DE102006003419A1

DE102006003419A1 - Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen

Info

Publication number: DE102006003419A1
Application number: DE200610003419
Authority: DE
Inventors: Stefan-Christof Rieke; Joachim Von Willich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-07-26

Abstract

Bei den Absperrorganen ist jeweils eine Absperrklappe (1) in einem Absperrstutzen (2) an einer Welle (3) drehbar gelagert. Bei dem Verfahren wird die Absperrklappe (1) an mindestens einer Seite mit pulsierender Druckluft für eine vorgegebene Prüfzeit beaufschlagt, wobei die pulsierende Druckluft über mindestens ein Schnellschaltventil (4a, 4b) eingeleitet wird. Nach Ablauf der Prüfzeit wird das jeweilige Absperrorgan auf Schädigungen hin untersucht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen. Absperrorgane sind allgemein bekannt. Darüber hinaus sind Schnellschaltventile bekannt, die sehr geringe Schaltzeiten aufweisen. Im Katalog „INFO 207" der Firma FESTO vom September 2004 wird auf diese Schnellschaltventile auf Seite 2 näher eingegangen. Dabei wird heraus gestellt, dass die Schnellschaltventile Schaltzeiten bis hin zu 2 ms aufweisen und unentbehrlich sind beim Sortieren durch Ausblasen, in Klappensteuerungen, beim Kleben, Dosieren, Verpacken und in Bereichen der Vakuum-Anwendungen. Sollen die mechanischen Haltbarkeiten von Absperrorganen näher untersucht werden, so ist es in der Regel erforderlich, die Absperrorgane im eingebauten Zustand über längere Prüfzeiten mechanisch zu belasten. So ist es beispielsweise bei der Untersuchung mechanischer Haltbarkeiten von Drosselklappenstutzen erforderlich, diese direkt am Motorprüfstand vorzunehmen. Dabei ist nachteilig, dass dazu ein relativ großer Platzbedarf erforderlich ist und die Untersuchungen relativ kompliziert durchgeführt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen zu schaffen, mit welchem es möglich ist, zuverlässige Werte über die mechanischen Haltbarkeiten zu erhalten, ohne dass das jeweilige Absperrorgan in den eigentlichen Vorrichtungen eingebaut werden muss. Das Verfahren soll somit nahezu direkt am separat vorliegenden Absperrorgan durchführbar sein.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen gelöst, bei denen jeweils eine Absperrklappe in einem Absperrstutzen an einer Welle drehbar gelagert, bei dem die Absperrklappe an mindestens einer Seite mit pulsierender Druckluft für eine vorgegebenen Prüfzeit beaufschlagt wird, wobei die pulsierende Druckluft über mindestens ein Schnellschaltventil eingeleitet wird, und bei dem nach Ablauf der Prüfzeit das jeweilige Absperrorgan auf Schädigungen hin untersucht wird. Bei diesem Verfahren können verschiedene mechanische Haltbarkeiten jeweils für sich einzeln untersucht werden. Dabei kann es sich beispielsweise um die mechanische Haltbarkeit von Schweißnähten oder von Lagern oder von anderen Bauteilen handeln. Als Absperrorgane kommen dabei beispielsweise Ventile oder Drosselklappenstutzen zum Einsatz. Die in den Absperrorganen angeordneten Absperrklappen können dabei beispielsweise aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Sie sind an der Welle drehbar gelagert, wobei die jeweilige Befestigung der Absperrklappe an der Welle beispielsweise durch eine Schraub- oder eine Schweißverbindung erfolgen kann, die dann nach dem Verfahren ebenfalls auf ihre mechanische Haltbarkeit hin überprüft werden können. Die Länge der vorgegebenen Prüfzeit richtet sich in der Regel nach der zu untersuchenden mechanischen Haltbarkeit, wobei es sich meistens um Erfahrungswerte handelt. Als Schnellschaltventil kann beispielsweise ein Schnellschaltventil der Firma FESTO eingesetzt werden, wobei dessen Dimensionierung ebenfalls von der zu untersuchenden mechanischen Haltbarkeit abhängt. Auch die Untersuchung des jeweiligen Absperrorgans nach Ablauf der Prüfzeit kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So können unter Umständen Schäden an der Absperrklappe allein durch Augenschein festgestellt werden. Ferner ist es möglich, ebenfalls durch Augenschein Risse an Schweißnähten oder Schraubverbindungen festzustellen. Die jeweilige Untersuchungsmethode ist somit ebenfalls abhängig von der jeweils zu untersuchenden mechanischen Haltbarkeit. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass sich zuverlässige Aussagen über die mechanische Haltbarkeit auch dann ermitteln lassen, wenn das jeweilige Absperrorgan nicht im eingebauten Zustand untersucht wird. Bei Drosselklappenstutzen ist es somit vorteilhaft, dass die Untersuchungen nicht am Motorprüfstand vorgenommen werden müssen, was die Bestimmung der mechanischen Haltbarkeiten nahezu ortsunabhängig macht.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 0,5 bis 10 Hz für 10 bis 20 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe aufgebracht wird. Dabei ist vorteilhaft, dass mechanische Haltbarkeiten an der Kante der Absperrklappe zuverlässig bestimmt werden können, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn als Absperrklappe eine Drosselklappe eines Drosselklappenstutzens überprüft werden soll.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 10 bis 25 Hz für 5 bis 14 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe aufgebracht. Dabei ist vorteilhaft, dass sich die mechanische Haltbarkeit der Welle, an der die Absperrklappe angeordnet ist, besonders gut untersucht werden kann.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 0,5 bis 20 Hz für 7 bis 14 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe aufgebracht wird. Oft sind die Wellen, an denen die Absperrklappe befestigt ist, an einem Ende mit einem Drehwinkelsensor verbunden, der im Betrieb ebenfalls Schwingungen und damit Schädigungen ausgesetzt ist. Bei Einstellung dieser Parameter ist vorteilhaft, dass die mechanische Haltbarkeit von dem Drehwinkelsensor im Absperrorgan zuverlässig bestimmt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die pulsierende Druckluft beidseitig mit einer Frequenz von 50 bis 150 Hz für 50 bis 70 Tage auf die Absperrklappe aufgebracht, wobei eine Druckdifferenz von 0,5 bis 2,5 bar zwischen beiden Seiten in der Absperrklappe eingestellt wird. Auf diese Weise lassen sich besonders zuverlässig die mechanischen Haltbarkeiten von Absperrorganen ermitteln, wobei als Absperrorgane Abgasrückführventile in Kraftfahrzeugen untersucht werden sollen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.) näher und beispielhaft erläutert.

Fig. zeigt das Absperrorgan mit Absperrklappe, Absperrstutzen, Welle und zwei Schnellschaltventile im Querschnitt.

In Fig. ist das Absperrorgan im Querschnitt dargestellt. Bei dem Absperrorgan ist eine Absperrklappe 1 in einem Absperrstutzen 2 an einer Welle 3 drehbar gelagert. Bei dem Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen wird die Absperrklappe 1 an mindestens einer Seite mit pulsierender Druckluft für eine vorgegebene Prüfzeit beaufschlagt, wobei die pulsierende Druckluft über mindestens ein Schnellschaltventil 4a, 4b eingeleitet wird. Die pulsierende Druckluft gelangt über die erste Leitung 6 oder über die zweite Leitung 7 oder gleichzeitig sowohl durch die erste Leitung 6 als auch durch die zweite Leitung 7 in den Absperrstutzen 2, wobei die Schnellschaltventile 4a, 4b über die elektronische Ansteuerung 5 angesteuert werden. Sowohl an der ersten Leitung 6 als auch an der zweiten Leitung 7 liegt unmittelbar vor den Stellschaltventilen 4a, 4b die pulsierende Druckluft mit dem jeweils gewünschten Druck P an. Nach Ablauf der vorgegebenen Prüfzeit wird das jeweilige Absperrorgan auf Schädigungen hin untersucht. Dabei ist vorteilhaft, dass im Versuch konstruktive Schwachstellen ermittelt werden können, wobei beispielsweise auf die Anordnung des Absperrorgans auf einem Motorprüfstand in vorteilhafter Weise verzichtet werden kann.

Claims

Verfahren zur Bestimmung mechanischer Haltbarkeiten von Absperrorganen, bei denen jeweils eine Absperrklappe (1) in einem Absperrstutzen (2) an einer Welle (3) drehbar gelagert ist, bei dem die Absperrklappe (1) an mindestens einer Seite mit pulsierender Druckluft für eine vorgegebene Prüfzeit beaufschlagt wird, wobei die pulsierende Druckluft über mindestens ein Schnellschaltventil (4a, 4b) eingeleitet wird, und bei dem nach Ablauf der Prüfzeit das jeweilige Absperrorgan auf Schädigungen hin untersucht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 0,5 bis 10 Hz für 10 bis 20 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 10 bis 25 Hz für 5 bis 14 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die pulsierende Druckluft mit 1,2 bis 2,5 bar Überdruck und einer Frequenz von 0,5 bis 20 Hz für 7 bis 14 Tage auf mindestens eine Seite der Absperrklappe (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die pulsierende Druckluft beidseitig mit einer Frequenz von 50 bis 150 Hz für 50 bis 70 Tage auf die Absperrklappe (1) aufgebracht wird, wobei eine Druckdifferenz von 0,5 bis 2,5 zwischen beiden Seiten der Absperrklappe (1) eingestellt wird.