DE4014558A1 - Laufrad fuer eine reifenpruefmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für eine Reifenprüf­ maschine mit einer Nabe, einer hohlzylindrischen Prüftrommel und einer Stützeinrichtung, mit welcher die Prüftrommel an der Nabe abgestützt ist.

In den Reifenprüfmaschinen wird der zu prüfende Reifen in aller Regel an der äußeren Umfangsfläche der Prüftrommel mit Belastung abgerollt. Die Prüfgeschwindigkeiten, mit denen der Reifen umläuft, sind sehr hoch und betragen in bekannten Reifenprüfmaschinen über 300 km/h. Es ist daher erforderlich, daß das Laufrad mit hoher Drehzahl umläuft.

In den Fig. 1 und 2 ist ein bekanntes Laufrad für eine Reifenprüfmaschine dargestellt. Die Fig. 1 zeigt in der linken Hälfte eine Draufsicht auf ein Laufrad und in der rechten Hälfte einen Schnitt in der axialen Mittelebene des Laufrades. Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Schnitt­ linie A-C in der Fig. 1. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Laufrad wird die Stützeinrichtung zwischen Nabe 32 und Prüftrommel 33 zusätzlich zu zwei seitlichen ebenen Stützscheiben 17 von radial verlaufenden Speichen 14 und Rippen 15 gebildet. Es hat sich gezeigt, daß bei hohen Prüfgeschwindigkeiten sich der als Prüftrommel 33 ausgebil­ dete Laufkranz, auf dessen Außenfläche der zu prüfende Rei­ fen mit Druck aufgesetzt wird, durch Zentrifugalkräfte oder durch die äußere Belastung ungleichmäßig auf der Lauffläche verformt. Wenn während der Reifenprüfung zur Überprüfung der Reifengleichförmigkeit Kraftungleichförmigkeitsmessungen durchgeführt werden, werden die Meßwerte durch die angespro­ chenen Verformungen des Laufrades verfälscht. Man benötigt einen erheblichen meßtechnischen Aufwand, um diese Meßwert­ verfälschungen wieder zu kompensieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei dem Verformungen des Laufrad­ aufbaus, insbesondere im Bereich des als Prüftrommel ausge­ bildeten Laufkranzes, vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Laufrad der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stützeinrich­ tung zwischen Nabe und Prüftrommel ausschließlich aus Schei­ ben, die als ringförmige Stützscheiben ausgebildet sind, be­ steht, und daß mindestens drei Scheiben, die bezüglich einer axialen Mittelebene symmetrisch angeordnet sind, die Stütz­ einrichtung bilden.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion des Laufrades hat man eine Stützeinrichtung zwischen Nabe und Prüftrommel in aus­ schließlicher Scheibenbauweise. Auf diese Weise wird gewähr­ leistet, daß man sowohl in radialer als auch in axialer Rich­ tung eine verbesserte Steifigkeit des Laufrades hat, die in radialer Richtung einheitlich ausgebildet ist. Bei hoher Drehzahl auftretende Fliehkräfte verursachen daher keinerlei Verformungen mehr an der Konstruktion des Laufrades. Außer­ dem ist es möglich, mit dem Laufrad äußere Belastungen wegen der erhöhten Steifigkeit ohne weiteres aufzunehmen. Durch die Stützeinrichtung zwischen Nabe und Prüftrommel in Scheiben­ bauweise gewinnt man eine geometrisch stabile Konstruktion, weshalb man dünneres Material für das Laufrad verwenden kann, wodurch sich niedrigere Trägheitsmomente, welche bei den hohen Drehzahlen von Bedeutung sind und insbesondere bei hochdynamischen Prüfungen eine Verbesserung der Meßempfind­ lichkeit bringen, erreichen lassen.

Außerdem läßt sich gegenüber der bekannten Konstruktion eine Verkürzung der Verbindungsstellen zwischen der Stützeinrich­ tung und der Nabe und der Prüftrommel, welche in herkömm­ licher Weise durch Schweißnähte gebildet werden, erreichen. Beim erfindungsgemäßen Aufbau sind die Verbindungsstellen um etwa 60% kürzer als bei der bekannten Konstruktion. Dies wirkt sich nicht nur schweißtechnisch günstiger aus, sondern auch die Steifigkeit in radialer und axialer Richtung wird hierdurch verbessert.

Anhand der beigefügten Figuren wird an Ausführungsbeispielen die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung eine Draufsicht auf ein bekanntes Laufrad;

Fig. 2 eine schnittbildliche Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Laufrades entlang der Schnittlinie A-C;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungs­ beispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels mit der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht;

Fig. 6 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht; und

Fig. 8 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7.

Die als Ausführungsbeispiele gezeigten Laufräder 1 in den Fig. 3 bis 8 besitzen eine Nabe 2 und einen als Prüftrommel 3 ausgebildeten Laufkranz. Die Prüftrommel 3 ist über eine Stützeinrichtung 4, welche ausschließlich in Scheibenbauweise ausgebildet ist, an einer Nabe 2 abgestützt. Die Nabe 2 kann in bekannter, nicht näher dargestellter Art und Weise in einer Reifenprüfmaschine gelagert werden. In den dargestell­ ten Ausführungsbeispielen besteht die Stützeinrichtung 4 in Scheibenbauweise aus einer Kombination von wenigstens zwei kegelig ausgebildeten Scheiben 7, 8 (Fig. 4) bzw. 5, 6 (Fig. 6 und 8) sowie aus mindestens einer ebenen Scheibe (Scheibe 9 in Fig. 6 bzw. Scheiben 10, 11 in Fig. 8 bzw. Scheiben 12, 13 in Fig. 4). Die als Stützscheiben zwischen der Nabe 2 und der Prüftrommel 3 wirkenden Scheiben sind be­ züglich einer axialen Mittelebene M symmetrisch angeordnet. Die ebenen Scheiben liegen parallel zur axialen Mittelebene M des Laufrades 1. Bei dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 6 liegt die einzige ebene Stützscheibe 9 in dieser axialen Mit­ telebene M. Die Stützscheiben sind in Form von Ringscheiben ausgeführt, wobei die Innenumfänge der Ringscheiben mit der Nabe 2 und die Außenumfänge der Ringscheiben mit der Prüf­ trommel 3, insbesondere der Innenseite der Prüftrommel 3, verbunden sind. Die Verbindungsstellen 18, 19 sowie 20, 21 und 26, 27 mit der Nabe 2 in den Ausführungsbeispielen der Fig. 6, 8 und 4 sowie die Verbindungsstellen 22, 23 sowie 24, 25 und 28, 29 zwischen den Außenumfängen der ring­ förmigen Stützscheiben mit der Prüftrommel 3 sind bevorzugt Schweißstellen bzw. Schweißnähte. Bei der Erfindung sind mithin alle Verbindungsstellen zwischen Nabe 2 und Prüf­ trommel 3 um eine Drehachse D des Laufrades 1 angeordnete kreisförmige Verbindungsstellen, die bevorzugt als Schweiß­ nähte ausgebildet sind.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 sind zwei äußere Scheiben 12, 13 als Stützscheiben vorgesehen, die eben aus­ gebildet sind. Diese beiden äußeren ebenen Scheiben 12, 13 sind an den axialen Enden der Nabe 2 und der Prüftrommel 3 in den kreisförmigen Verbindungsstellen 26, 27 und 28, 29 mit Nabe 2 und Prüftrommel 3 verbunden. Die beiden innen liegenden kegelförmigen Scheiben 7 und 8 sind in den Naht­ stellen 20, 21 und 24, 25 mit der Nabe 2 und der Prüftrommel 3 verbunden. Die Nahtstellen 20, 21 liegen von der Mittel­ ebene M weiter weg als die beiden ringförmigen Verbindungs­ stellen 24 und 25. Die kegeligen Scheiben sind gegenüber der axialen Mittelebene M schräg angeordnet.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungs­ beispiel werden die beiden äußeren Stützscheiben von den kegeligen Scheiben 5 und 6 gebildet. Die kreisförmigen Ver­ bindungsstellen 18, 19 zwischen der Nabe 2 und den Scheiben 5 und 6 liegen an den axialen Enden der Nabe 2. Die Verbin­ dungsstellen 22 und 23 zwischen den Scheiben 5 und 6 und der Innenseite der Prüftrommel 3 liegen nach innen in Richtung zur axialen Mittelebene M hin verschoben. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist eine einzige ebene Scheibe 9, die in der axialen Mittelebene M liegt, zwischen den beiden äußeren kegeligen Stützscheiben 5 und 6 vorgesehen.

Bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungs­ beispiel sind die beiden kegeligen Scheiben 5 und 6 die äußeren Stützscheiben. Die Verbindungsstellen 18 und 19 zwischen den Scheiben und der Nabe 2 sowie die Verbindungs­ stellen 22 und 23 zwischen den Scheiben 5 und 6 und der Prüftrommel 3 besitzen etwa die gleiche Anordnung wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6. Anstelle der einzigen in der Fig. 6 gezeigten ebenen Scheibe 9 werden beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 7 und 8 zwei innere ebene Scheiben 10 und 11 als Stützscheiben vorgesehen. Diese Stützscheiben 10 und 11 erstrecken sich parallel zur axialen Mittelebene M und sind symmetrisch beidseitig zur axialen Mittelebene M zwischen den äußeren kegeligen Scheiben 5 und 6 angeordnet.

Auch die beiden innen angeordneten ebenen ringförmigen Scheiben 10 und 11 (Fig. 8) sowie die einzelne innen ange­ ordnete Scheibe 9 (Fig. 6) sind in ringförmigen, um die ge­ meinsame Drehachse D angeordneten Verbindungsstellen, die in den Figuren nicht näher bezeichnet sind, mit der Nabe 2 und der Prüftrommel 3 verbunden. Auch diese Verbindungs­ stellen sind bevorzugt als Schweißnähte ausgebildet.

Wie die Figuren zeigen, können in den jeweils außen liegen­ den Scheiben kreisförmige Ausnehmungen, die jeweils gleiche Winkelabstände besitzen wie beispielsweise die bekannte Aus­ führungsform in der Fig. 1, vorgesehen sein. Bei den darge­ stellten Ausführungsbeispielen in den Fig. 3 bis 8 sind jeweils nur zwei derartige Ausnehmungen 30 und 31 darge­ stellt. Hierdurch wird eine weitere Materialverringerung erreicht, ohne daß die gleichförmige radiale Steifigkeit der Konstruktion beeinträchtigt wird.

Claims (11)

1. Laufrad für eine Reifenprüfmaschine mit einer Nabe, einer hohlzylindrischen Prüftrommel und einer Stützeinrichtung, mit welcher die Prüftrommel an der Nabe abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (4) zwischen Nabe (2) und Prüftrommel (3) ausschließlich aus Scheiben besteht und daß mindestens drei Scheiben, die bezüglich einer axialen Mittelebene (M) symmetrisch angeordnet sind, die Stützeinrichtung (4) bilden.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (4) durch eine Kombination aus wenigstens zwei kegeligen Scheiben (5, 6; 7, 8) und mindestens eine ebene Scheibe (9; 10, 11; 12, 13) gebildet ist.

3. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Ausdehnung von Nabe (2) und Prüftrommel (3) die beiden kegeligen Scheiben (5, 6) außen und mindestens eine ebene Scheibe (9; 10, 11) dazwischen angeordnet sind.

4. Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innen zwei ebene Scheiben (10, 11) angeordnet sind.

5. Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ebene Scheibe (9) in der axialen Mittelebene (M) angeordnet ist.

6. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Ausdehnung von Nabe (2) und Prüftrommel (3) zwei ebene Scheiben (12, 13) außen und zwei kegelige Scheiben (7, 8) innen angeordnet sind.

7. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Verbindungsstellen (18, 19; 20, 21) von Innenumfängen der kegeligen Scheiben (5, 6; 7, 8) mit der Nabe (2) bezüglich der axialen Mittelebene (M) weiter außen liegen als Verbindungsstellen (22, 23; 24, 25) von Außen­ umfängen der kegeligen Scheiben (5, 6; 7, 8) mit der Prüf­ trommel (3).

8. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (18, 19) der beiden außen liegenden kegeligen Scheiben (5, 6) mit der Nabe (2) an den axialen Enden der Nabe (2) liegen.

9. Laufrad nach einem der Ansprüche 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (26, 27 und 28, 29) zwischen den beiden ebenen außen liegenden Scheiben (12, 13) und der Nabe (2) sowie der Prüftrommel (3) an den axialen Enden der Nabe (2) und der Prüftrommel (3) liegen.

10. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsstellen auf Kreisen, deren Mittelpunkte in der Drehachse (D) des Laufrades liegen, an­ geordnet sind.

11. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ebenen Scheiben parallel zur axialen Mittelebene (M) angeordnet sind.