WO2011015354A1 - Kunststoff-laufrolle für einen kraftfahrzeug-bremsprüfstand und einen solchen bremsprüfstand - Google Patents

Kunststoff-laufrolle für einen kraftfahrzeug-bremsprüfstand und einen solchen bremsprüfstand Download PDF

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roller body
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Klaus KIRSTÄTTER
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
    • G01M17/0074—Details, e.g. roller construction, vehicle restraining devices

Definitions

  • the invention relates to a roller for a motor vehicle brake tester and such a brake tester.
  • the invention relates to a roller with a roller body and a brake tester comprising a rolling device for rolling the wheels of the motor vehicle with at least one rotatably mounted roller, a drive unit for driving and braking the unwinding device and a control unit for controlling the drive unit.
  • brake testers are used, for example, to make brake tests on vehicles such as cars and trucks and motorcycles.
  • the wheels of the driven axle of the vehicle to be tested are placed on one or more rotatably mounted rollers. Subsequently, various test cycles are run through in which the braking behavior can be tested.
  • a brake tester is known, for example, from WO 2008/034629 A1.
  • the wheel to be tested is in contact with two driven rollers. These two rollers are used to test the brakes.
  • rollers used in the prior art are made of steel and have a hollow profile.
  • a disadvantage of such steel rollers are high production costs as well as her heavy weight. The latter proves to be disadvantageous, in particular in the final assembly process or maintenance operations.
  • the object of the present invention is therefore to provide a roller for a motor vehicle brake tester which makes it possible to carry out as many tests as possible on a vehicle with the lowest possible cost expenditure. It is another object of the present invention to provide a brake tester with such a roller available.
  • a roller for a motor vehicle brake tester with a roller body wherein the jacket wall of the roller body is at least partially made of plastic, wherein the roller body may be either a hollow cylinder or a solid profile.
  • a trained plastic pulley is very resistant to wear.
  • such a roller has a much lower weight than a steel roller, which has an advantageous effect on the storage of the roller.
  • plastic rollers are low in production due to the low price of raw materials.
  • plastic rollers can be produced in high volumes and in reproducible quality, and manufacturing is easy to automate.
  • the jacket wall of the roller body is completely formed of plastic.
  • the roller is either a circular cylindrical hollow body or a circular cylindrical solid profile, wherein the entire shell wall of the roller body is made of plastic, i. Also a possibly provided profiling is made of plastic.
  • the roller body has a profiled surface.
  • the profiling reduces the possibility of the occurrence of slippage.
  • the so-called slip can occur with low adhesion between the tires and the roller and distort the measurement results inadmissible.
  • the profiled surface may be formed by depressions which are arranged in the surface of the roller body.
  • the profiled surface could additionally or alternatively be formed by elevations which are arranged on the surface of the roller body.
  • the shape of the profiled surface may vary.
  • the depressions and / or elevations may be punctiform or linear.
  • the depressions and / or elevations are, for example, pyramid-shaped, wherein the pyramid has, in particular as a base area, a rhombus, wherein in particular the apex of the pyramid lies above the intersection of the diagonal of the rhombus.
  • these depressions and / or elevations may for example have a semicircular cross-section to optimize the adhesion under different conditions of use.
  • the profiled surface may have any suitable pattern.
  • the profiling can be helical.
  • the helical profile prevents annular areas around the roller without profiling form on which then especially tires with spikes would have no liability.
  • a plurality of helix sections are provided on the surface of the at least one roller, which are in opposite directions and / or have different slopes. This arrangement of the profiling optimum adhesion between the tire and roller is achieved because the tire at any time with a minimum surface of the roller is engaged.
  • the recesses are milled into the surface of the roller body.
  • the roller is made of plastic and then milled in a second step, the wells.
  • rollers without profiling can thus be produced automatically in large numbers and only then can each individual roller be adapted individually to the particular required operating condition.
  • the elevations may be sprayed onto the surface of the roller body. Accordingly, the roller is made of plastic and then sprayed in a second step, the surveys.
  • the recesses and / or elevations are preferably arranged distributed uniformly on the surface.
  • the roll body may be made by injection molding.
  • injection molding the molding compound is melted in a cylinder and then the melt is injected under high pressure into a steel mold. After cooling, the plastic part of the steel mold is removed.
  • the steel mold can be provided with elevations and / or depressions, so that subsequent milling or spraying can be omitted.
  • the roller body may be made by pressing.
  • the molding compound is plastically filled under pressure and / or heat while the mold cavity filled. It is, for example, a thermal molding in a mold under pressure or without pressure.
  • the form may be provided with elevations and / or depressions, so that a subsequent milling or spraying can be omitted.
  • the invention further relates to a brake tester for motor vehicles with a unwinding device for unrolling the wheels of the motor vehicle with at least one rotatably mounted roller, a drive unit for driving and braking the unwinding device, a control unit for controlling the drive unit and a roller of the type mentioned above Advantages are referred to the above explanations.
  • Fig. 1 is a plan view of a roller according to the invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a brake tester according to the invention with two rollers according to FIG. 1 1 shows a roller 10 according to the invention, which can be installed in a brake tester 12 according to the invention (see FIG.
  • the roller 10 has a circular cylindrical roller body 11, which is designed either as a solid profile or as a hollow body. From the roller body 11 protrudes a shaft 16 with their ends 18 out. The ends 18 have a portion with a smaller diameter, whereby in each case a shoulder 20 is formed, which serves to support the shaft 16 and thus the roller 10.
  • the shaft 16 is preferably a steel shaft, which is connected in a suitable manner without play with the roller body 11, so that a rotationally fixed connection between the roller body 11 and the shaft 16 is herge- divides.
  • the jacket wall 17 of the roller body 11 is at least partially made of plastic, wherein the type and / or wall thickness (in the embodiment as a hollow profile) of the plastic used are chosen such that it does not deform under the load of a vehicle to be tested.
  • the polymer used is impact resistant in particular.
  • the plastic used is one of the thermoplastics.
  • the jacket wall 17 of the roller body 11 is formed entirely of plastic, wherein the plastic is produced by injection molding.
  • recesses 24 are arranged in the surface 22 of the roller body 11 . These can either be generated during the production of the roller 10 or subsequently be milled into the surface 22.
  • FIG. 2 shows the roller dynamometer 12 according to the invention with the two essentially horizontally running rollers 10.
  • the rollers 10 are aligned axially parallel to each other so that between them a uniformly wide gap 28 is formed.
  • the rollers 10 are mounted in a frame structure, not shown, which also accommodates the bearing units, also not shown.
  • a control unit 32 Connected to the engine is a control unit 32 in which various test programs are stored. According to the vehicle to be tested and / or the test to be performed, a desired program is called, which then controls the drive unit 30 for driving or braking the rollers 10.
  • a vehicle In operation, a vehicle is placed with its driven axle on the two rollers 10.
  • the rollers 10 are rotated by the motor, which is controlled by the corresponding control unit 32 by a preselected program.
  • the thereby also co-rotating wheel of the vehicle can be braked by the brake of the vehicle. From the resistance that the brake of the vehicle opposes the drive of the roller can be closed on the state of the brake.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand, mit einem Laufrollenkörper (11), wobei die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Bremsprüfstand (12) für Kraftfahrzeuge mit einer solchen Laufrolle (10).

Description

Kunststoff-Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand und einen solchen Bremsprüfstand
Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand und einen solchen Bremsprüfstand. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Laufrolle mit einem Laufrollenkörper sowie einen Bremsprüfstand, der eine Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gelagerten Laufrolle, eine Antriebseinheit zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung und eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit aufweist.
In der Praxis werden Bremsprüfstände beispielsweise verwendet, um Bremsprüfungen an Fahrzeugen, wie beispielsweise Personen- und Lastkraftwagen sowie Motorrädern vorzunehmen. In solchen Prüfständen werden die Räder der angetriebenen Achse des zu prüfenden Fahrzeuges auf eine oder mehrere drehbar gelagerte Laufrollen platziert. Anschließend werden verschiedene Prüfzyklen durchlaufen, in denen das Bremsverhalten geprüft werden kann.
Ein Bremsprüfstand ist beispielsweise aus der WO 2008/034629 A1 bekannt. In dieser Fahrzeugprüfeinrichtung steht das zu prüfende Rad mit zwei angetriebenen Laufrollen in Kontakt. Diese beiden Laufrollen dienen der Prüfung der Bremsen.
Die im Stand der Technik verwendeten Laufrollen sind dabei aus Stahl hergestellt und haben ein Hohlprofil. Nachteilig an solchen Stahllaufrollen sind hohe Herstellungskosten sowie ihr hohes Gewicht. Letzteres erweist sich insbesondere bei dem Endmontagevorgang bzw. Wartungsvorgängen als nachteilig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug- Bremsprüfstand bereitzustellen, die es ermöglicht, bei möglichst geringem Kostenauf- wand möglichst viele Prüfungen an einem Fahrzeug durchzuführen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Bremsprüfstand mit einer solchen Laufrolle zur Verfügung zu stellen.
Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich der Laufrolle durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Laufrolle sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angeführt. Ferner wird die vorstehende Aufgabe hinsichtlich des Bremsprüfstands durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
Insbesondere wird eine Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand mit einem Laufrollenkörper zur Verfügung gestellt, wobei die Mantelwand des Laufrollenkörpers zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei der Laufrollenkörper entweder ein Hohlzylinder oder ein Vollprofil sein kann. Eine aus Kunststoff ausgebildete Laufrolle ist sehr verschleißfest. Zudem hat eine solche Laufrolle ein wesentlich geringeres Gewicht als eine Laufrolle aus Stahl, was sich vorteilhaft auf die Lagerung der Laufrolle auswirkt. Ferner sind Laufrollen aus Kunststoff aufgrund des geringen Rohstoffpreises günstig in der Herstellung. Darüber hinaus können Kunststoff-Laufrollen in hohen Stück- zahlen und in reproduzierbarer Qualität hergestellt werden, und die Herstellung lässt sich leicht automatisieren.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Mantelwand des Laufrollenkörpers vollständig aus Kunststoff ausgebildet. Die Laufrolle ist entweder ein kreiszylindrischer Hohlkörper oder ein kreiszylindrisches Vollprofil, wobei die gesamte Mantelwand des Laufrollenkör- pers aus Kunststoff ausgebildet ist, d.h. auch eine evtl. vorgesehene Profilierung ist aus Kunststoff ausgebildet.
Vorzugsweise weist der Laufrollenkörper eine profilierte Oberfläche auf. Die Profilierung verringert die Möglichkeit des Auftretens von Schlupf. Der sogenannte Schlupf kann bei geringer Haftung zwischen den Reifen und der Laufrolle auftreten und die Meßergebnisse unzulässig verfälschen. Die profilierte Oberfläche kann durch Vertiefungen gebildet sein, die in der Oberfläche des Laufrollenkörpers angeordnet sind.
Auch könnte die profilierte Oberfläche zusätzlich oder alternativ durch Erhebungen gebildet sein, die auf der Oberfläche des Laufrollenkörpers angeordnet sind. Die Form der profilierten Oberfläche kann variieren. Die Vertiefungen und/oder Erhebungen können punkt- oder linienförmig sein. Die Vertiefungen und/oder Erhebungen sind beispielsweise pyramidenförmig, wobei die Pyramide insbesondere als Grundfläche eine Raute aufweist, wobei insbesondere die Spitze der Pyramide über dem Schnittpunkt der Diagonalen der Raute liegt. Bei einer punktförmigen Ausbildung, also mehreren punktförmigen Vertiefungen und/oder Erhebungen, können diese Vertiefungen und/oder Erhebungen beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt zur Optimierung der Haftung unter verschiedenen Einsatzbedingungen haben.
Ferner kann die profilierte Oberfläche jedes geeignete Muster aufweisen. Beispielsweise kann die Profilierung schraubenlinienförmig verlaufen. Der schraubenlinienförmige Verlauf verhindert, dass sich ringförmig um die Laufrolle umlaufende Bereiche ohne Profilierung bilden, auf denen dann vor allem Reifen mit Spikes keine Haftung hätten.
Es kann ebenso vorgesehen sein, dass mehrere Schraubenlinienabschnitte auf der Oberfläche der mindestens einen Laufrolle vorgesehen sind, die gegenläufig sind und/oder unterschiedliche Steigungen aufweisen. Durch diese Anordnung der Profilierung wird eine optimale Haftung zwischen Reifen und Laufrolle erreicht, da der Reifen zu jeder Zeit mit einer Mindestfläche der Laufrolle in Eingriff steht.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Vertiefungen in die Oberfläche des Laufrollenkörpers eingefräst. Demnach wird die Laufrolle aus Kunststoff hergestellt und anschlie- ßend in einem zweiten Arbeitsschritt die Vertiefungen eingefräst. Vorteilhafterweise können so Laufrollen ohne Profilierung automatisiert in hoher Stückzahl hergestellt werden und erst anschließend jede einzelne Laufrolle individuell an die bestimmte erforderliche Einsatzbedingung angepasst werden. Vorzugsweise können zusätzlich oder alternativ die Erhebungen auf die Oberfläche des Laufrollenkörpers aufgespritzt sein. Demnach wird die Laufrolle aus Kunststoff hergestellt und anschließend in einem zweiten Arbeitsschritt die Erhebungen aufgespritzt.
Die Vertiefungen und/oder Erhebungen sind bevorzugt gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt angeordnet.
Der Walzenkörper kann durch Spritzgießen hergestellt sein. Beim Spritzgießen wird die Formmasse in einem Zylinder aufgeschmolzen und anschließend die Schmelze unter hohem Druck in eine Stahlform eingespritzt. Nach dem Abkühlen wird das Kunststoffteil der Stahlform entnommen. Dabei kann die Stahlform mit Erhebungen und/oder Vertie- fungen versehen sein, so dass ein nachträgliches Einfräsen bzw. Aufspritzen ausbleiben kann.
Alternativ kann der Laufrollenkörper durch Pressen hergestellt sein. Die Pressmasse wird dabei unter Druck- und/oder Wärmeeinwirkung plastisch und dabei der Werkzeughohlraum ausgefüllt. Es handelt sich also beispielsweise um ein thermisches Formen in einer Form unter Druck oder auch ohne Druck. Dabei kann die Form mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen sein, so dass ein nachträgliches Einfräsen bzw. Aufspritzen ausbleiben kann.
Ferner betrifft die Erfindung einen Bremsprüfstand für Kraftfahrzeuge mit einer Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gela- gerten Laufrolle, einer Antriebseinheit zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung, einer Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit und einer Laufrolle der obengenannten Art. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Laufrolle, und
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bremsprüfstand mit zwei Laufrollen gemäß Figur 1. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Laufrolle 10 gezeigt, die in einen erfindungsgemäßen Bremsprüfstand 12 (vgl. Fig. 2) eingebaut werden kann.
Die Laufrolle 10 hat einen kreiszylindrischen Laufrollenkörper 11 , der entweder als Vollprofil oder als Hohlkörper ausgebildet ist. Aus dem Laufrollenkörper 11 ragt eine Welle 16 mit ihren Enden 18 heraus. Die Enden 18 haben einen Abschnitt mit einem geringeren Durchmesser, wodurch jeweils eine Schulter 20 gebildet wird, die der Lagerung der Welle 16 und damit der Laufrolle 10 dient. Die Welle 16 ist vorzugsweise eine Stahlwelle, die in geeigneter Art und Weise spielfrei mit dem Laufrollenkörper 11 verbunden ist, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Laufrollenkörper 11 und der Welle 16 herges- teilt ist.
Die Mantelwand 17 des Laufrollenkörpers 11 ist zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet, wobei die Art und/oder die Wandstärke (bei der Ausbildung als Hohlprofil) des verwendeten Kunststoffs derart gewählt sind, dass er sich unter der Belastung eines zu prüfenden Fahrzeuges nicht verformt. Das verwendete Polymer ist insbesondere kerbschlagzäh. Der verwendete Kunststoff zählt zu den Thermoplasten.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Mantelwand 17 des Laufrollenkörpers 11 vollständig aus Kunststoff ausgebildet, wobei der Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt ist.
In der Oberfläche 22 des Laufrollenkörpers 11 sind Vertiefungen 24 angeordnet. Diese können entweder bereits bei der Herstellung der Laufrolle 10 erzeugt sein oder nachträglich in die Oberfläche 22 eingefräst sein.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vertiefungen 24 haben einen halbkreisförmigen Querschnitt, wobei die Vertiefungen 24 in der Oberfläche 22 des Laufrollenkörpers 11 entlang einer Schraubenlinie 26 angeordnet sind (vgl. Fig. 1 ). Genauso gut könnten Erhebungen (n. gez.) auf der Oberfläche 22 des Laufrollen körpers 11 vorgesehen sein. Diese Erhebungen sind beispielsweise auf den Laufrollenkörper 11 aufgespritzt. In Figur 2 ist der erfindungsgemäße Rollenprüfstand 12 mit den beiden im Wesentlichen horizontal verlaufenden Laufrollen 10 gezeigt. Die Laufrollen 10 sind achsparallel so zueinander ausgerichtet, dass zwischen ihnen ein gleichmäßig breiter Spalt 28 ausbildet ist. Die Laufrollen 10 sind in einer nicht dargestellten Rahmenkonstruktion gelagert, die auch die ebenfalls nicht dargestellten Lagereinheiten aufnimmt.
Eine koaxial zu einer der Laufrollen 10 ausgerichtete Antriebseinheit 30 in Form eines Motors treibt die Laufrollen 10 an. Mit dem Motor ist eine Steuereinheit 32 verbunden, in der verschiedene Prüfprogramme gespeichert sind. Entsprechend dem zu prüfenden Fahrzeug und/oder der durchzuführenden Prüfung wird ein gewünschtes Programm aufgerufen, das dann die Antriebseinheit 30 zum Antrieb oder zum Abbremsen der Laufrollen 10 steuert.
Im Betrieb wird ein Fahrzeug mit seiner angetriebenen Achse auf den beiden Laufrollen 10 platziert. Die Laufrollen 10 werden durch den Motor, welcher von der entsprechenden Steuereinheit 32 durch ein vorgewähltes Programm gesteuert wird, in Rotation versetzt. Das dabei ebenfalls mitrotierende Rad des Fahrzeuges kann durch die Bremse des Fahrzeuges abgebremst werden. Aus dem Widerstand, den die Bremse des Fahrzeuges dem Antrieb der Laufrolle entgegensetzt, kann auf den Zustand der Bremse geschlossen werden.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Laufrolle für einen Kraftfahrzeug-Bremsprüfstand, mit einem Laufrollenkörper (1 1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11 ) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist.
2. Laufrolle nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelwand (17) des Laufrollenkörpers (11 ) vollständig aus Kunststoff ausgebildet ist.
3. Laufrolle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Laufrollenkörper (1 1 ) eine profilierte Oberflä- che (22) aufweist.
4. Laufrolle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Oberfläche (22) durch Vertiefungen (24) gebildet ist, die in der Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (1 1 ) angeordnet sind.
5. Laufrolle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (24) in die Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (1 1 ) eingefräst sind.
6. Laufrolle nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Oberfläche (22) durch Erhebungen gebildet ist, die auf der Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (11 ) angeordnet sind.
7. Laufrolle nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen auf die Oberfläche (22) des Laufrollenkörpers (1 1 ) aufgespritzt sind.
8. Laufrolle nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen und/oder die Erhebungen gleichmäßig auf der Oberfläche (22) verteilt angeordnet sind.
9. Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Laufrollenkörper (11 ) durch Spritzgießen hergestellt ist.
10. Bremsprüfstand für Kraftfahrzeuge mit
einer Abrolleinrichtung zum Abrollen der Räder des Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer drehbar gelagerten Laufrolle (10),
einer Antriebseinheit (30) zum Antreiben und Abbremsen der Abrolleinrichtung und einer Steuerung (32) zum Steuern der Antriebseinheit (30),
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Laufrolle (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.
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