Details

In Kettenkampffahrzeugen und schweren gepanzerten Plattformen sitzt das seitliche Getriebe genau dort, wo die Belastung am höchsten ist: hohes Motordrehmoment, plötzliche Stoßlasten durch unwegsames Gelände, Wärmestau durch lange Einsätze und ständige Richtungswechsel. Es bekommt keine Anerkennung – aber wenn es ausfällt, bewegt sich das Fahrzeug nicht mehr. Keine Lenkung, keine Manövrierfähigkeit, keine Mission.

Dieser Prüfstand existiert, um das seitliche Getriebe unter kontrollierter, instrumentierter Belastung zu prüfen, bevor es jemals ein Fahrzeug erreicht.
Das elektrische und hydraulische System für den Side Gear Box (LH & RH) Teststand ist als produktionsfähige Prüfanlage konzipiert, nicht als symbolische Testeinrichtung. Anstatt nur die Eingangswelle für ein paar Minuten zu drehen und eine Checkliste abzuhaken, stellt der Prüfstand das tatsächliche Betriebsfenster nach:
• Das Schmiermittel wird auf hohe, realistische Temperaturen erhitzt – nicht nur auf lauwarme Werkstattbedingungen.
• Öl wird unter Druck durch das Getriebe gepumpt, sodass Schmierkanäle und Spaltmaße realistisch beansprucht werden.
• Eine kontrollierte Bremslast wird aufgebracht, damit der Zahnradtrieb tatsächlich arbeitet und nicht frei läuft.
• Kupplungs- und Gangschaltzylinder werden hydraulisch betätigt und simulieren die tatsächlichen Betätigungskräfte und -abläufe im Fahrzeug.
• Drehmoment, Drehzahl (RPM), Temperatur, Druck, Geräusch und Vibration werden in Echtzeit überwacht, sodass man genau sieht, wie sich das Getriebe verhält – nicht nur, ob es die Prüfung überstanden hat.

Unter der Haube kombiniert der Prüfstand:
• Hochleistungs-Schmier- und Betätigungshydraulikaggregate
• Einen hochleistungsfähigen asynchronen Servoantrieb zur kontrollierten mechanischen Energieeinbringung
• Dedizierte Hydraulikkreise für Ölzirkulation und Betätigungsfunktionen
• Eine PLC–HMI-basierte Automations- und Datenerfassungsplattform
• Ein eng integriertes Sensorsystem für anspruchsvolle Diagnostik-, QA- und Entwicklungsaufgaben
Kurz gesagt: Diese Maschine verwandelt die Prüfung eines seitlichen Getriebes von einer subjektiven „klingt okay“-Beurteilung in einen wiederholbaren, datengestützten Validierungsprozess – im Grunde ein komplettes Side-Gear-Box-Testlabor in einem integrierten System.

1. Zweck & Funktionsumfang
Der Prüfstand ist für umfassende, wiederholbare Tests sowohl der linken (LH) als auch der rechten (RH) Side Gear Boxes konzipiert, einschließlich mehrerer Varianten derselben Baureihe. Er eignet sich sowohl für Produktions-QA als auch für F&E.

Er ermöglicht Ihnen:

• Validierung der mechanischen Leistung  
  ▹Überprüfen, ob das Getriebe das erforderliche Drehmoment ohne ungewöhnliche Geräusche, Vibrationen oder Überhitzung übertragen kann.  
  ▹Bestätigen des korrekten Betriebs in allen Gängen unter leichter und hoher Last.

• Überprüfung des Schalt- und Betätigungsverhaltens  
  ▹Bewertung der Sanftheit und Wiederholbarkeit des Kupplungs-Ein-/Ausrückens.  
  ▹Sicherstellen, dass der Schaltmechanismus jede Gangposition erreicht und sicher hält.  
  ▹Prüfung der Bremsbetätigung unter kontrollierter Hydrauliklast während des Drehbetriebs.

• Bewertung des thermischen Verhaltens und der Schmierung  
  ▹Untersuchung des Öltemperaturanstiegs unter Dauerlast und in Belastungstests.  
  ▹Analyse des Getriebeverhaltens bei erhöhten Öltemperaturen, ähnlich realen Einsatzbedingungen.

• Analyse von NVH- und Ermüdungstrends  
  ▹Erfassung von Geräusch- und Vibrationsprofilen über den gesamten Drehzahlbereich.  
  ▹Identifizierung früher Anzeichen von Fehlausrichtung, Lagerschäden, Zahnflankenpitting oder anderen internen Problemen.

• Standardisierung von Abnahmekriterien  
  ▹Durchführung standardisierter Testzyklen für jedes Getriebe, das das Werk verlässt.  
  ▹Protokollierung der Parameter zur Rückverfolgbarkeit und Korrelation mit Felddaten.

2. Hydraulische Architektur
Das Hydrauliksystem ist in zwei logische Teilsysteme aufgeteilt:
1. Schmierung / Ölzirkulation & Heizung  
2. Betätigung (Kupplung, Gangschaltung, Bremse)  
Diese Trennung verbessert Zuverlässigkeit, Steuerbarkeit und Wartungsfreundlichkeit.

2.1 Schmier- & Ölzirkulationssystem
Das Schmiersystem ist verantwortlich für die Zirkulation des konditionierten Öls durch das Getriebe unter realistischen Bedingungen.

Wesentliche Merkmale:
• 400-Liter-Isoliertank  
  ▹Großes Volumen für thermische Stabilität und ausreichend Reserve für Langzeittests.  
  ▹Zur Minimierung von Lufteintrag und zur Sicherstellung eines zuverlässigen Saug- und Rücklaufverhaltens entwickelt.

• Hochtemperatur-Ölfähigkeit  
  ▹Verwendet hochwertiges Getriebeöl, geeignet für schwere Side-Gear-Box-Anwendungen.  
  ▹Ca. 20-kW-Eintauchheizung für schnelles Aufheizen und stabile Hochtemperaturleistung.  
  ▹Öltemperaturfähigkeit bis ca. 150°C für Worst-Case-Simulationen mit hoher Belastung.

• Druckumlauf  
  ▹Förderdruck etwa 18 kgf/cm², damit das Öl die internen Kanäle und kritischen Kontaktstellen erreicht.  
  ▹Mehrstufige Filtration (grob + fein), um Ölsauberkeit sicherzustellen und Getriebe sowie Pumpen zu schützen.

• Thermisches Leistungsfenster  
  ▹Typische Rücklauftemperatur während der Tests: etwa 100 ± 10°C.  
  ▹Dieses Fenster ermöglicht die Bewertung von Dichtheit, Spiel, Geräusch/Vibration und Effizienz unter heißen Betriebsbedingungen.

Praktisch testen Sie das Getriebe heiß, belastet und korrekt geschmiert – genau so, wie es im Einsatz läuft.

2.2 Betätigungshydraulikaggregat (Kupplung, Gangschaltung & Bremse)
Die Betätigungsseite ist ein separates Hydrauliksystem, das Kupplungs-, Schalt- und Bremsmechanismen antreibt.

Dieses Teilsystem umfasst:
• 40-Liter-Hydrauliktank  
  ▹Speziell für Betätigungsfunktionen, getrennt vom Schmieröl.  
  ▹Reduziert Kreuzkontamination und vereinfacht die Steuerung.

• Hochdruck-Betätigungskreis  
  ▹Arbeitsdruck bis ca. 40 kgf/cm².  
  ▹Bietet ausreichende Kraft und Geschwindigkeit für alle Betätigungszylinder.

• Dedizierte Zylinder für jede Funktion  
  ▹Kupplungszylinder – für kontrolliertes Ein-/Ausrücken der Kupplung.  
  ▹Gangschaltzylinder – bewegt den Wählhebel in die gewünschte Gangposition.  
  ▹Blockier-/Verriegelungszylinder für die Gangschaltung – stellt sicher, dass der Gang positiv gehalten wird.  
  ▹Bremszylinder – bringt kontrolliertes Bremsmoment zur Belastung des Getriebes während des Tests auf.

• Hydraulische Verteilmechanik  
  ▹Leitet Durchfluss und Druck an jeden Zylinder gemäß dem PLC-gesteuerten Testablauf.  
  ▹Ermöglicht komplexe, wiederholbare Zyklen wie:  
    ▪ Kupplung einrücken → Gang wählen → Bremse betätigen → unter Last laufen → lösen → nächster Gang.

Dies bietet wiederholbare, programmierbare Betätigung, die reale Steuereingaben wesentlich genauer nachbildet als jede manuelle Hebelbetätigung.

3. Elektrisches Antriebssystem
3.1 Hochleistungs-Asynchron-Servomotor
Die mechanische Energie wird von einem robusten asynchronen Servomotor geliefert, der speziell für Prüfstandsanwendungen ausgelegt ist.
Wesentliche Aspekte:
• Nennleistung: ca. 78–80 kW  
• Maximale Drehzahl: bis ca. 2500 RPM  
• Ausgelegt für:  
  ▹Hohe Anlaufmomentanforderungen.  
  ▹Häufige Geschwindigkeitsänderungen und dynamische Übergänge.  
  ▹Dauerlauf- und Belastungsprüfungen im Dauerbetrieb.  

Im Vergleich zu einem Standard-Induktionsmotor ermöglicht die Servokonfiguration eine präzise Kontrolle von Drehzahl und Drehmoment – entscheidend, wenn reproduzierbare, messbare Prüfbedingungen erforderlich sind und nicht nur „laufen lassen und beobachten“.

3.2 Servoantrieb & Steuerung
Der Servomotor wird durch ein mit der SPS (PLC) integriertes Servoantriebssystem gesteuert:
• Geschlossener Regelkreis mit Encoder-Rückmeldung am Motor.  
• Unterstützt:  
  ▹Konstantdrehzahlbetrieb für Ausdauer- und Wärmestauprüfungen.  
  ▹Kontrollierte Drehzahlrampen für Leistungskennfelder.  
  ▹Stufensprünge und dynamische Profile zur Simulation von Stößen und Lastwechseln.  

• Enthält Schutzfunktionen:  
  ▹Überstrom- und Überlastschutz.  
  ▹Übertemperaturschutz für Motor und Antrieb.  
  ▹Kontrollierter Stopp und sicherer Shutdown bei Fehlern oder Not-Aus.  

Damit erhalten Sie ein programmierbares Antriebsprofil für das Getriebe – statt nur einen einfachen EIN/AUS-Motor.

4. Drehmoment- & Leistungsmesstechnik
Das Drehmoment wird direkt an der Welle mit einem Inline-Drehmomentsensor gemessen:
• Messbereich: typischerweise ca. 0–300 Nm  
• Montiert zwischen Motorausgangswelle und Eingangswelle des Getriebes.  
• Erfasst:  
  ▹Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien in jedem Gang.  
  ▹Dynamisches Drehmomentverhalten beim Kupplungsbetätigen und Gangwechseln.  
  ▹Änderungen der Drehmomentanforderungen, wenn sich das Öl erwärmt und Bauteile ausdehnen.  

Damit können Sie ein klares Drehmomentsignal eines „guten Getriebes“ erstellen und frühzeitig Abweichungen bei verdächtigen Einheiten erkennen.

5. Messtechnik & Sensorik
Dieser Prüfstand ist eine voll instrumentierte Testplattform, nicht nur eine mechanische Lastmaschine. Das Sensorsystem bietet vollständige Transparenz darüber, wie sich das Getriebe verhält.

5.1 Prozess- & Zustandsensoren – Kernsensoren umfassen:

• Drehzahlsensor (RPM)  
  ▹Misst die Drehzahl über den gesamten Betriebsbereich.  
  ▹Dient zur Synchronisation von Drehmoment-, Vibrations- und Geräuschdaten mit der Drehzahl.  

• Temperatursensoren (PT100 RTDs)  
  ▹Installiert im Schmieröltank und in wichtigen Leitungen.  
  ▹Messbereich geeignet für Heißölbetrieb (0–150°C).  
  ▹Verwendet sowohl zur Überwachung als auch zur geschlossenen Temperaturregelung und Sicherheit.  

• Drucktransmitter  
  ▹Installiert in Schmier- und Betätigungskreisen.  
  ▹Überwachen:  
    ▪ Zustand des Schmieröldrucks.  
    ▪ Zylinderdrucke während Kupplung-, Gangwechsel- und Bremsbetätigung.  

• Geräuschsensor  
  ▹Misst den gesamten Geräuschpegel des Getriebes.  
  ▹Nützlich für NVH-Vergleiche zwischen Einheiten und im Zeitverlauf.  

• Dreiachsiger Vibrationssensor (Beschleunigungssensor)  
  ▹Erfasst Vibrationen in drei orthogonalen Achsen.  
  ▹Breites Frequenzband zum Erfassen von Zahnradmeschfrequenzen, Lagerproblemen und strukturellen Resonanzen.  

5.2 Warum das wichtig ist
Mit der Korrelation all dieser Signale (Drehmoment, Drehzahl, Druck, Temperatur, Geräusch, Vibration) wird der Prüfstand zu einem Diagnose- und Entwicklungswerkzeug:
• Sie können Schmierungsprobleme von Designfehlern unterscheiden.  
• Sie können frühe mechanische Probleme erkennen – lange bevor ein katastrophaler Ausfall eintritt.  
• Sie können zuverlässige, datenbasierte Abnahmekriterien für jedes Getriebe definieren.  

6. PLC–HMI Automatisierung & Datenerfassung

6.1 PLC (Speicherprogrammierbare Steuerung)
Die PLC ist die zentrale Steuereinheit, die alle Teilsysteme koordiniert.

Zu den Aufgaben gehören:

• Sequenzierung der Testabläufe  
  ▹Start/Stopp von Ölheizung und -zirkulation.  
  ▹Hochlauf, stabiler Betrieb und Auslauf des Motors.  
  ▹Kupplungs-, Gangschalt- und Bremsbetätigung in definierter Reihenfolge.  

• Durchsetzung der Sicherheitslogik  
  ▹Abschaltung bei Übertemperatur.  
  ▹Warnungen bei niedrigem Schmieröldruck.  
  ▹Verarbeitung des Not-Aus.  
  ▹Verriegelungen zur Vermeidung mechanisch unsicherer Zustände.  

• Echtzeitsteuerung  
  ▹Anpassung von Geschwindigkeiten oder Drücken basierend auf Rückmeldungen.  
  ▹Sicherstellen, dass jeder Schritt einer Testsequenz abgeschlossen wird, bevor der nächste beginnt.  

6.2 HMI (Human–Machine Interface)
Der Bediener interagiert über ein grafisches HMI-Panel mit dem Prüfstand:

• Echtzeitvisualisierung von:  
  ▹Getriebedrehzahl und Drehmoment.  
  ▹Öltemperaturen und -drücken.  
  ▹Status des Betätigungssystems.  
  ▹Aktiven Alarmen und Warnungen.  

• Bedienfunktionen:  
  ▹Start/Stopp kompletter Testsequenzen.  
  ▹Auswahl von Testrezepturen für verschiedene Getriebevarianten.  
  ▹Begrenzte manuelle Steuerungsmodi für Wartung oder Diagnose.  
  ▹Anzeige grundlegender Trends und Parameterhistorien (je nach Konfiguration).  

Gemeinsam stellen PLC und HMI sicher, dass der Prüfstand täglich von Bedienern genutzt werden kann, während er dennoch ausreichend Tiefe und Kontrolle für Entwicklungsingenieure bietet.

7. Mechanisches Layout & Integration der Hydraulikschaltkreise
Das mechanische und hydraulische Layout ist für Übersichtlichkeit, Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit ausgelegt:

• Modulares physisches Layout  
  ▹Haupt-Schmierölaggregat (400 L) als ein Modul.  
  ▹Hochdruck-Betätigungsaggregat (40 L) als ein anderes Modul.  
  ▹Elektrik-/Servoantriebstafel in einem separaten Schaltschrank.  
  ▹Bedienkonsole / HMI ergonomisch platziert für gute Sichtbarkeit und Bedienung.  

• Logische hydraulische Leitungsführung  
  ▹Richtig dimensionierte Saug- und Rücklaufleitungen zur Vermeidung von Kavitation.  
  ▹Filter für einfachen Zugang und regelmäßige Wartung positioniert.  
  ▹Deutlich gekennzeichnete Verteiler, Ventile, Messgeräte und Prüfanschlüsse.  

• Wartungsfreundlichkeit  
  ▹Die Struktur ermöglicht das Auswechseln von Pumpen, Motoren, Ventilen und Sensoren mit minimalem Aufwand.  
  ▹Klare Dokumentation und Schaltpläne unterstützen eine schnelle Fehlerbehebung.  

Dies reduziert Ausfallzeiten und stellt sicher, dass der Prüfstand über viele Jahre hinweg praktisch und zuverlässig betrieben werden kann.

8. Technische Spezifikationen

  

    
Kategorie
    
Parameter
    
Typischer Wert / Beschreibung
  

  

    
Anwendung
    
Getriebetyp
    
Seitliches Getriebe – Varianten LH & RH
  

  

    
Funktion
    
Umfang
    
Funktions-, Leistungs- & Dauerlaufprüfung
  

  

    
Hauptantrieb
    
Motortyp
    
Asynchroner Servomotor
  

  

    

    
Nennleistung
    
~78–80 kW
  

  

    

    
Maximale Drehzahl
    
Bis ca. 2500 RPM
  

  

    

    
Steuermethode
    
Geschlossener Drehzahl-/Drehmomentregelkreis über Servoantrieb
  

  

    
Schmiersystem
    
Tankkapazität
    
400 L
  

  

    

    
Betriebsmedium
    
Hochwertiges Getriebeöl (z. B. IOC 030-GX-100)
  

  

    

    
Förderdruck
    
Etwa 18 kgf/cm²
  

  

    

    
Heizerleistung
    
~20 kW Eintauchheizung
  

  

    

    
Max. Öltemperaturfähigkeit
    
Bis ca. 150°C
  

  

    

    
Typische Rücklauftemperatur
    
~100 ± 10°C während des Tests
  

  

    

    
Filtration
    
Mehrstufig (Grob- + Feinfilter)
  

  

    
Betätigungssystem
    
Tankkapazität
    
40 L
  

  

    

    
Betätigungsdruck
    
Bis ca. 40 kgf/cm²
  

  

    

    
Betätigte Funktionen
    
Kupplung, Gangwechsel, Gangverriegelung, Bremsbetätigung
  

  

    

    
Pumpenleistung
    
~30–40 LPM @ bis ca. 40 bar
  

  

    
Drehmomentmessung
    
Messbereich des Sensors
    
Ca. 0–300 Nm
  

  

    

    
Montage
    
Inline zwischen Antriebsmotor und Getriebeeingangswelle
  

  

    
Sensoren – Prozess
    
Drehzahl (RPM)
    
~3–2500 RPM
  

  

    

    
Öltemperatur (PT100)
    
0–150°C
  

  

    

    
Drucktransmitter
    
~0–20 bar, Ausgang 4–20 mA
  

  

    

    
Geräusch
    
~0–80 dB Messbereich (typisch)
  

  

    
Sensoren – Vibration
    
Typ
    
Dreiachsiger Beschleunigungssensor
  

  

    

    
Frequenzbereich
    
Breitbandbereich für Zahnradmesh- & Strukturvibrationsanalyse
  

  

    
Steuerung & Schnittstellen
    
Controller
    
Industrielle SPS
  

  

    

    
HMI
    
Grafisches Touchscreen-Bedienpanel
  

  

    

    
Kommunikation
    
Industrielle Serial-/Feldbus-Schnittstelle (z. B. RS-485/moderne Äquivalente)
  

  

    
Betriebsmodi
    
Testmodus
    
Halbautomatische und vollautomatische Sequenzen (konfigurierbar)
  

  

    

    
Protokollierung
    
Echtzeitüberwachung, Trend-/Datenerfassung (abhängig vom Aufbau)
  

  

    
Typische Einsatzumgebung
    
Installation
    
Fabriken für Militärfahrzeuge, Munitionswerke, Testeinrichtungen für schwere Fahrzeuge
  


9. Typische Anwendungen
Dieser Prüfstand ist ideal für Organisationen, die sich keine Unsicherheiten bei der Getrieberegelmäßigkeit leisten können:

• Hersteller von gepanzerten Fahrzeugen und Kettenplattformen  
  ▹Routinetests und Endabnahme seitlicher Getriebe.

• Munitionsfabriken und Instandsetzungsdepots für schwere Fahrzeuge  
  ▹Leistungsüberprüfung nach Reparatur und Überholung vor erneuter Indienststellung.

• Verteidigungs-F&E- und Ingenieurlabore  
  ▹Designvalidierung, Benchmarking, Öl- & Konfigurationsvergleichstests.

• Unabhängige Prüfhäuser und private Schwerlasttestzentren  
  ▹Vertragsprüfungen für OEMs und Wartungsorganisationen.

Wenn Sie möchten, kann ich den nächsten Schritt durchführen und dies in webseitentaugliche Abschnitte (Überblick, Merkmale, Anwendungen, Spezifikationen) oder in eine einseitige Produktbroschüre mit marketingorientierten Überschriften komprimieren.