine Absicherung einer Arbeitsgrube bei einem Rollenprüfstand wird hier nicht gelehrt, zumal auch keine passiven Infrarot-Sensoren verwendet werden.

Aus der DE-Z, "Elektrotechnik", 67, Heft 7, 10. April 1985, Seiten 18 bis 24 ist es bekannt, passive Infrarotsensoren zur Überwachung gefährlicher Arbeitsbereiche einzusetzen. Als konkrete Beispiele werden eine Abwickelvorrichtung einer Drahtziehmaschine, eine Schrotthaspel, eine Kreuzungsüberwachung für Fahrzeuge in einer Werkhalle oder ein Industrieroboter angeführt, wobei beim Industrieroboter ein berührungslos arbeitender Sensor mit Wandgeometrie zum Einsatz an dessen einer Seite vorgeschlagen wird. Im vorliegenden Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Einsatz von Bewegungsmeldern zur Überwachung von größeren räumlichen Bereichen zu schwierigen Verhältnissen führt. Auch wird für die Selbstüberwachung von Infrarot-Sensoren vorgeschlagen, Strahlungsempfänger und Verstärkerschaltung verdoppelt auszulegen. Ein Hinweis auf die Absicherung einer Arbeitsgrube bei einem Rollenprüfstand wird hier jedoch nicht gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Rollenprüfstand der eingangs genannten Art die Sicherungsmittel zum Schutz einer Bedienungsperson vor sich bewegenden Teilen mit einfachen Mitteln zu verbessern.

Ausgehend von dem gattungsbildenden Rollenprüfstand wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs erreicht. Ein derartiger Rollenprüfstand hat den Vorteil, daß er mit relativ wenig Aufwand eine billige Schutzvorrichtung ermöglicht, die trotzdem ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet. Durch die vorgeschlagene Kombination von aktiven und passiven Sensoren wird das Außerfunktionsetzen der Sicherheitseinrichtung am Rollenprüfstand weitgehend verhindert. Dadurch daß die Sensoren in Reihe geschaltet sind, läßt sich ein besonders hohes Maß an Sicherheit erreichen. Die Sicherheitseinrichtung ist ohne Weiteres auf unterschiedlich bauende Arten von Rollenprüfständen anwendbar und kann auch bei vorhandenen Rollenprüfständen leicht nachgerüstet werden. Zudem arbeitet sie mit handelsüblichen und damit billigen Sensoren.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rollenprüfstands möglich. Eine besonders einfache und billige Bauart ergibt sich, wenn die Sensoren gemäß Anspruch 2 unmittelbar an dem Gestell des Rollenprüfstands befestigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rollenprüfstand mit zugehöriger Arbeitsgrube,

Fig. 2 ei­ ne Draufsicht auf den Rollenprüfstand nach Fig. 1 ohne Kraftfahrzeug;

Fig. 3 einen Querschnitt nach III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 in vereinfachter Darstellung ein Block­ schaltbild einer Sicherheitsschaltung im Rollenprüfstand nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Rollenprüfstand 10, der eine zuge­ ordnete, von einer Bedienungsperson begehbare Arbeitsgrube 11 aufweist. Solche Rollenprüfstände werden bei Kraftfahr­ zeugen zur Leistungsmessung bzw. zur Bremskraftmessung ver­ wendet. Der Rollenprüfstand 10 weist - wie Fig. 2 und 3 näher zeigen - beiderseits der Arbeitsgrube einander gegen­ überliegende Gestelle 12 bzw. 13 auf, in denen jeweils ein Rollenpaar 14 bzw. 15 in an sich bekannter Weise gelagert ist. Die Gestelle 12, 13 des Rollenprüfstandes 10 sind re­ lativ zum Grubenrand 16 bzw. 17 so angeordnet, daß sie mit ihren Stirnflächen 18 bzw. 19 geringfügig über die Gruben­ ränder 16, 17 hinaus in die Arbeitsgrube 11 hineinragen.

Wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 näher zeigt, sind an diesem überstehenden Teil des Gestells 12 ein erster (21) sowie ein zweiter Sensor 22 gehäusefest angeordnet. In entsprechender Weise sind am Gestell 13 ein dritter (23) sowie ein vierter Sensor 24 angeordnet. Bei diesen vier Sensoren 21 bis 24 handelt es sich um passive In­ frarot-Sensoren. Der erste Sensor 21 arbeitet mit einem fächerförmigen Strahlenfeld 25, wobei hier einfachheits­ halber lediglich fünf Strahlenfelder in Fig. 1 angegeben sind. Diese Strahlenfelder 25 erstrecken sich, wie auch Fig. 2 und Fig. 3 näher erkennen lassen, in Längsrich­ tung der Arbeitsgrube 11 und erstrecken sich über einen stumpfen Winkelbereich, so daß das oberste Strahlenfeld 25 im wesentlichen parallel zum Boden der Arbeitsgrube ver­ läuft, während das andere, begrenzende Strahlenfeld 25 des ersten Sensors 21 den Raum unterhalb des Gestells 12 abta­ stet. In entsprechender Weise wie der erste Sensor 21 er­ faßt der zweite Sensor 22 mit seinem Strahlenfeld 26 die Arbeitsgrube 11 in der entgegengesetzten Längsrichtung. Dabei können sich die Strahlenfelder 25, 26 im Bereich unterhalb des Gestells 12 teilweise überschneiden. Wäh­ rend die Sensoren 21 und 22 die Arbeitsgrube am einen Grubenrand 16 abtasten, wird in entsprechender Weise der Bereich der Arbeitsgrube 11 nahe dem Grubenrand 17 von dem dritten und vierten Sensor 23 bzw. 24 abgetastet, die in entsprechender Weise am Gestell 13 befestigt sind. Da­ bei arbeitet der dritte und vierte Sensor mit entsprechen­ den Strahlenfeldern 27 bzw. 28. Ferner sind an den Stirn­ seiten 18 und 19 der Gestelle 12, 13 ein fünfter (29) so­ wie ein sechster Sensor 31 angeordnet, deren Strahlenfel­ der 32 bzw. 33 in Fig. 3 näher dargestellt sind und im wesentlichen quer zur Längsachse der Arbeitsgrube 11 ver­ laufen. Auch diese Sensoren 29, 31 sind passive Infrarot-Sensoren, die mit dem ersten bis vierten Sensor 21 bis 24 baugleich sind. Mit dieser Anordnung der passiven In­ frarot-Sensoren 21 bis 24, 29, 31 wird der gesamte Be­ reich der Arbeitsgrube 11 erfaßt, wobei insbesondere der engere Arbeitsbereich unterhalb der Gestelle 12, 13 be­ sonders stark mit Strahlenfeldern belegt ist.

Wie aus Fig. 2 näher hervorgeht, bilden der erste und der dritte Sensor 21 bzw. 23 darüber hinaus miteinander eine erste Lichtschranke 34, während der zweite und vierte Sensor 22, 24 eine zweite Lichtschranke 35 und der fünfte und sechste Sensor 29, 31 eine dritte Lichtschranke 36 bil­ den. Zu diesem Zweck sind die Sensoren 21, 22 und 29 am Gestell 12 jeweils als aktive Sender ausgebildet, während die zugeordneten Sensoren 23, 24 bzw. 31 am gegenüberlie­ genden Gestell 13 die zugehörigen Empfänger der Lichtschran­ ken bilden.

In Fig. 4 ist in vereinfachter Form als Blockschaltbild eine Sicherheitsschaltung 37 des Rollenprüfstandes 10 dargestellt. Dabei liegen die passiven Infrarot-Sensoren 21 bis 24 sowie 29, 31 in Serie zu den aktiv arbeitenden Lichtschranken 34 bis 36. Ein den Sensoren vorgeschalte­ ter Block stellt den Hauptschalter 38 des Rollenprüfstan­ des dar, der von einer Stromquelle 39 mit Energie versorgt wird. Der stromabwärts liegende Block 41 kann je nach Bau­ art des Rollenprüfstandes 10 ein Antriebsmotor für die Rol­ len 14, eine Bremseinrichtung oder z. B. auch eine Warnsi­ gnalanzeige sein.

Die Wirkungsweise des Rollensprüfstandes 10 wird wie folgt erläutert, wobei dessen Arbeitsweise als solche als an sich bekannt vorausgesetzt wird.

Eine Inbetriebnahme des Rollenprüfstandes 10 durch Betäti­ gung des Hauptschalters 38 kann nur erfolgen, wenn alle von den passiven Sensoren 21 bis 24 und den aktiven Sen­ soren 34 bis 36 erfaßten Sicherheitsbedingungen gleich­ zeitig erfüllt sind. Die passiven Infrarotsensoren 21 bis 24, 29, 31 arbeiten dabei als Bewegungsmelder, welche das Eindringen einer Person in den Schutzbereich erkennen. Wenn eine Person sich in der Arbeitsgrube 11 bewegt und sich z. B. im Strahlenfeld 25 von einem Strahl in den näch­ sten Strahl gelangt, so kann dies der Sensor 21 erfassen und dementsprechend ein Signal abgeben, damit über die Sicherheitsschaltung 37 der Rollenprüfstand 10 abgeschal­ tet oder eine andere Sicherheitsfunktion wahrgenommen wird. Um nun zu verhindern, daß einer oder mehrere der passiv arbeitenden Infrarot-Sensoren 21 bis 24 in fahr­ lässiger Weise z. B. durch Abdecken oder Beschädigung au­ ßer Funktion gesetzt werden, bilden diese passiven Sen­ soren 21 bis 24 zugleich Teile von aktiv arbeitenden Lichtschranken 34 bis 36. Würde somit im Betrieb versucht, durch Abdecken des ersten Sensors 21 das Strahlenfeld 25 auszuschalten, so wurde zugleich die erste Lichtschranke 34 unterbrochen und dementsprechend ein Signal abgeben, das über die Sicherheitsschaltung 37 wiederum zu einem Ab­ schalten des Rollenprüfstandes 10 bzw. zu einer ähnlichen Sicherheitsmaßnahme führt. Auf diese Weise läßt sich durch die kombinierte Anordnung und Schaltung von passiven In­ frarot-Sensoren mit aktiven Sensoren erreichen, daß die Sicherheitseinrichtung in dem gefährdeten Bereich der Arbeitsgrube 11 nicht ohne weiteres außer Funktion gesetzt werden kann.

Selbstverständlich sind an der gezeigten Ausführungsform Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzu­ weichen. So können anstelle der Lichtschranken auch aktiv arbeitende Infrarot-Schranken verwendet werden. Auch kann die Anzahl der passiven Infrarot-Sensoren je nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden, wobei unter Umständen auch ein einziger Infrarot-Sensor bei geeigneter Ausbil­ dung seiner Strahlenfelder zur Absicherung des gesamten Gefahrenbereichs in der Arbeitsgrube 11 verwendet werden kann. Ebenso ist es möglich, von den Lichtschranken eines der Bauelemente Sender oder Empfänger nicht am Gestell, sondern ortsfest in der Arbeitsgrube 11 anzuordnen. Selbst­ verständlich ist es auch möglich, durch geeignete Wahl des Anbringungsortes der aktiven Teile der Sensoren den engeren Arbeitsbereich in der Arbeitsgrube 11 in redundanter Weise zu schützen.

Claims (5)

1. Rollenprüfstand zur Leistungsmessung und/oder Funktionsprüfung, insbesondere Bremskraftmessung, von Kraftfahrzeugen, bei dem die Räder einer Fahrzeugachse auf Rollen abrollen, die vorzugsweise für jedes Rad paarweise beiderseits einer für eine Bedienungsperson begehbaren Arbeitsgrube angeordnet sind, wobei Sicherungsmittel zum Schutz der Bedienungsperson gegen sich bewegende Teile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungsmittel passiv arbeitende, den Gefahrenbereich der Arbeitsgrube (11) überwachende Infrarot-Sensoren (21, 22, 23, 24, 29, 31), angeordnet sind und daß den Infrarot-Sensoren (21 bis 24, 29, 31) zum Schutz gegen Außerfunktionsetzen mindestens eine mit Infrarot- oder Lichtstrahlen arbeitende, aktive Sicherungsschranke (34, 35, 36) zugeordnet ist und daß die passiven Infrarot-Sensoren (21, 22, 23, 24, 29, 31) und die aktiv arbeitende Sicherungsschranke (34, 35, 36) in Serie in einem elektrischen Schaltkreis (37) des Rollenprüfstandes (10) liegen.

2. Rollenprüfstand nach Anspruch 1, bei dem jedes Rollenpaar in einem Gestell angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven und aktiven Sensoren (21 bis 24, 34 bis 36) am Gestell (12, 13) angeordnet sind.

3. Rollenprüfstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Gestell (12, 13) auf entgegengesetzten Seiten zwei Infrarot-Sensoren (21, 22, 23, 24) angeordnet sind, welche die Arbeitsgrube (11) jeweils in Längsrichtung gesehen fächerförmig abtasten, wobei insbesondere im Bereich unterhalb des Gestells (12, 13) Überdeckung beider Strahlenfelder (25, 26) besteht.

4. Rollenprüfstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Gestell (12, 13) stirnseitig ein zusätzlicher Infrarot-Sensor (29, 31) angeordnet ist, dessen Strahlenfelder (32, 33) die Arbeitsgrube (11) im wesentlichen in Querrichtung durchdringen.

5. Rollenprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder passive Infrarot-Sensor (21 bis 24, 39, 31) Teil einer aktiven, aus Sender und Empfänger bestehenden Sicherungsschranke (34, 35, 36) ist.