-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfstand für Prüflinge nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
-
Prüfstände der gattungsgemäßen Art weisen einen Prüflingträger auf, auf welchem der Prüfling mit Hilfe von Spannzylindern befestigt wird. Um einen rationellen Betriebsablauf zu gewährleisten, ist es wichtig, den Wechsel des Prüflings auf dem Prüfstand einfach und schnell vornehmen zu können. Insbesondere in der Serienfertigung ist es notwendig, verschiedene Typen von Prüflingen mit verschiedenen Außenabmessungen und Außenformen einfach und schnell wechseln und auf den Prüfstand wieder aufspannen zu können.
-
Die
DE 39 05 983 A1 offenbart einen Prüfstand für Getriebe, bei welchem der Prüfling über Spannzylinder auf einen Prüflingträger aufgespannt wird und der Prüflingträger auf einem Drehtisch angeordnet ist, auf welchem mehrere Prüflingträger angeordnet sein können. Somit ist es möglich, mehrere Prüflinge gleichzeitig aufzuspannen. Sofern lediglich in der Prüfposition eine Spannung der Prüflinge erwünscht oder erforderlich ist, können auch auf einem separaten, stationären Träger angeordnete Spannvorrichtungen vorgesehen sein, die so positioniert sind, dass sie zum Eingriff mit dem in der Prüfposition sich befindenden Prüfling bringbar sind. Ändert sich jedoch die Abmessung oder die äußere Form des Prüflings, so sind auf dem Drehtisch neue Prüflingträger zu montieren. Auch erweist sich der Aufbau eines Drehtisches mit mehreren Prüflingträgern als sehr kostenintensiv.
-
Aus der
DE 295 18 753 U1 ist eine Gelenkwellenprüfeinrichtung mit Einspannvorrichtung bekannt. Die Gelenkwellenprüfeinrichtung besteht aus einem Prüfstand, wobei der Prüfstand seinerseits aus einer Gelenkwelleneinspannvorrichtung, einer motorgetriebenen Antriebseinheit und einem daran angeordneten Drehwinkelsensor besteht.
-
Die
JP H09-126 935 A beschreibt eine Reifenzentriervorrichtung für eine Reifenprüfmaschine, die eine Mitte eines Reifens so positioniert, dass sie mit einer Mitte einer Felge der Reifenprüfmaschine zusammenfällt.
-
Die
DE 1 066 071 A offenbart ein Mehrbackenfutter, bei dem die radiale Verstellung der Spannbacken durch Verdrehung eines im Futterkörper gelagerten Ringes mit spiralförmig verlaufenden Kurvennuten erfolgt. Für je eine oder mehrere Spannbacken ist je ein die Kurvennuten enthaltender Ring vorgesehen, in den zwischen den Backen angeordnete, gleicharmige Kupplungshebel gelenkig eingreifen, welche in einem konzentrisch zwischen den Ringen liegenden Antriebsring schwenkbar gelagert sind.
-
Aus der
WO 99/50 013 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufspannen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere von Kugelkäfigen von Gleichlaufgelenken, zur spanabhebenden Bearbeitung auf einer Werkzeugmaschine mit einer antreibbaren Werkstückspindel bekannt. Auf der Werkstückspindel ist eine Spanneinrichtung angeordnet, die eine Mehrzahl von Spannelementen und umfasst, welche mit an dem Werkstück ausgebildete Spannflächen zusammenwirken, um das Werkstück verdrehsicher zu halten. Die Spannelemente sind in der Spannposition arretierbar.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand für Prüflinge, insbesondere für Getriebe, zu schaffen, bei welchem Prüflinge mit verschiedenen Außenabmessungen und Außenformen aufgenommen werden können, ohne mehrere verschiedene Prüflingträger zu wechseln oder bevorraten zu müssen.
-
Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Prüfstand für Prüflinge gelöst.
-
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für Prüflinge mit einem Prüflingträger und einer mit diesem kuppelbaren Antriebsvorrichtung mit auf dem Prüflingträger angeordneten Spannzylindern zur Befestigung des Prüflings auf dem Prüflingträger. Die Spannzylinder sind mit Positionsantrieben versehen, über welche die Position der Spannzylinder zum Prüflingträger veränderbar ist. Die radiale Position und die Winkelposition der Spannzylinder sind unabhängig voneinander veränderbar. Hierbei besteht die Möglichkeit, eine einem Prüfling zugeordnete Position der Spannzylinder in einer Recheneinheit abzuspeichern, wodurch sich bei der Prüfung dieses Prüflings die Position der Spannzylinder automatisch einstellt. Die Winkelposition eines jeden Spannzylinders ist über Zahnbogensegment und ein mit diesem in Eingriff stehendes und ein von einem Antriebsmotor mittelbar oder unmittelbar antreibendes Zahnrad verstellbar. Das Zahnbogensegment ist mit einem Verstellschlitten und dieser mit dem Spannzylinder verbunden. Der Verstellschlitten für die Winkelverschraubung weist am inneren und äußeren Führungsring in Umfangsrichtung vorzugsweise Gleitführungen auf. Vorzugsweise sind diese kunststoffbeschichtet und weisen eine Zentralschmierung auf, wodurch ein reibungsarmer Betrieb sichergestellt wird.
-
Erforderliche Schlauchleitungen und Kabelverbindungen zur Energieversorgung sind in Energieführungsketten angeordnet und durch diese vor Beschädigung geschützt. Die radiale Verstellung der Spannzylinder zum zentrischen Antrieb erfolgt vorzugsweise über Motore mit Bremsen und Absolutwertgebern, welche vorzugsweise über ein Umlenkgetriebe, z. B. ein Kegelrad oder Riemengetriebe, eine Kugelrollspindel antreiben. Die Spindelmutter ist mit einem Linearschlitten verbunden, auf welchem der hydraulische Spannzylinder befestigt ist. Der Linearschlitten ist vorzugsweise über Gleitführungen gelagert, welche sich bei den hohen statischen Punktbelastungen positiv auszeichnen. Um den Prüfling zu wechseln, werden die Spannzylinder, welche radial verstellbar sind, auf den maximal radialen Abstand zum zentrischen Antrieb bewegt, wodurch der Prüfling ohne störende Spannzylinder gewechselt werden kann. Die Spannzylinder sind vorzugsweise als hydraulische Kolbenzylinder ausgebildet, welche einen großen Spannhub aufweisen und am Ende des Kolbens mit schlanken Spanneisen ausgestattet sind. Dadurch ist es möglich, verschiedenste Werkstückkonturen der Prüflinge befestigen zu können. Die Betätigung des Spannzylinders ist vorzugsweise druck- und endlagenüberwacht, um ein sicheres Befestigen des Prüflings zu gewährleisten. Für einfachere Anwendungsfälle besteht auch die Möglichkeit, manuelle, hydraulische oder pneumatische Verstelleinrichtungen mit und ohne Meßsystem mit den Spannzylindern zu verbinden. Um eine definierte Position des Prüflings auf dem Prüfstand zu gewährleisten, weist der Prüfstand Positionsstifte auf, welche aus dem Prüflingträger herausragen und in definierte Vertiefungen im Prüfling eingreifen, wodurch eine exakte Positionierung des Prüflings auf dem Prüfstand gewährleistet ist. Um verschiedene Prüflinge mit unterschiedlichen Anordnungen von definierten Vertiefungen auf dem Prüfstand zentrieren zu können, weist der Prüflingträger eine Vielzahl von Positionsstiften auf, welche vorzugsweise über Federkraft im Prüflingträger versenkbar und mit Hilfe von Druckbeaufschlagung aus dem Prüflingträger herausbewegbar sind. Somit ist es möglich, je nach Druckbeaufschlagung definierter Positionsstifte unterschiedliche Prüflinge auf dem Prüfstand zu zentrieren. Vorzugsweise sind die Positionsstifte in einem separaten Trägerring angeordnet, welcher drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung erfolgt vorzugsweise über einen Motor mit Bremse und Absolutwertgeber, welcher über ein Planetengetriebe und ein Zahnritzel in ein mit dem Trägerring verbundenes Zahnsegment eingreift. Vorzugsweise ist der Trägerring über eine Gleitlagerung gelagert und es wird, um Schwingungen während der Prüfung zu reduzieren, der Trägerring vorzugsweise über zwei Federspanneinheiten gegen den Prüflingträger gepreßt. Die vorzugsweise hydraulischen Spannzylinder verstärken die Anpreßkraft zusätzlich und versteifen den gesamten Aufbau. Um die Positioniergenauigkeit des Prüflings auf dem Prüfstand zu verbessern, wird der Trägerring auf Anschläge positioniert. Diese Positionen werden vorzugsweise über Präzisionsschalter abgefragt. Die Betätigung der Positionsstifte erfolgt vorzugsweise hydraulisch mit Endlagenüberwachung. Über eine Federrückstellung werden die Positionsstifte in ihre Grundstellung zurückbewegt. Vorzugsweise erfolgt die Druckmittelzuführung über hydraulische Drehdurchführungen. Alle Positionen der Spannzylinder und der Positionsstifte sind vorzugsweise vollautomatisch frei programmierbar. Somit ist es möglich, verschiedenste Prüflinge auf einem Prüfstand mit einem Prüflingträger abzuprüfen.
-
Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
-
Es zeigen:
- 1 eine Abbildung des Prüfstands mit Prüflingträger und Spannzylinder;
- 2 einen Prüflingträger mit Spannzylinder und Prüfling;
- 3 einen Prüflingträger mit Spannzylinder und Prüfling;
- 4 einen Schnitt durch den Prüfstand;
- 5 eine Vorderansicht des Prüfstands und
- 6 eine Ansicht der Rückseite des Prüfstands.
-
Fig. 1:
-
Auf dem Prüflingträger 1 sind Spannzylinder 2 mit Spannelementen 3 angeordnet. Durch Druckbeaufschlagung des Spannzylinders 2 bewegt sich das Spannelement 3 in Richtung Prüflingträger und preßt somit einen sich auf dem Prüflingträger befindlichen Prüfling auf den Prüflingträger. Die Spannzylinder sind in Linearführungen 4 gelagert und können radial verschoben werden. Jedem Spannzylinder 2 ist ein Zahnbogensegment 5 zugeordnet, welches mit einem Verstellschlitten 6 verbunden ist. Wird das Zahnbogensegment 5 angetrieben, so verändern die Spannzylinder 2 ihre Position zueinander.
-
Fig. 2:
-
Ein Prüfling 7 wird über Spannelemente 3 auf den Prüflingträger 1 gepreßt und somit auf diesem befestigt. In Abhängigkeit von der Außenform des Prüflings 7 wurde die Winkelposition und die radiale Position der Spannelemente 3 so verändert, dass der Prüfling 7 auf dem Prüflingträger 1 befestigt werden kann.
-
Fig. 3:
-
Spannelemente 3 pressen den Prüfling 7 auf den Prüflingträger 1. Durch Veränderung der Winkelposition und der radialen Position kann der Prüfling 7 auf dem Prüflingträger 1 befestigt werden.
-
Fig. 4:
-
Spannelemente 3 sind auf einem Spannzylinder 2 befestigt. Bei Betätigen des Spannzylinders 2 wird ein nicht dargestellter Prüfling über die Spannelemente 3 auf einen Trägerring 8, welcher auf dem Prüflingträger 1 befestigt ist, gepreßt. Im Trägerring 8 sind Positionsstifte 9 angeordnet, welche über Federkraft der Feder 10 in ihrer Ausgangsposition gehalten werden. Durch Druckbeaufschlagung am Zylinder 11 wird der Positionsstift 9 aus dem Trägerring 8 herausbewegt, um so die Funktion eines Zentrierstifts für den Prüfling zu übernehmen. Der Trägerring 8 weist mehrere Positionsstifte 9 auf, welche, je nach Prüfling, unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagt werden können. Der Trägerring 8 ist drehbar im Prüflingträger 1 gelagert und kann über einen Antriebsmotor 18 gedreht werden. Der Antriebsmotor 12 treibt über ein Umlenkgetriebe 13 und eine Kugelrollspindel 14 mit Spindelmutter 15 einen Linearschlitten 16 an. Somit kann, je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 12, der Spannzylinder 2 in seiner radialen Richtung verstellt werden. Der Antriebsmotor 17 treibt über ein Planetengetriebe 19 ein Zahnrad 20 an, welches mit einem Zahnbogensegment 21 in Wirkverbindung steht, wodurch der Spannzylinder 2 in seiner Winkelposition veränderbar ist.
-
Fig. 5:
-
Über Positionsstifte 9, welche wahlweise mit Druck beaufschlagbar sind, kann ein nicht dargestellter Prüfling auf dem Trägerring 8 zentriert werden. Über Spannelemente 3 wird der Prüfling auf den Trägerring 8 gepreßt. Die Winkelverstellung der Spannelemente 3 zueinander erfolgt, indem ein Zahnrad 20 mit einem Zahnbogensegment 21 in Wirkverbindung steht. Über den Antriebsmotor 12, das Umlenkgetriebe 13 und den Linearschlitten 16 werden die Spannelemente in radialer Richtung bewegt. Indem automatisch, je nach Prüfling, die Positionsstifte 9 aktiviert, der Trägerring 8 verdreht, die Spannelemente 3 in radialer Richtung und in ihrer Winkelposition zueinander verändert werden, ist es möglich, verschiedenste Prüflinge auf einem Prüfstand zu prüfen.
-
Fig. 6:
-
Der Trägerring 8 steht über ein Zahnbogensegment 22 mit dem Antriebsmotor 18 in Wirkverbindung und ist drehbar gelagert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Prüflingträger
- 2
- Spannzylinder
- 3
- Spannelemente
- 4
- Linearführungen
- 5
- Zahnbogensegment
- 6
- Verstellschlitten
- 7
- Prüfling
- 8
- Trägerring
- 9
- Positionsstifte
- 10
- Feder
- 11
- Zylinder
- 12
- Antriebsmotor
- 13
- Umlenkelemente
- 14
- Kugelrollspindel
- 15
- Spindelmutter
- 16
- Linearschlitten
- 17
- Antriebsmotor
- 18
- Antriebsmotor
- 19
- Planetengetriebe
- 20
- Zahnrad
- 21
- Zahnbogensegment
- 22
- Zahnbogensegment