WO2017178180A1 - Bremsenprüfstandsmodul - Google Patents

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WO2017178180A1
WO2017178180A1 PCT/EP2017/055971 EP2017055971W WO2017178180A1 WO 2017178180 A1 WO2017178180 A1 WO 2017178180A1 EP 2017055971 W EP2017055971 W EP 2017055971W WO 2017178180 A1 WO2017178180 A1 WO 2017178180A1
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WO
WIPO (PCT)
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brake
bremsenprüfstandsmodul
module
measuring flange
brake test
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/055971
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Bauer
Josef Stocker
Christian Hell
Anna-Dominique Ebel
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes

Definitions

  • the invention relates to a brake test bench module for testing a brake of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • test stands for testing the braking effect of motor vehicle brakes are known from the prior art.
  • Such test stands usually include a measuring flange in the drive train or a mounted lever arm with load cell behind the Bremsenprüfling for detecting a brake torque generated by the brake to be tested. If recourse is made to detecting the braking torque on a measuring flange, then this is usually arranged either behind a drive storage of the brake tester or immediately before the Bremsenprüfling. If, on the other hand, recourse is made to a load cell, a transverse force generated by the braking is usually transmitted to the load cell by means of a lever and detected by the latter. From the shear force thus detected, the braking torque can be calculated.
  • DE 10 2014 1 16 714 B3 describes a brake test stand, comprising a drive motor, which is coupled via at least one torque transmission device with a load generator and a brake to be tested.
  • a torque sensor detects the braking torque generated by the brake
  • a rotation speed sensor detects the rotation speed of the torque transmission device.
  • the drive motor provides the energy to be converted by the brake to be tested or the braking torque to be supplied by the brake.
  • the brake tester DE 10 2014 1 16 714 B3 has a climate chamber in which the brake to be tested can be exposed to the desired climatic environmental conditions.
  • the torque sensor and the speed sensor are arranged outside the climate chamber and drive between the drive motor and the brake to be tested.
  • DE 10 2014 002 260 A1 is a brake tester for testing a braked axle assembly, in particular a commercial vehicle, or a brake known.
  • the brake tester comprises a support frame with bearing blocks engaging the support frame and with a connection flange for the axle assembly to be tested.
  • the brake test stand of DE 10 2014 002 260 A1 comprises a drive for providing a drive torque for the axle assembly to be tested and a force transducer which is coupled directly to the support frame with a first portion via a vertically extending support and with a second portion via a horizontal extending lever is coupled directly to the housing of the axle assembly to be tested. With the aid of the force transducer, a braking torque acting during the braking process can be detected metrologically during a braking operation on the axle assembly to be tested.
  • the known brake test stands are disadvantageous in that they can not detect comparatively slight residual grinding torques of the brake, which usually occur immediately after heavy braking.
  • the cause of this lack of accuracy is usually the interaction of three different, each more or less pronounced effects: The friction effect of the bearings, the occurrence of transverse forces acting on the measuring flange during braking as well as the usually high inertia of the measurement setup.
  • the invention relates to a brake test bench module for testing a brake of a motor vehicle, comprising a coupling element for coupling the Bremsenprüf- stand module to the brake, a measuring flange for detecting a brake torque acting on the brake and a bearing which rotatably connects the coupling element with the measuring flange.
  • the brake test stand model according to the invention Dul is characterized by the fact that the storage is designed as a hydrostatic bearing.
  • the coupling element is preferably designed as a detachable flange, which is non-rotatably coupled by means of screwing with the brake.
  • the coupling element is rotatably coupled to a fixed part of the brake, e.g. with the brake pads of a disc brake.
  • the brake disc of the disc brake preferably rotates with the driven shaft.
  • the brake is preferably a friction brake, in particular a disc brake.
  • a friction brake in particular a disc brake.
  • other forms of friction brake training are conceivable, such as drum brakes, shoe brakes or so-called wet Brakes.
  • the brake test module according to the invention is suitable for testing eddy current brakes or electric motor brakes.
  • the brake to be tested may e.g. a drive of a motor vehicle to be followed downstream, so that a drive unit first drives the transmission, wherein the transmission converts a drive speed into an output speed and converts a drive torque into an output torque. The output speed and the output torque are then output via a semi-axis on which the brake to be tested is arranged.
  • a brake actuation By means of a brake actuation, a braking torque can now be generated, which is transmitted via the fixed part of the brake to the brake test bench module according to the invention.
  • the brake to be tested or the semi-axis, on which the brake to be tested is arranged are also driven directly by the drive unit without a drivingly interposed gearbox of a motor vehicle.
  • the brake test bench module further comprises an air conditioning cabin and a climate generator, the climate cabin einhaust the Bremsenprüfstandsmodul and the climate generator is adapted to provide an adjustable scholar.
  • This makes it possible to set the test climate in the test chamber as an ideal climate for the measuring flange.
  • the calibration of the measuring flange is usually optimized for a specific test climate, the ideal climate. That is, the measuring flange has the lowest measurement errors in measurements under ideal conditions. In particular, temperature fluctuations can have a not insignificant influence on the measurement accuracy.
  • the test chamber to precisely adjust the climatic conditions to the ideal climate, the measuring accuracy of the brake tester module can be further improved.
  • the brake test module further comprises a compensation element which rotatably supports the measuring flange on the brake test module.
  • the rotationally fixed support of the measuring flange is important insofar as that otherwise the measuring flange would be rotated by the braking torque acting on the fixed part of the brake. Likewise, the actually fixed part of the brake would be rotated by the braking torque, because this fixed part in turn is supported on the measuring flange. Only by the compensation element of the measuring flange is thus able to detect the braking torque acting.
  • the compensation element also has the task of compensating for any radial offset that may be present, which occurs when the coupling element, the measuring flange and the bearing are coupled to the brake to be tested.
  • the Bremsenprüfs- module allows by the compensation element thus a certain radial play, which simplifies the coupling to the brake to be tested.
  • the compensating element is designed as a bellows coupling or as a multi-disc clutch, in particular as a steel disc clutch. Both a bellows coupling and a multi-disc clutch allow the compensation of a radial offset of two axes to each other. In the blocked state, they also ensure a rotationally fixed support of the measuring flange on the brake test bench module.
  • the brake test bench module further comprises a heating and cooling device.
  • a heating and cooling device is preferably an air cooling or air heating device for hydrostatic storage.
  • a water cooling or oil cooling or water heating or oil heating may be provided for the hydrostatic bearing.
  • Other elements of the Bremsenprüfstandsmoduls, in particular the measuring flange or an electronic control device, can be cooled by means of a cooling device.
  • the brake test module further comprises a base plate on which the brake test module is arranged.
  • the lowermost element of the brake test bench module, on which all other elements of the brake test bench module are constructed, is the base plate in the built-up state of the brake test bench module.
  • the brake test bench module can also be put into operation on almost any surface without having to prepare separate anchoring points or support points in the ground.
  • the base plate is metallic and in particular made of steel.
  • a hydraulic unit of the hydrostatic bearing and / or a climatic generator of the air conditioning cabin are also arranged on the base plate.
  • all necessary for the operation of the Bremsenprüfstandsmoduls elements are arranged on the base plate.
  • the brake test bench module can be combined with a drive module of a modular brake test stand.
  • This favors the flexible and versatile usability of the brake test bench module according to the invention. This makes it possible to construct a complete brake test bench from the brake test bench module according to the invention and a known drive module.
  • brake test bench module can also be combined with further brake test bench modules or with output modules.
  • a brake test stand or powertrain test stand can be constructed, which can test several driven vehicle axles. This corresponds to a particularly realistic testing. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments shown in the figures.
  • FIG. 1 shows by way of example a possible structure of a brake dynamometer module according to the invention
  • FIG. 2 shows by way of example a perspective view of the brake test bench module already shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows by way of example a further perspective view of the already shown Bremsenprüfstandsmoduls
  • Fig. 4 exemplified a modular powertrain test stood.
  • the brake test module 1 shown is designed to test a brake of a motor vehicle and comprises a coupling element 2 for coupling the brake test module to a brake, not shown in FIG. 1, a measuring flange 3 Detecting a brake torque acting on the brake, a hydrostatic bearing 4, a compensating element 5 for rotationally supporting the measuring flange on Bremsenprüfstandsmodul, designed as an air cooling device 6 heating and cooling device 6 for cooling the hydrostatic bearing 4 and a base plate 20. Between the base plate 20 and the further elements 2, 3, 4, 5, 6 of the Bremsenprüfstandsmoduls 1 also a socket 7 is shown.
  • the purpose of the base 7 is to increase the attachment of the compensating element 5, the measuring flange 3, the hydrostatic bearing 4 and the coupling element 2 vertically in order to ensure easier connection of the coupling element 2 to the brake (not shown).
  • the compensating element 5, the measuring flange 3, the hydrostatic Storage 4 and the coupling element 2 are arranged directly on the base plate 6 even without functional limitations of the brake test module 1.
  • the coupling element 2 is for example designed as a flange 2, which can be connected by screwing with a half-axis, not shown, wherein on the half-axis, the brake to be tested is arranged.
  • the fixed part of the brake for example, the brake pads of a disc brake, are rotatably connected to the semi-axis and thus connected to the coupling element 2.
  • the brake disc of the disc brake can be driven. Upon actuation of the disc brake, the braking torque generated is thus transmitted to the coupling element 2 via the semiaxis.
  • the coupling element 2 in turn is non-rotatably connected to the hydrostatic bearing 4.
  • the braking torque generated by the brake to be tested also acts on the hydrostatic bearing 4.
  • the hydrostatic bearing 4 naturally generates only negligibly small friction losses and is rotatably connected to the measuring flange 3, the braking torque is transmitted to the measuring flange 3 almost lossless.
  • the hydrostatic bearing 4 compared to a conventional storage on only a comparatively low moment of inertia. This improves the ability of the brake test bench module 1, shown by way of example, to detect even the slightest residual grinding moments of the brake precisely.
  • the measuring flange 3 is further rotatably connected to the compensating element 5.
  • the compensating element 5 is formed, for example, as a bellows coupling 5, which in the blocked state, the measuring flange 3 rotatably supported on the base 7.
  • the compensation element 5 ensures a certain radial clearance to compensate for a radial offset of the hydrostatic bearing 4 for attachment.
  • the brake test bench module 1 shown by way of example in FIG. 1 also has a comparatively high rigidity due to its described construction, so that the transverse forces generated during a braking operation can only lead to an extremely small measuring error.
  • the structure described in Fig. 1 allows a comparatively large spread of detectable braking torques in the range of 1 Nm up to 40,000
  • Nos. 2 shows an example of a perspective view of the Bremsenprüfstandsmoduls 1 already shown in Fig. 1, wherein in Fig. 2 in addition a hydraulic unit 8 for the hydrostatic bearing 4, a climate generator 19 and an electronic control device 9 and 9 'for the hydraulic unit 8, for the heating and cooling device 6 and for the measuring flange 3 climate generator 19 can be seen. Both the hydraulic unit 8 and the electronic control device 9 and 9 'of the air conditioner 19 are arranged on the base plate 20.
  • FIG. 3 shows by way of example a further perspective view of the brake test bench module 1 already shown in FIG. 2, wherein the brake test bench module 1 in FIG. 3 is completely enclosed in an air conditioning booth 10. This allows the setting of an ideal climate for the measuring flange 3 and the hydrostatic bearing 4, so that only minimal measurement errors occur in the detection of the braking torque.
  • FIG. 4 shows by way of example a brake test bench module 1 according to the invention, which is connected to a drive module 11 to form a modular brake test bench 12.
  • Triebling between the drive module 11 and the Bremsenprüfstandsmodul 1 a transmission 13 of a motor vehicle is arranged, which drives a brake disk 15 of a disc brake 16 via a drive or output shaft 14.
  • the disc brake 16 also has brake pads 17, 17 ', which are rotatably connected to a hollow shaft or a semi-axis 18. This hollow shaft 18 is in turn rotatably connected to the coupling element 2 of the Bremsenprüfstandsmoduls 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremsenprüfstandsmodul (1) zum Prüfen einer Bremse (16) eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Kopplungselement (2) zur Kopplung des Bremsenprüfstandsmoduls (1) an die Bremse (16), einen Messflansch (3) zur Erfassung eines an der Bremse (16) wirkenden Bremsmoments und eine Lagerung (4), welche das Kopplungselement (2) drehfest mit dem Messflansch (3) verbindet. Das erfindungsgemäße Bremsenprüfstandsmodul (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerung (4) als hydrostatische Lagerung (4) ausgebildet ist.

Description

Bremsenprüfstandsmodul
Die Erfindung betrifft ein Bremsenprüfstandsmodul zum Prüfen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Arten von Prüfständen zum Prüfen der Bremswirkung von Kraftfahrzeugbremsen bekannt. Derartige Prüfstände umfassen üblicherweise einen Messflansch im Antriebsstrang oder einen gelagerten Hebelarm mit Kraftmessdose hinter dem Bremsenprüfling zum Erfassen eines von der zu prüfenden Bremse erzeugten Bremsmoments. Sofern zum Erfassen des Bremsmoments auf einen Messflansch zurückgegriffen wird, so wird dieser üblicherweise entweder trieblich hinter einer Lagerung des Bremsenprüfstands angeordnet werden oder aber unmittelbar vor dem Bremsenprüfling. Sofern hingegen auf eine Kraftmessdose zurückgegriffen wird, so wird in der Regel eine durch die Bremsung erzeugte Querkraft mittels eines Hebels auf die Kraftmessdose übertragen und von dieser erfasst. Aus der solcherart erfassten Querkraft lässt sich rechnerisch das Bremsmoment ermitteln.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2014 1 16 714 B3 einen Bremsen- prüfstand, umfassend einen Antriebsmotor, welcher über mindestens eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Lastgenerator und einer zu prüfenden Bremse gekoppelt ist. Ein Drehmomentsensor erfasst das von der Bremse erzeugte Bremsmoment und ein Drehzahlsensor erfasst die Drehzahl der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Der Antriebsmotor stellt dabei die von der zu prüfenden Bremse umzusetzende Energie bzw. das von der Bremse zu leistende Bremsmoment zur Verfügung. Weiterhin verfügt der Bremsenprüfstand der DE 10 2014 1 16 714 B3 über eine Klimakammer, in welcher die zu prüfende Bremse den gewünschten klimatischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden kann. Der Drehmomentsensor sowie der Drehzahlsensor sind außerhalb der Klimakammer und trieblich zwischen dem Antriebsmotor und der zu prüfenden Bremse angeordnet.
Aus der DE 10 2014 002 260 A1 ist ein Bremsenprüfstand zur Prüfung eines gebremsten Achsenaufbaus, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, oder einer Bremse bekannt. Der Bremsenprüfstand umfasst einen Tragrahmen mit an den Tragrahmen angreifenden Lagerböcken und mit einem Anschlussflansch für den zu prüfenden Achsenaufbau. Weiterhin umfasst der Bremsenprüfstand der DE 10 2014 002 260 A1 einen Antrieb zum Bereitstellen eines Antriebsmoments für den zu prüfenden Achsenaufbau und einen Kraftaufnehmer, der mit einem ersten Abschnitt über eine vertikal verlaufende Stütze unmittelbar an den Tragrahmen gekoppelt ist und mit einem zweiten Abschnitt über einen horizontal verlaufenden Hebel unmittelbar an das Gehäuse des zu prüfenden Achsenaufbaus gekoppelt ist. Mit Hilfe des Kraftaufnehmers kann bei einem Bremsvorgang an dem zu prüfenden Achsenaufbau ein beim Bremsvorgang wirkendes Bremsmoment messtechnisch erfasst werden.
Die bekannten Bremsenprüfstände sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass sie vergleichsweise geringfügige Restschleifmomente der Bremse, welche üblicherweise unmittelbar nach einer starken Bremsung auftreten, nicht erfassen können. Die Ursache dieser mangelnden Messgenauigkeit liegt üblicherweise im Zusammenspiel von drei unterschiedliche, jeweils mehr oder weniger stark ausgeprägte Effekten: Die Reibwirkung der Lagerungen, das Auftreten von auf den Messflansch wirkenden Querkräften während einer Bremsung sowie die in aller Regel hohe Trägheit des Messaufbaus.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bremsenprüf- standsmodul zum Prüfen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Bremsenprüfstandsmodul zum Prüfen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft ein Bremsenprüfstandsmodul zum Prüfen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Kopplungselement zur Kopplung des Bremsenprüf- standsmoduls an die Bremse, einen Messflansch zur Erfassung eines an der Bremse wirkenden Bremsmoments und eine Lagerung, welche das Kopplungselement drehfest mit dem Messflansch verbindet. Das erfindungsgemäße Bremsenprüfstandsmo- dul zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerung als hydrostatische Lagerung ausgebildet ist.
Daraus ergibt sich zunächst der Vorteil, dass eine üblicherweise auftretende Reibwirkung der Lagerung nahezu vollständig eliminiert werden kann, da hydrostatische Lagerungen nur eine verschwindende Reibwirkung erzeugen. Dies verbessert die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls, geringfügige Restschleifmomente der Bremse, insbesondere nach einer vorausgehenden starken Bremsung, wesentlich genauer und zuverlässiger zu erfassen und zu bestimmen.
Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass das Trägheitsmoment des erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls durch Verwendung der hydrostatischen Lagerung vergleichsweise gering ist. Dies verbessert die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls noch weiter, so dass selbst geringfügigste Restschleifmomente bzw. Bremsmomente der Bremse genau zu erfasst werden können.
Durch das Kopplungselement zur Kopplung des Bremsenprüfstandsmoduls an die Bremse ist das erfindungsgemäße Bremsenprüfstandsmodul geeignet, mit nahezu beliebigen Bremsen gekoppelt zu werden. Dies unterstreicht den modularen Charakter und die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls.
Das Kopplungselement ist dabei bevorzugt als lösbare Flanschverbindung ausgebildet, welche mittels Verschrauben drehfest mit der Bremse koppelbar ist.
Besonders bevorzugt ist das Kopplungselement mit einem feststehenden Teil der Bremse drehfest gekoppelt, z.B. mit den Bremsbelägen einer Scheibenbremse. Die Bremsscheibe der Scheibenbremse hingegen dreht bevorzugt mit der angetriebenen Welle.
Bei der Bremse handelt es sich bevorzugt um eine Reibungsbremse, insbesondere eine Scheibenbremse. Jedoch sind auch andere Ausbildungsformen von Reibungsbremse denkbar, wie etwa Trommelbremsen, Backenbremsen oder sog. nasse Bremsen. Ebenso eignet sich das erfindungsgemäße Bremsenprüfstandsmodul zum Prüfen von Wirbelstrombremsen oder elektromotorischen Bremsen.
Die zu prüfende Bremse kann z.B. einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs trieblich nachgeschaltet sein, so dass eine Antriebseinheit zunächst das Getriebe antreibt, wobei das Getriebe eine Antriebsdrehzahl in eine Abtriebsdrehzahl wandelt und ein Antriebsdrehmoment in ein Abtriebsdrehmoment wandelt. Die Abtriebsdrehzahl und das Abtriebsdrehmoment werden dann über eine Halbachse, auf welcher die zu prüfende Bremse angeordnet ist, abgegeben. Mittels einer Bremsenbetätigung kann nun ein Bremsmoment erzeugt werden, welches über den feststehenden Teil der Bremse auf das erfindungsgemäße Bremsenprüfstandsmodul übertragen wird.
Alternativ kann die zu prüfende Bremse bzw. die Halbachse, auf welcher die zu prüfende Bremse angeordnet ist, auch ohne ein trieblich zwischengeschaltetes Getriebe eines Kraftfahrzeugs unmittelbar von der Antriebseinheit angetrieben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul weiterhin eine Klimakabine und einen Klimagenerator umfasst, wobei die Klimakabine das Bremsenprüfstandsmodul einhaust und der Klimagenerator dazu ausgebildet ist, ein einstellbares Prüfklima bereitzustellen. Dies erlaubt es, das Prüfklima in der Prüfkammer als ein Idealklima für den Messflansch einzustellen. Die Kalibrierung des Messflanschs ist nämlich üblicherweise auf ein bestimmtes Prüfklima, das Idealklima, optimiert. D.h., der Messflansch weist bei Messungen unter Idealklima die geringsten Messfehler auf. Insbesondere Temperaturschwankungen können dabei einen nicht unwesentlichen Einfluss auf die Messgenauigkeit haben. Indem die Prüfkammer eine gezielte Einstellung der klimatischen Bedingungen auf das Idealklima erlaubt, kann die Messgenauigkeit des Bremsen- prüfstandsmoduls weiter verbessert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul weiterhin ein Ausgleichselement umfasst, welches den Messflansch drehfest am Bremsenprüfstandsmodul abstützt. Das drehfeste Abstützen des Messflanschs ist insofern von Bedeutung, als dass andernfalls der Messflansch durch das Bremsmoment, welches auf den feststehenden Teil der Bremse wirkt, gedreht würde. Ebenso würde auch der eigentlich feststehende Teil der Bremse durch das Bremsmoment gedreht, weil dieser feststehende Teil sich wiederum am Messflansch abstützt. Nur durch das Ausgleichselement ist der Messflansch also in der Lage, das wirkende Bremsmoment zu erfassen. Dem Ausgleichselement kommt weiterhin die Aufgabe zu, einen ggf. vorhandenen radialen Versatz auszugleichen, welcher bei einer Kopplung des Kopplungselements, des Mess- flanschs und der Lagerung an die zu prüfende Bremse entsteht. Das Bremsenprüf- standsmodul erlaubt durch das Ausgleichselement also ein gewisses radiales Spiel, was die Kopplung an die zu prüfende Bremse vereinfacht.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Ausgleichselement als Balgkupplung oder als Lamellenkupplung, insbesondere als Stahllamellenkupplung, ausgebildet ist. Sowohl eine Balgkupplung als auch eine Lamellenkupplung ermöglichen den Ausgleich eines radialen Versatzes zweier Achsen zueinander. Im blockierten Zustand gewährleisten sie zudem ein drehfestes Abstützen des Messflanschs am Bremsenprüfstandsmodul.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul weiterhin eine Heiz- und Kühlvorrichtung umfasst. bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Luftkühl- bzw. Luftheizvorrichtung für die hydrostatische Lagerung. Alternativ kann jedoch auch eine Wasserkühlung oder Ölkühlung bzw. Wasserheizung oder Ölheizung für die hydrostatische Lagerung vorgesehen sein. Auch andere Elemente des Bremsenprüfstandsmoduls, wie insbesondere der Messflansch oder eine elektronische Steuervorrichtung, können mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul weiterhin eine Grundplatte umfasst, auf welcher das Bremsenprüfstandsmodul angeordnet ist. Dies bedeutet also, dass das im aufgebauten Zustand des Bremsenprüfstandsmoduls unterste Element des Bremsenprüfstandsmoduls, auf welchem alle anderen Elemente des Bremsenprüfstandsmoduls aufgebaut bzw. angeordnet sind, die Grundplatte ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die einzelnen Elemente des Bremsenprüfstandsmoduls auf der Grund- platte in der vorgesehenen Anordnung und Ausrichtung zueinander fixiert sind. Dies wiederum erlaubt eine vereinfachte Transportierbarkeit des Bremsenprüfstandsmoduls, da durch Anheben bzw. Verschieben der Grundplatte das gesamte Bremsen- prüfstandsmodul angehoben und transportiert bzw. verschoben werden kann. Ein Demontieren des Bremsenprüfstandsmoduls und ein Transportieren bzw. Verschieben des Bremsenprüfstandsmoduls in einzelnen Elementen ist vorteilhaft nicht notwendig. Ebenso kann das Bremsenprüfstandsmodul aufgrund der Grundplatte auch auf nahezu jedem Untergrund in Betrieb genommen werden, ohne dass gesonderte Verankerungspunkte oder Abstützpunkte im Untergrund vorbereitet werden müssen.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Grundplatte metallisch ist und insbesondere aus Stahl hergestellt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Hydraulikaggregat der hydrostatischen Lagerung und/oder ein Klimagenerator der Klimakabine ebenfalls auf der Grundplatte angeordnet sind. Somit sind alle zum Betrieb des Bremsenprüfstandsmoduls notwendigen Elemente auf der Grundplatte angeordnet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul mit einem Antriebsmodul eines modular aufgebauten Bremsenprüfstands kombinierbar ist. Dies begünstigt die flexible und vielseitige Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls. Dies ermöglicht es, aus dem erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmodul und einem bekannten Antriebsmodul einen vollständigen Bremsenprüfstand aufzubauen.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Bremsenprüfstandsmodul auch mit weiteren Bremsenprüfstandsmodulen bzw. mit Abtriebsmodulen kombinierbar ist. Somit kann ein Bremsenprüfstand bzw. Antriebsstrangprüfstand aufgebaut werden, der mehrere angetriebene Fahrzeugachsen prüfen kann. Dies entspricht einem besonders realitätsnahen Prüfen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft einen möglichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Brem- senprüfstandsmoduls,
Fig. 2 beispielhaft eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 bereits dargestellten Bremsenprüfstandsmoduls,
Fig. 3 beispielhaft eine weitere perspektivische Ansicht des bereits dargestellten Bremsenprüfstandsmoduls und
Fig. 4 beispielhaft einen modular aufgebauten Antriebsstrangprüf stand.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
Fig. 1 zeigt beispielhaft einen möglichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Bremsenprüfstandsmoduls 1. Das gezeigte Bremsenprüfstandsmodul 1 ist zum Prüfen einer Bremse eines Kraftfahrzeugs ausgebildet und umfasst ein Kopplungselement 2 zur Kopplung des Bremsenprüfstandsmoduls an eine in Fig. 1 nicht dargestellte zu prüfende Bremse, einen Messflansch 3 zur Erfassung eines an der Bremse wirkenden Bremsmoments, eine hydrostatische Lagerung 4, ein Ausgleichselement 5 zum drehfesten Abstützen des Messflanschs am Bremsenprüfstandsmodul, eine als Luftkühlvorrichtung 6 ausgebildete Heiz- und Kühlvorrichtung 6 zur Kühlung der hydrostatischen Lagerung 4 sowie eine Grundplatte 20. Zwischen der Grundplatte 20 und den weiteren Elementen 2, 3, 4, 5, 6 des Bremsenprüfstandsmoduls 1 ist zudem ein Sockel 7 dargestellt. Dem Sockel 7 kommt beispielsgemäß die Aufgabe zu, die Anbringung des Ausgleichselements 5, des Messflanschs 3, der hydrostatische Lagerung 4 und des Kopplungselements 2 vertikal zu erhöhen, um eine leichtere Verbind- barkeit des Kopplungselement 2 mit der nicht dargestellten Bremse zu gewährleisten. Alternativ können das Ausgleichselement 5, der Messflansch 3, die hydrostatische Lagerung 4 und das Kopplungselement 2 auch ohne funktionale Einschränkungen des Bremsenprüfstandsmoduls 1 unmittelbar auf der Grundplatte 6 angeordnet werden.
Das Kopplungselement 2 ist beispielsgemäß als Flanschverbindung 2 ausgebildet, welcher durch Verschrauben mit einer nicht dargestellten Halbachse verbunden werden kann, wobei auf der Halbachse die zu prüfende Bremse angeordnet ist. Der feststehende Teil der Bremse, beispielsgemäß die Bremsbeläge einer Scheibenbremse, sind dabei drehfest mit der Halbachse und somit mit dem Kopplungselement 2 verbunden. Die Bremsscheibe der Scheibenbremse hingegen kann angetrieben werden. Bei einer Betätigung der Scheibenbremse wird das erzeugte Bremsmoment somit über die Halbachse auf das Kopplungselement 2 übertragen. Das Kopplungselement 2 wiederum ist drehfest mit der hydrostatischen Lagerung 4 verbunden. Somit wirkt das von der zu prüfenden Bremse erzeugte Bremsmoment auch auf die hydrostatische Lagerung 4. Da die hydrostatische Lagerung 4 naturgemäß nur vernachlässigbar kleine Reibungsverluste erzeugt und drehfest mit dem Messflansch 3 verbunden ist, wird das Bremsmoment nahezu verlustfrei auf den Messflansch 3 übertragen. Zudem weist die hydrostatische Lagerung 4 gegenüber einer konventionellen Lagerung ein nur vergleichsweise geringes Trägheitsmoment auf. Dies verbessert die Fähigkeit des beispielhaft gezeigten Bremsenprüfstandsmoduls 1 , selbst geringfügigste Restschleifmomente der Bremse genau zu erfassen. Der Messflansch 3 ist weiterhin drehfest mit dem Ausgleichselement 5 verbunden. Das Ausgleichselement 5 ist beispielsgemäß als Balgkupplung 5 ausgebildet, welches im blockierten Zustand den Messflansch 3 drehfest am Sockel 7 abstützt. Zudem gewährleistet das Ausgleichselement 5 ein gewisses Radialspiel, um einen radialen Versatz der hydrostatischen Lagerung 4 zur Befestigung auszugleichen.
Das in Fig. 1 beispielhaft gezeigte Bremsenprüfstandsmodul 1 weist durch seinen beschriebenen Aufbau zudem eine vergleichsweise große Steifigkeit auf, so dass auch die bei einem Bremsvorgang erzeugten Querkräfte nur zu einem äußerst geringen Messfehler führen können. Insgesamt ermöglicht der in Fig. 1 beschriebene Aufbau eine vergleichsweise große Spreizung der erfassbaren Bremsmomente im Bereich von 1 Nm bis hin zu 40.000 Nrn. Fig. 2 zeigt beispielhaft eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 bereits dargestellten Bremsenprüfstandsmoduls 1 , wobei in der Fig. 2 zusätzlich ein Hydraulikaggregat 8 für die hydrostatische Lagerung 4, ein Klimagenerator 19 sowie eine elektronische Steuervorrichtung 9 und 9' für das Hydraulikaggregat 8, für die Heiz- und Kühlvorrichtung 6 und für den Messflansch 3 Klimagenerator 19 zu sehen sind. Sowohl das Hydraulikaggregat 8 als auch die elektronische Steuervorrichtung 9 und 9' der Klimagenerator 19 sind auf der Grundplatte 20 angeordnet.
Fig. 3 zeigt beispielhaft eine weitere perspektivische Ansicht des bereits in Fig. 2 gezeigten Bremsenprüfstandsmoduls 1 , wobei das Bremsenprüfstandsmoduls 1 in der Fig. 3 vollständig in eine Klimakabine 10 eingehaust ist. Dies ermöglicht das Einstellen eines Idealklimas für den Messflansch 3 und die hydrostatische Lagerung 4, so dass nur minimale Messfehler bei der Erfassung des Bremsmoments auftreten.
Fig. 4 zeigt beispielhaft ein erfindungsgemäßes Bremsenprüfstandsmodul 1 , welches mit einem Antriebsmodul 11 zu einem modular aufgebauten Bremsenprüfstand 12 verbunden ist. Trieblich zwischen dem Antriebsmodul 11 und dem Bremsenprüfstandsmodul 1 ist ein Getriebe 13 eines Kraftfahrzeugs angeordnet, welches über eine An- bzw. Abtriebswelle 14 eine Bremsscheibe 15 einer Scheibenbremse 16 antreibt. Die Scheibenbremse 16 weist außerdem Bremsklötze 17, 17' auf, welche drehfest mit einer Hohlwelle oder eine Halbachse 18 verbunden sind. Diese Hohlwelle 18 ist wiederum drehfest mit dem Kopplungselement 2 des Bremsenprüfstandsmoduls 1 verbunden.
Bezugszeichen
Bremsenprüfstandsmodul
Kopplungselement, Flanschverbindung
Messflansch
hydraulische Lagerung
Ausgleichselement
Heiz- und Kühlvorrichtung
Sockel
Hydraulikaggregat
elektronische Steuervorrichtung
Klimakabine
Antriebsmodul
Bremsenprüfstand
Getriebe
An- bzw. Abtriebswelle
Bremsscheibe
Scheibenbremse
Bremsklotz
Hohlwelle, Halbachse
Klimagenerator
Grundplatte

Claims

Patentansprüche
1. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) zum Prüfen einer Bremse (16) eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Kopplungselement (2) zur Kopplung des Bremsenprüfstandsmoduls (1 ) an die Bremse (16), einen Messflansch (3) zur Erfassung eines an der Bremse (16) wirkenden Bremsmoments und eine Lagerung (4), welche das Kopplungselement (2) drehfest mit dem Messflansch (3) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (4) als hydrostatische Lagerung (4) ausgebildet ist.
2. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsenprüfstandsmodul (1) weiterhin eine Klimakabine (10) und einen Klimagenerator umfasst, wobei die Klimakabine (10) das Bremsenprüfstandsmodul (1 ) einhaust und der Klimagenerator (19) dazu ausgebildet ist, ein einstellbares Prüfklima bereitzustellen.
3. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsenprüfstandsmodul (1) weiterhin ein Ausgleichselement (5) umfasst, welches den Messflansch (3) drehfest am Bremsenprüfstandsmodul (1) abstützt.
4. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsenprüfstandsmodul (1) weiterhin eine Heiz- und Kühlvorrichtung (6) umfasst.
5. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsenprüfstandsmodul (1) weiterhin eine Grundplatte (6) umfasst, auf welcher das Bremsenprüfstandsmodul (1) angeordnet ist.
6. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikaggregat (8) der hydrostatischen Lagerung (4) und/oder die Heiz- und Kühlvorrichtung (6) der Klimakabine (10) ebenfalls auf der Grundplatte (6) angeordnet sind.
7. Bremsenprüfstandsmodul (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsenprüfstandsmodul (1) mit einem Antriebsmodul (11 ) eines modular aufgebauten Bremsenprüfstands (12) kombinierbar ist.
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