AT527143B1

AT527143B1 - TEST BENCH ARRANGEMENT

Info

Publication number: AT527143B1
Application number: ATA50458/2023A
Authority: AT
Inventors: Höfler Dr Dieter; Maxl Dr Stefan; Fuchs Markus
Original assignee: Tectos Gmbh
Priority date: 2023-06-12
Filing date: 2023-06-12
Publication date: 2024-11-15
Also published as: AT527143A4; EP4724784A2; WO2024254628A3; WO2024254628A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfstandsanordnung (1) mit einem Prüfraum (4), welcher ausgebildet ist um ein Testobjekt (7) aufzunehmen, und mit zumindest einem Antriebsstrangprüfstand (3), welcher zumindest eine elektrische Maschine (8) und einen Wellenstrang (2) mit einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (22) aufweist, wobei das erste Ende (21) drehfest mit der elektrischen Maschine (8) verbunden oder verbindbar ist, und das zweite Ende (22) ausgebildet ist, um das Testobjekt (7) über eine drehfeste Verbindung (25) anzuschließen, und wobei der Wellenstrang (2) über zumindest ein Zwischenlager (11, 12) drehbar in einem Wellenträger (10) gelagert ist, wobei die elektrische Maschine (8) und das erste Ende (21) des Wellenstranges (2) außerhalb des Prüfraumes (4) und das zweite Ende (22) des Wellenstranges (2) innerhalb des Prüfraumes (4) angeordnet sind, wobei der Wellenstrang (2) durch eine Wanddurchführung (13) einer Wand (6) des Prüfraumes (4) geführt ist, und wobei der Wellenträger (10) eine den Wellenstrang (2) zumindest teilweise aufnehmende Wellenbrücke (20) bildet, wobei die Wellenbrücke (20) im Prüfraum (4) freitragend ausgebildet ist. Um eine weitgehende Luft- und Körperschallentkoppelung zwischen Antriebsstrangprüfstand und Testobjekt zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Wellenbrücke (20) im Bereich der Wanddurchführung (13) in Bezug auf die Wand (6) um eine Achse (14a) zumindest einer Lagerung (14) schwenkbar und/oder gelenkig gelagert ist, wobei die Achse (14a) in einer Normalebene (ε) auf den Wellenstrang (2) angeordnet ist.The invention relates to a test bench arrangement (1) with a test chamber (4) which is designed to accommodate a test object (7), and with at least one drive train test bench (3) which has at least one electric machine (8) and a shaft train (2) with a first end (21) and a second end (22), wherein the first end (21) is connected or connectable to the electric machine (8) in a rotationally fixed manner, and the second end (22) is designed to connect the test object (7) via a rotationally fixed connection (25), and wherein the shaft train (2) is rotatably mounted in a shaft carrier (10) via at least one intermediate bearing (11, 12), wherein the electric machine (8) and the first end (21) of the shaft train (2) are arranged outside the test chamber (4) and the second end (22) of the shaft train (2) are arranged inside the test chamber (4), wherein the shaft train (2) is guided through a wall bushing (13) of a wall (6) of the test chamber (4), and wherein the shaft carrier (10) forms a shaft bridge (20) which at least partially accommodates the shaft train (2), wherein the shaft bridge (20) is designed to be self-supporting in the test chamber (4). In order to achieve extensive airborne and structure-borne sound decoupling between the drive train test bench and the test object, it is provided that the shaft bridge (20) in the region of the wall feedthrough (13) is pivotably and/or articulately mounted in relation to the wall (6) about an axis (14a) of at least one bearing (14), wherein the axis (14a) is arranged in a normal plane (ε) on the shaft train (2).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Prüfstandsanordnung mit einem Prüfraum, welcher ausgebildet ist um ein Testobjekt aufzunehmen, und mit zumindest einem Antriebsstrangprüfstand, welcher zumindest eine elektrische Maschine und einen Wellenstrang mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende drehfest mit der elektrischen Maschine verbunden oder verbindbar ist, und das zweite Ende ausgebildet ist, um das Testobjekt über eine drehfeste Verbindung anzuschließen, und wobei der Wellenstrang über zumindest ein Zwischenlager drehbar in einem Wellenträger gelagert ist, wobei die elektrische Maschine und das erste Ende des Wellenstranges außerhalb des Prüfraumes und das zweite Ende des Wellenstranges innerhalb des Prüfraumes angeordnet sind, wobei der Wellenstrang durch eine Wanddurchführung einer Wand des Prüfraumes geführt ist, und wobei der Wellenträger eine den Wellenstrang zumindest teilweise aufnehmende Wellenbrücke bildet, wobei die Wellenbrücke im Prüfraum freitragend ausgebildet ist. Weiters betrifft die Erfindung einen Antriebsstrangprüfstand, welcher zumindest eine elektrische Maschine und einen Wellenstrang mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende drehfest mit der elektrischen Maschine verbunden oder verbindbar ist, und das zweite Ende ausgebildet ist, um ein Testobjekt über eine drehfeste Verbindung anzuschließen, und wobei der Wellenstrang über zumindest ein Zwischenlager drehbar in einem Wellenträger gelagert ist, für die genannte Prüfstandsanordnung. [0001] The invention relates to a test bench arrangement with a test chamber which is designed to accommodate a test object, and with at least one drive train test bench which has at least one electrical machine and a shaft train with a first end and a second end, wherein the first end is or can be connected to the electrical machine in a rotationally fixed manner, and the second end is designed to connect the test object via a rotationally fixed connection, and wherein the shaft train is rotatably mounted in a shaft carrier via at least one intermediate bearing, wherein the electrical machine and the first end of the shaft train are arranged outside the test chamber and the second end of the shaft train are arranged inside the test chamber, wherein the shaft train is guided through a wall bushing in a wall of the test chamber, and wherein the shaft carrier forms a shaft bridge which at least partially accommodates the shaft train, wherein the shaft bridge is designed to be self-supporting in the test chamber. Furthermore, the invention relates to a drive train test bench, which has at least one electric machine and a shaft train with a first end and a second end, wherein the first end is connected or connectable to the electric machine in a rotationally fixed manner, and the second end is designed to connect a test object via a rotationally fixed connection, and wherein the shaft train is rotatably mounted in a shaft carrier via at least one intermediate bearing, for the said test bench arrangement.

[0002] Antriebsstrangprüfstände zum Prüfen von Kraftfahrzeuggetrieben bzw. von vollständigen Kraftfahrzeugantriebssträngen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Prüfstände werden einerseits verwendet, um Funktionsstörungen im Wellenstrang frühzeitig durch eine Reihe von Belastungstests zu erkennen. Typische Funktionsstörungen entstehen z.B. durch spielbehaftete Bauteile, wie z. B. Zahnräder, Synchronringe, Synchronkörper, Lamellenkupplungsscheiben und Wellen, die ausgelenkt oder gar zu Schwingungen angeregt werden können. Im Rahmen der Funktionserprobung werden üblicherweise auch das Akustikverhalten und die Schaltqualität geprüft. Andererseits finden derartige Prüfstände aber auch in der Entwicklung zur stetigen Verbesserung von Kraftfahrzeugantriebssträngen Verwendung. Üblicherweise umfassen derartige Antriebsstrangprüfstände einen Elektromotor als Antrieb. [0002] Drive train test benches for testing motor vehicle transmissions or complete motor vehicle drive trains are known from the state of the art. Such test benches are used on the one hand to detect malfunctions in the shaft train at an early stage through a series of load tests. Typical malfunctions arise, for example, from components with play, such as gears, synchronizer rings, synchronizer bodies, multi-disk clutch disks and shafts, which can be deflected or even caused to vibrate. As part of the functional testing, the acoustic behavior and the shifting quality are usually also tested. On the other hand, such test benches are also used in the development for the continuous improvement of motor vehicle drive trains. Such drive train test benches usually include an electric motor as the drive.

[0003] Luft- und Körperschallkoppellungen zwischen Prüfstand und Testobjekt können die Messungen erheblich nachteilig beeinflussen. [0003] Airborne and structure-borne sound couplings between the test bench and the test object can have a significant adverse effect on the measurements.

[0004] Aus den Veröffentlichungen AT 512 006 A1, WO 2017/140443 A1, WO 2022/200216 A1, WO 2022/214582 A1 und WO 2022/218858 A1 sind Prüfstandsanordnungen bekannt, bei denen die Antriebsstrangprüfstände samt elektrischen Maschinen innerhalb des Prüfraumes angeordnet und gelagert sind, wobei die Radnaben als Schnittstelle zwischen Antrieb und Prüfeinrichtung verwendet werden. Nachteilig ist, dass Schwingungen und Geräusche der elektrischen Maschine und der Welle in den Prüfraum eingetragen werden, was sich nachteilig auf die Messergebnisse auswirkt. [0004] From the publications AT 512 006 A1, WO 2017/140443 A1, WO 2022/200216 A1, WO 2022/214582 A1 and WO 2022/218858 A1, test bench arrangements are known in which the drive train test benches including electrical machines are arranged and mounted within the test chamber, with the wheel hubs being used as an interface between the drive and the test device. The disadvantage is that vibrations and noise from the electrical machine and the shaft are introduced into the test chamber, which has a detrimental effect on the measurement results.

[0005] Die CN 103 397 712 A1 offenbart eine Prüfstandsanordnung mit einer in der Wand eines Prüfraumes angeordneten Durchführung für eine Antriebswelle, welche in einer schallisolierend ausgebildeten, rohrförmigen, an der Innen- und Außenseite der Prüfraumwand befestigten und von dort beidseits freitragend hinausragenden Einhausung drehbar gelagert ist. [0005] CN 103 397 712 A1 discloses a test bench arrangement with a passage arranged in the wall of a test room for a drive shaft, which is rotatably mounted in a sound-insulating, tubular housing attached to the inside and outside of the test room wall and protruding from there on both sides in a self-supporting manner.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitgehende Luft- und Körperschallentkoppelung zwischen Antriebsstrangprüfstand und Testobjekt zu erreichen. [0006] The object of the invention is to achieve extensive airborne and structure-borne sound decoupling between the drive train test bench and the test object.

[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer eingangs genannten Prüfstandsanordnung dadurch gelöst, dass die Wellenbrücke im Bereich der Wanddurchführung in Bezug auf die Wand um eine Achse zumindest einer Lagerung schwenkbar und/oder gelenkig gelagert ist, wobei die Achse in einer Normalebene auf den Wellenstrang, vorzugsweise im Wesentlichen waagrecht, angeordnet ist. [0007] According to the invention, this object is achieved in a test bench arrangement mentioned at the outset in that the shaft bridge in the region of the wall passage is pivotably and/or articulately mounted with respect to the wall about an axis of at least one bearing, wherein the axis is arranged in a normal plane to the shaft train, preferably substantially horizontally.

[0008] Dies ermöglicht eine Entkoppelung der Schwingungen zwischen dem Antriebsstrangprüfstand und dem Fundament des Testraumes. [0008] This allows a decoupling of the vibrations between the drive train test bench and the foundation of the test room.

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[0009] Unter einer Wellenbrücke ist eine den Wellenstrang zumindest teilweise tragende Stützstruktur für den Wellenstrang zu verstehen, welche einen Raumbereich, insbesondere einen Bereich des Prüfraumes und des Maschinenraumes, überspannt. [0009] A shaft bridge is understood to mean a support structure for the shaft train which at least partially supports the shaft train and spans a spatial area, in particular an area of the test room and the machine room.

[0010] Freitragend bedeutet, dass die Wellenbrücke zwischen der Wand des Prüfraumes und dem zweiten Ende des Wellenstranges keine mechanische Verbindung zum Fundament oder Boden des Testraumes aufweist. Der Wellenstrang weist also keine Stützkonstruktion zwischen dem Boden des Prüfraumes und dem Wellenstranges auf. Insbesondere weist die Wellenbrücke keine Lagerstellen in dem Prüfraum auf. Die freitragende Wellenbrücke ist eine Kernkomponente für die Luft- und Körperschallisolation des Prüfraumes. [0010] Self-supporting means that the wave bridge between the wall of the test room and the second end of the wave train has no mechanical connection to the foundation or floor of the test room. The wave train therefore has no supporting structure between the floor of the test room and the wave train. In particular, the wave bridge has no bearing points in the test room. The self-supporting wave bridge is a core component for the airborne and structure-borne sound insulation of the test room.

[0011] Ein weiterer Vorteil ist, dass die Schall-Reflexionsflächen an den Seiten des Testobjektes erheblich reduziert werden können, insbesondere wenn die Oberfläche der Wellenbrücke mit einem schallabsorbierenden Material beschichtet ist. Durch die freitragende Konstruktion der Wellenbrücke werden zusätzliche normgerechte Mikrofonpositionen zur akustischen Überwachung des Testobjektes ermöglicht. [0011] A further advantage is that the sound reflection surfaces on the sides of the test object can be significantly reduced, especially if the surface of the wave bridge is coated with a sound-absorbing material. The self-supporting construction of the wave bridge enables additional standard-compliant microphone positions for acoustic monitoring of the test object.

[0012] Um eine weitgehende schwingungsmäßige Entkoppelung der Prüfstandsanordnung vom Testobjekt zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn Lagerung wandfest ausgebildet ist. Die Wellenbrücke ist insbesondere als Wippe ausgeführt, deren freies Ende mit dem zweiten Ende des Wellenstrang sich im Prüfraum befindet, wobei als Gegenmasse die an das erste Ende des Wellenstranges angeschlossene elektrische Maschine verwendet wird. [0012] In order to achieve a high degree of vibration isolation of the test bench arrangement from the test object, it is advantageous if the bearings are designed to be fixed to the wall. The shaft bridge is designed in particular as a rocker, the free end of which is located in the test chamber with the second end of the shaft train, with the electrical machine connected to the first end of the shaft train being used as a counterweight.

[0013] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lagerung im Bereich der Wand - vorzugsweise einer Mittelebene der Wand - angeordnet ist. Durch die gelenkige und/oder schwenkbare Lagerung der Wellenbrücke im Bereich der Wand wird verhindert, dass Querkräfte oder Biegemomente in die Wand eingeleitet werden. [0013] In one embodiment of the invention, it is provided that the bearing is arranged in the area of the wall - preferably a central plane of the wall. The articulated and/or pivotable bearing of the shaft bridge in the area of the wall prevents transverse forces or bending moments from being introduced into the wall.

[0014] Weiters erfolgt die Lösung der Aufgabe bei einem Antriebsstrangprüfstand der eingangs genannten Art dadurch, dass der Wellenträger eine den Wellenstrang zumindest teilweise aufnehmende Wellenbrücke bildet, und dass die Wellenbrücke zumindest ein Element einer Lagerung aufweist, welche ausgebildet ist, um die Wellenbrücke um eine Achse zu schwenken, wobei die Achse in einer Normalebene auf den Wellenstrang angeordnet ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Wellenbrücke zwischen dem Element der Lagerung und dem zweiten Ende des Wellenstranges freitragend ausgebildet ist. [0014] Furthermore, the problem is solved in a drive train test bench of the type mentioned at the beginning in that the shaft carrier forms a shaft bridge that at least partially accommodates the shaft train, and that the shaft bridge has at least one element of a bearing that is designed to pivot the shaft bridge about an axis, wherein the axis is arranged in a normal plane to the shaft train. It is preferably provided that the shaft bridge is designed to be self-supporting between the element of the bearing and the second end of the shaft train.

[0015] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wellenstrang zumindest teilweise - vorzugsweise im Bereich der Wanddurchführung - in einem fest mit dem Wellenträger verbundenen Wellenrohr geführt ist, wobei vorzugsweise das Wellenrohr als Rohrschalldämpfer ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Wellenrohr über ein vorzugsweise fest mit dem Wellenträger verbundenes Zwischenlager stirnseitig geschlossen ist. Uber das das Wellenrohr verschließende Zwischenlager erfolgt eine weitere akustische Isolation. [0015] In one embodiment of the invention, it is provided that the shaft train is guided at least partially - preferably in the area of the wall duct - in a shaft tube that is firmly connected to the shaft carrier, whereby the shaft tube is preferably designed as a pipe silencer. It is particularly advantageous if the shaft tube is closed at the front by an intermediate bearing that is preferably firmly connected to the shaft carrier. The intermediate bearing that closes the shaft tube provides further acoustic insulation.

[0016] Im Rahmen der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass das zweite Ende des Wellenstranges in Richtung der Wellenachse verstellbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Wellenstrang längenverstellbar ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Wellenstrang zumindest eine Teleskopwelle mit zumindest zwei teleskopisch ineinander schiebbaren Wellenelementen aufweist. Dadurch kann der Antriebsstrangprüfstand flexibel an das Textobjekt angepasst werden. [0016] Within the scope of the invention, it is further provided that the second end of the shaft train is adjustable in the direction of the shaft axis. It is particularly advantageous if the shaft train is designed to be adjustable in length, wherein the shaft train preferably has at least one telescopic shaft with at least two telescopically slidable shaft elements. This allows the drive train test bench to be flexibly adapted to the text object.

[0017] Der Wellenstrang ist vorteilhafterweise über zumindest ein mit dem Wellenträger fest verbundenes erstes Zwischenlager und zumindest ein mit dem Wellenträger axial verschiebbares zweites Zwischenlager gelagert. Dies ermöglicht eine axiale Längenverstellung des Wellenstranges. [0017] The shaft train is advantageously supported by at least one first intermediate bearing that is firmly connected to the shaft carrier and at least one second intermediate bearing that is axially displaceable with the shaft carrier. This enables axial length adjustment of the shaft train.

[0018] In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen zumindest einem Zwischenlager und dem Wellenträger zumindest ein - besonders vorzugsweise durch einen Ganzmetalldämpfer gebildetes - Dämpfungselement angeordnet ist. Betriebsschwingungen aus den Zwischenlagern und homokinetischen Gelenken werden somit nur stark gedämpft auf den Wellenträger übertragen. [0018] In one embodiment of the invention, at least one damping element - particularly preferably formed by an all-metal damper - is arranged between at least one intermediate bearing and the shaft carrier. Operating vibrations from the intermediate bearings and homokinetic joints are thus transmitted to the shaft carrier only in a strongly damped manner.

[0019] Weiters ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Wellenträger über zumindest eine - vorzugsweise eine akustisch entkoppelte - elastische Verbindung mit dem Sockel verbunden ist. Die Wellenbrücke ist somit von der mit dem Sockel verbundenen elektrischen Maschine schwingungstechnisch entkoppelt. Dadurch, dass die Wellenbrücke von der elektrischen Maschine schwingungstechnisch entkoppelt ist, kann eine negative Beeinflussung der elektrischen Maschine auf die Messergebnisse vermieden werden. Die Wellenbrücke kann dabei beispielsweise über Ganzmetalldämpfer („Stop-Choc-Elemente“) an den Sockel der elektrischen Maschine angebunden sein. Der Sockel und die elektrische Maschine wirken als Gegengewicht und halten die Wellenbrücke in Position. [0019] Furthermore, within the scope of the invention, it is provided that the shaft carrier is connected to the base via at least one - preferably an acoustically decoupled - elastic connection. The shaft bridge is thus vibrationally decoupled from the electrical machine connected to the base. Because the shaft bridge is vibrationally decoupled from the electrical machine, a negative influence of the electrical machine on the measurement results can be avoided. The shaft bridge can be connected to the base of the electrical machine via all-metal dampers ("stop-choc elements"), for example. The base and the electrical machine act as a counterweight and hold the shaft bridge in position.

[0020] Günstigerweise ist vorgesehen, dass der Sockel über zumindest ein - vorzugsweise akustisch entkoppeltes - Auflager mit dem Boden des Maschinenraumes verbunden ist, wobei vorzugsweise zumindest ein Auflager durch eine Luftfederung gebildet ist. [0020] Advantageously, the base is connected to the floor of the machine room via at least one - preferably acoustically decoupled - support, wherein preferably at least one support is formed by an air suspension.

[0021] Dadurch, dass der Sockel samt der elektrischen Maschine über Luftfedern in dem Maschinenraum gelagert ist, wird auch eine schwingungsmäßige Entkoppelung zum Fundament erreicht. [0021] The fact that the base together with the electrical machine is mounted in the machine room via air springs also ensures vibration isolation from the foundation.

[0022] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigen schematisch [0022] The invention is explained in more detail below with reference to the non-limiting embodiments shown in the figures. Therein, schematically

[0023] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Prüfstandsanordnung in einer ersten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt, [0023] Fig. 1 shows a test bench arrangement according to the invention in a first embodiment in a longitudinal section,

[0024] Fig. 2 eine erfindungsgemäße Prüfstandsanordnung in einer zweiten Ausführungsvariante in einem Längsschnitt, [0024] Fig. 2 shows a test bench arrangement according to the invention in a second embodiment in a longitudinal section,

[0025] Fig. 3 diese Prüfstandsanordnung in einer geschnittenen axonometrischen Darstellung, [0025] Fig. 3 this test bench arrangement in a sectional axonometric view,

[0026] Fig. 4 eine Wellenbrücke des Antriebsstrangprüfstandes dieser Prüfstandsanordnung in einer geschnittenen axonometrischen Darstellung, [0026] Fig. 4 a shaft bridge of the drive train test bench of this test bench arrangement in a sectional axonometric representation,

[0027] Fig. 5 eine elektrische Maschine dieses Antriebsstrangprüfstandes in einer axonometrischen Darstellung, [0027] Fig. 5 an electric machine of this drive train test bench in an axonometric representation,

[0028] Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrangprüfstand in einer axonometrischen Darstellung, [0028] Fig. 6 shows a drive train test bench according to the invention in an axonometric representation,

[0029] Fig. 7 eine Wellenbrücke dieses Antriebsstrangprüfstandes in einer geschnittenen axonometrischen Darstellung und [0029] Fig. 7 a shaft bridge of this drive train test bench in a sectioned axonometric view and

[0030] Fig. 8 diesen Antriebsstrangprüfstand in einer Seitenansicht. [0030] Fig. 8 this powertrain test bench in a side view.

[0031] Die Fig. 1 bis 5 zeigen jeweils eine Prüfstandsanordnung 1 mit zumindest einem einen Wellenstrang 2 aufweisenden Antriebsstrangprüfstand 3 - beispielsweise einem NVH-EinachsAntriebsstrangprüfstand (NVH=Noise, Vibration, Harshness) -, einem Prüfraum 4 und einem Maschinenraum 5, der von dem Prüfraum 4 durch eine schall- und schwingungshemmend ausgebildete Wand 6 getrennt ist. Der Prüfraum 4 ist ausgebildet, um ein Testobjekt 7, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, eine Brennkraftmaschine oder ein Getriebe, aufzunehmen. [0031] Figures 1 to 5 each show a test bench arrangement 1 with at least one drive train test bench 3 having a shaft train 2 - for example an NVH single-axle drive train test bench (NVH = noise, vibration, harshness) -, a test room 4 and a machine room 5, which is separated from the test room 4 by a wall 6 designed to insulate against noise and vibration. The test room 4 is designed to accommodate a test object 7, for example a motor vehicle, an internal combustion engine or a transmission.

[0032] Der Wellenstrang 2 des Antriebsstrangprüfstandes 3 weist ein erstes Ende 21 und ein zweites Ende 22 auf. Im Bereich des ersten Endes 21 ist der Wellenstrang 2 mit einer elektrischen Maschine 8 drehfest verbunden oder verbindbar. Die elektrische Maschine 8 ist beispielsweise über Schrauben fest mit einem Sockel 9 verbunden. [0032] The shaft train 2 of the drive train test bench 3 has a first end 21 and a second end 22. In the area of the first end 21, the shaft train 2 is or can be connected in a rotationally fixed manner to an electrical machine 8. The electrical machine 8 is firmly connected to a base 9, for example via screws.

[0033] Das zweite Wellenende 22 ist ausgebildet, um das Testobjekt über eine drehfeste Verbindung 25 anzuschließen. [0033] The second shaft end 22 is designed to connect the test object via a rotationally fixed connection 25.

[0034] Die elektrische Maschine 8 - beispielsweise eine Asynchronmaschine - befindet sich in dem an den Prüfraum 4 angrenzenden Maschinenraum 5. Im Falle eines Kraftfahrzeuges wird beispielsweise jeweils ein Radflansch des Kraftfahrzeuges über die drehfeste Verbindung 25 des Wellenstranges 2, beispielsweise einen Adapterflansch, an die elektrische Maschine 8 angebunden. Pro Radflansch kann dabei ein Wellenstrang 2 und eine elektrische Maschine 8 vorgesehen [0034] The electrical machine 8 - for example an asynchronous machine - is located in the machine room 5 adjacent to the test room 4. In the case of a motor vehicle, for example, a wheel flange of the motor vehicle is connected to the electrical machine 8 via the rotationally fixed connection 25 of the shaft train 2, for example an adapter flange. One shaft train 2 and one electrical machine 8 can be provided for each wheel flange.

sein, wobei die elektrischen Maschinen 8 außerhalb des Prüfraumes 4, also in zumindest einem an den Prüfraum 4 angrenzenden Maschinenraum 5 angeordnet sind. wherein the electrical machines 8 are arranged outside the test room 4, i.e. in at least one machine room 5 adjacent to the test room 4.

[0035] Der Wellenstrang 2 ist über zumindest ein erstes Zwischenlager 11 und ein zweites Zwischenlager 12 drehbar in einem Wellenträger 10 gelagert, wobei das erste Zwischenlager der Mittelebene 6a der Wand näher liegt als das zweite Zwischenlager 12. Der Wellenträger 10 ist durch eine in den Prüfraum 4 hineinragende Wellenbrücke 20 gebildet. Die Wellenbrücke 20 weist keine Lagerstellen in dem Prüfraum 4 auf und ist die Kernkomponente für die Luft- und Körperschallisolation des Prüfraumes 4. [0035] The shaft train 2 is rotatably mounted in a shaft carrier 10 via at least a first intermediate bearing 11 and a second intermediate bearing 12, the first intermediate bearing being closer to the center plane 6a of the wall than the second intermediate bearing 12. The shaft carrier 10 is formed by a shaft bridge 20 that projects into the test chamber 4. The shaft bridge 20 has no bearing points in the test chamber 4 and is the core component for the airborne and structure-borne sound insulation of the test chamber 4.

[0036] Im Ausführungsbeispiel weist der Wellenstrang 2 zumindest einen durch die Wand 6 geführten ersten Wellenteil 23 und einen zweiten Wellenteil 24 auf, wobei zumindest der zweite Wellenteil 24 über die Zwischenlager 11, 12 drehbar in der Wellenbrücke 20 gelagert ist. [0036] In the exemplary embodiment, the shaft train 2 has at least a first shaft part 23 guided through the wall 6 and a second shaft part 24, wherein at least the second shaft part 24 is rotatably mounted in the shaft bridge 20 via the intermediate bearings 11, 12.

[0037] Die Wand 6 weist zumindest eine Wanddurchführung 13 für den Wellenstrang 2 zwischen dem Prüfraum 4 und dem Maschinenraum 5 auf. Die Wellenbrücke 20 mit dem Wellenstrang 2 durchdringt dabei im Bereich der Wanddurchführung 13 die Wand 6. Die Wellenbrücke 20 ist im Bereich der Wanddurchführung 13 in Bezug auf die Wand 6 um zumindest eine Achse 14a über eine Lagerung 14 kippbar und/oder gelenkig gelagert, wobei beispielsweise die Lagerung 14 fest mit der Wand 6 verbunden ist. Die Lagerung 14 weist dabei zumindest zwei zusammenwirkende Elemente 141, 142 - ein Lager 141 und ein Widerlager 142 - auf, wobei ein Element 141 der Lagerung 14 auf der Wellenbrücke 20 und das andere Element 142 der Lagerung 14 in der Wand 6 angeordnet ist. Der Wellenstrang 2 ist somit über die Wellenbrücke 20 über die Lagerung 14 in der Wanddurchführung 13 schwenkbar und/oder gelenkig abgestützt. Die Achse 14a ist in einer Normalebene auf dem Wellenstrang 2, beispielsweise im Wesentlichen waagrecht, angeordnet. Die Normalebene e fällt in den Ausführungsbeispielen etwa mit einer Mittelebene 6a der Wand 6 zusammen (Fig. 1,2, 8). [0037] The wall 6 has at least one wall duct 13 for the shaft train 2 between the test room 4 and the machine room 5. The shaft bridge 20 with the shaft train 2 penetrates the wall 6 in the area of the wall duct 13. The shaft bridge 20 is tiltable and/or articulated in the area of the wall duct 13 with respect to the wall 6 about at least one axis 14a via a bearing 14, for example the bearing 14 being firmly connected to the wall 6. The bearing 14 has at least two interacting elements 141, 142 - a bearing 141 and an abutment 142 - with one element 141 of the bearing 14 being arranged on the shaft bridge 20 and the other element 142 of the bearing 14 being arranged in the wall 6. The shaft train 2 is thus supported in a pivotable and/or articulated manner via the shaft bridge 20 via the bearing 14 in the wall duct 13. The axis 14a is arranged in a normal plane on the shaft train 2, for example essentially horizontally. In the exemplary embodiments, the normal plane e coincides approximately with a central plane 6a of the wall 6 (Fig. 1, 2, 8).

[0038] Die Wellenbrücke 20 kann als einfache Wippe ausgeführt sein, wobei sich das erste Wippenende im Bereich des ersten Endes 21 des Wellenstranges 2, also im Bereich der elektrischen Maschine 8 und das freie zweite Wippenende im Bereich des zweiten Endes des Wellenstranges 2, also im Bereich des Testobjektes 7 befindet. Die elektrische Maschine 8 dient somit als Gegenmasse zum Testobjekt 7. [0038] The shaft bridge 20 can be designed as a simple rocker, with the first rocker end being located in the area of the first end 21 of the shaft train 2, i.e. in the area of the electrical machine 8, and the free second rocker end being located in the area of the second end of the shaft train 2, i.e. in the area of the test object 7. The electrical machine 8 thus serves as a counterweight to the test object 7.

[0039] Die Lagerung 14 ist im Ausführungsbeispiel etwa Bereich der Wand 6 - beispielsweise im Bereich der Mittelebene 6a der Wand 6 - angeordnet. [0039] In the exemplary embodiment, the bearing 14 is arranged approximately in the region of the wall 6 - for example in the region of the central plane 6a of the wall 6.

[0040] Die Wellenbrücke 20 besitzt somit innerhalb der Wand 6 einen Lagerpunkt, welcher ein Schwenken um eine waagrechte Achse 14a ermöglicht. Der Sockel 9 und die elektrische Maschine 8 wirken so als Gegengewicht und halten die Wellenbrücke 20 in Position. [0040] The shaft bridge 20 thus has a bearing point within the wall 6, which enables pivoting about a horizontal axis 14a. The base 9 and the electrical machine 8 thus act as a counterweight and hold the shaft bridge 20 in position.

[0041] Durch den freitragenden Wellenstrang 2 erfolgte eine optimierte Krafteinleitung in die Gebäudestruktur. [0041] The self-supporting shaft assembly 2 allows for an optimized introduction of forces into the building structure.

[0042] Durch die schwenkbare oder gelenkige Lagerung 14 der Wellenbrücke 20 werden keine Querkräfte oder Biegemomente in die Wand 2 zwischen dem Maschinenraum 5 und dem Prüfraum 4 eingeleitet. [0042] Due to the pivotable or articulated mounting 14 of the shaft bridge 20, no transverse forces or bending moments are introduced into the wall 2 between the machine room 5 and the test room 4.

[0043] Die Wellenbrücke 20 ist von der elektrischen Maschine 8 weitgehend schwingungstechnisch entkoppelt. [0043] The shaft bridge 20 is largely decoupled from the electric machine 8 in terms of vibration.

[0044] Zur Realisierung von unterschiedlichen Spurweiten vom Kleinstwagen bis hin zum Transporter ist der Wellenstrang 2 ist das zweite Ende 22 des Wellenstranges 2 in Richtung der Längsachse 2a des Wellenstranges 2 verstellbar. Vorteilhafterweise ist der Wellenstrang 2 selbst längenverstellbar ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist der zweite Wellenteil 24 als längenverstellbare Teleskopwelle 240 ausgebildet und weist zumindest zwei teleskopisch ineinander schiebbare Wellenelemente 241, 242 auf, welche durch eine - günstigerweise manuelle - Längenverstellvorrichtung 15 verstellbar sind (Fig. 4). Wenn auf einen elektrischen Antrieb und eine fremdbetätigte Arretierung der Spurweitenverstellung verzichtet wird, kann die Wellenbrücke 20 sehr kompakt gehalten werden. Dadurch ist eine einfache Spurweitenverstellung realisierbar. [0044] To achieve different track widths from the smallest car to the van, the shaft train 2 is adjustable in the direction of the longitudinal axis 2a of the shaft train 2. The shaft train 2 itself is advantageously designed to be adjustable in length. In the exemplary embodiment, the second shaft part 24 is designed as a length-adjustable telescopic shaft 240 and has at least two telescopically slidable shaft elements 241, 242 which can be adjusted by a - advantageously manual - length adjustment device 15 (Fig. 4). If an electric drive and an externally operated locking of the track width adjustment are dispensed with, the shaft bridge 20 can be kept very compact. This makes it possible to achieve a simple track width adjustment.

[0045] Das erste Zwischenlager 11 ist als fest mit der Wellenbrücke 20 verbundener Lagerbock und das zweite Zwischenlager 12 durch einen axial in Längsrichtung des Wellenstranges 2 auf der Wellenbrücke 20 in Bezug zum ersten Zwischenlager 11 verschiebbaren Lagerbock gebildet. [0045] The first intermediate bearing 11 is formed as a bearing block firmly connected to the shaft bridge 20 and the second intermediate bearing 12 is formed by a bearing block which can be displaced axially in the longitudinal direction of the shaft train 2 on the shaft bridge 20 in relation to the first intermediate bearing 11.

[0046] Das erste Wellenelement 241 ist im ersten Zwischenlager 11 drehbar gelagert. Das zweite Wellenelement 242 ist drehbar im zweiten Zwischenlager 12 gelagert und kann gemeinsam mit diesem durch die Längenverstellvorrichtung 15 axial verschoben werden. Die Wellenelemente 241, 242 und die Zwischenlager 11, 12 sind so ausgeführt, dass sie auf einer Seite oder dazwischen Drehschwingungsdämpfer und/oder Schwingungstilger 27 aufnehmen können (Fig. 1 bis 4). [0046] The first shaft element 241 is rotatably mounted in the first intermediate bearing 11. The second shaft element 242 is rotatably mounted in the second intermediate bearing 12 and can be axially displaced together with the latter by the length adjustment device 15. The shaft elements 241, 242 and the intermediate bearings 11, 12 are designed such that they can accommodate torsional vibration dampers and/or vibration absorbers 27 on one side or between them (Figs. 1 to 4).

[0047] Die Längenverstellvorrichtung 15 weist beispielsweise eine Gewindespindel 150 auf, über welche das durch den verschiebbaren Lagerbock gebildete zweite Zwischenlager 12 mit dem durch den festen Lagerbock gebildeten ersten Zwischenlager 11 verbunden ist. Der verschiebbare Lagerbock weist dazu einen auf einer wellenbrückenfesten Führungsschiene parallel zur Längsachse 2a geführten Schlitten auf (nicht dargestellt). Von Minimum bis Maximum kann das zweite Zwischenlager 12 um beispielsweise ca. 20 cm verschoben werden. Die Gewindespindel 150 kann zur Betätigung stirnseitig beispielsweise einen Sechskantschraubenkopf aufweisen, welcher zum Beispiel über einen Werkzeugschlüssel oder einen Akkuschrauber bedient werden kann. Nach der Verstellung wird die Lage des Schlittens über Arretierschrauben 39 auf der Wellenbrücke 20 fixiert (Fig. 7). Eine Einstellung der Spurbreite kann auf diese Weise mit wenigen Handgriffen manuell in kurzer Zeit durchgeführt werden. Alternativ dazu kann - gemäß einer nicht dargestellten Ausführung der Erfindung - selbstverständlich für die Verschiebung des zweiten Zwischenlagers 12 auch eine elektrische Verstelleinrichtung vorgesehen sein. [0047] The length adjustment device 15 has, for example, a threaded spindle 150, via which the second intermediate bearing 12 formed by the movable bearing block is connected to the first intermediate bearing 11 formed by the fixed bearing block. The movable bearing block has a carriage (not shown) guided on a guide rail fixed to the shaft bridge parallel to the longitudinal axis 2a. The second intermediate bearing 12 can be moved from minimum to maximum by, for example, approximately 20 cm. The threaded spindle 150 can have, for example, a hexagon screw head on the front side for actuation, which can be operated, for example, using a tool wrench or a cordless screwdriver. After adjustment, the position of the carriage is fixed on the shaft bridge 20 using locking screws 39 (Fig. 7). In this way, the track width can be adjusted manually in a short time with just a few simple steps. Alternatively, according to an embodiment of the invention not shown, an electrical adjustment device can of course also be provided for the displacement of the second intermediate bearing 12.

[0048] Der erste Wellenteil 23 und der zweite Wellenteil 24 können beidseitig mit homokinetischen Gelenken ausgestattet sein, wie in den Fig. 1 bis 4 mit Bezugszeichen 16 angedeutet sind. Somit sind vorteilhafterweise der erste Wellenteil 23 und der zweite Wellenteil 24 als Gleichlaufgelenkwellen ausgeführt. Diese weisen eine hohe Torsionssteifigkeit auf und können gleichzeitig montagebedingte Achs- und Winkelversätze ausgleichen. [0048] The first shaft part 23 and the second shaft part 24 can be equipped with homokinetic joints on both sides, as indicated in Figs. 1 to 4 with reference number 16. Thus, the first shaft part 23 and the second shaft part 24 are advantageously designed as constant velocity joint shafts. These have a high torsional rigidity and can simultaneously compensate for axial and angular offsets caused by assembly.

[0049] Im Bereich des ersten Endes 21 des Wellenstranges 2 kann ein mit dem Rotor der elektrischen Maschine 8 drehfest verbundener Drehmomentmessflansch 28, eventuell samt Drehzahlgeber, angeordnet sein (Fig. 1 bis 4 und 7). [0049] In the region of the first end 21 of the shaft train 2, a torque measuring flange 28, possibly together with a speed sensor, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor of the electric machine 8 can be arranged (Figs. 1 to 4 and 7).

[0050] Zwischen jedem Zwischenlager 11, 12 und dem Wellenträger 10 ist zumindest ein - beispielsweise durch einen Ganzmetalldämpfer („Stopp-Choc-Element“) gebildetes - Dämpfungselement 17, 18 angeordnet, wodurch die Zwischenlager 11, 12 gegenüber der Wellenbrücke 20 entkoppelt sind. Betriebsschwingungen aus den Zwischenlagern 11, 12 und den homokinetischen Gelenken 16 werden daher nur stark gedämpft auf die Struktur der Wellenbrücke 20 übertragen. [0050] Between each intermediate bearing 11, 12 and the shaft support 10, at least one damping element 17, 18 - formed, for example, by an all-metal damper ("stop-choc element") - is arranged, whereby the intermediate bearings 11, 12 are decoupled from the shaft bridge 20. Operating vibrations from the intermediate bearings 11, 12 and the homokinetic joints 16 are therefore only transmitted to the structure of the shaft bridge 20 in a strongly damped manner.

[0051] Die elektrische Maschine 8 und das erste Ende 21 des Wellenstranges 2 sind außerhalb des Prüfraumes 4 - im Maschinenraum 5 - angeordnet. Das zweite Ende 22 des Wellenstranges 2 ist innerhalb des Prüfraumes 4 angeordnet, wobei der Wellenstrang 2 durch die Wanddurchführung 13 der Wand 6 zwischen dem Prüfraumes 4 und dem Maschinenraum 5 geführt ist. Durch die in den Prüfraum 4 auskragende Wellenbrücke 20 ist der Wellenstrang 2 im Prüfraum 3 freitragend ausgebildet. Der Wellenstrang 2 weist somit keine Stützkonstruktion zwischen dem Boden des Prüfraumes 4 und den Wellenteilen 23, 24 auf, wodurch eine akustische und schwingungstechnische Entkoppelung erfolgt. Ein weiterer Vorteil der freitragenden Bauweise der Wellenbrücke 20 ist, dass zusätzliche normgerechte Mikrofonpositionen ermöglicht werden. [0051] The electrical machine 8 and the first end 21 of the shaft train 2 are arranged outside the test room 4 - in the machine room 5. The second end 22 of the shaft train 2 is arranged inside the test room 4, with the shaft train 2 being guided through the wall duct 13 of the wall 6 between the test room 4 and the machine room 5. The shaft train 2 is designed to be self-supporting in the test room 3 due to the shaft bridge 20 projecting into the test room 4. The shaft train 2 therefore has no supporting structure between the floor of the test room 4 and the shaft parts 23, 24, which results in acoustic and vibration decoupling. A further advantage of the self-supporting design of the shaft bridge 20 is that additional microphone positions that comply with standards are possible.

[0052] Die Wellenbrücke 20 ist im Ausführungsbeispiel als Fachwerkkonstruktion aus verschweißten Stahlrohren 26 ausgeführt, wobei die Stahlrohre in einem Querschnitt auf die Längsachse 2a des Wellenstranges 2 die Form eines auf dem Kopf stehenden Deltas aufweisen. Die Grundform des auf dem Kopf stehenden Deltas ist das Resultat von Optimierungen des Bauraumbedarfs, Fertigungsaufwandes und des simulierten dynamischen Verhaltens. Die Fachwerkkonstruktion weist ein gutes Verhältnis zwischen Eigengewicht und Steifigkeit auf. Die offenen Felder der Fachwerkkonstruktion können für Montage und Wartungsarbeiten genutzt werden. Die [0052] In the embodiment, the shaft bridge 20 is designed as a truss structure made of welded steel tubes 26, whereby the steel tubes have the shape of an upside-down delta in a cross-section on the longitudinal axis 2a of the shaft train 2. The basic shape of the upside-down delta is the result of optimization of the installation space requirement, manufacturing effort and the simulated dynamic behavior. The truss structure has a good ratio between dead weight and rigidity. The open fields of the truss structure can be used for assembly and maintenance work. The

Rohre in Achsrichtung besitzen jeweils ein Innenrohr, welches zur Leitungsführung verwendet werden kann. Die Hohlräume der Rohre sind mit Dämmstoff - beispielsweise komprimierter Steinwolle - gefüllt und mit Deckeln verschlossen. Die Querstreben des Fachwerks können mit Sand gefüllt sein. Durch diese Maßnahmen wird gewährleistet, dass das Fachwerk eine hohe innere Dämpfung besitzt und daher nur schwer selbst zum Schwingen angeregt werden kann. Andererseits können dadurch die Eigenmoden durch gezielten Masseeinsatz stark abgesenkt werden. Pipes in the axial direction each have an inner pipe that can be used to guide cables. The hollow spaces in the pipes are filled with insulation material - for example compressed rock wool - and closed with lids. The cross braces of the framework can be filled with sand. These measures ensure that the framework has a high level of internal damping and is therefore difficult to cause itself to vibrate. On the other hand, the eigenmodes can be significantly reduced through targeted use of mass.

[0053] Zur akustischen Isolierung sind die Freiräume rund um die gelenkige Lagerung 14 und die Freiräume der Wellenbrücke 20 mit akustischem Isolationsmaterial gefüllt. Die schalldichte Isolation der Wanddurchführung 13 erfolgt über zwei Abdeckungen 32, 33, welche beidseits der Wand 6 schwimmend angeordnet sind (Fig. 6, 8). Die Abdeckungen 32, 33 bestehen beispielsweise aus Stahl und sind auf der Seite der Wand 6 mit einer elastischen akustischen Dämmschicht 36 versehen. Die beiden Abdeckungen 32, 33 werden über Stahlanker 39 gegeneinander verspannt und schließen dadurch dicht ab, wobei die schwimmende Dämmschicht 36 gegen eine wandfeste Dämmschicht 37 gedrückt wird (Fig. 8) . Zur Reduktion der Abstrahlung in den Prüfraum 4 ist die Wellenbrücke 20 außen mit einer akustisch wirksamen Verkleidung, idealerweise aus Neopren, versehen. [0053] For acoustic insulation, the free spaces around the articulated bearing 14 and the free spaces of the wave bridge 20 are filled with acoustic insulation material. The soundproof insulation of the wall duct 13 is provided by two covers 32, 33, which are arranged floatingly on both sides of the wall 6 (Fig. 6, 8). The covers 32, 33 are made of steel, for example, and are provided with an elastic acoustic insulation layer 36 on the side of the wall 6. The two covers 32, 33 are braced against each other by steel anchors 39 and thus seal tightly, with the floating insulation layer 36 being pressed against a wall-fixed insulation layer 37 (Fig. 8). To reduce radiation into the test room 4, the wave bridge 20 is provided on the outside with an acoustically effective panel, ideally made of neoprene.

[0054] Mit dem Sockel 9 ist die Wellenbrücke 20 über zumindest eine elastische und dämpfende Verbindung 19 verbunden. Die Verbindung 19 ist beispielsweise durch einen Ganzmetalldämpfer („Stopp-Choc-Element“) gebildet und bewirkt eine akustische Entkoppelung der Wellenbrücke 20 vom Sockel 9. Aufgrund der elastischen Verbindung 19 der Wellenbrücke 20 mit dem Sockel 9 kann der erste Wellenteil 23 die Relativbewegungen aufnehmen. [0054] The shaft bridge 20 is connected to the base 9 via at least one elastic and damping connection 19. The connection 19 is formed, for example, by an all-metal damper ("stop-choc element") and causes an acoustic decoupling of the shaft bridge 20 from the base 9. Due to the elastic connection 19 of the shaft bridge 20 to the base 9, the first shaft part 23 can absorb the relative movements.

[0055] Der Sockel 9 ist über zumindest ein akustisch entkoppeltes - insbesondere elastisches Auflager 31 mit dem Boden 5a des Maschinenraumes 5 verbunden. Das Auflager 31 kann beispielsweise durch eine Luftfeder gebildet sein. Der Sockel 9 trägt somit die elektrische Maschine 8 und bewirkt eine schwingungsmäßige Entkoppelung der elektrischen Maschine 8 zum Boden 5a des Maschinenraumes 5. Dadurch, dass die die Auflager 31 der elektrischen Maschine 8 und des Sockels 9 durch im Maschinenraum 5 angeordnete Luftlager gebildet sind, kann die Übertragung von Betriebsschwingungen hin zum Boden 5a und weiter zur Gebäudestruktur verhindert werden. Die Masse des Sockels 9 und die Kennlinie der Luftfedern können so ausgelegt sein, dass die aus den eingeleiteten Drehmomenten resultierenden Reaktionskräfte nur minimale Relativbewegungen hervorrufen. [0055] The base 9 is connected to the floor 5a of the machine room 5 via at least one acoustically decoupled - in particular elastic - support 31. The support 31 can be formed by an air spring, for example. The base 9 thus supports the electrical machine 8 and causes a vibrational decoupling of the electrical machine 8 from the floor 5a of the machine room 5. Because the supports 31 of the electrical machine 8 and the base 9 are formed by air bearings arranged in the machine room 5, the transmission of operating vibrations to the floor 5a and further to the building structure can be prevented. The mass of the base 9 and the characteristic curve of the air springs can be designed such that the reaction forces resulting from the introduced torques cause only minimal relative movements.

[0056] Zur Abstützung von Drehmomente an der elektrischen Maschine 8 ist am Sockel 9 eine Drehmomentstütze 33 angebracht, wie aus Fig. 5 erkennbar ist. [0056] To support torques on the electric machine 8, a torque support 33 is attached to the base 9, as can be seen from Fig. 5.

[0057] Der erste Wellenteil 23 des Wellenstrang 2 ist auf einer Seite mit dem schwingungstechnisch entkoppelten ersten Zwischenlager 11 und auf der anderen mit der elektrischen Maschine 8 verbunden. Der erste Wellenteil 23 läuft in einem idealerweise als Schalldämpfer ausgeführten Wellenrohr 30, das an einem Ende durch das erste Zwischenlager 11 abgeschlossen ist. Zur akustischen Isolation ist zwischen dem Wellenrohr 30 und dem ersten Zwischenlager 11 eine elastische Dichtung vorgesehen. [0057] The first shaft part 23 of the shaft train 2 is connected on one side to the vibration-decoupled first intermediate bearing 11 and on the other side to the electric machine 8. The first shaft part 23 runs in a shaft tube 30, which is ideally designed as a silencer and which is closed at one end by the first intermediate bearing 11. An elastic seal is provided between the shaft tube 30 and the first intermediate bearing 11 for acoustic insulation.

[0058] Zur Realisierung eines niedrigen Ruheschallpegels in dem vollreflexionsarmen Prüfraum 4 - beispielsweise unter 35 dB (A) - sind hinsichtlich der Wellenbrücke 20 zwei Punkte entscheidend: [0058] To achieve a low noise level in the fully anechoic test room 4 - for example, below 35 dB (A) - two points are crucial with regard to the wave bridge 20:

[0059] Zum einen müssen die Geräusche aus dem Maschinenraum 5 möglichst hoch bedämpft werden. Die Wellenbrücke 20 ist hierfür zusätzlich zum Sockel 9 der elektrischen Maschine 8 wie beschrieben - auch über die Lagerung 14 in einem Wandsockel 6b der Wand 6 gelagert. Dieser Wandsockel 6b ist fest mit dem Untergrund verbunden, jedoch nicht mit den angrenzenden Wandbereichen. Hohlräume zwischen dem Wandsockel 6b, der Außenkontur der Wellenbrücke 20 und dem rechteckigen Wandausschnitt der Wanddurchführung 13 sind mit Dämmmaterial 35, insbesondere wechselnden Schichten aus Steinwolle und Neopren als Sperrschichten verfüllt, um über die Impedanzänderungen beim Ubergang zwischen den Materialien möglichst viel Schallenergie abzubauen und so ein optimales Dämmungsergebnis zu erzielen. [0059] Firstly, the noise from the machine room 5 must be dampened as much as possible. For this purpose, the shaft bridge 20 is mounted in a wall base 6b of the wall 6 in addition to the base 9 of the electrical machine 8 as described - also via the bearing 14. This wall base 6b is firmly connected to the substrate, but not to the adjacent wall areas. Hollow spaces between the wall base 6b, the outer contour of the shaft bridge 20 and the rectangular wall cutout of the wall duct 13 are filled with insulation material 35, in particular alternating layers of rock wool and neoprene as barrier layers, in order to reduce as much sound energy as possible via the impedance changes at the transition between the materials and thus achieve an optimal insulation result.

[0060] Im darüber befindlichen Bereich der Deltakontur der Wellenbrücke 20 kann es im Falle eines Defekts an den Luftfedern der Auflager 31 zu einer Relativbewegung in der Größenordnung bis zu zwei Zentimetern kommen. Dieser notwendige Freiraum kann daher nicht wie die Wandbereiche rund um den Wandsockel 6b fest mit Stahlplatten - wie die Abdeckungen 32, 33 - verschlossen werden, sondern wird durch elastisches Material, beispielsweise Elastomerplatten 38 aus Polyurethan, verschlossen (Fig. 8). Dies schließt nicht nur die Hohlräume, sondern sorgt auch dafür, dass die Füllstoffe der Wand 6 nicht austreten können. Um die Elastomerplatten 38 in Position zu halten, sind beidseitig auf der Wand 6 die durch schwimmende Stahlplatten gebildeten Abdeckungen 32, 33 angebracht. Diese halten sich gegenseitig über durch Druckfedern vorgespannte Stahlanker 39 in Position. Dadurch wird auch im Schadensfall eine Beschädigung der Wellenbrücken 20 und des Dämmmaterials 35 verhindert und auch eine optimale Luftschallisolation bleibt gewährleistet. [0060] In the area above the delta contour of the wave bridge 20, a relative movement of up to two centimeters can occur in the event of a defect in the air springs of the supports 31. This necessary free space cannot therefore be closed off firmly with steel plates - such as the covers 32, 33 - like the wall areas around the wall base 6b, but is closed off by elastic material, for example elastomer plates 38 made of polyurethane (Fig. 8). This not only closes the cavities, but also ensures that the fillers of the wall 6 cannot escape. In order to hold the elastomer plates 38 in position, the covers 32, 33 formed by floating steel plates are attached to both sides of the wall 6. These hold each other in position via steel anchors 39 pre-tensioned by compression springs. This prevents damage to the shaft bridges 20 and the insulation material 35 even in the event of damage and also ensures optimal airborne sound insulation.

[0061] Zum anderen muss die Innenkontur der Wellenbrücken 20 optimal verschlossen sein. Kernpunkt ist hierbei die beispielsweise direkt in der Mittelebene 6b der Wand 6 befindliche Lagerung 14. Um diese herum lässt sich die Wellenbrücke 20 in sich spaltfrei schließen. Die als Radiallager ausgebildeten Zwischenlager 11, 12 sind geschlossen ausgeführt, sodass auch hier keine Luftschallbrücke existiert. Die Hohlräume in der Fachwerkstruktur auf Seiten des Prüfraumes 4 und des Maschinenraumes 5 werden formschlüssig mit einem Akustik-Adsorber - beispielsweise aus Melaminharzschaum - gefüllt. Hierbei werden vorteilhafterweise nur die Bereiche in nächster Nähe zu drehenden Teilen ausgespart, um eine möglichst hohe Absorption zu erzielen. [0061] On the other hand, the inner contour of the shaft bridges 20 must be optimally closed. The key point here is the bearing 14, which is located, for example, directly in the center plane 6b of the wall 6. The shaft bridge 20 can be closed around this without leaving a gap. The intermediate bearings 11, 12, which are designed as radial bearings, are closed so that there is no airborne sound bridge here either. The cavities in the framework structure on the side of the test room 4 and the machine room 5 are filled with an acoustic adsorber - for example made of melamine resin foam - in a form-fitting manner. In this case, only the areas closest to rotating parts are advantageously left out in order to achieve the highest possible absorption.

[0062] Die Oberfläche der Wellenbrücke 20 innerhalb des Prüfraumes 4 wird noch einmal durch eine Neoprenhülle aus zwei Schichten Neopren verschlossen. Die obere Schicht ist eng an der Außenkontur angelegt und dient dabei auch als Schmutzschutz für die inneren Komponenten. Als Berührschutz können zusätzlich noch lackierte Lochbleche zum Einsatz kommen, die schwimmend auf der Neoprenhülle fixiert sind. [0062] The surface of the shaft bridge 20 within the test chamber 4 is once again sealed by a neoprene cover made of two layers of neoprene. The upper layer is placed close to the outer contour and also serves as dirt protection for the internal components. Painted perforated sheets can also be used as contact protection, which are fixed in a floating manner on the neoprene cover.

[0063] Mit der erfindungsgemäßen Prüfstandsanordnung 1 können als Testobjekte 7 neben rein elektrischen Antrieben auch durch Brennkraftmaschinen angetriebene Achsen sowie alle Arten von hybriden Antriebssträngen untersucht werden. Hierfür weist der Prüfraum 4 günstigerweise eine untere Grenzfrequenz von etwa 125 Hz, die notwendige Kraftstoffversorgung, Abgasabsaugung und eine entsprechende Raumlüftung auf. [0063] With the test bench arrangement 1 according to the invention, in addition to purely electric drives, axles driven by internal combustion engines and all types of hybrid drive trains can be examined as test objects 7. For this purpose, the test room 4 advantageously has a lower limit frequency of about 125 Hz, the necessary fuel supply, exhaust gas extraction and appropriate room ventilation.

[0064] Wird das Testobjekt 7 beispielsweise durch ein Fahrzeug gebildet, so kann die Prüfstandsanordnung 1 mehrere Antriebsstrangprüfstände 3 mit jeweils mit einem Rad des Fahrzeuges verbundenen freitragenden Wellensträngen 2 der beschriebenen Art aufweisen, wobei die elektrischen Maschinen 8 in einem oder mehreren Maschinenräumen 5 angrenzend an den Prüfraum 4 angeordnet sind. [0064] If the test object 7 is formed by a vehicle, for example, the test bench arrangement 1 can have several drive train test benches 3, each with self-supporting shaft trains 2 of the type described, which are each connected to a wheel of the vehicle, wherein the electrical machines 8 are arranged in one or more machine rooms 5 adjacent to the test room 4.

[0065] Freitragende Wellenstränge 2 von erfindungsgemäßen Antriebsstrangprüfständen 3 mit freitragenden Wellenbrücken 20 innerhalb des vollreflexionsarmen Prüfraumes 4 verhindern hierbei eine mögliche Körperschallübertragung zwischen den außerhalb des Prüfraumes 4 separat gelagerten elektrischen Maschinen 8 und dem Fundament des Testobjektes 7. Die manuell verschiebbaren Lagerböcke der zweiten Zwischenlager 12 erlauben es, Spurweiten beginnend vom Kleinstwagen bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen abzudecken, ohne dabei Abstriche bei der Qualität der Luftschallmessung machen zu müssen. [0065] Self-supporting shaft trains 2 of drive train test benches 3 according to the invention with self-supporting shaft bridges 20 within the fully low-reflection test chamber 4 prevent a possible transmission of structure-borne noise between the electrical machines 8, which are stored separately outside the test chamber 4, and the foundation of the test object 7. The manually movable bearing blocks of the second intermediate bearings 12 make it possible to cover track widths starting from the smallest car up to light commercial vehicles, without having to compromise on the quality of the airborne noise measurement.

Claims

patent claims

1. Test bench arrangement (1) with a test chamber (4) which is designed to accommodate a test object (7), and with at least one drive train test bench (3) which has at least one electric machine (8) and a shaft train (2) with a first end (21) and a second end (22), wherein the first end (21) is or can be connected to the electric machine (8) in a rotationally fixed manner, and the second end (22) is designed to connect the test object (7) via a rotationally fixed connection (25), and wherein the shaft train (2) is rotatably mounted in or on a shaft carrier (10) via at least one intermediate bearing (11, 12), wherein the electric machine (8) and the first end (21) of the shaft train (2) are arranged outside the test chamber (4) and the second end (22) of the shaft train (2) are arranged inside the test chamber (4), wherein the shaft train (2) is guided through a wall bushing (13) of a wall (6) of the test chamber (4), and wherein the shaft carrier (10) forms a shaft bridge (20) which at least partially accommodates the shaft train (2), wherein the shaft bridge (20) is designed to be self-supporting in the test chamber (4), characterized in that the shaft bridge (20) in the region of the wall feedthrough (13) is pivotably and/or articulately mounted with respect to the wall (6) about an axis (14a) of at least one bearing (14), wherein the axis (14a) is arranged in a normal plane (e) to the shaft train (2), preferably substantially horizontally.

2. Test bench arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the bearing (14) is fixed to the wall.

3. Test bench arrangement (1) according to claim 2, characterized in that the bearing (14) is arranged in the region of the wall (6) - preferably in the region of a central plane (6a) of the wall (6).

4. Test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaft bridge (20) is vibrationally decoupled from the electrical machine (8).

5. Test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shaft train (2) is at least partially - preferably in the region of the wall duct (13) - guided in a shaft tube (30) firmly connected to the shaft carrier (10), wherein the shaft tube (30) is preferably designed as a pipe silencer.

6. Test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second end of the shaft train (2) is adjustable in the direction of a longitudinal axis (2a) of the shaft train (2).

7. Test bench arrangement (1) according to claim 6, characterized in that the shaft train (2) is designed to be adjustable in length.

8. Test bench arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the shaft train (2) has at least one telescopic shaft (240) with at least two telescopically slidable shaft elements (241, 242).

9. Test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shaft train (2) is mounted via at least one first intermediate bearing (11) firmly connected to the shaft carrier (10) and at least one second intermediate bearing (12) axially displaceable with the shaft carrier (10).

10. Test bench arrangement (1) according to claim 9, characterized in that at least one damping element (17, 18) - particularly preferably formed by an all-metal damper - is arranged between at least one intermediate bearing (11, 12) and the shaft carrier (10).

11. Test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electrical machine (8) is connected to a base (9), wherein the base (9) is connected to a floor (5a) of the machine room (5) via at least one - preferably acoustically decoupled - support (31).

12. Test bench arrangement (1) according to claim 11, characterized in that at least one elastic support (31) is formed by an air suspension.

13. Test bench arrangement (1) according to claim 11 or 12, characterized in that the shaft carrier (10) is connected to the base (9) via at least one - preferably an acoustically decoupled - elastic connection (19), wherein preferably the elastic connection (19) is formed by an all-metal damper.

14. Drive train test bench (3) which has at least one electric machine (8) and a shaft train (2) with a first end (21) and a second end (22), wherein the first end (21) is connected or connectable to the electric machine (8) in a rotationally fixed manner, and the second end (22) is designed to connect a test object (7) via a rotationally fixed connection (25), and wherein the shaft train (2) is rotatably mounted in a shaft carrier (10) via at least one intermediate bearing (11, 12), for a test bench arrangement (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the shaft carrier (10) forms a shaft bridge (20) which at least partially accommodates the shaft train (2), and that the shaft bridge (20) has at least one of two interacting elements (141, 142) of a bearing (14) which is designed to rotate the shaft bridge (20) about an axis (14a). pivot, wherein the axis (14a) is arranged in a normal plane to the shaft train (2).

15. Drive train test bench (3) according to claim 14, characterized in that the shaft bridge (20) between the element (141, 142) of the bearing (14) and the second end (22) of the shaft train (2) is designed to be self-supporting.

16. Drive train test bench (3) according to claim 14 or 15, characterized in that the shaft bridge (20) is vibrationally decoupled from the electric machine (8).

17. Drive train test bench (3) according to one of claims 14 to 16, characterized in that the shaft train (2) is at least partially guided in a shaft tube (30) firmly connected to the shaft carrier (10), wherein the shaft tube (30) is preferably designed as a pipe silencer.

18. Drive train test bench (3) according to one of claims 14 to 17, characterized in that the second end of the shaft train (2) is adjustable in the direction of the longitudinal axis (2a) of the shaft train (2).

19. Drive train test bench (3) according to claim 18, characterized in that the shaft train (2) is designed to be adjustable in length.

20. Drive train test bench (3) according to claim 19, characterized in that the shaft train (2) has at least one telescopic shaft (240) with at least two telescopically telescopically slidable shaft elements (241, 242).

21. Drive train test bench (3) according to one of claims 14 to 20, characterized in that the shaft train (2) is mounted via at least one first intermediate bearing (11) firmly connected to the shaft carrier (10) and at least one second intermediate bearing (12) axially displaceable with the shaft carrier (10).

22. Drive train test bench (3) according to claim 21, characterized in that at least one damping element (17, 18) - particularly preferably formed by an all-metal damper - is arranged between at least one intermediate bearing (11, 12) and the shaft carrier (10).

23. Drive train test bench (3) according to one of claims 14 to 22, characterized in that the electric machine (8) is connected to a base (9) of the drive train test bench (3) and that the shaft carrier (10) is connected to the base (9) via at least one - preferably an acoustically decoupled - elastic connection (19), wherein the elastic connection (19) is preferably formed by an all-metal damper.

4 sheets of drawings