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Dokumentenidentifikation DE10351909A1 09.06.2005
Titel Windkanal für Landfahrzeuge
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Kaltenhauser, Albert, 80639 München, DE;
Zitzelsberger, Siegfried, 80995 München, DE
DE-Anmeldedatum 06.11.2003
DE-Aktenzeichen 10351909
Offenlegungstag 09.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2005
IPC-Hauptklasse G01M 9/02
Zusammenfassung Allgemein bekannt ist ein Windkanal für Landfahrzeuge, bei dem sich das Landfahrzeug auf einem austauschbaren Bodenmodul befindet. Ein solches Bodenmodul kann beispielsweise eine Platte mit Aussparungen für Radwaageneinheiten sein, die die an jedem Rad des Landfahrzeugs wirkenden Kräfte und Momente messen. Die dazugehörigen Radwaageneinheiten sind unmittelbar unterhalb des Bodenmoduls angeordnet. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Windkanal für Landfahrzeuge zu schaffen, der möglichst vielseitige Test- und Messmöglichkeiten bietet.
Erfindungsgemäß befindet sich ein Landfahrzeug (4) in einem Windkanal auf einem austauschbaren Bodenmodul (2). Unter dem austauschbaren Bodenmodul (2) ist ein Freiraum. Der Freiraum kann je nach Anforderung mit leicht wechselbaren Messvorrichtungen bestückt werden. Die Messvorrichtungen sind bevorzugt modular aufgebaut, sodass sie schnell und problemlos und gegebenenfalls auch zumindest teilautomatisiert wechselbar sind. So befinden sich immer nur die tatsächlich benötigten Messvorrichtungen in dem Freiraum, statt dass permanent alle nur denkbaren Messvorrichtungen vorgehalten werden müssen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Windkanal für Landfahrzeuge gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Allgemein bekannt ist ein Windkanal für Landfahrzeuge, bei dem sich das Landfahrzeug auf einem austauschbaren Bodenmodul befindet. Ein solches Bodenmodul kann beispielsweise eine Platte mit Aussparungen für Radwaageneinheiten sein, die die an jedem Rad des Landfahrzeugs wirkenden Kräfte und Momente messen. Die dazugehörigen Radwaageneinheiten sind unmittelbar unterhalb des Bodenmoduls angeordnet und weisen eine Verlagerbarkeit auf, um an die unterschiedlichen Radstände und Spurweiten unterschiedlicher Fahrzeuge angepasst werden zu können. Ein anderes Bodenmodul kann ein Laufband sein, auf dem das Landfahrzeug abrollen kann. Durch die Austauschbarkeit der Bodenmodule können in dem Windkanal verschiedene Tests und Messungen durchgeführt werden. Um einen möglichst schnellen Wechsel sicherzustellen, kann ein Bodenmodulwechselsystem vorgesehen sein, dass den Bodenmodulwechsel zumindest teilweise automatisiert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Windkanal für Landfahrzeuge zu schaffen, der möglichst vielseitige Test- und Messmöglichkeiten bietet.

Diese Aufgabe wird durch einen Windkanal für Landfahrzeuge mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß befindet sich ein Landfahrzeug in einem Windkanal auf einem austauschbaren Bodenmodul. Unter dem austauschbaren Bodenmodul ist ein Freiraum. Der Freiraum weist günstigerweise als Minimum eine Höhe von 1 m auf. Realistischer sind Höhen von sogar 2 bis 3m. Die bekannten Windkanäle mit wechselbaren Bodenmodulen weisen eine sehr hohe Verschachtelung verschiedener Einbauten auf, die zu großen Teilen unmittelbar unter dem Bodenmodul angeordnet sind. Dies geht einerseits mit einem hohen Kostenaufwand einher, andererseits ist die Kalibrierung und Temperaturstabilität ein Problem im Messbetrieb. Kerngedanke der Erfindung dagegen ist es, unter dem wechselbaren Bodenmodul einen Freiraum frei zu halten, der je nach Anforderung mit leicht wechselbaren Messvorrichtungen bestückt werden kann. Die Messvorrichtungen sind bevorzugt modular aufgebaut, sodass sie schnell und problemlos und gegebenenfalls auch zumindest teilautomatisiert wechselbar sind. So befinden sich immer nur die tatsächlich benötigten Messvorrichtungen in dem Freiraum, statt dass permanent alle nur denkbaren Messvorrichtungen vorgehalten werden müssen.

Der Freiraum kann mit geringen Rüstzeiten mit den verschiedensten Messvorrichtungen bestückt werden und so an die jeweiligen Messaufgaben angepasst werden. Anders als beim Stand der Technik sind nicht alle nur denkbaren Messvorrichtungen ineinandergeschachtelt fest angebracht, sondern nur die jeweils benötigten Messvorrichtungen befinden sich in dem Freiraum. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität und eine leichte Anpassbarkeit an neue Messtechniken. Im Betrieb sind die jeweiligen Messvorrichtungen vergleichsweise gut zugänglich und einfach zu kalibrieren.

Die Entwicklung und der Einsatz neuer Messtechniken ist ohne lange Ausfallzeiten des Windkanals möglich, da die Messvorrichtungen als Module außerhalb des Windkanals aufgebaut und vorbereitet werden können. Die verschiedenen Messmodule können beispielsweise unterhalb oder seitlich des Freiraums in einem „Paternoster" oder Regalsystem gelagert oder aus dem Freiraum nach oben ausgefahren und gestapelt werden.

Vorteilhafterweise ist ein Bodenmodul ein Glasboden. Ein Glasboden ist lichtdurchlässig, sodass optische Messvorrichtungen in dem Freiraum angeordnet werden können. Dadurch können beispielsweise Schwingungen im unteren Bereich des Landfahrzeugs durch Interferenzmessungen mit einem Laser gemessen werden. Außerdem kann der Glasboden als Verschmutzungsmodul verwendet werden. Der Glasboden schützt dann alle im Freiraum darunter angeordneten Messvorrichtungen vor Verschmutzung. Der Glasboden selber kann bei Bedarf ebenfalls beispielsweise mit einer Schutzfolie vor Verschmutzung geschützt werden.

Ein anderes Bodenmodul kann Aussparungen für Radwaageneinheiten aufweisen. Derartige Radwaageneinheiten bauen üblicherweise relativ hoch und sind unterhalb des Bodenmoduls so angeordnet, dass die Radaufnahmen der Radwaageneinheiten in ihrer Gebrauchsstellung in etwa auf der Höhe des Bodenmoduls sind. Die Radwaageneinheiten befinden sich damit in der Gebrauchsstellung zwangsweise im Freiraum. Um damit nicht die Vorteile des flexibel nutzbaren Freiraums wieder zu verlieren, können die Radwaageneinheiten günstigerweise in eine Bereitschaftsstellung unterhalb des Bodenmoduls abgesenkt werden. Aus dieser Bereitschaftsstellung können sie bevorzugt in eine Nichtgebrauchsstellung außerhalb des Freiraums verlagert werden. Die bisher bekannten Verlagerungsmöglichkeiten zur Anpassung an unterschiedliche Achsabstände und Spurweiten unterschiedlicher Landfahrzeuge spielen sich alle innerhalb sehr enger Grenzen ab. Die erfindungsgemäße Verlagerbarkeit weist erheblich größere mögliche Verlagerungswege auf, da nur so die Radwaageneinheiten vollständig aus dem Freiraum heraus verlagert werden können.

Günstigerweise kann anstelle aller Radwaageneinheiten auch nur eine Radwaageneinheit in eine Gebrauchsstellung etwa in der Mitte des Freiraums verlagert werden. Diese Radwaageneinheit kann dann als Modellwaage dienen. Für erste aerodynamische Abschätzungen werden häufig nicht 1:1 Modelle, sondern Modelle in einem kleineren Maßstab aufgebaut. Diese kleineren Modelle werden üblicherweise auf eine einzige Waageneinheit gestellt. Wenn nun eine der Radwaageneinheiten entsprechend in den mittleren Bereich des Freiraums verlagerbar ist, kann sie die Funktion einer solchen Modellwaage übernehmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:

1 Eine Draufsicht auf ein Modul eines Windkanals zur Aufnahme eines PKWs,

2 eine Seitenansicht einer Radwaageneinheit in der Gebrauchsstellung,

3 eine Seitenansicht der Radwaageneinheit von 2 in der Hebebühnenstellung und

4 eine Seitenansicht der Radwaageneinheit von 2 in der Bereitschaftsstellung.

In 1 ist eine Drehscheibe 1 in einem Windkanal für Landfahrzeuge dargestellt, die eine Aufnahme für ein Bodenmodul 2 aufweist. Das zu testende Landfahrzeug befindet sich üblicherweise auf dem Bodenmodul 2. Das Bodenmodul 2 in der Aufnahme der Drehscheibe 1 ist halbautomatisch schnell austauschbar. So kann beispielsweise ein Waagenmodul, ein Laufband oder ein Glasboden als Bodenmodul 2 zum Einsatz kommen. Auf dem Laufband kann das Landfahrzeug wie auf einer normalen Fahrbahn abrollen, sodass die Einflüsse der Räder und der relativ zum Fahrzeug bewegten Fahrbahn berücksichtigt werden können. Unterhalb des Bodenmoduls 2 befindet sich ein großer Freiraum mit einer Höhe von ca. 2m.

Im Grundzustand ist der Freiraum leer. Je nach Notwendigkeit können allerdings in dem Freiraum wechselbare Messvorrichtungen angebracht werden. Diese sind modular aufgebaut, sodass ein automatisierter schneller Wechsel der Messvorrichtungen möglich ist.

In der 1 ist als Bodenmodul 2 das Waagenmodul dargestellt. Dieses Waagenmodul weist vier Aussparungen auf, damit unter jedem Rad des PKWs eine Radwaageneinheit 3 angeordnet werden kann. Diese Radwaageneinheiten 3 sind relativ hoch und befinden sich in dem Freiraum. Nur die Radaufnahmen der Radwaageneinheiten 3 ragen durch die Aussparungen des Bodenmoduls 3 und schließen etwa plan mit dem Bodenmodul 2 ab. Die Radwaageneinheiten 3 sind – wie es bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist – in der Ebene des Bodenmoduls 2 geringfügig verlagerbar, um unterschiedliche Radstände und unterschiedliche Achsabstände bei unterschiedlichen PKWs ausgleichen zu können. Die Radwaageneinheiten 3 werden allerdings nur bei wenigen Messungen benötigt. Damit sie bei allen anderen Messungen nicht unnötig den Freiraum belegen, können die Radwaageneinheiten 3 – wie in 2 und 4 gezeigt – aus der Gebrauchsstellung (2) in eine Bereitschaftsstellung (4) unter das Niveau des Bodenmoduls 2 abgesenkt werden, sodass sie seitlich aus dem Freiraum heraus in eine Nichtgebrauchsstellung verlagert werden können, wie es in 1 mit den Pfeilen und den gestrichelten Linien angedeutet ist.

Darüber hinaus können die Radwaageneinheiten 3 – wie in 3 gezeigt – den PKW 4 vom Bodenmodul 2 nach oben ähnlich wie eine Hebebühne anheben. Dadurch können Arbeiten an der Fahrzeugunterseite durchgeführt werden, ohne dass hinterher einige Messeinrichtungen neu kalibriert werden müssen, da der PKW 4 nach dem Absenken auf das Bodenmodul 2 wieder an genau derselben Stelle aufsetzt.


Anspruch[de]
  1. Windkanal für Landfahrzeuge (4), wobei das Landfahrzeug (4) sich auf einem austauschbaren Bodenmodul (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich unter dem austauschbaren Bodenmodul (2) ein Freiraum befindet.
  2. Windkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum eine Höhe von mindestens 1 m hat.
  3. Windkanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Freiraum wechselbare Messvorrichtungen angeordnet werden können.
  4. Windkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtungen modular und gegebenenfalls zumindest teilautomatisiert wechselbar sind.
  5. Windkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bodenmodul (2) ein Glasboden ist.
  6. Windkanal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Freiraum zumindest eine optische Messvorrichtung angeordnet werden kann.
  7. Windkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bodenmodul (2) Aussparungen für Radwaageneinheiten (3) aufweist.
  8. Windkanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Radwaageneinheiten (3) unterhalb des Bodenmoduls (2) aus einer Nichtgebrauchsstellung, in der sie sich außerhalb des Freiraums befinden, in eine Bereitschaftsstellung im Freiraum verlagerbar sind.
  9. Windkanal nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radwaageneinheiten (3) aus der Bereitschaftsstellung unterhalb des Bodenmoduls (2) in eine Gebrauchsstellung anhebbar sind, in der sich die Radaufnahmen der Radwaageneinheiten (3) etwa auf der Höhe des Bodenmoduls (2) befinden.
  10. Windkanal nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radwaageneinheiten (3) aus der Gebrauchsstellung in eine Hebebühnenstellung anhebbar sind.
  11. Windkanal nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Radwaageneinheiten (3) in eine Gebrauchsstellung etwa in der Mitte des Freiraums verlagerbar ist, wobei sich die Radaufnahme der Radwaageneinheit (3) etwa auf der Höhe des Bodenmoduls (2) befindet, sodass die Radwaageneinheit (3) als Modellwaage dienen kann.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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