EP4728257A1

EP4728257A1 - LAUFTROMMELANORDNUNG FÜR EINEN REIFENPRÜFSTAND UND EINRICHTUNG ZUM SCHLEIFEN DER AUßENUMFANGSFLÄCHE DER LAUFTROMMEL

Info

Publication number: EP4728257A1
Application number: EP25765479.8A
Authority: EP
Inventors: Jens Eisenbeiss; Thomas Dwolinski; Roland BÖSL
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2024-09-04
Filing date: 2025-08-26
Publication date: 2026-04-22
Also published as: CN121175550A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand mit einer um eine Lauftrommelachse (4) von der Abtriebswelle (2) oder einer von der Abtriebswelle (2) drehbar antreibbaren Lauftrommelwelle (3) eines Drehantriebs drehbar antreibbaren Lauftrommel (20). Koaxial zur Lauftrommelachse (4) ist ein die Abtriebswelle (2) oder die Lauftrommelwelle (3) umschließender feststehender Lagerzapfen (6) angeordnet, auf dem mittels mindestens eines hydrostatischen Lagers (11) eine Nabe (10) drehbar gelagert ist, die mit der Abtriebswell (2) oder der Lauftrommelwelle (3) drehfest verbunden ist und die eine Aufnahme zur koaxialen Befestigung der die Nabe (10) umschließenden Lauftrommel (20) aufweist.

Description

ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03

Lauftrommelanordnunq für einen Reifenprüfstand und Einrichtung zum Schleifen der

Außenumfangsfläche der Lauftrommel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand mit einer um eine Lauftrommelachse von der Abtriebswelle oder einer von der Abtriebswelle drehbar antreibbaren Lauftrommelwelle eines Drehantriebs drehbar antreibbaren Lauftrommel.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche der Lauftrommel.

Bei einer derartigen Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand ist es bekannt die Lauftrommel auf einer Lauftrommelwelle anzuordnen, die über eine Kupplung mit der Abtriebswelle des Drehantriebs verbindbar ist, wobei die Lauftrommelwelle beidseitig der Lauftrommel in Lagern drehbar zu lagern.

Wenn auf der Lauftrommel permanent ein Fahrbahnbeleg angebracht ist und die Messungen auf unterschiedlichen Fahrbahnbelägen durchgeführt werden sollen, muß die komplette Lauftrommel gewechselt werden. Um dabei die Lager nicht demontieren zu müssen, verbleiben die Lager und Lagergehäuse an der Lauftrommel. Elektrische Verbindungen der Sensorik an den Lagergehäusen müssen beim Lauftrommelwechsel getrennt und wieder verbunden werden. Die Ausrichtung der Lauftrommeln zur Messnabe muß eventuell kontrolliert und korrigiert werden. Die Kupplung zwischen der Abtriebswelle des Drehantriebs und der Lauftrommelwelle muß demontiert werden. Dabei kann es notwendig sein den Drehantrieb axial zu verschieben. Das erhöht die benötigte Zeit und damit die Kosten für einen Lauftrommelwechsel.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand der eingangs genannten Art sowie eine Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche der Lauftrommel zu schaffen, die diese Nachteile beseitigt und die bei einfachem Aufbau einen kostengünstigen Lauftrommelwechsel bei spielfreier Zentrierung der Lauftrommel zur Lauftrommelachse ermöglicht. ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß koaxial zur Lauftrommelachse ein die Abtriebswelle oder die Lauftrommelwelle umschließender feststehender Lagerzapfen angeordnet ist, auf dem mittels mindestens eines hydrostatischen Lagers eine Nabe drehbar gelagert ist, die mit der Abtriebswelle oder der Lauftrommelwelle drehfest verbunden ist und die eine Aufnahme zur koaxialen Befestigung der die Nabe umschließenden Lauftrommel aufweist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung sind keine Lager und Lagergehäuse für die Lauftrommelwelle und keine separate Sensorik pro Lauftrommel erforderlich.

Ein Lauftrommelwechsel ohne manuelles Ausrichten der Lauftrommel ist einfach und schnell durchführbar.

Das hydrostatische Lager mit einem relativ großen Durchmesser erlaubt hohe Radial kräfte.

Ein Winkelausgleich der Lagerung der Lauftrommel ist nicht erforderlich, da die beiden Lagerteile sich in je einem Teil (Lagerzapfen und Nabe) befinden. Der Lagerzapfen ist ausreichend biegesteif, so daß keine Durchbiegung berücksichtigt werden muß.

Zur einfachen spielfreien und schnell montierbaren Zentrierung der Lauftrommel kann die Nabe einen radial nach außen ragenden Nabenring aufweisen, mit dem ein radial nach innen ragender Rollenring der Lauftrommel koaxial zur Lauftrommelachse verbindbar ist.

Dabei können Nabenring und Rollenring parallel zueinander angeordnet sein und mittels einer ineinandergreifenden Formverbindung verbindbar sein, durch die der Rollenring koaxial zur Lauftrommelachse ausrichtbar ist.

Weist der Nabenring eine koaxiale radial nach außen gerichtete, radial um laufende erste Kegelringfläche und der Rollenring oder ein separates Bauteil eine koaxiale radial nach innen gerichtete, radial umlaufende entsprechende zweite Kegelringfläche ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03 auf, wobei die zweite Kegelringfläche die erste Kegelringfläche umschließt sowie Nabenring und Rollenring zentriert axial miteinander verbindbar sind, so erfolgt mit der Montage automatisch auch eine Zentrierung der Lauftrommel.

In einfacher Weise sind dabei Nabenring und Rollenring durch eine Schraubenverbindung zentriert axial miteinander verbindbar.

Eine spielfreie Zentrierung der Lauftrommel ist dadurch erreichbar, daß die erste Kegelringfläche und/oder die zweite Kegelringfläche Übermaß aufweisen.

Vor dem Anziehen der Schraubenverbindung verbleibt durch das Übermaß der ersten Kegelringfläche und/oder der zweiten Kegelringfläche ein Axialspalt in der Trennfuge der Schraubenverbindung. Bei Anziehen der Schraubenverbindung schließt sich durch die Vorspannkraft der Schrauben der Axialspalt, indem sich die Kegel elastisch aufweiten.

Die zweite Kegelringfläche des Rollenrings ist für ein Bearbeitungswerkzeug nur schwer zugänglich. Um diese zweite Kegelringfläche einfach herstellen d.h. schleifen zu können, kann zwischen dem Nabenring und dem Rollenring koaxial ein Zentrierring angeordnet sein, der die zweite Kegelringfläche aufweist und separat herstellbar ist.

Zur Übertragung der Drehbewegung der Abtriebswelle auf die Nabe kann die Abtriebswelle oder die Lauftrommelwelle über ein koaxiales Übertragungsstück mit der Nabe verbunden sein.

Ist dabei zwischen Abtriebswelle oder Lauftrommelwelle und Übertragungsstück eine Kupplung angeordnet, so führt dies zu einer einfach Montier- und Demontierbarkeit der Lauftrommel. ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03

Eine Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche der Lauftrommel der oben beschriebenen Art kann eine drehbar antreibbare Welle einen radial nach außen ragenden Nabenring aufweisen, mit dem ein radial nach innen ragender Rollenring der Lauftrommel koaxial zur Lauftrommelachse verbindbar ist.

Ein Schleifen der Außenumfangsfläche der Lauftrommel ist dadurch ohne manuelles Ausrichten der Lauftrommel ist einfach und schnell durchführbar.

Dabei kann zur einfachen spielfreien und schnell montierbaren Zentrierung der Lauftrommel die Welle einen radial nach außen ragenden Nabenring aufweisen, mit dem ein radial nach innen ragender Rollenring der Lauftrommel koaxial zur Lauftrommelachse verbindbar ist.

Dabei können Nabenring und Rollenring parallel zueinander angeordnet sein und mittels einer ineinandergreifenden Formverbindung verbindbar sein, durch die der Rollenring koaxial zur Wellenachse ausrichtbar ist.

Weist der Nabenring eine koaxiale radial nach außen gerichtete, radial um laufende erste Kegelringfläche und der Rollenring oder ein separates Bauteil eine koaxiale radial nach innen gerichtete, radial umlaufende entsprechende zweite Kegelringfläche auf, wobei die zweite Kegelringfläche die erste Kegelringfläche umschließt sowie Nabenring und Rollenring zentriert axial miteinander verbindbar sind, so erfolgt mit der Montage automatisch auch eine Zentrierung der Lauftrommel.

Vor dem Anziehen der Schraubenverbindung verbleibt durch das Übermaß der ersten Kegelringfläche und/oder der zweiten Kegelringfläche ein Axialspalt in der Trennfuge der Schraubenverbindung. Bei Anziehen der Schraubenverbindung schließt sich ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03 durch die Vorspannkraft der Schrauben der Axialspalt, indem sich die Kegel elastisch aufweiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht im Längsschnitt eines Reifenprüfstands mit einer Lauftrommel

Figur 2 einen Ausschnitt des Reifenprüfstands mit einer Lauftrommel nach Figur 1

Figur 3 einen Ausschnitt einer Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche einer Lauftrommel.

Der Reifenprüfstand der Figuren 1 und 2 weist in einem Prüfstandgehäuse 5 einen Elektromotor 1 als Drehantrieb auf, dessen Abtriebswelle 2 über eine erste Kupplung 8 eine koaxiale Lauftrommelwelle 3 um eine Lauftrommelachse 4 drehbar antreibt.

An dem Prüfstandgehäuse 5 ist ein zur Lauftrommelachse 4 koaxialer rohrartiger Lagerzapfen 6 fest angeordnet, durch den die Lauftrommelwelle 3 hindurchgeführt ist und an ihrem aus dem Lagerzapfen 6 herausragenden Ende über eine zweite Kupplung 7 mit einem koaxialen Übertragungsstück 9 kuppelbar ist.

Das Übertragungsstück 9 ist wiederum drehfest mit einer Nabe 10 verbunden, die über zwei in axialem Abstand zueinander angeordneten Schmiermittetaschen 13 von hydrostatischen Lagern 11 auf dem Lagerzapfen 6 drehbar gelagert ist. ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03

Zu den hydrostatischen Lagern 11 wird über eine Druckleitung 12 von einer nicht dargestellten Pumpe permanent Schmiermittel zugeführt.

Das Übertragungsstück 9 ist über einem Paar Wälzlager 14 auf einer die Lauftrommelwelle 3 mit radialem Abstand umschließende Lagerhülse 15 drehbar gelagert. Die Lagerhülse 15 stützt sich zur Seite des Elektromotors über eine die Lauftrommelhülse mit radialem Abstand umschließende Abstützhülse 16 an einem fest auf der Lauftrommelwelle 3 angeordneten Anschlag 17 ab.

Die Nabe 10 besitzt in ihrem mittleren Bereich einen radial nach außen ragenden flanschartigen Nabenring 18 auf, parallel zu dem ein flanschartiger Rollenring 19 einer die Nabe 10 umschließenden Lauftrommel 20 radial nach innen gerichtet ist.

Über axiale Schrauben 21 sind Nabenring 18 und Rollenring 19 gegeneinander verspannt.

Der Nabenring 18 besitzt eine nach außen gerichtete, radial umlaufende erste Kegelringfläche 22, auf die eine koaxial gegenüberliegende, radial nach innen gerichtete, radial um laufende zweite Kegelringfläche 24 eines Zentrierrings 23 teilweise aufgeschoben ist. Die Kegelringverbindung von erster Kegelringfläche 22 und zweiter Kegelringfläche 24 weist dabei ein Übermaß auf. Durch die Schrauben 21 wird über den Rollenring 19 der Zentrierring 23 mit seiner zweiten Kegelringfläche 24 mit Vorspannung axial auf die erste Kegelringfläche 22 gepreßt und dadurch die Lauftrommel 20 koaxial zur Lauftrommelachse 4 zentriert.

Zur Montage der Lauftrommel 20 muß diese nur axial auf die Nabe 10 aufgeschoben und mittels der Schrauben 21 über den Zentrierring 23 mit seinem Rollenring 19 mit dem Nabenring 18 verbunden werde. In umgekehrter Weise erfolgt die Demontage der Lauftrommel 20, ohne daß weitere Komponenten demontiert werden müssen.

In Figur 3 ist ein Ausschnitt einer Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche einer Lauftrommel 20 dargestellt. Dabei weist eine drehbar antriebbare Welle 25 entsprechend den Figuren 1 und 2 einen radial nach außen ragenden Nabenring 18‘ ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03 auf, mit dem der radial nach innen ragende Rollenring 19 der Lauftrommel 20 verbindbar ist.

Entsprechend den Figuren 1 und 2 ist der Nabenring 18‘ mit einer ersten Kegelringfläche 22' versehen, die mit der zweiten Kegelringfläche 24 der Lauftrommel 20 über den Zentrierring 23 verspannt verbindbar und so zentrierbar ist.

ZF Friedrichshafen AG Akte 304943

Friedrichshafen 2024-09-03

Bezuqszeichen

1 Elektromotor

2 Abtriebswelle

3 Lauftrommelwelle

4 Lauftrommelachse

5 Prüfstandsgehäuse

6 Lagerzapfen

7 zweite Kupplung

8 erste Kupplung

9 Übertragungsstück

10 Nabe

11 hydrostatische Lager

12 Druckleitung

13 Schm ierm itteltaschen

14 Wälzlager

15 Lagerhülse

16 Abstützhülse

17 Anschlag

18 Nabenring

18' Nabenring

19 Rollenring

20 Lauftrommel

21 Schrauben

22 erste Kegelfläche

22' erste Kegelfläche

23 Zentrierring

24 zweite Kegelfläche

25 Welle

Claims

ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03 Patentansprüche

1 . Lauftrommelanordnung für einen Reifenprüfstand mit einer um eine Lauftrommelachse (4) von der Abtriebswelle (2) oder einer von der Abtriebswelle (2) drehbar antreibbaren Lauftrommelwelle (3) eines Drehantriebs drehbar antreibbaren Lauftrommel (20), dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur Lauftrommelachse (4) ein die Abtriebswelle (2) oder die Lauftrommelwelle (3) umschließender feststehender Lagerzapfen (6) angeordnet ist, auf dem mittels mindestens eines hydrostatischen Lagers (11 ) eine Nabe (10) drehbar gelagert ist, die mit der Abtriebswell (2) oder der Lauftrommelwelle (3) drehfest verbunden ist und die eine Aufnahme zur koaxialen Befestigung der die Nabe (10) umschließenden Lauftrommel (20) aufweist.

2. Lauftrommelanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (10) einen radial nach außen ragenden Nabenring (18) aufweist, mit dem ein radial nach innen ragender Rollenring (19) der Lauftrommel (20) koaxial zur Lauftrommelachse (4) verbindbar ist.

3. Lauftrommelanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Nabenring (18) und Rollenring (19) parallel zueinander angeordnet sind und mittels einer ineinandergreifenden Formverbindung verbindbar sind, durch die der Rollenring (19) koaxial zur Lauftrommelachse (4) ausrichtbar ist.

4. Lauftrommelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenring (18) eine koaxiale radial nach außen gerichtete, radial umlaufende erste Kegelringfläche (22) und der Rollenring (19) oder ein separates Bauteil eine koaxiale radial nach innen gerichtete, radial um laufende entsprechende zweite Kegelringfläche (24) aufweisen, wobei die zweite Kegelringfläche (24) die erste Kegelringfläche (22) umschließt sowie Nabenring (18) und Rollenring (19) zentriert axial miteinander verbindbar sind.

5. Lauftrommelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Nabenring (18) und Rollenring (19) durch eine Schraubenverbindung (21 ) zentriert axial miteinander verbindbar sind. ZF Friedrichshafen AG Akte 304943 Friedrichshafen 2024-09-03

6. Lauftrommelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kegelringfläche (22) und/oder die zweite Kegelringfläche (24) Übermaß aufweisen.

7. Lauftrommelanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Nabenring (18) und dem Rollenring (19) koaxial ein Zentrierring (23) angeordnet ist, der die zweite Kegelringfläche (24) aufweist.

8. Lauftrommelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (2) oder die Lauftrommelwelle (3) über ein koaxiales Übertragungsstück (9) mit der Nabe (10) verbunden ist.

9. Lauftrommelanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Abtriebswelle (2) oder die Lauftrommelwelle (3) und Übertragungsstück (9) eine Kupplung (7) angeordnet ist.

10. Einrichtung zum Schleifen der Außenumfangsfläche der Lauftrommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbar antreibbare Welle (25) einen radial nach außen ragenden Nabenring (18‘) aufweist, mit dem ein radial nach innen ragender Rollenring (19) der Lauftrommel (20) koaxial zur Lauftrommelachse (4) verbindbar ist.