WO2024255954A1 - Laufrollenaggregat, fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem laufrollenaggregat sowie verfahren zum betreiben eines solchen fahrzeugprüfstands - Google Patents

Laufrollenaggregat, fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem laufrollenaggregat sowie verfahren zum betreiben eines solchen fahrzeugprüfstands Download PDF

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vehicle
roller
roller set
lifting threshold
roller assembly
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Ismail Kurt
Andre Deutsch
Joachim Kaufmann
Stefan Rothfuchs
Jannis LAUB
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Duerr Assembly Products GmbH
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    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
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    • G—PHYSICS
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    • G01M17/06—Steering behaviour; Rolling behaviour
    • G01M17/065—Steering behaviour; Rolling behaviour the vehicle wheels co-operating with rotatable rolls

Definitions

  • Roller assembly vehicle test bench with at least one roller assembly and method for operating such a vehicle test bench
  • the invention relates to a roller assembly, a vehicle test bench with at least one roller assembly and a method for operating such a vehicle test bench.
  • EP 1143219 B1 discloses a method and a device for positioning a vehicle on a vehicle test bench for measuring and adjusting the toe and camber angles of the wheels.
  • the wheels each stand on, for example, two rollers that form a horizontal wheel mount.
  • the respective wheel mount is mounted so that it can rotate about a pivot point and is positioned relative to the respective wheel plane by rotating about the pivot point.
  • One object of the invention is to create a flexibly usable roller assembly.
  • a further object of the invention is to provide a vehicle test bench with at least one flexibly usable roller assembly.
  • a further object of the invention is to provide a method for operating such a vehicle test bench with at least one flexibly usable roller assembly.
  • a roller assembly for a vehicle test bench with a vertical axis, a transverse axis and a longitudinal axis comprising (a) a carrier; and (b) a roller set arranged on the carrier with rollers arranged parallel to one another, which form a horizontal wheel holder, wherein a lifting threshold movable in the direction of the vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers and the lifting threshold has a floating plate on its upper side.
  • the roller assembly can have a drive unit for driving at least one roller of the roller set, in particular an electric motor.
  • the drive unit can be connected to the roller set in a rotationally fixed manner. In this case, the drive unit can rotate with the roller set if the roller set is rotated about the vertical axis.
  • the drive unit can be connected to the roller set via a coupling so that the roller set can be rotated relative to the drive unit but can remain in operative connection.
  • the drive unit can be arranged on the carrier or on a base frame on which the roller assembly is arranged when used as intended.
  • the lifting threshold itself is used to easily drive over the roller set of the roller unit. Because the lifting threshold has a floating plate on its upper side, which can come into contact with the wheel of the vehicle, the roller unit advantageously allows a combination of functions from two different test benches.
  • the vehicle test bench is a roller test bench in which the wheels of at least one vehicle axle are driven, braked or can run freely by the rollers.
  • roller testing in which a general functional test of the vehicle is carried out in dynamic test mode, for gearbox function testing, for testing the vehicle's braking system, for acceleration tests and deceleration tests under road-like conditions and for testing various sensors in the vehicle such as sensors of an anti-lock braking system (ABS), sensors of an electronic stability program (ESP) and sensors of a traction control system (ASR) and the like.
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • ASR traction control system
  • the vehicle test bench is a chassis test bench, where a turnaround measurement on the chassis is carried out and a chassis adjustment can be carried out.
  • the floating plate of the lifting threshold is used for this purpose.
  • the key chassis geometry parameters are the individual track angles and total track angles, the camber angles and the caster angles.
  • the individual track angles of the rear axle determine the direction of travel of the vehicle.
  • a vehicle height can also be determined. In particular, the exact position of the highest position of the wheel house edge can be determined.
  • a vehicle axle with the wheels can be free of mechanical stresses by the floating plate of the lifting threshold adjusting its rotational and translational position accordingly. This is particularly useful when measuring the vehicle. This enables area-based 3D measurement technology on the wheel as well as optionally contactless vehicle positioning. Thanks to the floating plate integrated into the lifting threshold, the wheel mounts can rotate the wheels free of lateral forces and enable the track and camber adjustment on the stationary wheel without significant resistance.
  • the roller set In a conventional chassis test bench, the roller set is typically mounted on a floating plate.
  • the floating plate according to the invention is integrated into the lifting threshold, which can be moved back and forth in the direction of the vertical axis, either the roller set or the floating plate can be used for tests on the same vehicle test bench.
  • the floating plate integrated into the lifting threshold represents a smaller floating plate compared to the state of the art. Adjustment and measurement of chassis properties are carried out in the raised state on the floating plate or lifting threshold.
  • the distance between the two rollers between which the lifting threshold is arranged is sufficiently large to ensure safe placement of a wheel on the lifting threshold or the floating plate.
  • the floating plate is arranged on at least one side of the lifting threshold. Preferably, it is the side that corresponds to the inside of the wheel where adjustments can be made, for example on a tie rod of the vehicle. This type of placement makes tie rods near the inside of the wheel, for example, easier to access.
  • roller dynamometer and chassis dynamometer can be carried out in any order or alternatively. Likewise, each individual function of the test can be repeated if necessary.
  • a roller assembly can be created for a vehicle test bench that is also advantageous for small series where only a relatively small number of vehicles are manufactured and then tested after assembly. This is particularly true for electric vehicles.
  • the charging behavior of the battery at moderate speeds is of particular interest.
  • the wheels are expediently driven at around 80-90 km/h during a roller test.
  • the modular design allows for use as needed.
  • the vehicle test bench can also be expanded if required.
  • the chassis parameters such as track, camber, height, caster, and the like can be carried out, as well as a precise adjustment of the chassis parameters.
  • the vehicle wheels can be rotated evenly. This can be done advantageously at a low speed, for example 5 km/h, preferably 2 km/h, particularly preferably in the range between 1-2 km/h. This is done with the help of the driven rollers. Depending on the vehicle, the speed can also be higher.
  • a positioning device can be present which guides the lifting threshold in a lowered state at least in the direction of the transverse axis into a basic position and/or fixes it in a basic position.
  • the position of the lifting threshold in the lowered state can be reliably adjusted.
  • this allows the position of the floating plate to be reproducibly set in a defined manner.
  • this allows a basic position of the lifting threshold to be defined.
  • the lifting threshold can be reliably reset to the defined basic position when the lifting threshold is deflected.
  • the roller set and the lifting threshold with the floating plate can be mounted together on a rotating device.
  • the roller set can be steered for a roller test. This can be done actively, in particular, by detecting the position of the wheels and/or a steering wheel of the vehicle on the roller assembly and rotating the rotating device accordingly.
  • the lifting threshold can have a receiving unit on which the floating plate is mounted in a floating manner.
  • the floating plate can form at least part of a surface of the lifting threshold.
  • the floating plate can take up the entire top of the lifting threshold.
  • the top can have a rigid segment to which the floating plate is connected in the direction of the transverse axis.
  • the receiving unit of the lifting sleeper can have at least one recess into which the floating plate engages with at least one guide pin.
  • a limitation of the at least one recess can form a stop when the floating plate rotates about the vertical axis. In this way, a rotary movement of the floating plate about the vertical axis can be limited in a simple manner.
  • the receiving unit can have at least one elongated hole extending in the direction of the transverse axis, into which the floating plate engages with a guide pin.
  • a limitation of the elongated hole can form a stop when the floating plate is displaced in the direction of the transverse axis. In this way, a translational movement of the floating plate in the direction of the transverse axis can be limited in a simple manner.
  • the elongated hole can be arranged in the direction of the transverse axis between two recesses, which form a stop when the floating plate rotates about the vertical axis.
  • the recesses and elongated hole are arranged on a straight line in the direction of the transverse axis.
  • the floating plate can have at least one stop for fixing a wheel in the direction of the longitudinal axis on the floating plate.
  • the floating plate can have an indentation, the boundaries of which each form a stop in the direction of the longitudinal axis. This can be advantageously provided on a roller assembly that is intended for a rear axle. Instead of an indentation, a raised area or a corresponding contour can also be provided on the floating plate. The wheel can be fixed even with a relatively small stop height.
  • the rotating device for rotating the roller set and lifting beam around the vertical axis can have a spindle lifting cylinder.
  • the rotating device for rotating the roller set and lifting beam around the vertical axis can have a toothing.
  • the rotating device for rotating the roller set and lifting beam around the vertical axis can have a toothed belt.
  • a robust and easy-to-use rotating device can be created to meet requirements.
  • a displacement device can be provided with which the carrier with the roller set and the lifting sleeper can be displaced in the direction of the longitudinal axis and the transverse axis.
  • the displacement device can be used to adjust the track width, with the help of which the vehicle test bench can be set to the track width of the vehicle to be tested.
  • the displacement device can be used to change the position of the running assembly and thus of the floating plate in relation to the vehicle or the wheel. This allows the position of the lifting sleeper under the wheel of the vehicle to be changed so that either a rigid segment of the surface of the lifting sleeper is placed under the wheel or the floating plate is positioned under the wheel.
  • the clear space between the rollers can be at least 100 mm, in particular at least 250 mm.
  • the clear space between the rollers can advantageously be matched to a typical wheel diameter of the vehicles to be tested on it.
  • the clear space can be dimensioned such that the respective wheel rests stably on the rollers when the lifting threshold is lowered.
  • a favorable clearance is at least 100 mm, in particular at least 250 mm.
  • the clearance can advantageously be between 300 mm and 400 mm, for example.
  • the floating plate can be large enough to place the vehicle's wheel securely on it, without interference from the rollers on either side.
  • An adjustment device can be provided as an option, with which the clearance between the two rollers can be variably adjusted. In this way, the roller assembly can be adapted to different wheel sizes.
  • the extension of the lifting threshold along the longitudinal axis can be at least 90 mm, in particular at least 100 mm.
  • the extension in the direction of the longitudinal axis can expediently be selected so that there is a sufficient tire contact surface so that the wheel of the vehicle to be tested stands stable on the lifting threshold and the lifting threshold can move up and down within the free space without being disturbed by the rollers.
  • a drive unit for driving the roller set can be arranged stationary to the roller set.
  • a drive unit for driving the roller set can be arranged stationary to the carrier.
  • the drive unit can be connected to the roller set by means of a coupling. If the lifting threshold is rotated by means of the rotating device, the coupling can ensure the transfer of power from the drive unit to the roller set.
  • at least one of the rollers can have a roller motor that directly drives the at least one roller. An arrangement and type of drive unit can be selected in each case as required.
  • a vehicle test bench is proposed with at least one roller assembly which is arranged in a roadway for receiving a vehicle, with a control and/or regulating unit for controlling components and/or for detecting sensor signals from sensor units present on the vehicle test bench.
  • the roller assembly comprises (a) a carrier; (b) a roller set arranged on the carrier with rollers arranged parallel to one another, which form a horizontal wheel holder, wherein a lifting threshold movable in the direction of the vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers and the lifting threshold has a floating plate on its upper side.
  • a vehicle test bench in which functions of two conventional test benches are combined, namely the function of a roller test bench and the function of a chassis test bench.
  • the testing of the vehicle on the vehicle test bench can be automated or partially automated.
  • the control and/or regulating unit can advantageously have corresponding automation software that includes the functionalities of system control, management of the drive units of the respective roller set and the displacement device of the respective roller assembly, as well as interface handling for the roller test and for the chassis test.
  • the control and/or regulating device can have a processor or a computer or be coupled to a computer, wherein the processor or the computer software for operating the vehicle test bench for testing and adjusting a vehicle with at least one roller assembly and for carrying out steps for operating the vehicle test bench in the various test phases.
  • chassis parameters such as track, camber, height of the vehicle, caster, etc.
  • the chassis parameters can also be adjusted precisely.
  • the vehicle wheels can be rotated evenly. This is done using driven roller pairs of the roller set.
  • the vehicle position can be measured, for example, using a laser measuring system, whereby measurement and positioning can be carried out with rotating wheels.
  • the vehicle can be positioned by deflecting the roller units with lowered lifting threshold, in particular motor-controlled, until the distance of the wheels to the measuring system is the same on both sides.
  • the floating plates can optionally be equipped with appropriate brakes. These can prevent the vehicle from accidentally moving away from a stable position on the roller unit.
  • devices can be provided for directly or indirectly recording rolling behavior and/or static or dynamic braking behavior of the vehicle.
  • indirect recording can be carried out using converter data from the roller drive, such as the electrical current through the drive unit of the rollers.
  • force and/or torque sensors can also be used.
  • devices can be provided for directly or indirectly recording a track and camber angle, the track width and/or a chassis geometry and/or chassis parameters of the vehicle and/or a vehicle geometry.
  • the height of the vehicle can advantageously be recorded, in particular the exact position of the highest point of the wheel house edge and the like.
  • optical measuring systems can be used.
  • an adjustment device for adjusting the distance between the roller units to the wheelbase of the vehicle only needs to be present once, and ultrasonic sensors on the roller unit for determining the vehicle position can be omitted.
  • an adjustment device can be provided for adjusting the distance between the roller assemblies to a wheel base. The roller assemblies assigned to an axle of the vehicle can be moved in the direction of the longitudinal axis in the vehicle test bench in order to set the correct distance between the roller assemblies in accordance with the actual wheel base of the vehicle.
  • a method for operating a vehicle test bench for testing a vehicle with at least one roller assembly, wherein the roller assembly has a carrier and a roller set arranged on the carrier, with rollers arranged parallel to one another, which form a horizontal wheel holder, and wherein a lifting threshold movable in the direction of a vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers.
  • the vehicle is positioned in a retracted position with at least one wheel of at least one of its axles between the rollers on the roller set above the lifting threshold.
  • the vehicle test bench comprises at least one roller assembly arranged in a roadway for accommodating a vehicle, as well as a control and/or regulating unit for controlling components and/or for detecting sensor signals from sensor units present on the vehicle test bench.
  • the roller assembly comprises (a) a carrier; (b) a roller set arranged on the carrier with rollers arranged parallel to one another, which form a horizontal wheel holder, wherein a lifting threshold movable in the direction of the vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers and the lifting threshold has a floating plate on its upper side.
  • a lifting threshold movable in the direction of the vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers and the lifting threshold has a floating plate on its upper side.
  • the lifting threshold for the turning measurement can be lowered and the roller set can be set in a rotating movement in order to carry out a turning measurement.
  • the wheel rests on the rollers and no longer has contact with the lifting threshold.
  • a turning measurement, during which the orientation of the wheel can be recorded, is usually carried out at low speeds. Speeds of no more than 5 km/h are advantageous, preferably no more than 2 km/h, particularly preferably in the range of 1-2 km/h. Depending on the vehicle and the desired accuracy, the speed can also be higher. At higher speeds, the accuracy requirements can usually be lower than at lower speeds.
  • At least one wheel of the vehicle can be positioned on the roller set for chassis adjustment and rests on the floating plate of the raised lifting threshold.
  • the floating plate advantageously allows the wheel axle to be stress-free due to its rotational and translational mobility when the wheels are on the floating plate.
  • the floating plate can advantageously be arranged on an inner edge of the roller assembly. This allows, for example, the wheels of the vehicle to be positioned on an edge of the roller assembly so that a worker has easier access to tie rods and the like on the inside of the wheel.
  • the wheel of the vehicle can be positioned on the roller set and the lifting threshold lowered for a roller test. When lowered, the lifting threshold can be positioned and fixed in a defined position in the direction of the transverse axis.
  • the roller test can be carried out without being disturbed by the lifting threshold, since the wheel or wheels are only in contact with the rollers when the lifting threshold is lowered.
  • the vehicle can be positioned in an extended position with its wheel on the roller set and the lifting threshold can be raised in the extended position. In this way, the vehicle can be easily removed from the roller set in the longitudinal direction despite the relatively large distances between the rollers with the lifting threshold arranged between them.
  • a computer program product comprising instructions which cause a vehicle test bench according to the invention with at least one roller assembly according to the invention to carry out the steps of the method according to the invention.
  • a lifting threshold of the roller assembly between two rollers of a roller set of the roller assembly is raised in the direction of a vertical axis and a wheel of the vehicle is arranged on the roller set.
  • the lifting threshold is lowered in relation to the vertical axis and the roller set is set in a rotating motion by a drive unit and the wheel is placed on the roller set.
  • the vehicle can also be positioned by rotating the roller unit around the vertical axis.
  • one wheel of the vehicle is positioned on the roller set for optional chassis adjustment and rests on the floating plate of the raised lifting threshold.
  • the lifting threshold is lowered for optional roller testing and the rollers are set in rotation by a drive unit, whereby the roller set is rotated around the vertical axis if necessary.
  • the vehicle In an extended position of the vehicle, the vehicle is positioned with its wheel on the roller set and with the lifting threshold raised.
  • the position of the wheel on the roller set can be central or off-centre in the various steps of the process.
  • the wheel can be positioned centrally or off-centre as required in the various steps of the process.
  • the roller assembly can be moved accordingly in the direction of the transverse axis.
  • a control and/or regulating unit of the vehicle test bench is designed to carry out the computer-implemented method.
  • the control and/or regulating unit can have a computer-readable storage medium that includes commands that, when executed by a computer of the control and/or regulating unit, cause the computer to carry out the steps of the method.
  • the vehicle test bench comprises at least one roller assembly which is arranged in a roadway for receiving a vehicle, as well as a control and/or regulating unit for controlling components and/or for detecting sensor signals from sensor units present on the vehicle test bench.
  • the roller assembly comprises (a) a carrier; (b) a roller set arranged on the carrier with rollers arranged parallel to one another, which form a horizontal wheel holder, wherein a lifting threshold movable in the direction of the vertical axis is arranged in a clear space between two of the rollers and the lifting threshold has a floating plate on its upper side.
  • the vehicle can be automatically driven into or out of the vehicle test bench and lateral movements of the vehicle can be compensated by rotating the roller set around the vertical axis.
  • the vehicle can be moved in or out manually by pushing the vehicle or moving it with its drive.
  • a computer program comprising instructions which cause a vehicle test bench according to the invention with at least one roller assembly according to the invention to carry out the steps of the method according to the invention.
  • a computer-readable medium is proposed on which the computer program is stored.
  • a vehicle test bench can advantageously be retrofitted with roller assemblies according to the invention.
  • the computer program product, the computer program and the computer-readable medium allow an existing control and/or regulation unit to be adapted to the vehicle test bench retrofitted in this way.
  • Examples include:
  • Fig. 1 shows a vehicle test bench for a vehicle according to an embodiment of the invention, in which four roller assemblies are present;
  • Fig. 2 shows a roller assembly with lifting threshold in detail according to an embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a detailed view of the lifting threshold of the roller assembly according to Figure 2 with positioning device of the lifting threshold for a lowered state of the lifting threshold;
  • Fig. 4 is a cutaway view of the detailed view from Figure 3;
  • Fig. 5 is a plan view of a detail of the lifting threshold from Figure 2 with the floating plate removed;
  • Fig. 6 is a side view of a lifting threshold with a concave floating plate according to an embodiment of the invention
  • Fig. 7 shows a roller assembly according to an embodiment of the invention with an indicated vehicle
  • Fig. 8 is a view of a vehicle on a roller assembly according to an embodiment of the invention with central positioning
  • Fig. 9 is a view of a vehicle on a track roller assembly according to an embodiment of the invention with lateral positioning, with the track roller assembly displaced in the direction of the transverse axis;
  • Fig. 10 is a representation of a vehicle in the entry position with one wheel on the lifting threshold
  • Fig. 11 is a representation of a vehicle with one wheel in position for a turnaround measurement with lowered lifting threshold
  • Fig. 12 is a view of a vehicle with a wheel in position for a chassis adjustment with the wheel on a floating plate of the raised lifting sill;
  • Fig. 13 is a representation of a vehicle with one wheel in the middle position for a roller measurement with lowered lifting threshold
  • Fig. 14 is a representation of a vehicle in the extended position with one wheel on the raised lifting threshold
  • Fig. 15 shows an arrangement of a drive unit of a roller set according to an embodiment of the invention, in which the drive unit rotates about the vertical axis when the roller set is steered;
  • Fig. 16 is another view of the arrangement of the drive unit according to Figure 15;
  • Fig. 17 shows an arrangement of a drive unit of a roller set according to an embodiment of the invention, in which the drive unit is stationary when the roller set is steered about the vertical axis and is connected to the roller set via a cardan shaft;
  • Fig. 18 shows another view of the arrangement of the drive unit according to Figure 17;
  • Fig. 19 shows an arrangement of a drive unit of a roller set according to an embodiment of the invention, in which the drive unit rotates about the vertical axis when the roller set is steered;
  • Fig. 20 shows an arrangement of a drive unit of a roller set according to an embodiment of the invention, in which the drive unit is stationary when the roller set is steered about the vertical axis and is connected to the roller set via a cardan shaft;
  • Fig. 21 shows a partially sectioned view of a rotating device with a rotating plate according to an embodiment of the invention with a spindle lifting cylinder
  • Fig. 22 is an isometric view of the rotary plate according to Figure 21;
  • FIG. 23 in partially sectioned view a rotating device with a rotating plate according to an embodiment of the invention with a rotation via a pairing of toothed grooves and internal teeth of the rotating plate.
  • Figure 1 shows a vehicle test bench 1000 for a vehicle 200 according to an embodiment of the invention, in which four roller assemblies 100 are present, on which wheels 202 of the front axle and wheels 204 of the rear axle of the vehicle are placed.
  • the vehicle test bench 1000 as well as the respective roller assembly 100 have a vertical axis Z, a transverse axis Y and a longitudinal axis X.
  • the vehicle test bench 1000 has a base frame 1010 on which two of the four roller assemblies 100 are arranged in a track 1020, which in this example has two mutually parallel sides 1022, 1024, between which there is a free space in which a worker has access to a chassis of the vehicle 200.
  • this makes the inside of the wheels 202, 204 accessible, near which the vehicle usually has tie rods, which are thus more easily accessible for adjusting the chassis.
  • An adjustment device 1030 is provided in the roadway 1020 for adjusting the distance of the roller assemblies 100 to the wheelbase of the vehicle 200.
  • the two roller assemblies 100 assigned to the rear axle can be moved in the direction of the longitudinal axis X in the vehicle test bench in order to set the correct distance of the roller assemblies 100 under the front axle and the rear axle in accordance with the actual wheelbase of the vehicle 200.
  • the device 1030 for adjusting the distance can be telescoped into or pulled out of the respective side 1022, 1024 of the roadway 1020.
  • elements are provided in front of and behind the respective roller assembly 100, which can dip into or emerge from the respective side of the roadway 1020.
  • control and/or regulating unit in which measured values can be recorded and processed.
  • the control and/or regulating unit can control a drive unit assigned to the respective roller assembly 100 and/or a rotating device of the respective roller assembly 100.
  • the control and/or regulating unit can contain a computer program that contains commands with which in particular the existing roller assemblies 100 can behave in a certain way.
  • FIG. 2 shows a roller assembly 100 with a lifting threshold 50 in detail according to an embodiment of the invention.
  • Figures 3 to 5 show different views and details of the lifting threshold 50.
  • the roller assembly 100 comprises a roller set 12 with similar rollers 14, 16, in this example two, arranged with their axes of rotation parallel to one another, which can be driven by a drive unit 30.
  • the two rollers 14, 16 are spaced apart from one another by a clear space 20.
  • the clear space 20 between the rollers 14, 16 is dimensioned such that a wheel of a vehicle is safely positioned on the rollers 14, 16 when the lifting threshold 50 is lowered, and that there is a sufficient wheel contact area on the lifting threshold 50 when the lifting threshold 50 is raised.
  • a favorable clear space 20 is at least 100 mm, in particular at least 250 mm, for trucks, for example, between 300 mm and 400 mm.
  • the extension of the lifting threshold 50 in the direction of the longitudinal axis X is, for example, 250 mm.
  • the lifting threshold 50 which can be moved in the direction of the vertical axis Z, is arranged.
  • the lifting threshold 50 has a floating plate 60 on its upper side.
  • the lifting threshold 50 essentially fills the clear space 20, but can be moved up and down in the direction of the vertical axis Z between the two rollers 14, 16 without touching the rollers 14, 16 arranged on either side.
  • the lifting threshold 50 has the floating plate 60 on its upper side and a rigid segment 62 next to it.
  • the upper side is formed entirely by a floating plate 60.
  • the floating plate 60 can be arranged off-center, in particular on one side of the lifting threshold 50, for example on the inside towards the free space between the sides 1022, 1024 of the roadway 1020, or also centrally in the lifting threshold 50. Due to the extension of the lifting threshold 50 in the direction of the longitudinal axis X, which is adapted to the free space 20, a wheel 202, 204 of a vehicle 200 ( Figure 1) can easily stand on the lifting threshold 50 when it is in its raised position, without the rollers 14, 16 on both sides of the lifting threshold 50 being touched by the wheel 202, 204.
  • the chassis of the vehicle 200 can be adjusted, while with the lifting threshold 50 lowered, the respective wheel 202, 204 of the vehicle 200 sits on the rollers 14, 16 and can rotate when they are driven by the drive unit 30.
  • a lifting drive 52 is used to raise or lower the lifting threshold 50.
  • a turnaround measurement can be carried out at low speed, in which a camber or other geometric property of the wheel 202, 204 can be detected, or a roller measurement can be carried out, in which considerably higher speeds can be applied and the wheels 202, 204 of the steered axle can be steered if necessary.
  • the vehicle 200 can only enter or exit the roller assembly 100 when the lifting threshold 50 is in its raised position.
  • the roller assembly 100 further comprises a carrier 10 on which the roller set 12 is arranged.
  • the roller set 12 with the lifting threshold 50 is arranged on a rotating device 40, in particular a turntable 42, in order to rotate or pivot the roller set 12 with the lifting threshold 50 about the vertical axis Z.
  • the rotating device 40 can have a spindle lifting cylinder, an internal toothing or a toothed belt for rotating the roller set 12 with lifting threshold 50 about the vertical axis Z.
  • the carrier 10 has a displacement device 110, for example a lifting cylinder or spindle drive or the like, with which the roller assembly 100 can be moved back and forth in the direction of the transverse axis Y during use.
  • the carrier 10 can be arranged on a base frame 1010 ( Figure 1) and move relative to this in the direction of the transverse axis Y.
  • Figures 3 to 5 show views of the lifting threshold 50 of the roller assembly 100 according to Figure 2.
  • Figure 3 shows a positioning device 80 of the lifting threshold 50 for a lowered state of the lifting threshold 50.
  • Figure 4 shows a cutaway view of the detailed view from Figure 3.
  • Figure 5 shows a top view of a detail of the lifting threshold 50 from Figure 2 with the floating plate 60 removed.
  • the lifting threshold 50 has a floating plate 60 on its upper side and a rigid segment 62 next to it, which are arranged on a receiving unit 78.
  • the floating plate 60 is mounted in a floating manner on the receiving unit 78, for example on four balls 64.
  • the floating plate 60 has convexly rounded sides in the direction of the transverse axis Y, while the rigid segment 60 has a corresponding concave indentation on its side facing the floating plate 60.
  • the floating plate 60 can rotate freely accordingly.
  • the receiving unit 78 has two recesses 66, 68 into which the floating plate 60 engages with guide pins 72, 74 arranged on its underside.
  • the guide pins 72, 74 can move within the recesses 66, 68.
  • the respective limits 67, 69 of the recesses 66, 68 form a stop when the floating plate 60 rotates about the vertical axis Z.
  • the receiving unit 78 has an elongated hole 70 extending in the direction of the transverse axis Y, into which the floating plate 60 engages with a guide pin 76 arranged on its underside.
  • the limit 71 of the elongated hole 70 forms a stop when the floating plate 60 is displaced in the direction of the transverse axis Y.
  • the guide pin 76 forms an axis of rotation in the direction of the vertical axis Z for the floating plate 60, about which the floating plate 60 can rotate in any position of its guide pin 76 in the elongated hole 70.
  • the guide pin 76 is mounted on a braking device 88 with a flat cylinder that can brake a movement of the floating plate 60.
  • the floating plate 60 allows a vehicle 200 (Figure 1) to stand on the lifting threshold 50 with a relaxed wheel axle so that measurements and adjustments can be made to the chassis of the vehicle 200.
  • a positioning device 80 which centers and/or fixes the lifting threshold 50 in a lowered state at least in the direction of the transverse axis Y.
  • the positioning device 80 has a first positioning element 82, for example on the receptacle 78 of the lifting threshold 50, and a second positioning element 90, for example on a holder of the rollers 14, 16.
  • the first positioning element 82 has a tab 84 projecting towards the second positioning element 92, from which a guide pin 86 projects in the direction of the longitudinal axis X.
  • the pin 86 projects into the image plane and is indicated by a broken circle.
  • the second positioning element 92 has a control surface 94 which is V-shaped.
  • a groove 96 is arranged at the minimum of the V-shaped control surface 94.
  • Figure 6 shows a side view of a variant of the lifting threshold 50 according to an embodiment of the invention, which shows a floating plate 60 with a concave indentation 61 in the surface.
  • the concave indentation 61 extends in the direction of the longitudinal axis X and causes a wheel to be easily fixed on the floating plate 50 in the direction of the longitudinal axis X.
  • the edges of the concave indentation 61 each represent a threshold that the wheel cannot easily overcome by chance.
  • Figures 7 to 9 each show a detailed view of an individual roller assembly 100 with a wheel 202 of a vehicle 200 arranged thereon.
  • Figure 7 shows an isometric view with the wheel 202 in an exemplary central position on the roller set 12 with the lifting threshold 50 lowered. In this position, the wheel is in contact with the roller set 12 and can be driven indirectly by a drive unit 300 which drives the roller set 12.
  • Figure 8 shows this position as a rear view.
  • Figure 9 shows a rear view in which the roller assembly 100 is displaced outwards in the direction of the transverse axis Y. This is done by the displacement device 110.
  • the wheel 202 is positioned on the inner edge of the roller set 12 and can stand on the floating plate 60 ( Figures 2, 3).
  • both wheels 202 of an axle are positioned on the respective floating plate 60, the latter is relaxed so that an adjustment of the chassis, for example the tie rod, is possible.
  • the roller set 12 By positioning the roller set 12 on the inner edge and the roller assembly 100 accordingly, easier access to the tie rods close to the inside of the wheels is created, for example for a worker.
  • Figures 10 to 14 show, as a side view, the position in the direction of the vertical axis Z of a wheel 202 of a vehicle (not shown in more detail) on the roller set 12 of a roller assembly (not shown in more detail).
  • Figure 10 shows a representation of a retraction position with a wheel 202 on the lifting sleeper 50, which is arranged in the clear space 20 between the rollers 14, 16.
  • the lifting sleeper 50 In the retraction position, the lifting sleeper 50 is in a raised position so that the wheel 202 can easily stop between the rollers 14, 16 on the lifting sleeper 50 when retracting.
  • the lifting sleeper 50 is raised in the direction of the vertical axis Z so that it does not protrude over the roller set 12.
  • the roller set 12 and thus the roller assembly are in a central position with respect to the transverse axis Y, for example. In this representation, this is oriented perpendicular to the image plane.
  • the wheel 202 In the central position, the wheel 202 can stand on a rigid segment 62 ( Figures 2, 3) of the lifting sleeper 50 if the floating plate 60 is arranged off-center.
  • Figure 11 shows a representation with a wheel 202 in position for a turnover measurement with lowered lifting threshold 50.
  • the wheel 202 sits on both rollers 14, 16 and can be driven by them.
  • low speeds are advantageous, which can advantageously be in the range of 1 -2 km/h.
  • Figure 12 shows a representation with a wheel 202 in position for a chassis adjustment.
  • the wheel 202 is placed on a floating plate 60 ( Figures 2, 3) of the raised lifting threshold 50.
  • the lifting threshold 50 is raised so far that the wheel 202 is no longer in contact with the rollers 14, 16, but stands completely on the lifting threshold 50.
  • the roller assembly (not shown) is offset accordingly in the direction of the transverse axis Y, as described in Figure 9, which is oriented perpendicular to the image plane in the illustration.
  • Figure 13 shows a representation with a wheel 202 in, for example, a central position on the roller set 12 for a roller measurement with a lowered lifting threshold 50.
  • the wheel 202 sits on the two rollers 14, 16 and can be driven by them.
  • higher speeds for example 80-90 km/h or more, are advantageous.
  • Figure 14 shows a representation of an extended position with a wheel 202 on the raised lifting sleeper 50.
  • the wheel 202 sits on the rigid segment 62 ( Figures 3, 4) of the lifting sleeper 50 and can easily extend over one of the rollers 14, 16 in the direction of the longitudinal axis X.
  • Figures 15 to 18 show various arrangements of a drive unit 30 of the roller set 12 with respect to a rotating device 40 of a roller assembly not shown in detail.
  • the chassis stand function is integrated into the lifting threshold 50.
  • the floating plate 60 which is integrated into the lifting threshold 50, represents a smaller floating plate 60 compared to the state of the art. Adjustment and measurement of chassis properties are carried out in the raised state on the floating plate 60 or lifting threshold 50.
  • Figures 15 and 16 show different views of an arrangement of the drive unit 30, in which the drive unit 30 rotates with the roller set 12 when the roller set 12 is steered about the vertical axis Z when the rotating device 40, for example a rotating plate 42, rotates about the vertical axis Z.
  • the drive unit 30 drives a gear 32 via a belt, for example a V-belt or a toothed belt, which in turn drives the two rollers 1, 16 via another belt, for example a V-belt or a toothed belt, which connects the two rollers 14, 16 and the gear 32.
  • the rotation about the vertical axis Z serves for the steering movement of the roller set 12, with the drive unit 30 also rotating since it is attached in the rotatable area of the arrangement.
  • Figures 17 and 18 show different views of an arrangement of a drive unit 30 of a roller set 12 according to an embodiment of the invention, in which the drive unit 30 is stationary when the roller set 12 is steered about the vertical axis Z and is connected to the roller set 12 via a universal joint shaft 34.
  • the universal joint shaft 34 allows compensation of the rotation of the roller set 12 about the vertical axis Z relative to the drive 30.
  • the universal joint shaft 34 has a gear 36, 38 on each of the two front sides.
  • One gear 36 is connected to the drive unit 30 via a belt.
  • the other gear 38 drives both rollers 14, 16 via a belt that runs around both front gears of the rollers 14, 16.
  • the belt can be designed, for example, as a V-belt or a toothed belt.
  • FIG. 19 shows an arrangement of a drive unit 30 of a roller set 12, in which the drive unit 30 rotates about the vertical axis Z when the roller set 12 is steered. In this case, only one of the rollers 14, 16 is driven.
  • the drive unit 30 drives the front gear of one of the driven rollers 1 or 16.
  • the other of the rollers 16 or 14 is driven during operation by the wheel of the vehicle placed on it (not shown).
  • the rotation about the vertical axis Z serves for the steering movement of the roller set 12, whereby the drive unit 30 also rotates.
  • the drive unit 30 is attached in the rotatable area of the arrangement.
  • Figure 20 shows an arrangement of a drive unit 30 of a roller set 12, in which the drive unit 30 is stationary when the roller set 12 is steered about the vertical axis Z and is connected to the roller set 12 via a universal joint shaft 34.
  • the drive unit 30 drives a front-side gear 36 of the universal joint shaft 34 via a belt, for example with a V-belt or toothed belt.
  • the universal joint shaft 34 is in turn directly connected to one of the rollers 14 or 16, in particular to a shaft of this roller 14 or 16.
  • the other roller 16 or 14 is driven via a belt which connects the two rollers 14, 16.
  • the belt can be designed as a V-belt or toothed belt, for example.
  • Figures 21 to 23 show different embodiments of the rotating device 40.
  • Figure 21 shows a partially sectioned view of a rotating device 40 with a rotating plate 42 according to an embodiment of the invention.
  • Figure 22 shows an isometric view of the rotating plate 42 according to Figure 21. The rotation takes place via a spindle lifting cylinder 44. If the spindle lifting cylinder 44 is deflected, this is converted into a rotation of the rotating plate 42.
  • Figure 23 shows a partially sectioned view of a rotating device 40 with a rotating plate 42 according to an embodiment of the invention.
  • the rotating plate 42 has an internal toothing 46.
  • a driven pinion 48 can engage in the internal toothing 46 and set the rotating plate 42 in rotation.
  • the method provides for positioning the vehicle 200 with its wheel 202, 204, for example, centrally or eccentrically on the roller set 12, lowering the lifting threshold 50 and setting the roller set 12 in a rotary movement.
  • the method provides for the roller assembly 100 to be moved in the direction of the transverse axis Y so that at least one wheel 202, 204 of the vehicle 200 is positioned off-center on the roller set 12 and stands on the floating plate 6 of the raised lifting threshold 50.
  • the off-center positioning of the wheel 202, 204 makes the respective tie rod on the inside of the wheel easier to access.
  • the method provides for the roller assembly 100 to be moved in the direction of the transverse axis Y such that the wheel 202, 204 of the vehicle 200 is positioned centrally on the respective roller set 12, wherein the lifting threshold 50 is lowered for the roller test.
  • the method provides for the roller assembly 100 to be displaced in the direction of the transverse axis Y such that the vehicle 200 is positioned in the extended position with its wheel 202, 204 centrally on the respective roller set 12, wherein the lifting threshold 50 is raised in the extended position.
  • the central or off-center position of the wheel 202, 204 can be freely selected as required.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laufrollenaggregat (100) für einen Fahrzeugprüfstand (1000), mit einer Hochachse (Z), einer Querachse (Y) und einer Längsachse (X). Das Laufrollenaggregat (100) umfasst einen Träger (10); einen auf dem Träger (10) angeordneten Rollensatz (12) mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen (14, 16), die eine horizontale Radaufnahme bilden. In einem lichten Freiraum (20) ist zwischen zwei der Laufrollen (14, 16) eine in Richtung der Hochachse (Z) bewegliche Hebeschwelle (50) angeordnet. Die Hebeschwelle (50) weist an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte (60) auf. Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugprüfstand (1000) mit wenigstens einem solchen Laufrollenaggregat (100) sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Fahrzeugprüfstands (1000). Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium.

Description

Beschreibung
Titel
Laufrollenaggregat, Fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem Laufrollenaggregat sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugprüfstands
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Laufrollenaggregat, einen Fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem Laufrollenaggregat sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugprüfstands.
Die EP 1143219 B1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionierung eines Fahrzeugs auf einem Fahrzeugprüfstand zur Messung und Einstellung von Spur- und Sturzwinkeln der Räder. Die Räder stehen jeweils auf beispielsweise zwei Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden. Zur Positionierung des Fahrzeugs in seitlicher Richtung ist die jeweilige Radaufnahme um einen Drehpunkt drehbar gelagert und wird mittels einer Drehung um den Drehpunkt gegenüber der jeweiligen Radebene positioniert.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines flexibel einsetzbaren Laufrollenaggregats. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Fahrzeugprüfstands mit wenigstens einem flexibel einsetzbaren Laufrollenaggregat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Betreiben eines derartigen Fahrzeugprüfstands mit wenigstens einem flexibel einsetzbaren Laufrollenaggregat.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird ein Laufrollenaggregat für einen Fahrzeugprüfstand mit einer Hochachse, einer Querachse und einer Längsachse vorgeschlagen, umfassend (a) einen Träger; und (b) einen auf dem Träger angeordneten Rollensatz mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden, wobei in einem lichten Freiraum zwischen zwei der Laufrollen eine in Richtung der Hochachse bewegliche Hebeschwelle angeordnet ist und die Hebeschwelle an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte aufweist.
Optional kann das Laufrollenaggregat eine Antriebseinheit zum Antreiben wenigstens einer Rolle des Rollensatzes aufweisen, insbesondere einen Elektromotor. Diese kann in eine Rolle integriert sein oder eine separate Einheit sein. Die Antriebseinheit kann drehfest mit dem Rollensatz verbunden sein. In diesem Fall kann die Antriebseinheit mit dem Rollensatz mitdrehen, falls der Rollensatz um die Hochachse verdreht wird. Alternativ kann die Antriebseinheit über eine Kupplung mit dem Rollensatz verbunden sein, so dass der Rollensatz gegenüber der Antriebseinheit verdreht werden kann, jedoch in Wirkverbindung bleiben kann. Die Antriebseinheit kann in diesem Fall am Träger angeordnet sein oder an einem Grundrahmen, auf dem das Laufrollenaggregat bei bestimmungsgemäßem Gebrauch angeordnet ist. Die Hebeschwelle an sich dient zum problemlosen Befahren des Rollensatzes des Laufrollenaggregats. Dadurch dass die Hebeschwelle an ihrer Oberseite, die mit dem Rad des Fahrzeugs in Kontakt kommen kann, eine Schwimmplatte aufweist, erlaubt das Laufrollenaggregat vorteilhaft eine Kombination von Funktionen zweier unterschiedlicher Prüfstände.
Vorteilhaft sind Einsparungen möglich, da verschiedene Einrichtungen nur einmal vorhanden sein müssen, so etwa der Grundrahmen des Fahrzeugprüfstands. Auch die Laufrollenaggregate müssen nur an dem einen Prüfstand vorhanden sein, und eine Prüfstandsteuerung muss nur einmalig vorgehalten werden.
Zum einen ist mit dem Fahrzeugprüfstand ein Rollenprüfstand realisiert, bei dem Räder wenigstens einer Fahrzeugachse durch die Laufrollen beispielsweise angetrieben werden, gebremst werden oder frei laufen können. Dies kann in an sich üblicher Weise zur Rollenprüfung durchgeführt werden, bei der eine allgemeine Funktionsprüfung des Fahrzeugs im dynamischen Testbetrieb erfolgt, zur Getriebefunktionsprüfung, für Prüfungen der Bremsanlage des Fahrzeugs, für Beschleunigungsprüfungen und Verzögerungsprüfungen unter straßenähnlichen Verhältnissen sowie zur Prüfung verschiedener Sensoren im Fahrzeug wie Sensoren eines Antiblockiersystems (ABS), Sensoren eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) sowie Sensoren einer Antriebsschlupfregelung (ASR) und dergleichen.
Zum anderen ist mit dem Fahrzeugprüfstand ein Fahrwerkprüfstand realisiert, bei dem eine Umschlagsmessung am Fahrwerk vorgenommen wird sowie eine Fahrwerkeinstellung erfolgen kann. Hierzu dient die Schwimmplatte der Hebeschwelle. Wesentliche Fahrwerkgeometrieparameter sind dabei die Einzelpurwinkel und Gesamtspurwinkel, die Sturzwinkel und die Nachlaufwinkel. Hierbei bestimmen die Einzelspurwinkel der Hinterachse die Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Ebenso kann eine Fahrzeughöhe bestimmt werden. Insbesondere kann die genaue Position der höchsten Position der Radhauskante bestimmt werden. Eine Fahrzeugachse mit den Rädern kann frei von mechanischen Spannungen sein, indem die Schwimmplatte der Hebeschwelle ihre rotatorische und translatorische Position entsprechend anpasst. Dies ist besonders günstig beim Vermessen des Fahrzeugs. Dies ermöglicht eine flächenbasierte 3D-Messtechnik am Rad wie auch optional eine berührungslose Fahrzeug-Positionierung. Durch die in die Hebeschwelle integrierte Schwimmplatte können die Radaufnahmen das Drehen der Räder frei von seitlichen Kräften sowie die Spureinstellung wie auch Sturzeinstellung am stehenden Rad ohne nennenswerten Widerstand ermöglichen.
Bei einem üblichen Fahrwerkprüfstand ist der Rollensatz typischerweise auf einer Schwimmplatte gelagert. Dadurch, dass die Schwimmplatte erfindungsgemäß demgegenüber jedoch in die Hebeschwelle integriert ist, die in Richtung der Hochachse hin und her bewegt werden kann, kann wahlweise der Rollensatz oder die Schwimmplatte bei Prüfungen am gleichen Fahrzeugprüfstand zum Einsatz kommen.
Die in die Hebeschwelle integrierte Schwimmplatte stellt entsprechend eine im Vergleich zum Stand der Technik verkleinerte Schwimmplatte dar. Einstellung und Messung von Fahrwerkeigenschaften erfolgen im ausgehobenen Zustand auf der Schwimmplatte bzw. Hebeschwelle.
Hierzu ist der Abstand der beiden Laufrollen, zwischen denen die Hebeschwelle angeordnet ist, ausreichend groß bemessen, um eine sichere Platzierung eines Rades auf der Hebeschwelle bzw. der Schwimmplatte zu erreichen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Schwimmplatte wenigstens an einer Seite der Hebeschwelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist es die Seite, welche der Innenseite des Rades entspricht, an der Einstellungen beispielweise an einer Spurstange des Fahrzeugs vorgenommen werden können. Durch eine solche Platzierung sind beispielsweise Spurstangen nahe der Innenseite des Rads besser zugänglich.
Die Funktionen des Rollenprüfstands und die des Fahrwerkprüfstands können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden oder auch alternativ durchgeführt werden. Ebenso kann jede einzelne Funktion der Prüfung bei Bedarf wiederholt werden.
Auf diese Weise kann ein Laufrollenaggregat für einen Fahrzeugprüfstand geschaffen werden, der vorteilhaft auch für kleine Baureihen geeignet ist, bei denen nur eine relativ geringe Anzahl an Fahrzeugen gefertigt wird, die dann nach dem Zusammenbau getestet werden. Dies gilt insbesondere für Elektrofahrzeuge. Bei diesen Fahrzeugen ist insbesondere ein Ladeverhalten der Batterie bei mäßigen Geschwindigkeiten von Interesse. Zweckmäßigerweise werden die Räder bei einem Rollentest hierzu mit etwa 80-90 km/h angetrieben.
Der modulare Aufbau ermöglicht einen bedarfsgerechten Einsatz. Ferner ist bei Bedarf eine Erweiterung des Fahrzeugprüfstands möglich.
Vorteilhaft können präzise Messungen bzw. Bestimmungen der Fahrwerkparameter, wie Spur, Sturz, Höhe, Nachlauf, und dergleichen durchgeführt werden sowie eine präzise Einstellung der Fahrwerkparameter erfolgen. Für eine präzise Messung der Fahrwerkgeometrie an der Reifenaußenseite, bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Felgenschlags, können die Fahrzeugräder gleichmäßig gedreht werden. Dies kann vorteilhaft mit einer geringen Geschwindigkeit erfolgen, die beispielsweise 5 km/h, bevorzugt 2 km/h, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 1-2 km/h liegt. Dies geschieht mit Hilfe der angetriebenen Laufrollen. Je nach Fahrzeug kann die Geschwindigkeit auch höher sein.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann eine Positioniereinrichtung vorhanden sein, welche die Hebeschwelle in einem abgesenkten Zustand zumindest in Richtung der Querachse in eine Grundposition führt und/oder in einer Grundposition fixiert. Vorteilhaft kann die Position der Hebeschwelle in abgesenktem Zustand zuverlässig eingestellt werden. Hierdurch wird gleichzeitig die Position der Schwimmplatte in definierter Weise reproduzierbar festgelegt. Vorteilhaft kann hierdurch eine Grundstellung der Hebeschwelle definiert werden. Es kann günstigerweise bei Auslenkung der Hebeschwelle eine zuverlässige Rückstellung der Hebeschwelle in die definierte Grundstellung erfolgen.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats können der Rollensatz und die Hebeschwelle mit der Schwimmplatte gemeinsam auf einer Dreheinrichtung gelagert sein. Auf diese Weise kann der Laufrollensatz für einen Rollentest gelenkt werden. Dies kann insbesondere aktiv erfolgen, indem die Position der Räder und/oder eines Lenkrads des Fahrzeugs auf dem Laufrollenaggregat erfasst und die Dreheinrichtung entsprechend verdreht wird.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann die Hebeschwelle eine Aufnahmeeinheit aufweisen, auf der die Schwimmplatte schwimmend gelagert ist. Insbesondere kann die Schwimmplatte wenigstens einen Teil einer Oberfläche der Hebeschwelle bilden. Die Schwimmplatte kann die ganze Oberseite der Hebeschwelle einnehmen. Alternativ kann die Oberseite ein starres Segment aufweisen, an das sich in Richtung der Querachse die Schwimmplatte anschließt.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann die Aufnahmeeinheit der Hebeschwelle wenigstens eine Ausnehmung aufweisen, in welche die Schwimmplatte mit wenigstens einem Führungszapfen eingreift. Insbesondere kann eine Begrenzung der wenigstens einen Ausnehmung einen Anschlag bei einer Drehung der Schwimmplatte um die Hochachse bilden. Somit kann auf einfache Weise eine rotatorische Bewegung der Schwimmplatte um die Hochachse begrenzt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann die Aufnahmeeinheit wenigstens ein sich in Richtung der Querachse erstreckendes Langloch aufweisen, in welches die Schwimmplatte mit einem Führungszapfen eingreift. Insbesondere kann eine Begrenzung des Langlochs einen Anschlag bei einer Verschiebung der Schwimmplatte Richtung der Querachse bilden. Somit kann auf einfache Weise eine translatorische Bewegung der Schwimmplatte in Richtung der Querachse begrenzt werden.
Vorteilhaft kann das Langloch in Richtung der Querachse zwischen zwei Ausnehmungen angeordnet sein, die einen Anschlag bei einer Drehung der Schwimmplatte um die Hochachse bilden. Insbesondere sind Ausnehmungen und Langloch auf einer Geraden in Richtung der Querachse angeordnet.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann die Schwimmplatte wenigstens einen Anschlag zur Fixierung eines Rades in Richtung der Längsachse auf der Schwimmplatte aufweisen. Insbesondere kann die Schwimmplatte eine Einbuchtung aufweisen, deren Begrenzungen in Richtung der Längsachse jeweils einen Anschlag bilden. Vorteilhaft kann dies an einem Laufrollenaggregat vorgesehen sein, das für eine Hinterachse vorgesehen ist. Statt einer Einbuchtung kann auch eine Erhebung oder eine entsprechende Kontur auf der Schwimmplatte vorgesehen sein. Eine Fixierung des Rades gelingt bereits mit einer relativ geringfügigen Höhe des Anschlags.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann die Dreheinrichtung zur Drehung von Rollensatz und Hebeschwelle um die Hochachse einen Spindelhubzylinder aufweisen. Alternativ kann die Dreheinrichtung zur Drehung von Rollensatz und Hebeschwelle um die Hochachse eine Verzahnung aufweisen. Alternativ kann die Dreheinrichtung zur Drehung von Rollensatz und Hebeschwelle um die Hochachse einen Zahnriemen aufweisen. Es kann eine bedarfsgerechte robuste und einfach handhabbare Dreheinrichtung geschaffen werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann eine Verschiebeeinrichtung vorhanden sein, mit der der Träger mit dem Rollensatz und der Hebeschwelle in Richtung der Längsachse und der Querachse verschiebbar ist. Mit der Verschiebeeinrichtung kann einerseits eine Spurweitenverstellung vorgenommen werden, mit deren Hilfe sich der Fahrzeugprüfstand auf die Spurweite des zu prüfenden Fahrzeugs einstellen lässt. Andererseits kann mit der Verschiebeeinrichtung die Position des Laufaggregats und damit der Schwimmplatte gegenüber dem Fahrzeug bzw. gegenüber dem Rad verändert werden. Hierdurch kann die Position der Hebeschwelle unter dem Rad des Fahrzeugs so verändert werden, dass entweder ein starres Segment der Oberfläche der Hebeschwelle unter dem Rad platziert ist oder die Schwimmplatte unter dem Rad positioniert ist. Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann der lichte Freiraum zwischen den Laufrollen mindestens 100 mm, insbesondere mindestens 250 mm betragen. Vorteilhaft kann der Freiraum zwischen den Laufrollen auf einen typischen Raddurchmesser der darauf zu prüfenden Fahrzeuge abgestimmt werden. Dabei kann der lichte Freiraum so bemessen sein, dass das jeweilige Rad stabil auf den Laufrollen aufliegt, wenn die Hebeschwelle abgesenkt ist. Bei einem üblichen PKW ist ein günstiger Freiraum beispielsweise mindestens 100 mm, insbesondere mindestens 250 mm, sein. Bei einem üblichen Nutzfahrzeug kann der Freiraum günstigerweise beispielsweise zwischen 300 mm und 400 mm liegen. Die Schwimmplatte kann eine ausreichende Größe aufweisen, um das Rad des Fahrzeugs sicher darauf zu platzieren, ohne Störung durch die Laufrollen zu beiden Seiten.
Optional kann eine Verstelleinrichtung vorgesehen sein, mit welcher der Freiraum zwischen den beiden Laufrollen variabel einstellbar ist. Auf diese Weise kann das Laufrollenaggregat an verschiedene Radgrößen angepasst werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann eine Erstreckung der Hebeschwelle entlang der Längsachse mindestens 90 mm, insbesondere mindestens 100 mm, betragen. Zweckmäßigerweise kann die Erstreckung in Richtung der Längsachse so gewählt werden, dass eine ausreichende Reifenauflagefläche vorhanden ist, so dass das Rad des jeweils zu prüfenden Fahrzeugs stabil auf der Hebeschwelle steht und die Hebeschwelle innerhalb des Freiraums ungestört von den Laufrollen auf und ab beweglich ist.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Laufrollenaggregats kann eine Antriebseinheit zum Antreiben des Rollensatzes stationär zum Rollensatz angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Antriebseinheit zum Antreiben des Rollensatzes stationär zum Träger angeordnet sein. Insbesondere kann in diesem Fall die Antriebseinheit mit einer Kupplung mit dem Rollensatz verbunden sein. Wird die Hebeschwelle mittels der Dreheinrichtung gedreht, kann die Kupplung den Kraftübertrag von der Antriebseinheit an den Rollensatz gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine der Laufrollen einen Rollenmotor aufweisen, der die wenigstens eine Laufrolle direkt antreibt. Es kann jeweils eine bedarfsgerechte Anordnung und Art der Antriebseinheit ausgewählt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem Laufrollenaggregat vorgeschlagen, das in einer Fahrbahn zur Aufnahme eines Fahrzeugs angeordnet ist, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit zum Ansteuern von Komponenten und/oder zum Erfassen von Sensorsignalen von am Fahrzeugprüfstand vorhandenen Sensoreinheiten.
Das Laufrollenaggregat umfasst dabei (a) einen Träger; (b) einen auf dem Träger angeordneten Rollensatz mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden, wobei in einem lichten Freiraum zwischen zwei der Laufrollen eine in Richtung der Hochachse bewegliche Hebeschwelle angeordnet ist und die Hebeschwelle an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte aufweist.
Vorteilhaft wird ein Fahrzeugprüfstand bereitgestellt, bei dem Funktionen zweier üblicher Prüfstände kombiniert sind, nämlich der Funktion eines Rollenprüfstands und der Funktion eines Fahrwerkprüfstands. Die Prüfung des Fahrzeugs am Fahrzeugprüfstand kann automatisiert oder teilweise automatisiert ablaufen. Vorteilhaft kann die Steuer- und/oder Regeleinheit eine entsprechende Automatisierungssoftware aufweisen, die Funktionalitäten von Anlagensteuerung, Management der Antriebseinheiten des jeweiligen Rollensatzes und der Verschiebeeinrichtung des jeweiligen Laufrollenaggregats sowie Schnittstellenhandling für die Rollenprüfung und für die Fahrwerksprüfung umfasst. Insbesondere kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung einen Prozessor oder einen Computer aufweisen oder mit einem Computer gekoppelt sein, wobei der Prozessor oder die Computersoftware zum Betreiben des Fahrzeugprüfstands zum Prüfen und Einstellen eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Laufrollenaggregat aufweist und um Schritte für den Betrieb des Fahrzeugprüfstands in den verschiedenen Testphasen auszuführen.
Günstig ist, für jedes Rad des Fahrzeugs ein Laufrollenaggregat vorzusehen.
Es können mittels Messtechnik, insbesondere mittels berührungsloser Messtechnik, präzise Messungen der Fahrwerkparameter, wie Spur, Sturz, Höhe des Fahrzeugs, Nachlauf, etc. vorgenommen werden. Ebenso kann eine präzise Einstellung der Fahrwerkparameter erfolgen.
Für eine präzise Messung der Fahrwerkgeometrie an der Reifenaußenseite, bei gleichzeitiger Berücksichtigung eines so genannten Felgenschlags, können die Fahrzeugräder gleichmäßig gedreht werden. Dies geschieht mit Hilfe von angetriebenen Rollenpaaren des Rollensatzes.
Die Fahrzeugposition kann beispielsweise mit Hilfe eines Laser- Messsystems gemessen werden, wobei Messung und Positionierung mit drehenden Rädern erfolgen kann. Das Fahrzeug kann durch Auslenken der Laufrollenaggregate mit abgesenkter Hebeschwelle, insbesondere motorisch gesteuert, positioniert werden, bis der Abstand der Räder zum Messsystem auf beiden Seiten gleich ist.
Um das Fahrzeug während der Einstellung zu halten, können die Schwimmplatten optional auch mit entsprechenden Bremsen ausgestattet sein. Diese können ein unbeabsichtigtes Wegbewegen des Fahrzeugs aus einer stabilen Position auf dem Laufrollenaggregat verhindern.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands können Einrichtungen zum direkten oder indirekten Erfassen eines Rollverhaltens und/oder eines statischen oder dynamischen Bremsverhaltens des Fahrzeugs vorhanden sein. Beispielsweise kann ein indirektes Erfassen über Umrichter-Daten des Rollenantriebs, beispielsweise den elektrischen Strom durch die Antriebseinheit der Laufrollen, erfolgen. Alternativ können auch Kraft- und/oder Drehmoment-Aufnehmer eingesetzt werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands können Einrichtungen zum direkten oder indirekten Erfassen eines Spur- und Sturzwinkels, der Spurbreite und/oder einer Fahrwerkgeometrie und/oder von Fahrwerkparametern des Fahrzeugs und/oder einer Fahrzeuggeometrie vorhanden sein. Vorteilhaft kann am Fahrzeug dessen Höhe erfasst werden, insbesondere die genaue Position des höchsten Punkts der Radhauskante und dergleichen. Beispielsweise können optische Messsysteme eingesetzt werden.
Insbesondere können Einrichtungen vorhanden sein, die ansonsten bei separatem Rollenprüfstand und Fahrwerksprüfstand separat vorgesehen sein müssen. So braucht beispielsweise eine Einstelleinrichtung zur Anpassung des Abstands der Laufrollenaggregate an den Radstand des Fahrzeugs nur einmal vorhanden sein, Ultraschall-Sensoren bei dem Rollenaggregat zur Bestimmung der Fahrzeugposition können entfallen. Nach einer günstigen Ausgestaltung des Fahrzeugprüfstands kann eine Einstelleinrichtung zur Anpassung des Abstands der Laufrollenaggregate an einen Radstand vorgesehen sein. So können die Laufrollenaggregate, die einer Achse des Fahrzeugs zugeordnet sind, in im Fahrzeugprüfstand in Richtung der Längsachse verschoben werden, um den korrekten Abstand der Laufrollenaggregate entsprechend des tatsächlichen Radstands des Fahrzeugs einzustellen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugprüfstands zum Prüfen eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Laufrollenaggregat vorgeschlagen, wobei das Laufrollenaggregat einen Träger und einen auf dem Träger angeordneten Rollensatz aufweist, mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden, und wobei in einem lichten Freiraum zwischen zwei der Laufrollen eine in Richtung einer Hochachse bewegliche Hebeschwelle angeordnet ist. Das Fahrzeug wird in einer Einfahrposition mit wenigstens einem Rad zumindest einer seiner Achsen zwischen den Laufrollen auf dem Rollensatz über der Hebeschwelle positioniert.
Der Fahrzeugprüfstand umfasst wenigstens ein Laufrollenaggregat, das in einer Fahrbahn zur Aufnahme eines Fahrzeugs angeordnet ist, sowie eine Steuer- und/oder Regeleinheit zum Ansteuern von Komponenten und/oder zum Erfassen von Sensorsignalen von am Fahrzeugprüfstand vorhandenen Sensoreinheiten.
Das Laufrollenaggregat umfasst dabei (a) einen Träger; (b) einen auf dem Träger angeordneten Rollensatz mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden, wobei in einem lichten Freiraum zwischen zwei der Laufrollen eine in Richtung der Hochachse bewegliche Hebeschwelle angeordnet ist und die Hebeschwelle an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte aufweist. Auf diese Weise dann das jeweilige Rad sicher auf dem Rollensatz und damit das Fahrzeug sicher auf dem Fahrzeugprüfstand positioniert werden. Bei Rotation der Laufrollen kann eine Drehung des Laufrollenaggregats um die Hochachse erfolgen und das jeweilige Rad sicher auf dem Laufrollenaggregat positioniert werden.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann zur Durchführung einer Umschlagsmessung die Hebeschwelle für die Umschlagsmessung abgesenkt werden und der Rollensatz in eine Drehbewegung versetzt werden. Dabei liegt das Rad auf den Rollen auf und hat keinen Kontakt mehr zur Hebeschwelle. Eine Umschlagsmessung, bei der die Ausrichtung des Rades erfasst werden kann, wird üblicherweise mit geringen Geschwindigkeiten durchgeführt. Vorteilhaft sind Geschwindigkeiten von höchstens 5 km/h, bevorzugt von höchstens 2 km/h, besonders bevorzugt im Bereich von 1-2 km/h. Je nach Fahrzeug und gewünschter Genauigkeit kann die Geschwindigkeit auch höher sein. Bei höherer Geschwindigkeit können die Anforderungen an die Genauigkeit üblicherweise geringer sein als bei niedrigerer Geschwindigkeit.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann für eine Fahrwerkeinstellung wenigstens ein Rad des Fahrzeugs am Rollensatz positioniert wird und auf der Schwimmplatte der angehobenen Hebeschwelle steht. Vorteilhaft erlaubt die Schwimmplatte durch ihre rotatorische und translatorische Beweglichkeit, dass die Radachse spannungsfrei ist, wenn die Räder auf der Schwimmplatte stehen.
Vorteilhaft kann die Schwimmplatte an einer Innenkante des Laufrollenaggregats angeordnet sein. Dadurch können beispielsweise die Räder des Fahrzeugs an einer Kante des Laufrollenaggregats positioniert werden, so dass ein Werker einen einfacheren Zugang zu Spurstangen und dergleichen an der Radinnenseite erhält. Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann zu einer Rollenprüfung das Rad des Fahrzeugs auf dem Rollensatz positioniert werden und die Hebeschwelle abgesenkt werden. Im abgesenkten Zustand kann die Hebeschwelle in Richtung der Querachse in einer definierten Stellung positioniert und fixiert werden. Vorteilhaft kann die Rollenprüfung ungestört von der Hebeschwelle durchgeführt werden, da das Rad bzw. die Räder bei abgesenkter Hebeschwelle nur mit den Laufrollen in Kontakt sind.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Fahrzeug in einer Ausfahrposition mit seinem Rad auf dem Rollensatz positioniert werden und in der Ausfahrposition die Hebeschwelle angehoben werden. Auf diese Weise kann das Fahrzeug trotz der relativ großen Abstände zwischen den Laufrollen mit dazwischen angeordneter Hebeschwelle problemlos in Längsrichtung von dem Rollensatz entfernt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bewirken, dass ein erfindungsgemäßer Fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Laufrollenaggregat die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.
Insbesondere werden folgende Schritte ausgeführt. In einer Einfahrposition des Fahrzeugs wird eine Hebeschwelle des Laufrollenaggregats zwischen zwei Laufrollen eines Rollensatzes des Laufrollenaggregats in Richtung einer Hochachse angehoben und ein Rad des Fahrzeugs auf dem Rollensatz angeordnet. An dem Fahrzeugprüfstand wird zur wahlweisen Durchführung einer Umschlagsmessung die Hebeschwelle bezogen auf die Hochachse abgesenkt und der Rollensatz durch eine Antriebseinheit in eine Drehbewegung versetzt und das Rad auf dem Rollensatz platziert ist. Gleichzeitig mit der Umschlagsmessung kann auch eine Fahrzeugpositionierung durch Verdrehen des Rollenaggregats um die Hochachse erfolgen.
An dem Fahrzeugprüfstand wird für eine wahlweise Fahrwerkeinstellung ein Rad des Fahrzeugs am Rollensatz positioniert wird und auf der Schwimmplatte der angehobenen Hebeschwelle steht.
An dem Fahrzeugprüfstand wird zur wahlweisen Rollenprüfung die Hebeschwelle abgesenkt und die Laufrollen durch eine Antriebseinheit in Drehbewegung versetzt, wobei bedarfsweise ein Verdrehen des Rollensatzes um die Hochachse erfolgt.
In einer Ausfahrposition des Fahrzeugs wird das Fahrzeug mit seinem Rad auf dem Rollensatz und mit angehobener Hebeschwelle positioniert.
Die Position des Rades auf dem Rollensatz bei den verschiedenen Schritten des Verfahrens mittig oder außermittig sein. Optional kann das Rad in den verschiedenen Schritten des Verfahrens nach Bedarf gezielt mittig oder außermittig positioniert werden. Hierzu kann das Laufrollenaggregat in Richtung der Querachse entsprechend verschoben werden.
Vorteilhaft ist eine Regel- und/oder Steuereinheit des Fahrzeugprüfstands dazu ausgebildet, das computerimplementierte Verfahren auszuführen. Insbesondere kann die Regel- und/oder Steuereinheit ein computerlesbares Speichermedium aufweisen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer der Regel- und/oder Steuereinheit diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens auszuführen. Der Fahrzeugprüfstand umfasst dabei wenigstens ein Laufrollenaggregat, das in einer Fahrbahn zur Aufnahme eines Fahrzeugs angeordnet ist, sowie eine Steuer- und/oder Regeleinheit zum Ansteuern von Komponenten und/oder zum Erfassen von Sensorsignalen von am Fahrzeugprüfstand vorhandenen Sensoreinheiten.
Das Laufrollenaggregat umfasst dabei (a) einen Träger; (b) einen auf dem Träger angeordneten Rollensatz mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen, die eine horizontale Radaufnahme bilden, wobei in einem lichten Freiraum zwischen zwei der Laufrollen eine in Richtung der Hochachse bewegliche Hebeschwelle angeordnet ist und die Hebeschwelle an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte aufweist.
Das Fahrzeug kann automatisiert in den Fahrzeugprüfstand eingefahren werden oder aus diesem ausgefahren werden und Seitenbewegungen des Fahrzeugs durch Verdrehen des Rollensatzes um die Hochachse ausgeglichen werden.
Alternativ kann das Einfahren oder Ausfahren des Fahrzeugs auch manuell vorgenommen werden, indem das Fahrzeug geschoben wird oder mit seinem Antrieb bewegt wird.
Ferner wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bewirken, dass ein erfindungsgemäßer Fahrzeugprüfstand mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Laufrollenaggregat die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.
Weiter wird ein computerlesbares Medium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Vorteilhaft kann ein Fahrzeugprüfstand mit erfindungsgemäßen Laufrollenaggregaten nachgerüstet werden. Das Computerprogrammprodukt, das Computerprogramm sowie das computerlesbare Medium erlauben eine Anpassung einer vorhandenen Regel- und oder Steuereinheit an den derart nachgerüsteten Fahrzeugprüfstand.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 ein Fahrzeugprüfstand für ein Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem vier Laufrollenaggregate vorhanden sind;
Fig. 2 ein Laufrollenaggregat mit Hebeschwelle im Detail nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine Detailansicht der Hebeschwelle des Laufrollenaggregats nach Figur 2 mit Positioniereinrichtung der Hebeschwelle für einen abgesenkten Zustand der Hebeschwelle;
Fig. 4 eine aufgeschnittene Darstellung der Detailansicht aus Figur 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Detail der Hebeschwelle aus Figur 2 mit entfernter Schwimmplatte;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer Hebeschwelle mit einer konkaven Schwimmplatte nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 7 ein Laufrollenaggregat nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit angedeutetem Fahrzeug;
Fig. 8 eine Ansicht eines Fahrzeugs auf einem Laufrollenaggregat nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit mittiger Positionierung;
Fig. 9 eine Ansicht eines Fahrzeugs auf einem Laufrollenaggregat nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit seitlicher Positionierung, mit in Richtung der Querachse verschobenem Laufrollenaggregat;
Fig. 10 eine Darstellung eines Fahrzeugs in Einfahrposition mit einem Rad auf der Hebeschwelle;
Fig. 11 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Rad in Position für eine Umschlagsmessung mit abgesenkter Hebeschwelle;
Fig. 12 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Rad in Position für eine Fahrwerkeinstellung mit dem Rad auf einer Schwimmplatte der angehobenen Hebeschwelle;
Fig. 13 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Rad in mittiger Position für eine Rollenmessung mit abgesenkter Hebeschwelle;
Fig. 14 eine Darstellung eines Fahrzeugs in Ausfahrposition mit einem Rad auf der angehobenen Hebeschwelle;
Fig. 15 eine Anordnung einer Antriebseinheit eines Rollensatzes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Antriebseinheit bei einer Lenkung des Rollensatzes um die Hochachse dreht;
Fig. 16 eine andere Ansicht der Anordnung der Antriebseinheit nach Figur 15;
Fig. 17 eine Anordnung einer Antriebseinheit eines Rollensatzes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Antriebseinheit ortsfest ist bei einer Lenkung des Rollensatzes um die Hochachse und über eine Gelenkwelle mit dem Rollensatz verbunden ist; Fig. 18 eine andere Ansicht der Anordnung der Antriebseinheit nach Figur 17;
Fig. 19 eine Anordnung einer Antriebseinheit eines Rollensatzes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Antriebseinheit bei einer Lenkung des Rollensatzes um die Hochachse dreht;
Fig. 20 eine Anordnung einer Antriebseinheit eines Rollensatzes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Antriebseinheit bei einer Lenkung des Rollensatzes um die Hochachse ortsfest ist und über eine Gelenkwelle mit dem Rollensatz verbunden ist;
Fig. 21 in teilgeschnittener Ansicht eine Dreheinrichtung mit einer Drehplatte nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Spindelhubzylinder;
Fig. 22 eine isometrische Darstellung der Drehplatte nach Figur 21 ;
Fig. 23 in teilgeschnittener Ansicht eine Dreheinrichtung mit einer Drehplatte nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Drehung über eine Paarung von Zahnritzen und Innenverzahnung der Drehplatte.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
Figur 1 zeigt zur Erläuterung der Erfindung einen Fahrzeugprüfstand 1000 für ein Fahrzeug 200 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem vier Laufrollenaggregate 100 vorhanden sind, auf denen Räder 202 der Vorderachse und Räder 204 der Hinterachse des Fahrzeugs platziert sind.
Der Fahrzeugprüfstand 1000 wie auch das jeweilige Laufrollenaggregat 100 weisen eine Hochachse Z, einer Querachse Y und einer Längsachse X auf. Der Fahrzeugprüfstand 1000 weist einen Grundrahmen 1010 auf, auf der jeweils zwei der vier Laufrollenaggregate 100 in einer Fahrbahn 1020 angeordnet, welche in diesem Beispiel zwei zueinander parallele Seiten 1022, 1024 aufweist, zwischen denen ein Freiraum vorhanden ist, in dem ein Werker Zugang zu einem Fahrwerk des Fahrzeugs 200 erhält. Insbesondere ist hierdurch die Innenseite der Räder 202, 204 zugänglich, in deren Nähe üblicherweise das Fahrzeug Spurstangen aufweist, die somit zur Einstellung des Fahrwerks leichter zugänglich sind.
In der Fahrbahn 1020 ist eine Einstelleinrichtung 1030 zur Anpassung des Abstands der Laufrollenaggregate 100 an den Radstand des Fahrzeugs 200 vorgesehen. Beispielsweise können die beiden Laufrollenaggregate 100, die der Hinterachse zugeordnet sind, in Richtung der Längsachse X im Fahrzeugprüfstand in verschoben werden, um den korrekten Abstand der Laufrollenaggregate 100 unter der Vorderachse und der Hinterachse entsprechend des tatsächlichen Radstands des Fahrzeugs 200 einzustellen. Die Einrichtung 1030 zur Anpassung des Abstands kann teleskopartig in die jeweilige Seite 1022, 1024 der Fahrbahn 1020 eingeschoben oder aus dieser herausgezogen werden. Hierzu sind vor und hinter dem jeweiligen Laufrollenaggregat 100 Elemente vorgesehen, welche in die jeweilige Seite der Fahrbahn 1020 eintauchen oder daraus austauchen können.
Ferner sind nicht dargestellte Einrichtungen vorhanden, mit denen entsprechende Messungen am Fahrzeug 200 vorgenommen werden können. Die Einrichtungen sind mit einer Regel- und/oder Steuerungseinheit verbunden, in der Messwerte aufgenommen und verarbeitet werden können. Ebenso kann die Regel- und/oder Steuerungseinheit eine dem jeweiligen Laufrollenaggregat 100 zugeordnete Antriebseinheit und/oder eine Dreheinrichtung des jeweiligen Laufrollenaggregats 100 ansteuern. Ferner kann die Regel- und/oder Steuerungseinheit ein Computerprogramm enthalten, das Befehle enthält, mit denen insbesondere die vorhandenen Laufrollenaggregate 100 sich in bestimmter Weise verhalten können.
Figur 2 zeigt ein Laufrollenaggregat 100 mit einer Hebeschwelle 50 im Detail nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figuren 3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten und Details der Hebeschwelle 50. Das Laufrollenaggregat 100 umfasst einen Rollensatz 12 mit gleichartigen, in diesem Beispiel zwei, mit ihren Drehachsen parallel zueinander angeordnete Laufrollen 14, 16, die von einer Antriebseinheit 30 angetrieben werden können. Die beiden Laufrollen 14, 16 sind mit einem lichten Freiraum 20 voneinander beabstandet. Der lichte Freiraum 20 zwischen den Laufrollen 14, 16 ist so bemessen, dass ein Rad eines Fahrzeugs einerseits bei abgesenkter Hebeschwelle 50 sicher auf den Laufrollen 14, 16 positioniert ist und andererseits bei angehobener Hebeschwelle 50 eine ausreichende die Radaufstandsfläche auf der Hebeschwelle 50 vorhanden ist. Für PKW ist ein günstiger lichter Freiraum 20 mindestens 100 mm, insbesondere mindestens 250 mm, bei LKW beispielsweise zwischen 300 mm und 400 mm. Die Erstreckung der Hebeschwelle 50 in Richtung der Längsachse X beträgt beispielsweise 250 mm.
In dem lichten Freiraum 20 ist zwischen zwei der Laufrollen 14, 16, hier den beiden Laufrollen 14, 16, die in Richtung der Hochachse Z bewegliche Hebeschwelle 50 angeordnet. Die Hebeschwelle 50 weist an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte 60 auf. Die Hebeschwelle 50 füllt den lichten Freiraum 20 im Wesentlichen aus, kann jedoch in Richtung der Hochachse Z zwischen den beiden Laufrollen 14, 16 auf und ab bewegt werden, ohne die zu beiden Seiten angeordneten Laufrollen 14, 16 zu berühren. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Hebeschwelle 50 an ihrer Oberseite die Schwimmplatte 60 und daneben ein starres Segment 62 auf. Optional kann vorgesehen sein, dass die Oberseite insgesamt durch eine Schwimmplatte 60 gebildet ist. Die Schwimmplatte 60 kann außermittig, insbesondere an einer Seite der Hebeschwelle 50 angeordnet sein, etwa an der Innenseite zum Freiraum zwischen den Seiten 1022, 1024 der Fahrbahn 1020 hin, oder auch mittig in der Hebeschwelle 50, angeordnet sein. Durch die an den Freiraum 20 angepasste Erstreckung der Hebeschwelle 50 in Richtung der Längsachse X kann ein Rad 202, 204 eines Fahrzeugs 200 (Figur 1 ) problemlos auf der Hebeschwelle 50 stehen, wenn sich diese in ihrer angehobenen Position befindet, ohne dass die Laufrollen 14, 16 beidseits der Hebeschwelle 50 von dem Rad 202, 204 berührt werden. Somit kann mit angehobener Hebeschwelle 50 eine Einstellung des Fahrwerks des Fahrzeugs 200 erfolgen, während bei abgesenkter Hebeschwelle 50 das jeweilige Rad 202, 204 des Fahrzeugs 200 auf den Laufrollen 14, 16 aufsitzt und drehen kann, wenn diese durch die Antriebseinheit 30 angetrieben werden. Zum Anheben oder Absenken der Hebeschwelle 50 dient ein Hubantrieb 52.
In diesem Zustand kann eine Umschlagsmessung bei geringer Drehzahl erfolgen, bei der ein Sturz oder eine sonstige geometrische Eigenschaft des Rads 202, 204 erfasst werden kann, oder es kann eine Rollenmessung erfolgen, bei der erheblich höhere Drehzahlen anliegen können und die Räder 202, 204 der gelenkten Achse bei Bedarf gelenkt werden können.
Durch den großen Abstand der beiden Laufrollen 14, 16 kann das Fahrzeug 200 nur dann in das Laufrollenaggregat 100 einfahren oder aus dem Laufrollenaggregat 100 ausfahren, wenn die Hebeschwelle 50 in ihrer angehobenen Position ist.
Das Laufrollenaggregat 100 weist ferner einen Träger 10 auf, auf dem der Rollensatz 12 angeordnet ist. Dabei ist der Rollensatz 12 mit der Hebeschwelle 50 auf einer Dreheinrichtung 40 angeordnet, insbesondere einem Drehteller 42, um den Rollensatz 12 mit Hebeschwelle 50 um die Hochachse Z zu drehen oder zu schwenken.
Die Dreheinrichtung 40 kann zur Drehung von Rollensatz 12 mit Hebeschwelle 50 um die Hochachse Z einen Spindelhubzylinder, eine Innenverzahnung oder einen Zahnriemen aufweisen. Der Träger 10 weist eine Verschiebeeinrichtung 110 auf, beispielsweise einen Hubzylinder oder Spindelantrieb oder dergleichen, mit dem das Laufrollenaggregat 100 im Einsatz in Richtung der Querachse Y hin und her bewegt werden kann. Dazu kann der Träger 10 auf einem Grundrahmen 1010 (Figur 1 ) angeordnet sein und sich relativ zu diesem in Richtung der Querachse Y bewegen.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen Ansichten der Hebeschwelle 50 des Laufrollenaggregats 100 nach Figur 2. Figur 3 zeigt eine Positioniereinrichtung 80 der Hebeschwelle 50 für einen abgesenkten Zustand der Hebeschwelle 50. Figur 4 zeigt eine aufgeschnittene Darstellung der Detailansicht aus Figur 3. Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Detail der Hebeschwelle 50 aus Figur 2 mit entfernter Schwimmplatte 60.
Die Hebeschwelle 50 weist in diesem Ausführungsbeispiel an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte 60 und daneben ein starres Segment 62 auf, die auf einer Aufnahmeeinheit 78 angeordnet sind. Die Schwimmplatte 60 ist auf der Aufnahmeeinheit 78 schwimmend gelagert, beispielsweise auf vier Kugeln 64.
Die Schwimmplatte 60 weist in Richtung der Querachse Y konvex gerundete Seiten auf, während das starre Segment 60 an seiner der Schwimmplatte 60 zugewandten Seite eine entsprechende konkave Einbuchtung aufweist. Bei einer Drehung um die Hochachse Z auf der Aufnahmeeinheit 78 kann sich die Schwimmplatte 60 entsprechend frei drehen.
Die Aufnahmeeinheit 78 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Ausnehmungen 66, 68 auf, in welche die Schwimmplatte 60 mit an ihrer Unterseite angeordneten Führungszapfen 72, 74 eingreift. Die Führungszapfen 72, 74 können sich innerhalb der Ausnehmungen 66, 68 bewegen. Dabei bildet die jeweilige Begrenzung 67, 69 der Ausnehmungen 66, 68 einen Anschlag bei einer Drehung der Schwimmplatte 60 um die Hochachse Z.
Ferner weist die Aufnahmeeinheit 78 ein sich in Richtung der Querachse Y erstreckendes Langloch 70 auf, in welches die Schwimmplatte 60 mit einem an ihrer Unterseite angeordneten Führungszapfen 76 eingreift. Die Begrenzung 71 des Langlochs 70 bildet einen Anschlag bei einer Verschiebung der Schwimmplatte 60 in Richtung der Querachse Y. Gleichzeitig bildet der Führungszapfen 76 eine Drehachse in Richtung der Hochachse Z für die Schwimmplatte 60, um welche die Schwimmplatte 60 in jeder Position ihres Führungszapfens 76 im Langloch 70 drehen kann. Der Führungszapfen 76 ist auf einer Bremseinrichtung 88 mit einem flachen Zylinder gelagert, der eine Bewegung der Schwimmplatte 60 bremsen kann.
Die Schwimmplatte 60 erlaubt es, dass ein Fahrzeug 200 (Figur 1 ) auf der Hebeschwelle 50 mit entspannter Radachse stehen kann, so das Messungen und Einstellungen am Fahrwerk des Fahrzeugs 200 vorgenommen werden können.
Ferner ist eine Positioniereinrichtung 80 vorhanden (Figur 3), welche die Hebeschwelle 50 in einem abgesenkten Zustand zumindest in Richtung der Querachse Y zentriert und/oder fixiert. Die Positioniereinrichtung 80 weist ein erstes Positionierelement 82, beispielsweise an der Aufnahme 78 der Hebeschwelle 50, auf und ein zweites Positionierelement 90, beispielsweise an einer Halterung der Laufrollen 14, 16 auf.
Das erste Positionierelement 82 weist eine zum zweiten Positionierelement 92 ragende Lasche 84 auf, von dem ein Führungszapfen 86 in Richtung der Längsachse X absteht. In der Figur 3 ragt der Zapfen 86 in die Bildebene hinein und ist durch einen unterbrochenen Kreis angedeutet. Das zweite Positionierelement 92 weist eine Steuerfläche 94 auf, die V- förmig verläuft. Im Minimum der V-förmigen Steuerfläche 94 ist eine Nut 96 angeordnet. Der Zapfen 86 des ersten Positionierelements 82 gleitet beim Absenken der Hebeschwelle 50 auf der Steuerfläche 94 in Richtung der Nut 96 und rastet in der Nut 96 ein. Durch diese Zwangsführung kann die Hebeschwelle 50 auf einfache Weise beim Absenken in eine definierte Position gebracht und gehalten werden.
In Figur 6 ist eine Seitenansicht einer Variante der Hebeschwelle 50 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welche eine Schwimmplatte 60 mit konkaver Einbuchtung 61 in der Oberfläche zeigt. Die konkave Einbuchtung 61 erstreckt sich in Richtung der Längsachse X und bewirkt eine einfache Fixierung eines Rads auf der Schwimmplatte 50 in Richtung der Längsachse X. Die Ränder der konkaven Einbuchtung 61 stellen jeweils eine Schwelle dar, die das Rad nicht ohne weiteres zufällig überwinden kann.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen jeweils eine Detailansicht eines einzelnen Laufrollenaggregats 100 mit darauf angeordnetem Rad 202 eines Fahrzeugs 200. Figur 7 zeigt dabei eine isometrische Ansicht mit dem Rad 202 in beispielhaft mittiger Position auf dem Rollensatz 12 mit abgesenkter Hebeschwelle 50. In dieser Position ist das Rad in Kontakt mit dem Rollensatz 12 und kann indirekt durch eine Antriebseinheit 300 angetrieben werden, welche den Rollensatz 12 antreibt. Figur 8 zeigt diese Position als Rückansicht. Figur 9 zeigt eine Rückansicht, bei der das Laufrollenaggregat 100 in Richtung der Querachse Y nach außen verschoben ist. Dies erfolgt durch die Verschiebeeinrichtung 110. Hierdurch ist das Rad 202 an der Innenkante des Rollensatzes 12 positioniert und kann auf der Schwimmplatte 60 (Figur 2, 3) stehen. Sind beide Räder 202 einer Achse auf der jeweiligen Schwimmplatte 60 positioniert, ist diese entspannt, so dass eine Einstellung am Fahrwerk, beispielsweise der Spurstange, möglich ist. Durch die Positionierung an der Innenkante des Rollensatzes 12 und entsprechend des Laufrollenaggregats 100 ist ein erleichterter Zugang zu den Spurstangen eng benachbart zur der Innenseite der Räder beispielsweise für einen Werker geschaffen.
Die Figuren 10 bis 14 zeigen als Seitenansicht die Position in Richtung der Hochachse Z eines Rades 202 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs auf dem Rollensatz 12 eines nicht weiter dargestellten Laufrollenaggregats.
Figur 10 zeigt eine Darstellung einer Einfahrposition mit einem Rad 202 auf der Hebeschwelle 50, die im lichten Freiraum 20 zwischen den Laufrollen 14, 16 angeordnet ist. In der Einfahrposition ist die Hebeschwelle 50 in angehobener Position, so dass das Rad 202 beim Einfahren leicht zwischen den Laufrollen 14, 16 auf der Hebeschwelle 50 stehenbleiben kann. Die Hebeschwelle 50 ist in Richtung der Hochachse Z so angehoben, dass sie den Rollensatz 12 nicht überragt. Der Rollensatz 12 und damit das Laufrollenaggregat befinden sich in beispielsweise mittiger Position bezüglich der Querachse Y. Diese ist in dieser Darstellung senkrecht zur Bildebene orientiert. In der mittigen Position kann das Rad 202 auf einem starren Segment 62 (Figur 2, 3) der Hebeschwelle 50 stehen, wenn die Schwimmplatte 60 außermittig angeordnet ist.
Figur 11 zeigt eine Darstellung mit einem Rad 202 in Position für eine Umschlagsmessung mit abgesenkter Hebeschwelle 50. Das Rad 202 sitzt auf beiden Laufrollen 14, 16 auf und kann von diesen angetrieben werden. Bei einer Umschlagsmessung sind geringe Geschwindigkeiten günstig, die vorteilhaft im Bereich von 1 -2 km/h liegen können.
Figur 12 zeigt eine Darstellung mit einem Rad 202 in Position für eine Fahrwerkeinstellung. Dabei ist das Rad 202 auf einer Schwimmplatte 60 (Figur 2, 3) der angehobenen Hebeschwelle 50 platziert. Die Hebeschwelle 50 ist so weit angehoben, dass das Rad 202 nicht mehr mit den Laufrollen 14, 16 in Kontakt ist, sondern vollständig auf der Hebeschwelle 50 steht. Damit das Rad 202 auf der Schwimmplatte 60 stehen kann und nicht auf dem starren Segment 62 (Figuren 3, 4), ist das nicht dargestellte Laufrollenaggregat, wie bei Figur 9 beschrieben, in Richtung der Querachse Y entsprechend versetzt, die bei der Abbildung senkrecht zur Bildebene orientiert ist.
Figur 13 zeigt eine Darstellung mit einem Rad 202 in beispielsweise mittiger Position auf dem Rollensatz 12 für eine Rollenmessung mit abgesenkter Hebeschwelle 50. Das Rad 202 sitzt auf den beiden Laufrollen 14, 16 auf und kann von diesen angetrieben werden. Bei der Rollenmessung sind höhere Geschwindigkeiten, beispielsweise 80-90 km/h oder mehr, günstig.
Figur 14 zeigt eine Darstellung einer Ausfahrposition mit einem Rad 202 auf der angehobenen Hebeschwelle 50. Das Rad 202 sitzt auf dem starren Segment 62 (Figuren 3, 4) der Hebeschwelle 50 auf und kann leicht über eine der Laufrollen 14, 16 in Richtung der Längsachse X ausfahren.
Die Figuren 15 bis 18 zeigen verschiedene Anordnungen einer Antriebseinheit 30 des Rollensatzes 12 bezüglich einer Dreheinrichtung 40 eines nicht weiter dargestellten Laufrollenaggregats.
Vorteilhaft ist jeweils die Fahrwerkstand-Funktion in die Hebeschwelle 50 integriert. Die Schwimmplatte 60, die in die Hebeschwelle 50 integriert ist, stellt eine im Vergleich zum Stand der Technik verkleinerte Schwimmplatte 60 dar. Einstellung und Messung von Fahrwerkeigenschaften erfolgen im ausgehobenen Zustand auf der Schwimmplatte 60 bzw. Hebeschwelle 50.
Die Figuren 15 und 16 zeigen dabei verschiedene Ansichten einer Anordnung der Antriebseinheit 30, bei der die Antriebseinheit 30 bei einer Lenkung des Rollensatzes 12 um die Hochachse Z mit dem Rollensatz 12 dreht, wenn die Dreheinrichtung 40, beispielsweise eine Drehplatte 42, um die Hochachse Z dreht. Die Antriebseinheit 30 treibt dabei über einen Riemen, beispielsweise einen Keilriemen oder einen Zahnriemen, ein Zahnrad 32 an, das wiederum über einen weiteren Riemen, beispielsweise einen Keilriemen oder einen Zahnriemen, der die beiden Laufrollen 14, 16 und das Zahnrad 32 verbindet, die beiden Laufrollen 1 , 16 antreibt.
Vorteilhaft kann dies einen skalierten Rollenprüfstand darstellen, bei dem Geschwindigkeiten des Rollensatzes 12 von beispielsweise 90 km/h vorgesehen sind. Die Drehung um die Hochachse Z dient zur Lenkbewegung des Rollensatzes 12, wobei die Antriebseinheit 30 mit dreht, da sie im drehbaren Bereich der Anordnung befestigt ist.
Die Figuren 17 und 18 zeigen verschiedene Ansichten einer Anordnung einer Antriebseinheit 30 eines Rollensatzes 12 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Antriebseinheit 30 bei einer Lenkung des Rollensatzes 12 um die Hochachse Z ortsfest ist und über eine Gelenkwelle 34 mit dem Rollensatz 12 verbunden ist. Die Gelenkwelle 34 erlaubt einen Ausgleich der Verdrehung des Rollensatzes 12 um die Hochachse Z gegenüber dem Antrieb 30. Die Gelenkwelle 34 weist an beiden Stirnseiten je ein Zahnrad 36, 38 auf. Dabei ist das eine Zahnrad 36 mit der Antriebseinheit 30 über einen Riemen verbunden. Das andere Zahnrad 38 treibt beide Laufrollen 14, 16 über einen Riemen an, der um beide stirnseitigen Zahnräder der Laufrollen 14, 16 führt. Der Riemen kann jeweils beispielsweise als Keilriemen oder Zahnriemen ausgebildet sein.
Vorteilhaft kann dies einen skalierten Rollenprüfstand darstellen, bei dem Geschwindigkeiten des Rollensatzes 12 von beispielsweise 90 km/h vorgesehen sind. Die Drehung um die Hochachse Z dient zur Lenkbewegung des Rollensatzes 12, wobei die Antriebseinheit 30 nicht mit dreht. Die Gelenkwelle 34 kann die Relativbewegung ausgleichen. Der Abtrieb ist dabei ortsfest. Figur 19 zeigt eine Anordnung einer Antriebseinheit 30 eines Rollensatzes 12, bei dem die Antriebseinheit 30 bei einer Lenkung des Rollensatzes 12 mit um die Hochachse Z dreht. In diesem Fall wird nur eine der Laufrollen 14, 16 angetrieben. Dabei treibt die Antriebseinheit 30 in stirnseitiges Zahnrad der einen angetriebenen Laufrolle 1 oder 16 an. Die andere der Laufrollen 16 oder 14 wird im Betrieb von dem darauf platzierten Rad des Fahrzeugs (nicht dargestellt) angetrieben.
Vorteilhaft kann dies einen skalierten Rollenprüfstand darstellen, bei dem Geschwindigkeiten des Rollensatzes 12 von beispielsweise 90 km/h vorgesehen sind. Die Drehung um die Hochachse Z dient zur Lenkbewegung des Rollensatzes 12, wobei die Antriebseinheit 30 mit dreht. Die Antriebseinheit 30 ist im drehbaren Bereich der Anordnung befestigt.
Figur 20 zeigt eine Anordnung einer Antriebseinheit 30 eines Rollensatzes 12, bei der die Antriebseinheit 30 bei einer Lenkung des Rollensatzes 12 um die Hochachse Z ortsfest ist und über eine Gelenkwelle 34 mit dem Rollensatz 12 verbunden ist. Die Antriebseinheit 30 treibt dabei über einen Riemen ein stirnseitiges Zahnrad 36 der Gelenkwelle 34, beispielsweise mit einem Keilriemen oder Zahnriemen, an. Die Gelenkwelle 34 wiederum ist direkt mit einer der Laufrollen 14 oder 16, insbesondere mit einer Welle dieser Laufrolle 14 oder 16, verbunden. Die andere Laufrolle 16 oder 14 wird über einen Riemen angetrieben, welcher die beiden Laufrollen 14, 16 verbindet. Der Riemen kann beispielsweise als Keilriemen oder Zahnriemen ausgebildet sein.
Die Figuren 21 bis 23 zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Dreheinrichtung 40. Figur 21 zeigt in teilgeschnittener Ansicht eine Dreheinrichtung 40 mit einer Drehplatte 42 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 22 zeigt in einer isometrischen Darstellung die Drehplatte 42 nach Figur 21. Die Drehung erfolgt über einen Spindelhubzylinder 44. Wird der Spindelhubzylinder 44 ausgelenkt, wird dies in eine Drehung der Drehplatte 42 umgesetzt.
Figur 23 zeigt in teilgeschnittener Ansicht eine Dreheinrichtung 40 mit einer Drehplatte 42 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Drehplatte 42 weist eine Innenverzahnung 46 auf. Ein angetriebenes Zahnritzel 48 kann in die Innenverzahnung 46 eingreifen und die Drehplatte 42 in Drehung versetzen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugprüfstands 1000 zum Prüfen eines Fahrzeugs 200 mit wenigstens einem Laufrollenaggregat 100 sieht in einer Einfahrposition des Fahrzeugs 200 vor, das Fahrzeug 200 mit seinen Rädern 202, 204 mittig auf dem Rollensatz 12 mit angehobener Hebeschwelle 50 zu positionier.
Zur Durchführung einer Umschlagsmessung sieht das Verfahren vor, das Fahrzeug 200 mit seinem Rad 202, 204 beispielsweise mittig oder außermittig auf dem Rollensatz 12 zu positionieren, die Hebeschwelle 50 abzusenken und den Rollensatz 12 in eine Drehbewegung zu versetzen.
Für eine Fahrwerkeinstellung sieht das Verfahren vor, das Laufrollenaggregat 100 so in Richtung der Querachse Y zu verschieben, dass wenigstens ein Rad 202, 204 des Fahrzeugs 200 außermittig am Rollensatz 12 positioniert wird und auf der Schwimmplatte 6 der angehobenen Hebeschwelle 50 steht. Durch die außermittige Positionierung des Rads 202, 204 ist die jeweilige Spurstange an der Radinnenseite leichter zugänglich. Für eine Rollenprüfung sieht das Verfahren vor, das Laufrollenaggregat 100 so in Richtung der Querachse Y zu verschieben, dass das Rad 202, 204 des Fahrzeugs 200 mittig auf dem jeweiligen Rollensatz 12 positioniert wird, wobei die Hebeschwelle 50 für die Rollenprüfung abgesenkt wird.
Für eine Ausfahrposition sieht das Verfahren vor, das Laufrollenaggregat 100 so in Richtung der Querachse Y zu verschieben, dass das Fahrzeug 200 in Ausfahrposition mit seinem Rad 202, 204 mittig auf dem jeweiligen Rollensatz 12 positioniert wird, wobei in der Ausfahrposition die Hebeschwelle 50 angehoben wird.
Die mittige oder außermittige Position des Rads 202, 204 kann jeweils bedarfsweise frei gewählt werden.
Bezugszeichen
10 Träger
12 Rollensatz
14 Rolle
16 Rolle
20 Freiraum
30 Antriebseinheit
32 Zahnrad
34 Gelenkwelle
36 Zahnrad
38 Zahnrad
40 Dreheinrichtung
42 Drehteller
44 Spindelhubzylinder
46 Innenverzahnung
48 Ritzel
50 Hebeschwelle
52 Hubantrieb Hebeschwelle
60 Schwimmplatte
61 Vertiefung
62 starres Segment
64 Kugel
66 Ausnehmung
68 Ausnehmung
70 Langloch
72 Führungszapfen
74 Führungszapfen
76 Führungszapfen
78 Aufnahmeeinheit
80 Positioniereinrichtung
82 Positionierelement
84 Lasche
86 Zapfen 2 Positionierelement 4 Steuerfläche 6 Nut
100 Laufrollenaggregat
110 Verschiebeeinrichtung Träger 00 Fahrzeug 02 Rad
204 Rad
1000 Fahrzeugprüfstand
1010 Grundrahmen
1020 Fahrbahn
1022 Seite
1024 Seite
1030 Einstelleinrichtung

Claims

Ansprüche
1. Laufrollenaggregat (100) für einen Fahrzeugprüfstand (1000), mit einer Hochachse (Z), einer Querachse (Y) und einer Längsachse (X), umfassend
- einen Träger (10);
- einen auf dem Träger (10) angeordneten Rollensatz (12) mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen (14, 16), die eine horizontale Radaufnahme bilden, wobei in einem lichten Freiraum (20) zwischen zwei der Laufrollen (1 , 16) eine in Richtung der Hochachse (Z) bewegliche Hebeschwelle (50) angeordnet ist und die Hebeschwelle (50) an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte (60) aufweist.
2. Laufrollenaggregat nach Anspruch 1 , wobei eine Positioniereinrichtung (80) vorhanden ist, welche die Hebeschwelle (50) in einem abgesenkten Zustand zumindest in Richtung der Querachse (Y) in eine Grundposition führt und/oder in einer Grundposition fixiert.
3. Laufrollenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rollensatz (12) und die Hebeschwelle (50) mit der Schwimmplatte (60) gemeinsam auf einer Dreheinrichtung (40) gelagert sind.
4. Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hebeschwelle (50) eine Aufnahmeeinheit (78) aufweist, auf der die Schwimmplatte (60) schwimmend gelagert ist, insbesondere wobei die Schwimmplatte (60) wenigstens einen Teil einer Oberfläche der Hebeschwelle (50) bildet.
5. Laufrollenaggregat nach Anspruch 4, wobei die Aufnahmeeinheit (78) der Hebeschwelle (50) wenigstens eine Ausnehmung (66, 68) aufweist, in welche die Schwimmplatte (60) mit wenigstens einem Führungszapfen (72, 74) eingreift, insbesondere wobei eine Begrenzung (67, 69) der wenigstens einen Ausnehmung (66, 68) einen Anschlag bei einer Drehung der Schwimmplatte (60) um die Hochachse (Z) bildet.
6. Laufrollenaggregat nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Aufnahmeeinheit (78) wenigstens ein sich in Richtung der Querachse (Y) erstreckendes Langloch (70) aufweist, in welches die Schwimmplatte (60) mit einem Führungszapfen (76) eingreift, insbesondere wobei eine Begrenzung (71 ) des Langlochs (70) einen Anschlag bei einer Verschiebung der Schwimmplatte (60) in Richtung der Querachse (Y) bildet.
7. Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwimmplatte (60) wenigstens einen Anschlag zur Fixierung eines Rades (202, 204) in Richtung der Längsachse (X) auf der Schwimmplatte (60) aufweist, insbesondere wobei die Schwimmplatte (60) eine Einbuchtung (61 ) aufweist.
8. Laufrollenaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Dreheinrichtung (40) zur Drehung von Rollensatz (12) und Hebeschwelle (50) um die Hochachse (Z) einen Spindelhubzylinder aufweist, oder wobei die Dreheinrichtung (40) zur Drehung von Rollensatz (12) und Hebeschwelle (50) um die Hochachse (Z) eine Verzahnung aufweist, oder wobei die Dreheinrichtung (40) zur Drehung von Rollensatz (12) und Hebeschwelle (50) um die Hochachse (Z) einen Zahnriemen aufweist.
9. Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Verschiebeeinrichtung (110) vorhanden ist, mit der der Träger (10) mit dem Rollensatz (12) und der Hebeschwelle (50) in Richtung der Querachse (Y) verschiebbar ist.
10. Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der lichte Freiraum (20) zwischen den Laufrollen (14, 16) mindestens 100 mm, insbesondere mindestens 250 mm, beträgt.
11 . Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erstreckung der Hebeschwelle (50) entlang Längsachse (X) mindestens 90 mm, insbesondere mindestens 100 mm, beträgt.
12. Laufrollenaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Antriebseinheit (30) zum Antreiben des Rollensatzes (12) stationär zum Rollensatz (12) angeordnet ist, und/oder wobei eine Antriebseinheit (30) zum Antreiben des Rollensatzes (12) stationär zum Träger (10) angeordnet ist, insbesondere mit einer Kupplung (32) mit dem Rollensatz (12) verbunden ist, und/oder wobei wenigstens eine der Laufrollen (14, 16) einen Rollenmotor aufweist.
13. Fahrzeugprüfstand (1000) mit wenigstens einem Laufrollenaggregat (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das in einer Fahrbahn (1020) zur Aufnahme eines Fahrzeugs (200) angeordnet ist, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit zum Ansteuern von Komponenten und/oder zum Erfassen von Sensorsignalen von am Fahrzeugprüfstand (1000) vorhandenen Sensoreinheiten.
14. Fahrzeugprüfstand nach Anspruch 13, wobei wenigstens eine Einrichtung zum direkten oder indirekten Erfassen eines Rollverhaltens und/oder eines statischen oder dynamischen Bremsverhaltens des Fahrzeugs (200) vorhanden ist.
15. Fahrzeugprüfstand nach Anspruch 13 oder 14, wobei wenigstens eine Einrichtung zum direkten oder indirekten Erfassen eines Spur- und Sturzwinkel, Spurbreite und/oder zum direkten oder indirekten Erfassen einer Fahrwerkgeometrie und/oder von Fahrwerkparametern des Fahrzeugs (200) und/oder einer Fahrzeuggeometrie vorhanden ist.
16. Fahrzeugprüfstand nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei eine Einstelleinrichtung (1030) zur Anpassung eines Abstands der Laufrollenaggregate (100) an einen Radstand eines Fahrzeugs (200) vorgesehen ist.
17. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugprüfstands (1000) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zum Prüfen und/oder Einstellen eines Fahrzeugs (200) mit wenigstens einem Laufrollenaggregat (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Laufrollenaggregat (100) einen Träger (10) und einen auf dem Träger (10) angeordneten Rollensatz (12) aufweist, mit parallel zueinander angeordneten Laufrollen (14, 16), die eine horizontale Radaufnahme bilden, und wobei in einem lichten Freiraum (20) zwischen zwei der Laufrollen (14, 16) eine in Richtung einer Hochachse (Z) bewegliche Hebeschwelle (50) angeordnet ist und die Hebeschwelle (50) an ihrer Oberseite eine Schwimmplatte (60) aufweist, wobei das Fahrzeug (200) in einer Einfahrposition mit wenigstens einem Rad (202, 204) zumindest einer seiner Achsen zwischen den Laufrollen (14, 16) auf dem Rollensatz (12) über der Hebeschwelle (50) positioniert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei zur Durchführung einer Umschlagsmessung die Hebeschwelle (50) abgesenkt wird und der Rollensatz (12) in eine Drehbewegung versetzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei für eine Fahrwerkeinstellung wenigstens ein Rad (202, 204) des Fahrzeugs (200) am Rollensatz (12) positioniert wird und auf der Schwimmplatte (60) der angehobenen Hebeschwelle (50) steht.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei zu einer Rollenprüfung das Rad (202, 204) des Fahrzeugs (200) auf dem Rollensatz (12) positioniert wird und die Hebeschwelle (50) für die Rollenprüfung abgesenkt wird.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Fahrzeug (200) in einer Ausfahrposition mit seinem Rad (202, 204) auf dem Rollensatz (12) positioniert wird und in der Ausfahrposition die Hebeschwelle (50) angehoben wird.
22. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass ein Fahrzeugprüfstand (1000) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 mit wenigstens einem Laufrollenaggregat (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 17 bis 21 ausführt, insbesondere wobei in einer Einfahrposition des Fahrzeugs (200) eine Hebeschwelle (50) des Laufrollenaggregats (100) zwischen zwei Laufrollen (14, 16) eines Rollensatzes (12) des Laufrollenaggregats (100) in Richtung einer Hochachse (Z) angehoben wird und ein Rad (202, 204) des Fahrzeugs (200) bezogen auf die Querachse (Y) auf dem Rollensatz (12) angeordnet ist; wobei an dem Fahrzeugprüfstand (1000) zur wahlweisen Durchführung einer Umschlagsmessung die Hebeschwelle (50) bezogen auf die Hochachse (Z) abgesenkt wird und der Rollensatz (12) durch eine Antriebseinheit (30) in eine Drehbewegung versetzt wird und das Rad (202, 204) auf dem Rollensatz (12) platziert ist und bedarfsweise ein Verdrehen des Rollensatzes (12) um die Hochachse (Z) erfolgt; wobei an dem Fahrzeugprüfstand (1000) für eine wahlweise Fahrwerkeinstellung ein Rad (202, 204) des Fahrzeugs (200) am Rollensatz (12) positioniert wird und auf der Schwimmplatte (60) der angehobenen Hebeschwelle (50) steht; wobei an dem Fahrzeugprüfstand (1000) zur wahlweisen Rollenprüfung die Hebeschwelle (50) abgesenkt wird und die Laufrollen (14, 16) durch eine Antriebseinheit (30) in Drehbewegung versetzt werden und bedarfsweise ein Verdrehen des Rollensatzes (12) um die Hochachse (Z) erfolgt; wobei in einer Ausfahrposition des Fahrzeugs (200) das Fahrzeug (200) mit seinem Rad (202, 204) auf dem Rollensatz (12) und mit angehobener Hebeschwelle (50) positioniert wird.
23. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass ein Fahrzeugprüfstand (1000) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 mit wenigstens einem Laufrollenaggregat (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 17 bis 21 ausführt.
24. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 23 gespeichert ist.
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