AT527929B1 - Prüfstandanordnung zur Ermittlung von Reifen- und/oder Bremsabrieb - Google Patents

Abstract

Um mit einer Prüfstandanordnung realitätsnähere Bedingungen für die Durchführung einer Reifen- oder Bremsabriebprüfung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Zuluftleitung (11) bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum (3) eine Längsachse (Lzu) hat und sich die Längsachse (Lzu) unterhalb einer Ebene (E) befindet, die durch die Reifendrehachse (7) verläuft und die parallel zu einer Tangente (T) durch den höchsten Punkt (O) des in den Einhausungsinnenraum (3) ragenden Teils der Prüfstandrolle (5) im Einhausungsinnenraum (3) ist.

Description

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Beschreibung

PRÜFSTANDANORDNUNG ZUR ERMITTLUNG VON REIFEN- UND/ODER BREMSABRIEB

[0001] Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Prüfstandanordnung, insbesondere zur Ermittlung von Reifen- und/oder Bremsabrieb, wobei die Prüfstandanordnung zumindest eine einen Einhausungsinnenraum begrenzende Einhausung aufweist, wobei an der Einhausung eine Zuluftleitung zum Zuführen von Zuluft in den Einhausungsinnenraum und eine Abluftleitung zum Abführen von Abluft aus dem Einhausungsinnenraum angeordnet sind, wobei die Abluftleitung zumindest mit einem Abriebmessgerät verbunden oder verbindbar ist, und wobei in der Prüfstandanordnung zumindest eine um eine Rollendrehachse drehbar gelagerte Prüfstandrolle vorgesehen ist, die durch eine Rollenausnehmung an einem Einhausungsboden der Einhausung zumindest teilweise in den Einhausungsinnenraum hineinragt, und bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung im Einhausungsinnenraum zumindest ein zu prüfender Reifen um eine Reifendrehachse drehbar anordenbar ist und der zu prüfende Reifen mit einer Reifenlauffläche auf einer Rollenlauffläche der zumindest einen Prüfstandrolle abrollt und dabei die Reifenlauffläche die Prüfstandrolle an einer Reifenaufstandsfläche kontaktiert.

[0002] Die Umweltbelastung mit Feinstaub durch Fahrzeuge ist seit langem bekannt und unterliegt immer strengeren gesetzlichen Regulatorien. Dabei war der Fokus bislang hauptsächlich die durch den Verbrennungsvorgang in einem Verbrennungsmotor erzeugte Feinstaubbelastung, die über die Verbrennungsabgase in die Umwelt gelangen. Mittlerweise wurden aber auch andere Feinstaubquellen in einem Fahrzeug identifiziert, die vermehrt in den Fokus geraten. Ein Beispiel hierfür ist die Bremsanlage eines Fahrzeugs, die durch Abrieb der Bremsscheibe und der Bremsbeläge während des Betriebs des Fahrzeugs Feinstaub erzeugt, der in die Umwelt gelangt und für die Feinstaubbelastung der Luft mitverantwortlich ist. Ein weiteres Beispiel einer Feinstaubquelle eines Fahrzeugs sind die Reifen, die im Betrieb des Fahrzeugs Reifenabrieb erzeugen, der ebenso als Feinstaub in die Umgebung emittiert wird. Es hat sich aber gezeigt, dass sich ein Reifenabrieb gänzlich vom Bremsabrieb unterscheidet, was beispielsweise die Partikelmorphologie, die Partikelgröße, die Partikelkonzentration oder die Partikelgrößenverteilung angeht.

[0003] Um die Entstehung und das Ausmaß der Feinstauberzeugung durch Reifenabrieb oder Bremsabrieb besser beurteilen zu können, ist es schon bekannt, den Reifenabrieb oder Bremsabrieb entweder während einer Fahrt mit einem Fahrzeug zu sammeln und anschließend eine bestimmte Charakteristik des Reifenabriebs, wie eine Partikelgrößenverteilung, Partikelmasse uSw., Zu messen, oder den Reifenabrieb oder Bremsabrieb auf speziellen Prüfständen zu erfassen. Das wird beispielsweise in Hesse D., et al., „Comparison of Methods for Sampling Particulate Emissions from Tires under Different Test Environments“, Atmosphere 2022, 13, 1262 beschrieben. Die Erfassung des Reifenabriebs oder Bremsabriebs während der Fahrt ist aber nur schwer möglich, weil es immer eine Querkontamination mit Fremdpartikeln aus der Umgebung des Reifens kommt, beispielsweise mit Straßenabrieb, Umgebungsstaub usw. Die Fremdpartikel werden dem Messsystem mit dem Abrieb zugeführt und können im Messsystem nicht, oder nur sehr aufwendig, von Reifenabrieb oder Bremsabrieb getrennt und/oder unterschieden werden. Das verfälscht die Genauigkeit der Messung des Reifenabrieb oder Bremsabrieb. Eine solche Messung ist daher unverlässlich. Bei einem Reifenabriebprüfstand rollt ein angetriebener Reifen auf einer angetriebenen Rolle ab. Der Reifen ist eingehaust, um die Reifenabriebpartikel in der Einhausung zu sammeln. Die Reifenabriebpartikel werden von der Einhausung abgeführt und einer Messung, beispielsweise mit einem Partikelmessgerät, zugeführt. Einen solchen Reifenabriebprüfstand zeigt beispielsweise auch US 6,502,454 B1. Das Problem mit solchen Reifenabriebprüfstanden ist, dass die Einhausung und die Luftströmung mit den realen Verhältnissen am Fahrzeug nicht übereinstimmen. Das kann die realitätsnahe Messung des Reifenabriebs auf einem Reifenabriebprüfstand erschweren.

[0004] CN 106644526 A beschreibt einen Reifenabriebprüfstand, bei dem ein Reifen auf einem umlaufenden Band abrollt. Der Reifen kann mit unterschiedlichen Anpressdruck an das umlaufende Band angedrückt werden. Weiters ist eine Klimatisierung vorgesehen, um verschiedene

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Umweltbedingungen des Reifens zu simulieren. Wie der Reifenabrieb erfasst wird, kann der CN 106644526 A jedoch nicht entnommen werden.

[0005] CN 114018772 A zeigt einen Prüfstand zum Messen von nicht abgasbezogenen Partikelemissionen eines Fahrzeugs, wie Bremsabrieb, Kupplungsabrieb und Reifenabrieb. Darin wird das ganze Fahrzeug in einer Einhausung des Prüfstandes auf Rollen angeordnet und die gesamte nicht abgasbezogene Partikelemission erfasst. Das ermöglicht aber nicht, den Reifenabrieb gezielt zu bestimmen, weil zwischen den nicht abgasbezogenen Partikelemissionen nicht unterschieden werden kann. Eine realitätsnahe Messung des Reifenabriebs ist damit nicht möglich.

[0006] Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine Prüfstandanordnung anzugeben, der realitätsnähere Bedingungen für die Durchführung einer Reifen- oder Bremsabriebprüfung ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zuluftleitung bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum eine Längsachse hat und sich die Längsachse unterhalb einer Ebene befindet, die durch die Reifendrehachse verläuft und die parallel zu einer Tangente durch den höchsten Punkt des in den Einhausungsinnenraum ragenden Teils der Prüfstandrolle im Einhausungsinnenraum ist. Damit werden in der Einhausung Strömungsverhältnisse geschaffen, die die Verhältnisse in einem Radkasten eines Fahrzeugs, in dem sich der Reifen normalerweise befindet, realitätsnäher nachbilden. Insbesondere wird eine Luftströmung in Bodennähe erzeugt, wie sie auch an einem realen Fahrzeug auftreten würde.

[0008] Die realitätsnahen Strömungsverhältnisse im Einhausungsinnenraum werden verbessert, wenn die Zuluftleitung über einen Zuluftleitungsquerschnitt in den Einhausungsinnenraum einmündet und sich der Zuluftleitungsquerschnitt vollständig unterhalb der Ebene befindet. Insbesondere dann, wenn die Zuluftleitung bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum einen Zuluftleitungsquerschnitt hat und eine gedachte Verlängerung dieses Zuluftleitungsquerschnitts in Richtung der Längsachse der Zuluftleitung in den Einhausungsinnenraum im Einhausungsinnenraum vollständig unterhalb der Ebene verläuft.

[0009] Um die Stelle, an der Reifenabrieb entsteht direkt anzuströmen, ist es vorteilhaft, wenn die Zuluftleitung bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum einen Zuluftleitungsquerschnitt hat und eine gedachte Verlängerung dieses Zuluftleitungsquerschnitts in Richtung der Längsachse der Zuluftleitung in den Einhausungsinnenraum den höchsten Punkt der Prüf-standrolle umfasst. Auch diese Maßnahme hilft, die realen Strömungsverhältnisse in einem Radkasten eines Fahrzeugs in der Einhausung realitätsnah nachzubilden. Das gilt auch, wenn die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitt in den Einhausungsinnenraum den Teil der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung ausbildenden Reifenaufstandsfläche umfasst, mit dem die Reifenlauffläche bei Abrollen des Reifens auf der Rollenlauffläche der Prüfstandrolle in Kontakt mit der Prüfstandrolle kommt. Das gilt ebenso, wenn die über die Zuluftleitung in die Einhausung zugeführte Zuluft auf die sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung ausbildenden Reifenaufstandsfläche gerichtet ist.

[0010] Vorteilhaft umfasst die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts in den Einhau sungsinnenraum einen Teil der Rollenlauffläche, der bei Abrollen des Reifens auf der Rollenlauffläche der Prüfstandrolle in Drehrichtung der Prüfstandrolle vor dem Teil der Reifenaufstandsfläche liegt. Indem die Prüfstandrolle mit Zuluft angeströmt wird, kann erreicht werden, dass allfällige auf der Rollenlauffläche der Prüfstandrolle anhaftende Abriebpartikel gelöst werden und mit dem Luftstrom aus der Einhausung abtransportiert werden. Das verbessert die Messung der Abriebpartikel, weil weniger Partikelverlust entsteht.

[0011] Wenn die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts in Richtung der Längsachse der Zuluftleitung in den Einhausungsinnenraum einen Teil eines Rollenspaltes zwischen der Rollenausnehmung und der Rollenlaufläche beinhaltet, der bei Abrollen des Reifens auf der Rollenlaufläche der Prüfstandrolle in Drehrichtung der Prüfstandrolle vor dem Teil der Reifenaufstandsfläche liegt, dann kann das Eindringen von Fremdpartikel aus der Umgebung in den Ein-

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hausungsinnenraum reduziert werden.

[0012] Besonders vorteilhaft ist an der Prüfstandanordnung eine Düsenanordnung vorgesehen, die eingerichtet ist, im Bereich eines Rollenspaltes zwischen der Rollenausnehmung und der Rollenlaufläche zur Ausbildung eines Spülluftvorhanges Spülluft auf die Prüfstandrolle zu richten. Der Spülluftvorhang reduziert das Eindringen von Fremdpartikel aus der Umgebung in den Einhausungsinnenraum oder das Verlassen von Abriebpartikeln aus dem Einhausungsinnenraum. Gleichfalls können mit dem Spülluftvorhang auf der Rollenlauffläche haftende Abriebpartikel gelöst werden. Damit kann die Messung der Abriebpartikel verbessert werden.

[0013] Der Abtransport der Abriebpartikel mit der Luftströmung lässt sich verbessern, wenn die Zuluftleitung die Zuluft über eine Breite in die Einhausung zuführt, die mindestens so breit ist wie eine Reifenaufstandsflächenbreite in Richtung der Reifendrehachse der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung ausbildenden Reifenaufstandsfläche.

[0014] Ebenso, wenn die Abluftleitung die Abluft über eine Breite aus der Einhausung abführt, die mindestens so breit ist wie eine Reifenaufstandsflächenbreite in Richtung der Reifendrehachse der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung ausbildenden Reifenaufstandsfläche.

[0015] Vorzugsweise ist an der Prüfstandanordnung in der Zuluftleitung ein Zuluftgebläse vorgesehen, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung die Zuluft in die Einhausung zuführt und das Zuluftgebläse die Zuluft bezogen auf einen Umgebungsdruck der Einhausung mit Überdruck in die Einhausung fördert. Auf diese Weise kann das Eindringen von Fremdpartikeln aus der Umgebung der Einhausung in den Einhausungsinnenraum, und damit eine Verfälschung der Messung der Abriebpartikel, reduziert oder gar verhindert werden. Das kann auch erreicht werden, wenn in der Prüfstandanordnung in der Zuluftleitung ein Zuluftgebläse vorgesehen, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung die Zuluft in die Einhausung zuführt und in der Abluftleitung ein Abluftgebläse vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung die Abluft aus der Einhausung abführt und ein mit dem Zuluftgebläse erzeugter Zuluftvolumenstrom der Zuluft im Wesentlich gleich ist wie ein mit dem Abluftgebläse erzeugter Abluftvolumenstrom der Abluft.

[0016] Besonders vorteilhaft ist eine Rolleneinhausung vorgesehen, die an die Einhausung anschließend ausgeführt ist und die Rolleneinhausung die Prüfstandrolle abgesehen von dem in den Einhausungsinnenraum hineinragenden Teil zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgibt. Auch damit kann eine wirkungsvolle Abschottung der Prüfstandanordnung gegenüber Fremdpartikeln aus der Umgebung erzielt werden.

[0017] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

[0018] Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfstandanordnung;

[0019] Fig. 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Prüfstandanordnung;

[0020] Fig. 3 eine ausschnittsweise Detailansicht von Prüfstandrolle und zu prüfendem Reifen; und

[0021] Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Prüfstandrolle mit skizziertem zu prüfendem Reifen.

[0022] Fig.1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Prüfstandanordnung 1 zur Ermittlung von Reifen- und/oder Bremsabrieb.

[0023] Die Prüfstandanordnung 1 umfasst eine Einhausung 2, die einen Einhausungsinnenraum 3 begrenzt. „Begrenzt“ bedeutet, dass die Einhausung 2 den Einhausungsinnenraum 3 zumindest teilweise umgibt, vorzugsweise bis auf eine später beschriebene Rollenausnehmung 4 vollständig umgibt. Die Einhausung 2 hat hierzu Begrenzungswände, wobei jede Begrenzungswand den Einhausungsinnenraum 3 zumindest teilweise begrenzt, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird.

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[0024] An der Einhausung 2 ist eine Rollenausnehmung 4 vorgesehen, durch die eine Prüfstandrolle 5 zumindest teilweise in den Einhausungsinnenraum 3 hineinragt. Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ist in der Einhausung 2 ein zu prüfender Reifen 6 angeordnet. Der Reifen 6 steht über eine Reifenaufstandsfläche 13 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 auf, kontaktiert die Prüfstandrolle 5 also an der Reifenaufstandsfläche 13.

[0025] Die Prüfstandrolle 5 ist beispielsweise, wie in der Ausgestaltung der Fig.1 dargestellt, zumindest teilweise unterhalb eines Prüfstandbodens 10 angeordnet und die Einhausung 2 auf dem Prüfstandboden 10.

[0026] Es ist aber nicht notwendig, dass die Einhausung 2 in Richtung der Schwerkraft oberhalb von der Prüfstandrolle 5 angeordnet ist und/oder der Reifen 6 in Richtung der Schwerkraft oberhalb von der Prüfstandrolle 5, wie in Fig.1. In einer möglichen Ausgestaltung kann diese Anordnung auch um einen bestimmten Winkel geschwenkt sein, vorzugsweise um 90° verschwenkt. In einer solchen Anordnung wären die Einhausung 2 und/oder der Reifen 6 und die Prüfstandrolle 5 im Wesentlichen horizontal nebeneinander angeordnet.

[0027] Der Reifen 6 ist in der Einhausung 2 um eine Reifendrehachse 7 drehbar gelagert angeordnet. Der Reifen 6 kann bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 durch einen Reifenantrieb 22 (siehe Fig.2), wie einen Elektromotor oder einen Elektromotor mit Getriebe, angetrieben werden, sodass der Reifen 6 um die Reifendrehachse 7 rotiert.

[0028] Der Reifen 6 ist beispielsweise in der Einhausung 2 über eine Reifenhaltung drehbar in der Einhausung 2 gelagert angeordnet, wobei der Reifen 6 an der Reifenhaltung angeordnet ist. Beispielsweise ist der Reifen an einer Reifenfelge angeordnet und die Reifenfelge des Reifens 6 ist an einer drehbar gelagerten Radnabe als Reifenhalterung angeordnet. Die Reifenhalterung, wie die Radnabe 6, kann durch den Reifenantrieb 22 angetrieben sein. Die Drehachse der drehbar gelagerten Reifenhalterung bildet damit (mit oder ohne in der Einhausung angeordneten Reifen 6) die Reifendrehachse 7 aus.

[0029] Ebenso kann die Prüfstandrolle 5 bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 durch einen Rollenantrieb 8, wie einen Elektromotor oder einen Elektromotor mit Getriebe, angetrieben sein, sodass die Prüfstandrolle 5 um eine Rollendrehachse 9 rotiert.

[0030] Für die Durchführung eines Prüflaufs reicht es aber grundsätzlich aus, wenn entweder der Reifen 6 oder die Prüfstandrolle 5 zum Rotieren angetrieben ist. Sind die Prüfstandrolle 5 und der Reifen 6 zum Rotieren angetrieben, dann können auch Längskräfte und Längsmomente, Bremsmanöver und Beschleunigungsmanöver simuliert werden, oder gegebenenfalls auch Querkräfte erzeugt werden. Hierzu können der Reifen 6 und die Prüfstandrolle 5 auch mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren.

[0031] In der Prüfstandanordnung 1 kann eine Prüfstandsteuereinheit 29 vorgesehen sein (Fig.2), die Sollwerte SW für den Reifenantrieb 22 und/oder Sollwerte SR für den Rollenantrieb 8 erzeugt und den Reifenantrieb 22 und/oder den Rollenantrieb 8 damit ansteuert. Über die Sollwerte SW, SR wird mit der Prüfstandanordnung 1 ein bestimmter Prüflauf realisiert. Im Betrieb der Prüfstandanordnung 1 wird eine zeitliche Abfolge, in der Regel in vorgegebenen Regelungszeitschritten, üblicherweise im Millisekundenbereich oder Mikrosekundenbereich, von Sollwerten erzeugt, mit der der Reifenantrieb 22 und/oder den Rollenantrieb 8 angesteuert wird. Über die Sollwerte SW, SR, konkret den zeitlichen Verlauf zumindest eines dieser Sollwerte SW, SR, wird mit der Prüfstandanordnung 1 ein bestimmter Prüflauf realisiert. Ein Sollwert SW, SR kann eine Solldrehzahl oder ein Solldrehmoment des Reifens 6 und/oder der Prüfstandrolle 5 sein, der vom Reifenantrieb 22 und/oder den Rollenantrieb 8 eingestellt wird. Die Prüfstandsteuereinheit 29 ist üblicherweise eine mikroprozessorbasierte Hardware, wie ein Mikrocontroller, ein Computer usw., auf der Steuersoftware abläuft.

[0032] In einer ersten Stellung des Reifens 6 in der Einhausung sind die Reifendrehachse 7 und die Rollendrehachse 9 im Wesentlichen parallel zueinander. Diese erste Stellung entspricht einer Geradeausstellung, in der der Reifen ohne Reifensturz an einem Fahrzeug ohne Lenkeinschlag ausgerichtet wäre. In der Geradeausstellung spannen die Reifendrehachse 7 und die Rollendreh-

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achse 9, die parallel zueinander sind, eine normal auf die Reifenaufstandsfläche 13 verlaufende Vertikalebene auf.

[0033] In einer möglichen Ausgestaltung der Prüfstandanordnung 1 ist ein Reifenstellantrieb 26 (Fig.2) vorgesehen, mit dem der Reifen 6 in eine andere Stellung gebracht werden kann, in der die Reifendrehachse 7 und die Rollendrehachse 9 nicht parallel ausgerichtet sind. Damit könnte ein gewisser Reifensturz eingestellt werden und/oder ein gewisser Lenkeinschlag des Reifens 6 nachgestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass mittels des Reifenstellantrieb 26 eine Aufstandskraft, mit der Reifen 6 auf der Prüfstandrolle 5 aufsteht, eingestellt wird. Auch eine Einstellung von Querkräften oder Längskräfte kann damit möglich sein. Der Reifenstellantrieb 26 ist vorzugsweise außerhalb der Einhausung 2 angeordnet und ragt durch eine Begrenzungswand der Einhausung 2 in die Einhausung 2 hinein.

[0034] In einer weiteren Variante kann der Reifen 6 auch an einer Radaufhängung in der Einhausung 2 angeordnet sein. Damit könnte ein Lenkeinschlag auch durch einen auf einen Spurhebel der Radaufhängung wirkenden Reifenstellantrieb 26 eingestellt werden, was auch eine Veränderung des Reifensturzes durch die Radaufhängung bewirken kann. Im Falle einer Radaufhängung kann ein Lenkeinschlag auch zu einer Veränderung des Reifensturzes führen.

[0035] Anstatt den Reifen 6 in der Einhausung 2 zu verstellen, ist es in einer Ausgestaltung natürlich ebenso möglich mittels eines Rollenstellantriebs 27 (in Fig.2 gestrichelt angedeutet) die Prüfstandrolle 5 bezogen auf den Reifen 6 zu verstellen, um einen Lenkeinschlag und/oder einen Reifensturz und/oder eine Aufstandskraft und/oder eine andere Kraft einzustellen.

[0036] Auch der Reifenstellantrieb 26 und/oder der Rollenstellantriebs 27 können zur Durchführung eines Prüflaufs von der Prüfstandsteuereinheit 29 mit entsprechenden Sollwerten S1, S2 angesteuert werden (wie in Fig.2 angedeutet).

[0037] Somit ist eine Prüfstandanordnung 1 mit lenkbarem Reifen 6 und fixierter Prüfstandrolle 5 oder eine Prüfstandanordnung 1 mit fixiertem Reifen 6 (nicht lenkbar) und lenkbarer Prüfstandrolle 5 oder eine Kombination aus beiden möglich. Im Wesentlichen können in einer solchen Ausführung die Reifendrehachse 7 und die Rollendrehachse 9 in der Prüfstandanordnung 1 relativ zueinander verstellt werden.

[0038] Für die Einstellung eines Lenkeinschlags wird beispielsweise der Reifen 6 mit dem Reifenstellantrieb 26 und/oder die Prüfstandrolle 5 mit dem Rollenstellantrieb 27 um eine Hochachse HA (Fig.2) verdreht. Ebenso könnte eine Aufstandskraft in Richtung der Hochachse HA eingestellt oder verstellt werden.

[0039] Ein Lenkeinschlag oder ein Reifensturz ergeben sich natürlich erst bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1. In einer Ruhestellung der Prüfstandanordnung 1, in der kein Reifen 6 in der Einhausung 2 angeordnet ist, sind die Reifendrehachse 7 (die durch die Drehachse der Reifenhalterung festgelegt ist) und die Rollendrehachse 9 vorzugsweise parallel zueinander. In der Ruhestellung wird beispielsweise ein Reifen 6 in der Einhausung 2 montiert oder abgenommen.

[0040] Im Falle eines Reifenstellantrieb 26 oder eines Rollenstellantriebs können diese bei Durchführung eines Prüflaufs ebenfalls von der Prüfstandsteuereinheit mit entsprechenden Sollwerten angesteuert werden.

[0041] Ebenso ist es möglich, bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 mehr als einen Reifen 6 in der Einhausung 2 anzuordnen und gleichzeitig auf der Prüfstandrolle 5 abrollen zu lassen.

[0042] Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 rollt somit der Reifen 6 an der Reifenaufstandsfläche 13 auf der Prüfstandrolle 5 ab. Die Reifenaufstandsfläche 13 ist abhängig von der Stellung der Reifendrehachse 7 und der Rollendrehachse 9 relativ zueinander. Damit kann durch das Abrollen zum Prüfen des Reifens 6 Reifenabrieb erzeugt werden, wie er bei normaler Verwendung eines Reifens 6 im Straßenverkehr entsteht. Das Ziel der erfindungsgemäßen Prüfstandanordnung 1 ist, den Reifenabrieb so realitätsnah wie möglich zu erzeugen

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und den erzeugten Reifenabrieb auch möglichst ohne Verluste und andere Störeinflüsse zu erfassen, um diesen auswerten zu können. „Realitätsnah“ bedeutet hierbei natürlich, dass der Reifenabrieb so ähnlich wie möglich mit dem Reifenabrieb übereinstimmt, wie er bei Verwendung des Reifens an einem Fahrzeug und bei Bewegen des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn entlang einer Fahrtstrecke im normalen Straßenverkehr auftreten würde. Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 wird insbesondere auch eine vorgegebene Fahrtstrecke simuliert. Durch die von der Prüfstandsteuereinheit vorgegebenen Sollwerten wird damit die Fahrtstrecke nachgebildet. Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 kann auch die Stellung der Reifendrehachse 7 bezogen auf die Rollendrehachse 9 verändert werden, womit insbesondere sowohl ein Lenkeinschlag als auch ein Reifensturz eingestellt werden kann. Ebenso kann bei Durchführung eines Prüflaufs durch Einstellen der Reifendrehzahl und/oder der Rollendrehzahl auch eine simulierte Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden.

[0043] Die Prüfstandanordnung 1 kann aber auch verwendet werden, um Bremsabrieb zu erfassen. Hierzu könnte der Reifen 6 gemeinsam mit einer Bremse (nicht dargestellt), wie einer Schwimmsattelbremse oder Trommelbremse, in der Einhausung 2 angeordnet werden. Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 kann über die Bremse der Reifen gebremst werden, sodass Bremsabrieb entsteht. Der Bremsabrieb kann dann gemeinsam mit einem Reifenabrieb aus der Einhausung 2 abgeführt werden.

[0044] In einer anderen möglichen Ausgestaltung ist die Bremse für den Reifen 6 außerhalb der Einhausung 2 angeordnet. Damit kann der Reifen 6 bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 aktiv mit der Bremse gebremst werden. Der entstehende Bremsabrieb entsteht dabei außerhalb der Einhausung 2 und vermischt sich damit nicht mit einem in der Einhausung 2 erzeugten Reifenabrieb. Das kann eine bessere Prüfung des Reifenabriebs ermöglichen.

[0045] An der Einhausung 2 ist eine Zuluftleitung 11 zum Zuführen von Zuluft in den Einhausungsinnenraum 3 und eine Abluftleitung 12 zum Abführen von Abluft aus dem Einhausungsinnenraum 3 angeordnet. Die Zuluftleitung 11 und die Abluftleitung 12 münden dazu an einem jeweiligen Mündungsbereich 11a, 12a in den Einhausungsinnenraum 3 der Einhausung 2. Bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 wird Zuluft mit einem Zuluftvolumenstrom VYap zugeführt und Abluft mit einem Abluftvolumenstrom Vap abgeführt. Der Zuluftvolumenstrom Yp und der Abluftvolumenstrom Va können gleich oder auch unterschiedlich sein. Hierfür ist zumindest in der Zuluftleitung 11 oder Abluftleitung 12 ein Gebläse 23, 24 (Fig.2), vorzugsweise in beiden jeweils ein Gebläse, vorgesehen, um den Luftstrom zu erzeugen.

[0046] Durch das Zuführen von Zuluft in den Einhausungsinnenraum 3 und das gleichzeitige Abführen von Abluft aus dem Einhausungsinnenraum 3 entsteht im Einhausungsinnenraum 3 der Einhausung 2 eine Luftströmung L (in Fig.1 und 2 mit einem Pfeil angedeutet) vom Mündungsbereich 11a der Zuluftleitung 11 zum Mündungsbereich 12a der Abluftleitung 12. Mit dieser Luftströmung L werden Abriebpartikel in der Einhausung 2 mitgerissen und aus der Einhausung 2 abgeführt. Durch Steuern des Zuluftvolumenstroms V, und/oder des Abluftvolumenstroms Yap kann diese Luftströmung L bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 kontrolliert werden, sodass möglichst viele der Abriebpartikel mit der Luftströmung L abgeführt werden. Dabei soll die Strömungsgeschwindigkeit dieser Luftströmung L nicht zu nieder sein, um zu verhindern, dass schwere Abriebpartikel nicht mitgerissen werden und sich in der Einhausung 2 durch die Schwerkraft absetzen und am Boden ablagern. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung L soll aber auch nicht zu hoch sein, damit Partikelverluste durch Impaktion vermieden wird. Mit Impaktion wird der Effekt verstanden, dass Abriebpartikel der Luftströmung L und/oder den Richtungsänderungen der Luftströmung L nicht folgen können, sondern sich aufgrund ihrer Trägheit und gegebenenfalls der einwirkenden Zentrifugalkräfte, gemäß ihrer Bewegung, beispielsweise in Umfangsrichtung oder Tangentialrichtung des Reifens 6, fortbewegen. Die Luftströmung L kann für jede Anwendung geeignet festgelegt werden, beispielsweise mittels entsprechender Versuche.

[0047] Die der Einhausung 2 zugeführte Zuluft kann auch konditioniert sein, was eine Filterung,

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Temperierung, Druckregelung, Feuchteregelung usw. umfassen kann. Insbesondere ist die Zuluft partikelfrei, was bedeutet, dass keine oder nur eine vernachlässigbare Anzahl Partikel in einem vorgegebenen Partikelgrößenbereich, der für die Messung interessant ist, enthalten ist.

[0048] Die Abluftleitung ist bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 mit zumindest einem Abriebmessgerät 20 verbunden. Das Abriebmessgerät 20 erhält zumindest einen Messvolumenstrom MY, der zumindest ein Teilvolumenstrom des Abluftvolumenstrom Ya ist. Hierzu kann der Messvolumenstrom 1 aus der Abluftleitung 12 abgezweigt werden, wobei es für die Abriebmessung vorteilhaft sein kann, wenn die Abzweigung isokinetisch erfolgt, also so, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Messvolumenstrom A im Wesentlichen dem des Abluftvolumenstrom Ya, entspricht.

[0049] Grundsätzlich können aus der Abluftleitung 12 auch mehrere Messvolumenströme Vi abgezweigt werden und unterschiedlichen Abriebmessgeräten 20 zugeführt werden, um beispielsweise unterschiedliche Eigenschaften des Abriebs zu messen, wie eine Abriebgrößenverteilung, eine Abriebmasse, eine Abriebpartikelanzahl usw. Derartige Messgeräte sind hinlänglich bekannte. Häufig eingesetzte Messgeräte sind ein Kondensationspartikelzähler oder ein Diffusionsladungssensor, die hinlänglich bekannt sind. Zusätzlich können weitere Messgeräte vorgesehen sein, die nicht den Abrieb, sondern andere Parameter des Abluftstroms messen.

[0050] Gleichfalls ist es bekannt, den Abluftvolumenstrom V, oder den Messvolumenstrom Yin vor einem Abriebmessgerät 20 in einer Verdünnungseinheit in einem vorgegebenen Verhältnis zu verdünnen, um die Abriebpartikelkonzentration für der Messung zu reduzieren. Die Verdünnung erfolgt beispielsweise mit partikelfreier Luft. Partikelfrei bedeutet dabei, dass keine oder nur eine vernachlässigbare Anzahl Partikel in einem vorgegebenen Partikelgrößenbereich, der für die Messung interessant ist, enthalten ist.

[0051] Erfindungsgemäß hat die Zuluftleitung 11 bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum 3 der Einhausung 2 eine Längsachse L,„,„und einen Zuluftleitungsquerschnitt A,„,, (normal auf die Längsachse L„,,,). Der Zuluftleitungsquerschnitt A„,, der Zuluftleitung 11 hat vor der Einhausung 2 einen gleichbleibenden Zuluftleitungsquerschnitt A„,,, zumindest über eine bestimmte Länge der Zuluftleitung 11.

[0052] Die Längsachse L„,„„, befindet sich unterhalb einer Ebene E, die durch die Reifendrehachse 7 verläuft und die parallel zu einer Tangente T durch den höchsten Punkt O des in den Einhausungsinnenraum 3 ragenden Teils der Prüfstandrolle 5 im Einhausungsinnenraum 5 ist (Fig.3). Vorteilhaft befindet sich der Zuluftleitungsquerschnitt vollständig unterhalb der Ebene E, wie beispielsweise in der Ausgestaltung nach Fig.3.

[0053] Die gedachte Verlängerung des bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum 3 vorliegenden Zuluftleitungsquerschnitt A,,, in Richtung der Längsachse L,,, der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 3 (in Fig.3 und Fig.4 mit gestrichelter Linie dargestellt) verläuft im Einhausungsinnenraum 3 vorzugsweise vollständig unterhalb der Ebene E, die durch die Reifendrehachse 7 verläuft und die parallel zu einer Tangente T durch den höchsten Punkt O des in den Einhausungsinnenraum 3 ragenden Teils der Prüfstandrolle 5 im Einhausungsinnenraum 3 ist (Fig.3).

[0054] Aus Gründen der Einfachheit ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung in diesem Zusammenhang von einem höchsten Punkt O die Rede, der sich bei den Schnittansichten gemäß Fig. 2 und 3 ergibt. Es ist aber für eine Fachperson unmittelbar verständlich, dass es sich bei der Prüfstandrolle 5 im Wesentlichen um einen Zylinder handelt und sich daher der höchste Punkt © in einer Draufsicht auf die Prüfstandrolle 5 als Gerade darstellt, die in Fig.4 entlang der Rollendrehachse 9 verläuft.

[0055] Der höchste Punkt O ist der Punkt der Prüfstandrolle 5, der am weitesten in den Einhausungsinnenraum 3 hineinragt. Dabei handelt es sich nicht um einen fixen Punkt O auf der Prüfstandrolle 5, sondern im Fall des Rotierens der Prüfstandrolle 5 bei Durchführung eines Prüflaufs mit der erfindungsgemäßen Prüfstandanordnung um denjenigen Teil der Prüfstandrolle 5, der zum jeweiligen Zeitpunkt während des Rotierens der Prüfstandrolle 5 am weitesten in den Ein-

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hausungsraum 3 hineinragt.

[0056] Durch diese Maßnahmen wird die Zuluft in der Einhausung 2 in einem Bereich zugeführt, der auf den Radkasten eines Fahrzeugs umgelegt in Nähe der Straßenoberfläche liegt. Auch an einem realen Fahrzeug bildet sich eine Strömung zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche aus, was nun durch die Einhausung nachgebildet wird. Damit werden durch diese Zuführung in der Einhausung realitätsnahe Strömungsverhältnisse hergestellt, was die Durchführung realitätsnaher Prüfläufe mit der Prüfstandanordnung 1 ermöglicht.

[0057] Die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitt A„,, in den Einhausungsinnenraum 3 in Richtung der Längsachse L„., der Zuluftleitung 11 umfasst bevorzugt auch den höchsten Punkt O (wie in Fig.3). In anderen Worten umgibt die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts A, in Richtung der Längsachse L„. der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 2 vorzugsweise auch den höchsten Punkt O. Damit wird sichergestellt, dass auch der Teil der Prüfstandrolle 5 mit Zuluft beströmt wird, auf dem der Reifen 6 bei Durchführung eines Prüflaufs aufsteht (was umgelegt auf ein reales Fahrzeug der Fahrbahn entspricht). Damit werden noch realitätsnähere Strömungsverhältnisse geschaffen, die den Verhältnissen in einem Radkasten eines Fahrzeugs besonders nahekommen.

[0058] Die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitt 4,,, in Richtung der Längsachse L„-. der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 3 beinhaltet in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (wie in Fig.3) zumindest auch den Teil 13a der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ausbildenden Reifenaufstandsfläche 13, in dem die Lauffläche 6a des Reifens 6 bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt. In anderen Worten umgibt die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitt 4A,„,, bei Einmündung in Richtung der Längsachse L„„ der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 3 zumindest den Teil 13a der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ausbildenden Reifenaufstandsfläche 13, in dem die Lauffläche 6a des Reifens 6 bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt.

[0059] Die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts A„„, in Richtung der Längsachse L„,., der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 2 beinhaltet in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch einen Teil der Rollenlauffläche 5a, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle in Drehrichtung der Prüfstandrolle 5 vor dem Teil 13a der Reifenaufstandsfläche 13 liegt, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffäche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt. In anderen Worten umgibt die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts A„,, in Richtung der Längsachse L„„ der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 2 vorzugsweise auch einen Teil der Rollenlauffläche 5a, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle in Drehrichtung der Prüfstandrolle 5 vor dem Teil 13a der Reifenaufstandsfläche 13 liegt, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffäche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt.

[0060] In dem die Prüfstandrolle 5 mit Zuluft angeströmt wird, kann erreicht werden, dass allfällige auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 anhaftende Abriebpartikel gelöst werden und mit dem Luftstrom L aus der Einhausung 2 abtransportiert werden. Das verbessert die Messung der Abriebpartikel, weil weniger Partikelverlust entsteht.

[0061] Bevorzugt wird die über die Zuluftleitung 11 in die Einhausung zugeführte Zuluft auf die sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ausbildenden Reifenaufstandsfläche 13 gerichtet. Im Wesentlichen muss nicht die gesamte Reifenaufstandsfläche 13 mit der Zuluft beströmt sein, sondern zumindest der Teil 13a der Reifenaufstandsfläche 13, in dem die Lauffläche 6a des Reifens 6 bei Abrollen des Reifens 6 auf der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt. Das ist schematisch in Fig.3 in einer Seitenansicht und in Fig.4 in einer Draufsicht dargestellt, wobei die zugeführte Zuluft in der Einhausung 2 durch den Luftstrom L dargestellt ist.

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[0062] In Fig.3 kann insbesondere auch erkannt werden, dass die über die Zuluftleitung 11 zugeführte Zuluft vorzugsweise zumindest über die in Richtung der Reifendrehachse 7 gesehene Reifenaufstandsflächenbreite B der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ausbildenden Reifenaufstandsfläche 13 zugeführt wird. Ebenso ist in Fig.3 ersichtlich, dass die Abluftleitung 12 die Abluft in Richtung der Reifendrehachse 7 gesehen über eine Breite aus der Einhausung 2 abführt, die mindestens so breit ist wie eine Reifenaufstandsflächenbreite B der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung 1 ausbildenden Reifenaufstandsfläche 13.

[0063] Zwischen der Prüfstandrolle 5 und der Rollenausnehmung 4 der Einhausung 2 bildet sich ein Rollenspalt 4a aus. Aufgrund des Rollenspalts 4a wird ein direkter Kontakt der Prüfstandrolle 5 mit der Einhausung 2 vermieden. Die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts Az In Richtung der Längsachse L„„ der Zuluftleitung 11 in den Einhausungsinnenraum 2 beinhaltet vorzugsweise auch den Teil des Rollenspalts 4a, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung der Prüfstandrolle 5 vor dem Teil 13a der Reifenaufstandsfläche 13 liegt, der bei Abrollen des Reifens 6 auf der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 in Drehrichtung des Reifens 6 gesehen in Kontakt mit der Prüfstandrolle 5 kommt. Auf diese Weise kann mit der Luftströmung L eine Art Luftvorhang im Bereich des Rollenspalts 4a erzeugt werden, mit dem das Eindringen von Fremdpartikel über den Rollenspalt 4a in den Einhausungsinnenraum unterdrückt oder zumindest reduziert werden kann. Gleichzeitig können damit Abriebpartikel im Einhausungsinnenraum 3 gehalten werden. Damit kann eine mögliche Verfälschung der Messung der Abriebpartikel durch Fremdpartikel reduziert werden.

[0064] Ein Luftvorhang im Bereich des Rollenspaltes 4a kann aber auch mit einer Düsenanordnung 28 (in Fig.3 gestrichelt angedeutet) erzeugt werden, die im Bereich des Rollenspaltes 4a Spülluft S zumindest teilweise auf die Prüfstandrolle 5, konkret auf die Rollenlauffläche 5a, richtet. Die Spülluft S hat damit eine Strömungskomponente, die radial auf die Prüfstandrolle 5 gerichtet ist. Die Düsenanordnung 28 kann so ausgeführt sein, dass Spülluft S im Bereich des gesamten Rollenspaltes 4a auf die Prüfstandrolle 5 gerichtet wird. Die Spülluft S bildet im Bereich des Rollenspaltes 4a einen Spülluftvorhang aus, mit dem das Eindringen von Fremdpartikel über den Rollenspalt 4a in den Einhausungsinnenraum unterdrückt oder zumindest reduziert werden kann.

[0065] Ein solcher Spülluftvorhang mit Spülluft kann auf der Seite der Einmündung 11a der Zuluftleitung 11 vorgesehen sein (wie in Fig.3 dargestellt). Das dient vorrangig dazu, zu verhindern, dass Luft aus der Umgebung in den Einhausungsinnenraum 3 gelangt, wodurch Fremdpartikel in den Einhausungsinnenraum gelangen könnte. Zusätzlich oder alternativ kann ein solcher Spülluftvorhang mit Spülluft auch auf der Seite der Ausmündung 12a der Abluftleitung 12 vorgesehen sein (in Fig.3 nicht dargestellt). Das dient vorrangig dazu, zu verhindern, dass Abriebpartikel den Einhausungsinnenraum verlassen, was zu Partikelverlust führt und zu einer Verfälschung der Messung der Abriebpartikel führt. Dadurch, dass zumindest ein Teil der Spülluft S auf die Prüfstandrolle 5 gerichtet ist, werden mit der Spülluft S jedenfalls zusätzlich auf der Rollenlauffläche 5a haftende Abriebpartikel gelöst. Das verbessert die Messung der Abriebpartikel, weil weniger Partikelverlust entsteht.

[0066] Die Düsenanordnung umfasst zumindest einen Luftdüse, in der Regel eine Anordnung von mehreren Luftdüsen. Die Luftdüsen können auch an unterschiedlichen Stellen vorgesehen sein, um an unterschiedlichen Stellen einen Spülluftvorhang zu erzeugen.

[0067] Die Spülluft S ist vorzugsweise konditioniert, insbesondere partikelfrei. Es sind somit in der Spülluft S keine oder nur eine vernachlässigbare Anzahl Partikel in einem vorgegebenen Partikelgrößenbereich, der für die Messung interessant ist, enthalten. Die Spülluft S und die Zuluft können auch aus der gleichen Quelle stammen, können somit gleich sein.

[0068] In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn im Bereich des gesamten Rollenspaltes 4a ein Spülluftvorhang erzeugt werden würde, mit den das Eindringen von Fremdpartikel über den Rollenspalt 4a in den Einhausungsinnenraum weitestgehend unterdrückt oder zumindest reduziert werden kann. Damit kann eine mögliche Verfälschung der Messung der Abriebpartikel durch Fremdpartikel noch weiter reduziert werden. Ein solcher Spülluftvorhang kann durch

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Anordnung einer auf den Rollenspalt 4a gerichteten Düsenanordnung 28 erzielt werden, über die Spülluft S zugeführt wird.

[0069] Die Einhausung 2 kann im Mündungsbereich 11a der Zuluftleitung 11 auch trichterförmig erweitert sein, wie in Fig.1 und Fig.2 dargestellt. Diese trichterförmige Erweiterung wird als Teil der Einhausung gesehen. Der Zuluftleitungsquerschnitts A„,, der Luftleitung 11 bei Einmündung in die Einhausung 2 liegt damit an der Stelle des Übergangs der Zuluftleitung 11 in diese trichterförmige Erweiterung (wie in Fig.2 angedeutet). Die über die Zuluftleitung zugeführte Luftströmung wird sich in der trichterförmigen Erweiterung nicht gleichmäßig auf den Trichter aufweiten, sondern wird überwiegend in Richtung der Längsachse L„,,, der Zuluftleitung 11 weiterströmen.

[0070] Gleichfalls ist es zur Verringerung möglicher Abriebpartikelverlusten vorteilhaft, wenn die Einhausung 2 auch im Mündungsbereich 12a der Abluftleitung 12 trichterförmig erweitert ist. Die Einhausung 2 läuft damit trichterförmig auf die Abluftleitung 12 zusammen.

[0071] Die Zuluftleitung 11 und die Abluftleitung 12 können einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft ist ein kreisförmiger Querschnitt, ein ovaler Querschnitt oder ein polygonaler Querschnitt.

[0072] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zuluftleitung 11, und vorzugsweise auch die Abluftleitung 12, zwischen der Reifendrehachse 7 und der Rollenausnehmung 4 angeordnet, bevorzugt näher an der Rollenausnehmung 4. Damit kann eine bodennahe Anströmung der Reifenaufstandsfläche 13 des Reifens 6 nachgebildet werden, wie sie auch in einem Radkasten eines Fahrzeugs auftreten würde. Das ermöglicht realitätsnähere Prüfläufe mit der Prüfstandanordnung, weil die Verhältnisse in einem Radkasten eines Fahrzeugs mit der Prüfstandanordnung besser nachgebildet werden. In gleicher Weise kann die Abluftleitung 12 angeordnet sein, aber bezogen auf die Reifendrehachse 7 der Zuluftleitung 11 gegenüberliegend.

[0073] Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Zuluftleitung 11 vor der Einmündung in den Einhausungsinnenraum von einer im Wesentlichen radialen Ausrichtung auf die Prüfstandrolle 5 (beispielsweise normal auf den Prüfstandboden 10) in eine mehr tangentiale Ausrichtung auf die Prüfstandrolle 5 umgelenkt wird, wie in Fig.2 dargestellt. Die Umlenkung beträgt beispielsweise 45° bis 90°. Durch eine solche Umlenkung wird die aus der Zuluftleitung 11 austretende Luftströmung L mehr in Richtung der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 gelenkt. Damit kann ebenfalls eine mehr in Bodennähe erfolgende Anströmung der Reifenaufstandsfläche 13 erzielt werden. Das könnte auch durch ein Strömungsleitblech in der Zuluftleitung 11 vor der Einmündung in den Einhausungsinnenraum 3 erzielt werden. Das Strömungsleitblech wäre so angeordnet, dass die aus der Zuluftleitung 11 austretende Luftströmung L mehr in Richtung der Rollenlauffläche 5a der Prüfstandrolle 5 gelenkt wird.

[0074] Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn vorgesehene Bögen der Abluftleitung 12 mit hinreichend großen Krümmungsradien ausgeführt sind, um Impaktion in der Abluftleitung 12 zu vermeiden. Krümmungsradien von zumindest dem doppelten Durchmesser der Abluftleitung 12 sollten angestrebt werden. Die Anzahl der Krümmungen in der Abluftleitung 12 sollten so weit wie möglich reduziert sein. Ebenso ist es hinsichtlich der Entnahme von Abriebpartikeln vorteilhaft, wenn vor und nach der Abriebpartikelentnahmestelle (Abzweigung der Messleitung 25) in der Abluftleitung 12 eine Beruhigungsstrecke vorgesehen ist, um möglichst gleichmäßiges Strömungsprofil in der Abluftleitung 12 zu erzielen. Die Beruhigungsstrecke vor der Abriebpartikelentnahmestelle sollte mindestens dem fünffachen Durchmesser der Abluftleitung 12 entsprechend und nach der Abriebpartikelentnahmestelle mindestens dem zweifachen Durchmesser der Abluftleitung 12.

[0075] Um ein Eindringen von Fremdpartikel von außerhalb der Einhausung 2 in den Einhausungsinnenraum 3 zu verringern oder zu unterdrücken, könnte über die Einstellung des Zuluftvolumenstroms 1 und des Abluftvolumenstroms Ya ein Überdruck im Einhausungsinnenraum 3 erzeugt werden.

[0076] Zwecks Verringerung des Eindringens von Fremdpartikel in den Einhausungsinnenraum 3 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass auch die Prüfstandrolle 5 an der Prüf-

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standanordnung 1 mit einer Rolleneinhausung 30 eingehaust ist, wie in Fig.2 gestrichelt angedeutet ist. Die Rolleneinhausung 30 schließt an die Einhausung 2 an bzw. sind diese nur durch die untere Begrenzungswand (Prüfstandboden 10) voreinander getrennt. Die Rolleneinhausung 30 hat insbesondere den Effekt, dass keine Fremdpartikel mehr in den Abriebpartikel enthaltenden Bereich der Einhausung 2 gelangen können. Solche Fremdpartikel können die Abriebmessung verfälschen. Über den Rollenspalt 4a an der Rollenausnehmung 4 zwischen der rotierenden Prüfstandrolle 5 und der Einhausung 2 können Fremdpartikel in die Einhausung 2 gelangen, was durch die Rolleneinhausung 30 vermieden, zumindest unterdrück, werden kann.

[0077] Wie bereits erwähnt, umfasst die Einhausung 2 Begrenzungswände. In der Ausgestaltung der Fig.1 und Fig.2 umfasst die Einhausung 2 zwei Seitenwände 15, 16, eine Vorderwand 17 (in Fig.1 weggelassen, um das Innere der Einhausung 2 darzustellen) und eine Rückwand 18, sowie eine obere Begrenzungswand 19. Die Einhausung 2 kann auch eine untere Begrenzungswand 14 umfassen, an der die Rollenausnehmung 4 ausgebildet ist. Die untere Begrenzungswand 14 ist hinsichtlich der Reifendrehachse 7 der oberen Begrenzungswand 19 gegenüberliegend angeordnet. Die Rollenausnehmung 4 kann aber auch am Prüfstandboden 10 ausgebildet sein, wodurch die untere Begrenzungswand 14 auch entfallen kann bzw. der Prüfstandboden 10 in diesem Bereich die untere Begrenzungswand 14 ausbildet.

[0078] In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Fig.1 sind die beiden Seitenwände 15, 16 im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Reifendrehachse 7 in der Geradeausstellung des Reifens 6 (ohne Lenkeinschlag und ohne Reifensturz) ausgerichtet und die Vorderwand 17 und Rückwand 18 normal zur Reifendrehachse 7 in der Geradeausstellung Reifens 6 ausgerichtet. Die Seitenwände 15, 16 sind bezogen auf die Reifendrehachse 7 einander gegenüberliegend angeordnet. Die Vorderwand 17 und die Rückwand 18 sind in dieser Ausgestaltung in der Geradeausstellung des Reifens 6 normal auf die Reifendrehachse 7 ausgerichtet. Die Seitenwände 15, 16 gehen in die Vorwand 17 und die Rückwand 18 über, um den Einhausungsinnenraum 3 auszubilden. Diese Wände können grundsätzlich beliebig in Form, Ausrichtung, Geometrie usw. ausgeführt sein.

[0079] Die Zufuhrleitung 11 und die Abluftleitung 12 münden vorzugsweise im Bereich der Seitenwände 15, 16 in die Einhausung, wobei an jeder dieser Wände jeweils eine dieser Leitungen mündet. Die Zufuhrleitung 11 und die Abluftleitung 12 sind demnach bezogen auf die Reifendrehachse 7 einander gegenüber angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Einhausung 2 sind die Mündungsbereiche 11a, 12a der Zufuhrleitung 11 und Abluftleitung 12 fluchtend zueinander ausgerichtet.

[0080] Die Vorderwand 17, oder auch eine andere der Begrenzungswände der Einhausung 2, kann auch von der Einhausung 2 abnehmbar sein, um den Einhausungsinnenraum 3 von außen zugänglich zu machen, beispielsweise um einen Reifen 6 in der Einhausung 2 anordnen zu können.

[0081] Die obere Begrenzungswand 19 ist an der Einhausung 2 gegenüber der Rollenausnehmung 4 angeordnet und ist zumindest teilweise bogenförmig ausgeführt. Bevorzugt ist die obere Begrenzungswand 19 gänzlich bogenförmig geformt ausgeführt. Die bogenförmig geformte obere Begrenzungswand 19 ist bezogen auf den Einhausungsinnenraum 3 nach außen gewölbt. Die bogenförmige, nach außen gewölbte Krümmung der oberen Begrenzungswand ist in einer Querschnittsebene, die normal auf die Rollendrehachse 9 ausgerichtet ist. In der Geradeausstellung des Reifens 6 ist die Querschnittsebene auch normal auf die Reifendrehachse 7. In der Darstellung der Fig.2 ist diese Querschnittsebene die Zeichnungsblattfläche.

[0082] Die bogenförmig geformte obere Begrenzungswand 19 geht in die Seitenwände 15, 16 über. Der Übergang der bogenförmig geformten oberen Begrenzungswand 19 zu der ersten Seitenwand 15 und der zweiten Seitenwand 16 ist näher an der Reifenaufstandsfläche 13 angeordnet, als ein Scheitelbereich der bogenförmig geformten oberen Begrenzungswand 19. Vorzugsweise sind die Übergange zu der ersten Seitenwand 15 und der zweiten Seitenwand 16 in einem gleichen Abstand zur Reifenaufstandsfläche 13 angeordnet sind.

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[0083] In Verwendung der Prüfstandanordnung 1 ist der zu prüfende Reifen 6 zwischen der oberen Begrenzungswand 19 und der in die Einhausung 2 durch die Rollenausnehmung 4 hineinragende Prüfstandrolle 5 angeordnet, wobei der Reifen 6, wie bereits beschrieben, auf der Prüfstandrolle 5 an der Reifenaufstandsfläche 13 aufsteht. Zwischen dem Reifen 6 und der Einhausung 2, insbesondere zwischen dem Reifen 6 und dem bogenförmigen Abschnitt der oberen Begrenzungswand 19 und den Seitenwänden 15, 16, ist ein Abstand vorgesehen, sodass der Reifen 6 die Einhausung 2 nicht berührt. Das ist zur Verdeutlichung auch in Fig.2 dargestellt.

[0084] Es ist damit in der Einhausung 2 zwischen der obere Begrenzungswand 19 und der Rollenausnehmung 4 ein Reifenraum zur Aufnahme des Reifens 6 ausgebildet, wobei der Reifenraum ein Teil des Einhausungsinnenraums 3 ist.

[0085] In Fig.2 ist ferner ein Zuluftgebläse 23 in der Zuluftleitung 11 und ein Abluftgebläse 24 in der Abluftleitung 12 gezeigt. Ebenso zeigt Fig.2 eine von der Abluftleitung 12 abzweigende Messleitung 25, die mit dem Abriebmessgerät 20 verbunden ist.

[0086] Durch die bogenförmig geformte, nach außen gewölbte obere Begrenzungswand 19 wird in der Einhausung 2 ein Radkasten eines Fahrzeugs nachgebildet. Der in einem Radkasten eines Fahrzeugs verfügbare Raum ist sehr beschränkt und ist nur so groß wie nötig ausgebildet, um insbesondere einen Reifen, gegebenenfalls mit Radaufhängung, aufzunehmen. Durch diese engen Platzverhältnisse in einem Radkasten wird die Strömung, insbesondere die Umströmung eines Reifens, und die Kühlung des Reifens durch diese Strömung beeinflusst. Das beeinflusst wiederum den Reifenabrieb. Das gilt im Wesentlichen auch für eine Bremsanlage, die ebenfalls mit dem Reifen im Radkasten eines Fahrzeugs angeordnet ist. Durch das Nachbilden des Radkastens durch die Einhausung 2, können mit der Prüfstandanordnung 1 realitätsnähere Prüfungen des Reifen- und/oder Bremsabriebs durchgeführt werden, weil die Strömungsverhältnisse in der Einhausung 2 an die Strömungsverhältnisse in einem realen Radkasten angenähert werden.

[0087] Die bogenförmig geformte, nach außen gewölbte obere Begrenzungswand 19 hat den weiteren Vorteil, dass sich im oberen Bereich der Einhausung 2 keine Strömungstotzonen oder Verwirbelungen ausbilden, in denen sich Reifenabrieb sammelt, aber nicht aus der Einhausung 2 mit der Luftströmung abgeführt wird. Das würde die Erfassung des Reifenabriebs negativ beeinflussen, weil nicht der gesamte Reifenabrieb über die Abfuhrleitung 12 abgeführt und eine Messung zugeführt werden würde. Insbesondere wird durch die bogenförmig gekrümmte, nach außen gewölbte obere Begrenzungswand 19 das Volumen der Einhausung 2 verringert. Damit kann in der Einhausung 2 ein ausreichendes Geschwindigkeitsfeld erzeugt werden, um den Abrieb sicher abführen zu können. In der Einhausung 2 können somit Zonen mit Strömungsgeschwindigkeit Null vermieden werden.

[0088] Die bogenförmige Form der oberen Begrenzungswand 19 der Einhausung 2 kann aber natürlich auch nur angenähert werden, beispielsweise durch eine polygonzugartige Gestaltung.

[0089] Durch die bogenförmig geformte, nach außen gewölbte obere Begrenzungswand 19 wird der zu prüfende Reifen 6 in der Einhausung 2 durch die Luftströmung L realitätsnah (hinsichtlich der Situation in einem Radkasten eines Fahrzeugs) umströmt. Die bei der Prüfung des Reifens 6 entstehenden Abriebpartikel (des Reifens und/oder der Bremse) werden damit in der Einhausung 2 realitätsnah geführt. Das trägt zu einer Verbesserung der Messung einer Eigenschaft der Abriebpartikel bei.

Claims (1)

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   Patentansprüche

   1. Prüfstandanordnung, insbesondere zur Ermittlung von Reifen- und/oder Bremsabrieb, wobei die Prüfstandanordnung (1) zumindest eine einen Einhausungsinnenraum (3) begrenzende Einhausung (2) aufweist, wobei an der Einhausung (2) eine Zuluftleitung (11) zum Zuführen von Zuluft in den Einhausungsinnenraum (3) und eine Abluftleitung (12) zum Abführen von Abluft aus dem Einhausungsinnenraum (3) angeordnet sind, wobei die Abluftleitung (12) zumindest mit einem Abriebmessgerät (20) verbunden oder verbindbar ist, und wobei in der Prüfstandanordnung (1) zumindest eine um eine Rollendrehachse (9) drehbar gelagerte Prüfstandrolle (5) vorgesehen ist, die durch eine Rollenausnehmung (4) der Einhausung (2) zumindest teilweise in den Einhausungsinnenraum (3) hineinragt, und bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) im Einhausungsinnenraum (3) zumindest ein zu prüfender Reifen (6) um eine Reifendrehachse (7) drehbar anordenbar ist und der zu prüfende Reifen (6) mit einer Reifenlauffläche (6a) auf einer Rollenlauffläche (5a) der zumindest einen Prüfstandrolle (5) abrollt und dabei die Reifenlauffläche (6a) die Prüfstandrolle (5) an einer Reifenaufstandsfläche (13) kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum (3) eine Längsachse (L„,.) hat und dass sich die Längsachse (L„.„) unterhalb einer Ebene (E) befindet, die durch die Reifendrehachse (7) verläuft und die parallel zu einer Tangente (T) durch den höchsten Punkt (O) des in den Einhausungsinnenraum (3) ragenden Teils der Prüfstandrolle (5) im Einhausungsinnenraum (3) ist.

   2. Prüfstandanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) über einen Zuluftleitungsquerschnitt (A„) in den Einhausungsinnenraum (3) einmündet und sich der Zuluftleitungsquerschnitt (A„.,) vollständig unterhalb der Ebene (E) befindet.

   3. Prüfstandanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum (3) einen Zuluftleitungsquerschnitt (Azı) hat und eine gedachte Verlängerung dieses Zuluftleitungsquerschnitts (L„..) in Richtung der Längsachse (V,.) der Zuluftleitung (11) in den Einhausungsinnenraum (3) im Einhausungsinnenraum (3) vollständig unterhalb der Ebene (E) verläuft.

   4. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) bei Einmündung in den Einhausungsinnenraum (3) einen Zuluftleitungsquerschnitt (A„,,) hat und eine gedachte Verlängerung dieses Zuluftleitungsquerschnitts (A„.) in Richtung der Längsachse (L,.,) der Zuluftleitung (11) in den Einhausungsinnenraum (3) den höchsten Punkt (©) der Prüfstandrolle (5) umfasst.

   5. Prüfstandanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts (A„„) in den Einhausungsinnenraum (3) den Teil der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) ausbildenden Reifenaufstandsfläche (13) umfasst, mit dem die Reifenlauffläche (6a) bei Abrollen des Reifens (6) auf der Rollenlauffläche (5a) der Prüfstandrolle (5) in Kontakt mit der Prüfstandrolle (5) kommt.

   6. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts (A„,,) in den Einhausungsinnenraum (3) einen Teil der Rollenlauffläche (5a) umfasst, der bei Abrollen des Reifens (6a) auf der Rollenlauffläche (5a) der Prüfstandrolle (5) in Drehrichtung der Prüfstandrolle (5) vor dem Teil der Reifenaufstandsfläche (13) liegt.

   7. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Zuluftleitung (11) in die Einhausung (2) zugeführte Zuluft auf die sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) ausbildende Reifenaufstandsfläche (13) gerichtet ist.

   8. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gedachte Verlängerung des Zuluftleitungsquerschnitts (A,.,) in Richtung der Längsachse (L7-.) der Zuluftleitung (11) in den Einhausungsinnenraum (3) einen Teil eines Rollenspaltes

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   (4a) zwischen der Rollenausnehmung (4) und der Rollenlauffläche (5a) beinhaltet, der bei Abrollen des Reifens (6) auf der Rollenlauffläche (5a) der Prüfstandrolle (5) in Drehrichtung der Prüfstandrolle (5) vor der Reifenaufstandsfläche (13) liegt.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Prüfstandanordnung (1) eine Düsenanordnung (28) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, im Bereich eines Rollenspaltes (4a) zwischen der Rollenausnehmung (4) und der Rollenlauffläche (5a) zur Ausbildung eines Spülluftvorhanges Spülluft (S) auf die Prüfstandrolle (5) zu richten.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) die Zuluft über eine Breite in die Einhausung (2) zuführt, die mindestens so breit ist wie eine Reifenaufstandsflächenbreite (B) in Richtung der Reifendrehachse (7) der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) ausbildenden Reifenaufstandsfläche (13).

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftleitung (12) die Abluft über eine Breite aus der Einhausung (2) abführt, die mindestens so breit ist wie eine Reifenaufstandsflächenbreite (B) in Richtung der Reifendrehachse (7) der sich bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) ausbildenden Reifenaufstandsfläche (13).

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftleitung (11) und die Abluftleitung (12) an der Einhausung (2) bezogen auf die Reifendrehachse (7) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (2) nach der Einmündung der Zuluftleitung (11) in die Einhausung (2) trichterförmig auseinandergeht und/oder die Einhausung (2) in Richtung der Abluftleitung (12) trichterförmig zusammenläuft.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (2) zwei Seitenwände (15, 16) umfasst, die einander bezogen auf die Reifendrehachse (7) gegenüberliegend angeordnet sind und die Einmündung (11a) der Zuluftleitung (11) in die Einhausung (2) an einer der zwei Seitenwände (15, 16) vorgesehen ist und die Ausmündung (12a) der Abluftleitung (12) aus der Einhausung (2) an der anderen der zwei Seitenwände (15, 16) vorgesehen ist.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuluftleitung (11) ein Zuluftgebläse (23) vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) die Zuluft in die Einhausung (2) zuführt und/oder in der Abluftleitung (12) ein Abluftgebläse (24) vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) die Abluft aus der Einhausung (2) abführt.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuluftleitung (11) ein Zuluftgebläse (23) vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) die Zuluft in die Einhausung (2) zuführt und dass das Zuluftgebläse (23) die Zuluft bezogen auf einen Umgebungsdruck der Einhausung (2) mit Überdruck in die Einhausung (2) fördert.

   Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuluftleitung (11) ein Zuluftgebläse (23) vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) die Zuluft in die Einhausung (2) zuführt und in der Abluftleitung (12) ein Abluftgebläse (24) vorgesehen ist, das bei Durchführung eines Prüflaufs mit der Prüfstandanordnung (1) die Abluft aus der Einhausung (2) abführt und dass ein mit dem Zuluftgebläse (23) erzeugter Zuluftvolumenstrom (V,.) der Zuluft im Wesentlichen gleich ist wie ein mit dem Abluftgebläse (24) erzeugter Abluftvolumenstrom ( Y) der Abluft.

   14117

   A ‚hes AT 527 929 B1 2025-08-15

   Ss N

   18. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rolleneinhausung (30) vorgesehen ist, die an die Einhausung (2) anschließend ausgeführt ist, und die Rolleneinhausung (30) die Prüfstandrolle (5) abgesehen von dem in den Einhausungsinnenraum (3) hineinragenden Teil zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgibt.

   19. Prüfstandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollendrehachse (9) und die Reifendrehachse (7) relativ zueinander verstellbar sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen