DE102016210193A1 - Test device for a linear actuator - Google Patents

Test device for a linear actuator Download PDF

Info

Publication number
DE102016210193A1
DE102016210193A1 DE102016210193.5A DE102016210193A DE102016210193A1 DE 102016210193 A1 DE102016210193 A1 DE 102016210193A1 DE 102016210193 A DE102016210193 A DE 102016210193A DE 102016210193 A1 DE102016210193 A1 DE 102016210193A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spring
tester
linear actuator
force
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016210193.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Linder
Jürgen Halter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102016210193.5A priority Critical patent/DE102016210193A1/en
Publication of DE102016210193A1 publication Critical patent/DE102016210193A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F15B13/0442—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with proportional solenoid allowing stable intermediate positions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (1) für einen Linearaktor (2), insbesondere Ventilaktor, mit einem Federsystem (4) zur Erzeugung einer Prüfgegenkraft gegen eine Betätigungskraft des Linearaktors (2).The invention relates to a test device (1) for a linear actuator (2), in particular a valve actuator, with a spring system (4) for generating a test counterforce against an actuating force of the linear actuator (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für einen Linearaktor, insbesondere für einen Ventilaktor.The invention relates to a testing device for a linear actuator, in particular for a valve actuator.

Ventile, beispielsweise Hydraulik- oder Pneumatikventile, werden häufig durch einen linear wirkenden Aktor betätigt, also geöffnet und/oder geschlossen. Solche Aktoren zur Betätigung von Ventilen werden als Ventilaktoren bezeichnet. Bei elektromagnetischen Ventilen wird als Ventilaktor ein Magnetaktor eingesetzt, beispielsweise ein Schaltmagnet oder Proportionalmagnet. Solchen Aktoren weisen einen elektromagnetisch bewegbarer Anker als Stellelement auf, an dem eine lineare Betätigungskraft zur Betätigung des zugeordneten Ventils abgreifbar ist.Valves, for example hydraulic or pneumatic valves, are frequently actuated by a linear actuator, ie opened and / or closed. Such actuators for actuating valves are referred to as valve actuators. In electromagnetic valves, a solenoid actuator is used as a valve actuator, for example, a solenoid or proportional solenoid. Such actuators have an electromagnetically movable armature as an actuating element, on which a linear actuating force for actuating the associated valve can be tapped off.

Bisher ist es bei Ventilaktoren üblich, diese in Verbindung mit dem jeweils zugeordneten Fluidsystem zu testen, mindestens jedoch mit dem zugehörigen Ventilteil. Somit muss das Fluidsystem oder Ventilteil bereitgestellt und mitgemessen werden. Beispielsweise wird zur Funktionsprüfung von Ventilaktoren von Hydraulikventilen eines Kraftfahrzeuggetriebes eine Prüfumgebung geschaffen, die aus hydraulischer Sicht der Betriebsumgebung im Kraftfahrzeuggetriebe gleicht oder zumindest stark ähnlich ist. Dazu wird die hydraulische Steuerung des Getriebes in der Prüfumgebung aufgebaut. Der Aufwand, insbesondere für das Umölen des Prüfstandes, in der die Prüfumgebung geschaffen werden soll, der dortige Einbau der Ventile sowie die Einrichtung der Messtechnik ist somit hoch.So far, it is common in valve actuators to test these in conjunction with the respective associated fluid system, but at least with the associated valve member. Thus, the fluid system or valve member must be provided and mitgemessen. For example, a test environment is created for functional testing of valve actuators of hydraulic valves of a motor vehicle transmission, which is similar from a hydraulic point of view of the operating environment in the motor vehicle transmission or at least very similar. For this purpose, the hydraulic control of the transmission is set up in the test environment. The effort, in particular for the remodeling of the test bed in which the test environment is to be created, the local installation of the valves and the establishment of the measurement technique is therefore high.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prüfvorrichtung bereitzustellen, durch welche der Prüfaufwand reduziert ist.The object of the invention is to provide a test apparatus by which the testing effort is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is solved by the features of the main claim. Preferred embodiments are the dependent claims.

Demnach wird eine Prüfvorrichtung für einen Linearaktor vorgeschlagen, die ein Federsystem zur Erzeugung einer (definierten) Prüfgegenkraft gegen eine Betätigungskraft des Linearaktors aufweist. Die Prüfvorrichtung dient bevorzugt für einen Ventilaktor, also einen Linearaktor zur Betätigung eines Ventils, wie insbesondere einen Magnetaktor.Accordingly, a testing device for a linear actuator is proposed, which has a spring system for generating a (defined) Prüfgegenkraft against an actuating force of the linear actuator. The test device preferably serves for a valve actuator, that is to say a linear actuator for actuating a valve, in particular a magnetic actuator.

Mittels des Federsystems wird also der Betätigungskraft gegengewirkt. Mit dem Federsystem wird insbesondere das von dem Linearaktor im bestimmungsgemäßen Betrieb betätigte System, beispielsweise ein Ventil bzw. Hydrauliksystem, nachgebildet. Die Federrate bzw. die Kraft-Weg-Kennlinie des Federsystems ist demnach bevorzugt ausgeführt, eine Gegenkraft als Prüfkraft auf den Linearaktor auszuüben, wobei diese Gegenkraft derjenigen des vom Aktor betätigten Systems entspricht. Das Federsystem bildet also eine Gegenkraftcharakteristik des vom Linearaktor im bestimmungsgemäßen Betrieb betätigten Systems ab. Die Prüfvorrichtung dient somit zur Simulation des an den Linearaktor normalerweise angefügten Systems.By means of the spring system so the operating force is counteracted. In particular, the system operated by the linear actuator during normal operation, such as a valve or hydraulic system, is simulated with the spring system. The spring rate or the force-displacement characteristic of the spring system is therefore preferably designed to exert a counterforce as a test force on the linear actuator, this counterforce corresponds to that of the actuated by the actuator system. The spring system thus forms an opposing force characteristic of the system actuated by the linear actuator in normal operation. The tester thus serves to simulate the system normally attached to the linear actuator.

Die von dem Federsystem auszuübende Prüfgegenkraft bzw. die erforderliche Kraft-Weg-Kennlinie des Federsystems wird bevorzugt an dem vom Linearaktor betätigten System gemessen werden oder sie kann anderweitig ermittelt worden sein, beispielsweise kann sie berechnet bzw. simuliert worden sein. Anschließend wird das Federsystem entsprechend nachmodelliert.The test reaction force or the required force-displacement characteristic curve of the spring system to be exerted by the spring system will preferably be measured on the system actuated by the linear actuator or it may have been determined otherwise, for example it may have been calculated or simulated. Then the spring system is modeled accordingly.

Das Federsystem kann dazu insbesondere über eine oder mehrere Federelemente, wie beispielsweise Schraubenfedern oder Tellerfedern etc. verfügen. Bevorzugt demnach sind mehrere Federelemente vorgesehen, welche so miteinander verschaltet sind, beispielsweise parallel oder in Serie, dass sich die erforderliche Prüfgegenkraft bzw. die erforderliche Kraft-Weg-Kennlinie ergibt.The spring system can for this purpose in particular have one or more spring elements, such as coil springs or disc springs, etc. Preferably, therefore, a plurality of spring elements are provided, which are interconnected with each other, for example, in parallel or in series, that results in the required Prüfgegenkraft or the required force-displacement curve.

Durch die vorgeschlagene Prüfvorrichtung wird ein einfaches Werkzeug bereitgestellt, um einen Linearaktor zu prüfen, ohne dass dieser an das von ihm zu betätigende System gekoppelt werden müssten. Die Prüfung kann somit ohne großen Aufwand erfolgen. Es ist kein separater Prüfstand erforderlich. Die Prüfvorrichtung kann insbesondere als End-of-Eine-Prüfvorrichtung eingesetzt werden, also im Bereich eines Endes einer Fertigung/Fertigungsstraße/Fertigungsband für einen Linearaktor, wo eine Abschlussfunktionsprüfung stattfindet. Sie kann auch einfach im Rahmen einer Wareneingangsprüfung eingesetzt werden.The proposed testing device provides a simple tool for testing a linear actuator without having to be coupled to the system that it is to operate. The test can thus be done easily. There is no need for a separate test bench. In particular, the test apparatus can be used as an end-of-a-test device, ie in the region of one end of a production / production line / production line for a linear actuator, where a final functional test takes place. It can also be easily used as part of a goods receipt inspection.

Die Prüfvorrichtung verfügt selbst insbesondere über keine Messvorrichtung, wie eine Sensorik oder dergleichen. Eine Funktionsprüfung des zu prüfenden Aktors findet also entweder durch eine zusätzliche externe Messvorrichtung/Sensorik statt oder besonders bevorzugt durch die an dem Aktor anliegenden Größen, wie insbesondere ein dem Aktor zugeführter elektrischer Strom und/oder eine dort anliegende Spannung und/oder eine benötigte elektrische Leistung. Beispielsweise wird diese Größe beim Arbeiten gegen die Prüfgegenkraft des Federsystems beobachtet bzw. aufgezeichnet und daraus auf die Funktionsfähigkeit des Aktors geschlossen.The tester itself has no measuring device in particular, such as a sensor or the like. A functional test of the actuator to be tested thus takes place either by an additional external measuring device / sensor or particularly preferably by the applied to the actuator sizes, such as in particular an electric current supplied to the actuator and / or a voltage applied there and / or a required electrical power , For example, this size is observed or recorded when working against the Prüfgegenkraft of the spring system and concluded from it on the functioning of the actuator.

Bevorzugt weist das Federsystem zumindest oder genau ein Federelement sowie einen durch die Betätigungskraft bewegbaren Kolben auf. Dieses Federelement ist bzw. diese Federelemente sind zwischen einem das Federsystem aufnehmenden Gehäuse der Prüfvorrichtung und dem Kolben angeordnet. Hierdurch ist die Prüfvorrichtung einfach aufgebaut, da die vom Linearaktor auf das Federsystem ausgeübte Betätigungskraft einfach mit dem Gehäuse abgestützt wird.Preferably, the spring system has at least or exactly one spring element and a piston which can be moved by the actuating force. This spring element is or these spring elements are between a spring system receiving the housing of the tester and the piston arranged. As a result, the test apparatus is simple, since the force exerted by the linear actuator on the spring system operating force is simply supported by the housing.

Bevorzugt weist das Federsystem zumindest oder genau zwei Federelemente auf. Diese verfügen über zueinander unterschiedliche Kraft-Weg-Kennlinien. Durch die Kombination der unterschiedlichen Kraft-Weg-Kennlinien, beispielsweise durch paralleles Verschalten der Federelemente oder durch Verschalten in Serie, kann einfach das zu simulierende System nachgebildet werden. Es können somit auch komplizierte Systeme nachgebildet werden.Preferably, the spring system has at least or exactly two spring elements. These have mutually different force-displacement curves. By combining the different force-displacement characteristics, for example by parallel interconnection of the spring elements or by interconnecting in series, the system to be simulated can easily be simulated. It can thus be simulated even complicated systems.

Besonders bevorzugt wirken die Federelemente parallel zueinander, d. h. sie sind parallel miteinander verschaltet. Bei Verwendung von Schraubenfedern als Federelemente kann diese einfach dadurch erreicht werden, indem die Schraubenfedern ineinander angeordnet werden, insbesondere ineinander und koaxial zueinander. Dadurch wird auch eine besonders kompakte Prüfvorrichtung geschaffen.Particularly preferably, the spring elements act parallel to each other, d. H. they are connected in parallel with each other. When using coil springs as spring elements this can be achieved simply by the coil springs are arranged inside each other, in particular into each other and coaxial with each other. This also creates a particularly compact testing device.

Bevorzugt ist das Federelement oder zumindest eines der mehreren Federelemente des Federsystems vorgespannt. Es können auch alle der Federelemente oder lediglich ein einzelnes oder nur einige der Federelemente vorgespannt sein. Durch die Vorspannung wird der Betätigungskraft des Linearaktors sofort eine gewisse Prüfgegenkraft durch das Federsystem entgegengesetzt. Die Simulation durch die Prüfvorrichtung ist für einen Ventilaktor dadurch realitätsnäher, da sich Leitungsverluste, Engstellen etc. in einem Fluidsystem ebenfalls bereits bei kleinen Drücken/Volumenströmen auswirken, also sofort.Preferably, the spring element or at least one of the plurality of spring elements of the spring system is biased. It may also be biased all of the spring elements or only a single or only some of the spring elements. Due to the bias of the actuation force of the linear actuator is immediately opposed to a certain Prüfgegenkraft by the spring system. The simulation by the test device is thus closer to reality for a valve actuator, since line losses, bottlenecks etc. in a fluid system also already have an effect at low pressures / volume flows, ie immediately.

Bevorzugt ist die Vorspannung des bzw. der vorgespannten Federelemente einstellbar. Dadurch können einfach verschiedene Systeme simuliert werden. Die Prüfvorrichtung ist somit universeller einsetzbar. Besonders bevorzugt ist die Vorspannung der mehreren vorgespannten Federelemente getrennt voneinander einstellbar. D. h. die einzelnen Vorspannungen der Federelemente können unabhängig voneinander eingestellt werden. Hierdurch kann die Gegenkraftcharakteristik der Prüfvorrichtung noch besser an das damit zu simulierende System angepasst werden. Die Prüfvorrichtung ist dadurch also noch universeller einsetzbar.Preferably, the bias of the biased spring elements is adjustable. This makes it easy to simulate different systems. The tester is thus universally applicable. Particularly preferably, the bias of the plurality of prestressed spring elements is separately adjustable. Ie. the individual biases of the spring elements can be adjusted independently. As a result, the drag characteristic of the tester can be better adapted to the system to be simulated with it. The tester is so even more universal use.

Bevorzugt weist die Prüfvorrichtung ein patronenförmiges Gehäuse auf, das das Federsystem aufnimmt. An einer der beiden Stirnseiten des Gehäuses ist dabei eine Schnittstelle für den Linearaktor vorgesehen. Und an der anderen (gegenüberliegenden) Stirnseite des Gehäuses ist eine Einstellvorrichtung für die Vorspannung des bzw. der Federelemente angeordnet. Ein solches patronenförmiges Gehäuse kann beispielsweise hohlzylinderförmig sein. Ein so geformtes Gehäuse kann einfach, da platzsparend in einer Prüfumgebung eingesetzt werden.Preferably, the test device has a cartridge-shaped housing which accommodates the spring system. In this case, an interface for the linear actuator is provided on one of the two end faces of the housing. And at the other (opposite) end face of the housing, an adjustment for the bias of the spring or the elements is arranged. Such a cartridge-shaped housing may for example be hollow cylindrical. Such a molded housing can be easily used as space-saving in a test environment.

Durch die Anordnung der Einstellvorrichtung gegenüber der Schnittstelle ist die Einstellvorrichtung von dem zu prüfenden Linearaktor abgewandt sowie dazu beabstandet. Somit kann einfach Zugriff darauf genommen werden, beispielsweise um die Vorspannung nachzujustieren. Bei der Schnittstelle für den Linearaktor kann es sich insbesondere um einen Flansch handeln, an den der Aktor direkt angeordnet/angeflanscht werden kann. Beispielsweise können dazu entsprechende Öffnungen oder Bohrungen an dieser Stirnseite des Gehäuses vorgesehen sein.Due to the arrangement of the adjusting device relative to the interface, the adjusting device is remote from the linear actuator to be tested and spaced therefrom. Thus, it can be easily accessed, for example, to readjust the bias. In particular, the interface for the linear actuator can be a flange to which the actuator can be directly arranged / flanged. For example, corresponding openings or holes may be provided on this end face of the housing.

Die Einstellvorrichtung ist bevorzugt dazu ausgeführt, einen Anschlag für das jeweilige Federelement in Längsrichtung des Gehäuses zu bilden oder zu verschieben.The adjusting device is preferably designed to form a stop for the respective spring element in the longitudinal direction of the housing or to move.

Durch die Einstellvorrichtung ist somit der Anschlag weiter in das Gehäuse hinein oder aus diesem heraus bewegbar. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Vorspannungen, da das Federelement dabei unterschiedlich stark gestaucht wird.By adjusting the stop thus further into the housing or out of this is movable. This results in different bias voltages, since the spring element is thereby compressed to different degrees.

Vorzugsweise ist die Einstellvorrichtung dazu ausgeführt, bei einer Drehung der Einstellvorrichtung selbst oder zumindest eines Teils der Einstellvorrichtung den Anschlag für das jeweilige Federelement in Längsrichtung des Gehäuses zu verschieben. Somit kann die Vorspannung besonders einfach durch Drehen eingestellt werden.Preferably, the adjusting device is designed to move the stop for the respective spring element in the longitudinal direction of the housing upon rotation of the adjusting device itself or at least a portion of the adjusting device. Thus, the bias can be particularly easily adjusted by turning.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Die Figuren zeigen jeweils in schematischer Darstellung:In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures, from which further preferred embodiments and features of the invention can be removed. The figures show in schematic representation:

1 eine Prüfvorrichtung für einen Linearaktor, 1 a testing device for a linear actuator,

2 ein Kraft-Weg-Kennlinie einer Prüfvorrichtung. 2 a force-displacement characteristic of a tester.

1 zeigt eine Prüfvorrichtung 1 für einen ebenfalls dargestellten Linearaktor 2. Bei dem Linearaktor 2 handelt es sich um einen Magnetaktor, wie beispielsweise einen Schaltmagneten. 1 shows a tester 1 for a linear actuator also shown 2 , In the linear actuator 2 it is a magnetic actuator, such as a solenoid.

Solche Linearaktoren 2 sind weitläufig bekannt und dienen insbesondere als Ventilaktoren, also zur Betätigung (Öffnen und/oder Schließen) eines Ventils, wie eines Hydraulikventils. Die Prüfvorrichtung 1 wird daher bevorzugt zur Prüfung von Ventilaktoren eingesetzt. Der Linearaktor 2 verfügt über einen elektromagnetisch bewegbaren Anker 3. Dieser ragt stirnseitig aus einem Gehäuse des Aktors 2 hervor. Durch ihn kann eine Betätigungskraft ausgeübt werden.Such linear actuators 2 are widely known and serve in particular as a valve actuators, that is to actuate (open and / or close) a valve, such as a hydraulic valve. The tester 1 is therefore preferably used for testing valve actuators. The linear actuator 2 has an electromagnetically movable armature 3 , This protrudes from the front side of a housing of the actuator 2 out. Through him an operating force can be exercised.

Die Prüfvorrichtung 1 weist ein Federsystem 4 auf. Das Federsystem 4 besteht vorliegend aus einer ersten und einer zweiten Schraubenfeder 4A, 4B als Federelemente. Diese sind ineinander und koaxial zueinander angeordnet. Sie sind parallel verschaltet, wirken also parallel zueinander. Andersartig ausgeführte Federsysteme 4 sind ebenso einsetzbar, beispielsweise mit weniger oder mehr als drei Federelementen und/oder andersartigen Federelementen, wie beispielsweise Tellerfedern und/oder Wellfedern, und/oder mit einer Verschaltung der Federelemente in Serie.The tester 1 has a spring system 4 on. The spring system 4 in the present case consists of a first and a second coil spring 4A . 4B as spring elements. These are arranged inside each other and coaxial with each other. They are connected in parallel, ie they act parallel to each other. Differently designed spring systems 4 are also used, for example, with less or more than three spring elements and / or other types of spring elements, such as disc springs and / or corrugated springs, and / or with an interconnection of the spring elements in series.

Die Federelemente 4A, 4B sind vorliegend in Längsrichtung L der Prüfvorrichtung 1 zwischen einem durch die Betätigungskraft des Linearaktors 2 bewegbaren Kolben 5 und einem Anschlag eines Gehäuses 6 der Prüfvorrichtung 1 angeordnet. Das Gehäuse 6 nimmt den Kolben 5 und das Federsystem 4 auf. Es ist patronenförmig ausgeführt. Die dem Linearaktor zugewandte Stirnseite des Gehäuses 6 verfügt über eine Schnittstelle für den Linearaktor. An diese ist der Linearaktor 2 also anbringbar, beispielsweise anschraubbar. Wenn der Linearaktor 2 an der Prüfvorrichtung 1 angebracht ist, dann liegt der Anker 3 an dem Kolben 5 direkt an. Somit ist die Betätigungskraft von dem Aktor 2 auf die Prüfvorrichtung 1 bzw. das Federsystem 4 bzw. den Kolben 5 direkt übertragbar.The spring elements 4A . 4B are present in the longitudinal direction L of the test apparatus 1 between one by the operating force of the linear actuator 2 movable piston 5 and a stopper of a housing 6 the tester 1 arranged. The housing 6 takes the piston 5 and the spring system 4 on. It is executed in a cartridge shape. The linear actuator facing end of the housing 6 has an interface for the linear actuator. At this is the linear actuator 2 so attachable, for example screwed. If the linear actuator 2 at the test device 1 is attached, then lies the anchor 3 on the piston 5 directly to. Thus, the operating force of the actuator 2 on the tester 1 or the spring system 4 or the piston 5 directly transferable.

Eine vom Linearaktor 2 abgewandte Stirnseite der Prüfvorrichtung 1 weist eine Einstellvorrichtung 7 für die einzelnen Vorspannungen der Federelemente 4A, 4B auf. Die Einstellvorrichtung 7 bildet einen Teil des Gehäuses 6 und schließt das Gehäuse 6 an dieser Stelle ab. Vorliegend bildet die Einstellvorrichtung 7 einen Anschlag für jedes Federelement 4A, 4B in dem Gehäuse 6. Dazu verfügt die Einstellvorrichtung 7 über ein in das Gehäuse 6 einschraubbaren Deckelelement 7A sowie ein in dieses Deckelelement 7A einschraubbares weiteres Deckelelement 7B. Die Deckelelemente 7A, 7B können ebenso gut statt einschraubbar auch aufschraubbar ausgeführt sein. Das Deckelelement 7A bildet den Gehäuseanschlag für das zweite Federelement 4B, und das Deckelelement 7B bildet den Gehäuseanschlag für das erste Federelement 4A. Durch Einschrauben der Deckelelemente 7A, 7B, also durch Drehung jeweils dieses Teils der Einstellvorrichtung 7, in das Gehäuse 6 wird das jeweilige Federelement 4A, 4B gestaucht und damit vorgespannt. Durch entsprechendes Herausdrehen aus dem Gehäuse 6 wird das jeweilige Federelement 4A, 4B gelängt und damit entspannt.One from the linear actuator 2 facing away from the tester 1 has an adjustment device 7 for the individual biases of the spring elements 4A . 4B on. The adjustment device 7 forms part of the housing 6 and closes the case 6 at this point. In the present case forms the adjustment 7 a stop for each spring element 4A . 4B in the case 6 , For this purpose, the adjustment device has 7 over one in the housing 6 screw-in cover element 7A as well as in this cover element 7A screw-in another cover element 7B , The cover elements 7A . 7B can also be carried out screwed and screwed as well. The cover element 7A forms the housing stop for the second spring element 4B , and the lid member 7B forms the housing stop for the first spring element 4A , By screwing in the cover elements 7A . 7B , So by rotation of each of this part of the adjustment 7 , in the case 6 is the respective spring element 4A . 4B compressed and thus biased. By appropriate unscrewing from the housing 6 is the respective spring element 4A . 4B lengthened and thus relaxed.

Durch die von dem Federsystem 4 der Betätigungskraft entgegengesetzte Prüfgegenkraft wird das normalerweise von dem Linearaktor 2 betätigte System, wie beispielsweise ein Ventil, simuliert. Somit kann einfach die Funktion des Aktors 2 überprüft werden. Wie in 1 gezeigt, weist die Prüfvorrichtung 1 hierfür keine eigene Messtechnik auf, wie eine extra Sensorik. Die Funktionsprüfung kann alleine basierend auf den dem Linearaktor 1 zugeführten Größen, wie insbesondere den elektrischen Größen, wie insbesondere dem zur Betätigung zugeführten elektrischen Strom erfolgen.By the of the spring system 4 The test force opposing the actuating force normally becomes that of the linear actuator 2 operated system, such as a valve, simulated. Thus, simply the function of the actuator 2 be checked. As in 1 shown has the test device 1 no own measuring technology for this, like an extra sensor system. The functional test can be solely based on the the linear actuator 1 supplied quantities, such as in particular the electrical variables, such as in particular to be supplied to the actuated electric current.

2 zeigt mit einer durchgezogenen Linie eine resultierende Kraft-Weg-Kennlinie G eines Federsystems einer bevorzugten Ausführung einer Prüfvorrichtung, insbesondere der Prüfvorrichtung 1 aus 1. Die Hochachse bildet hierbei die Prüfgegenkraft ab, die das Federsystem bzw. dessen einzelne Federelemente erzeugen. Die Horizontalachse bildet den Stellweg bzw. die Stauchung des Federsystems bzw. dessen einzelner Federelemente ab. Das Federsystem der Prüfvorrichtung verfügt über zwei parallel wirkende Federelemente. Die Kraft-Weg-Kennlinien A und B der beiden einzelnen Federelemente sind in 2 als gestrichelte Linien eingezeichnet. Sie verlaufen einzeln betrachtet linear. Alternativ können auch ein oder beide der Federelemente über eine progressive oder degressive Kennlinie verfügen. Es könnten auch noch weitere Federelemente mit entsprechend weiteren Kraft-Weg-Kennlinien vorgesehen sein. 2 shows by a solid line a resultant force-displacement curve G of a spring system of a preferred embodiment of a test apparatus, in particular the test apparatus 1 out 1 , The vertical axis in this case forms the Prüfgegenkraft, which produce the spring system or its individual spring elements. The horizontal axis forms the travel or the compression of the spring system or its individual spring elements. The spring system of the test device has two parallel acting spring elements. The force-displacement characteristics A and B of the two individual spring elements are in 2 drawn as dashed lines. They run linearly individually. Alternatively, one or both of the spring elements may have a progressive or degressive characteristic. It could also be provided with further corresponding force-displacement characteristics further spring elements.

Das erste Federelement, hierbei handelt es sich insbesondere um das in 1 gezeigte Federelement 4A, verfügt über eine relativ steile (= hohe Steigung) Kraft-Weg-Kennlinie A. Dieses erste Federelement ist nicht vorgespannt. Seine Wirkung setzt daher erst bei einer bestimmten Stauchung X1 des Federsystems ein. D. h. erst ab dieser Stauchung erzeugt es eine Gegenkraft und wirkt es gegen die Betätigungskraft des an die Prüfvorrichtung angebrachten Linearaktors.The first spring element, which is in particular the in 1 shown spring element 4A , has a relatively steep (= high pitch) force-displacement curve A. This first spring element is not biased. Its effect is therefore only at a certain compression X1 of the spring system. Ie. Only from this compression it generates a counterforce and it acts against the operating force of the attached to the tester linear actuator.

Das zweite Federelement, hierbei handelt es sich insbesondere um das in 1 gezeigte Federelement 4B, verfügt demgegenüber über eine relativ flache (= geringe Steigung) Kraft-Weg-Kennlinie B. Dieses Federelement ist vorgespannt. Seine Wirkung setzt daher bereits bei Beginn der Stauchung X1 des Federsystems ein. D. h. bereits ab Beginn der Stauchung erzeugt es eine Gegenkraft und wirkt es gegen die Betätigungskraft des an die Prüfvorrichtung angebrachten Linearaktors.The second spring element, this is in particular the in 1 shown spring element 4B , In contrast, has a relatively flat (= low slope) force-displacement curve B. This spring element is biased. Its effect is therefore already at the beginning of the compression X1 of the spring system. Ie. already from the beginning of the compression it generates a counterforce and acts against the actuation force of the attached to the tester linear actuator.

Entsprechend wirkt das Federsystem als Ganzes. Durch die parallele Wirkung der beiden Federelemente addieren sich die von den Federelementen erzeugten Gegenkräfte. Zu Beginn der Stauchung des Federsystems wirkt daher eine leichte Gegenkraft, die mit fortschreitender Stauchung linear zunimmt. Ab der Stauchung X1 steigt die Gegenkraft mit weiterer Stauchung stark an.Accordingly, the spring system acts as a whole. Due to the parallel action of the two spring elements, the opposing forces generated by the spring elements add. At the beginning of the compression of the spring system, therefore, a slight counterforce acts, which increases linearly with progressive compression. From the compression X1, the counterforce increases sharply with further compression.

Durch Verwendung weiterer und/oder anderer Federelemente lassen sich somit beliebige Verläufe der Kraft-Weg-Kennlinie G des Federsystems darstellen. Dadurch lässt sich mit der Prüfungsvorrichtung einfach ein von dem Linearaktor betätigtes System simulieren.By using further and / or other spring elements can thus represent any gradients of the force-displacement curve G of the spring system. As a result, it is easy to simulate a system actuated by the linear actuator with the test device.

Das Federsystem mit der gezeigten Kraft-Weg-Kennlinie G eignet sich besonders zur Simulation eines von dem Linearaktor betätigten Hydraulikventils. Die Kraft-Weg-Kennlinie B simuliert hierbei die Rückstellkraft einer im Ventil vorgesehenen Rückstellfeder. Demgegenüber simuliert die Kraft-Weg-Kennlinie A eine hydraulische Rückstellkraft, also eine von der Hydraulikflüssigkeit auf ein Schließelement (beispielsweise einen Ventilschieber) des Ventils und damit auf den Linearaktor ausgeübte Kraft. Die Rückstellkraft der Rückstellfeder und die hydraulische Rückstellkraft addieren sich in ihrer Wirkung, sodass diese in der Praxis im Hydraulikventil eine im Vergleich zur Kraft-Weg-Kennlinie G gleiche oder zumindest stark ähnliche Gegenkraft erzeugen.The spring system with the force-displacement characteristic curve G shown is particularly suitable for simulating a hydraulic valve actuated by the linear actuator. The force-displacement curve B simulates the restoring force of a return spring provided in the valve. In contrast, the force-displacement characteristic A simulates a hydraulic restoring force, that is, a force exerted by the hydraulic fluid on a closing element (for example a valve spool) of the valve and thus on the linear actuator. The restoring force of the return spring and the hydraulic restoring force add up in their effect, so that they produce in practice in the hydraulic valve a comparison with the force-displacement curve G equal or at least strongly similar counterforce.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PrüfvorrichtungTester
22
Linearaktor, MagnetaktorLinear actuator, magnetic actuator
33
Ankeranchor
44
Federsystemspring system
4A4A
Federelementspring element
4B4B
Federelementspring element
55
Kolbenpiston
66
Gehäusecasing
77
Einstellvorrichtungadjustment
7A7A
Deckelelementcover element
7B7B
Deckelelementcover element
AA
Kraft-Weg-KennlinieForce-displacement curve
BB
Kraft-Weg-KennlinieForce-displacement curve
GG
Kraft-Weg-KennlinieForce-displacement curve
LL
Längsrichtunglongitudinal direction

Claims (10)

Prüfvorrichtung (1) für einen Linearaktor (2), insbesondere Ventilaktor, gekennzeichnet durch ein Federsystem (4) zur Erzeugung einer Prüfgegenkraft gegen eine Betätigungskraft des Linearaktors (2).Tester ( 1 ) for a linear actuator ( 2 ), in particular valve actuator, characterized by a spring system ( 4 ) for generating a test counterforce against an actuating force of the linear actuator ( 2 ). Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Federsystem (4) zumindest oder genau ein Federelement (4A, 4B) sowie einen durch die Betätigungskraft bewegbaren Kolben (5) aufweist, wobei das Federelement (4A, 4B) zwischen einem das Federsystem aufnehmenden Gehäuse (6) der Prüfvorrichtung (1) und dem Kolben (5) angeordnet ist.Tester ( 1 ) according to claim 1, wherein the spring system ( 4 ) at least or exactly one spring element ( 4A . 4B ) and a piston movable by the actuating force ( 5 ), wherein the spring element ( 4A . 4B ) between a spring system receiving housing ( 6 ) of the test device ( 1 ) and the piston ( 5 ) is arranged. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Federsystem (4) zumindest oder genau zwei Federelemente (4A, 4B) aufweist, welche zueinander unterschiedliche Kraft-Weg-Kennlinien (A, B) haben.Tester ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the spring system ( 4 ) at least or exactly two spring elements ( 4A . 4B ), which have mutually different force-displacement characteristics (A, B). Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Federelemente (4A, 4B) parallel zueinander wirken.Tester ( 1 ) according to claim 3, wherein the spring elements ( 4A . 4B ) act parallel to each other. Prüfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Federelement (4A, 4B) oder zumindest eines der Federelemente (4A, 4B) des Federsystems (4) vorgespannt ist.Tester ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, wherein the spring element ( 4A . 4B ) or at least one of the spring elements ( 4A . 4B ) of the spring system ( 4 ) is biased. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Vorspannung des oder der Federelemente (4A, 4B) einstellbar ist.Tester ( 1 ) according to claim 5, wherein the bias of the one or more spring elements ( 4A . 4B ) is adjustable. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Vorspannung der Federelemente (4A, 4B) getrennt voneinander einstellbar ist.Tester ( 1 ) according to claim 6, wherein the bias of the spring elements ( 4A . 4B ) is adjustable separately from each other. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, mit einem patronenförmiges Gehäuse (6), das das Federsystem aufnimmt und an dessen einer Stirnseite eine Schnittstelle für den Linearaktor (2) angeordnet ist und an dessen anderer Stirnseite eine Einstellvorrichtung (7, 7A, 7B) für die Vorspannung angeordnet ist.Tester ( 1 ) according to claim 6 or 7, with a cartridge-shaped housing ( 6 ), which receives the spring system and at one end face an interface for the linear actuator ( 2 ) is arranged and at the other end side of a setting device ( 7 . 7A . 7B ) is arranged for the bias. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Einstellvorrichtung (7, 7A, 7B) ausgeführt ist, einen Anschlag für das jeweilige Federelement (4A, 4B) in Längsrichtung (L) des Gehäuses (6) zu bilden oder zu verschieben.Tester ( 1 ) according to claim 8, wherein the adjusting device ( 7 . 7A . 7B ) is executed, a stop for the respective spring element ( 4A . 4B ) in the longitudinal direction (L) of the housing ( 6 ) to make or move. Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Einstellvorrichtung (7, 7A, 7B) ausgeführt ist, bei einer Drehung der Einstellvorrichtung (7, 7A, 7B) oder eines Teils der Einstellvorrichtung (7A, 7B) den Anschlag für das jeweilige Federelement (4A, 4B) in Längsrichtung (L) des Gehäuses (6) zu verschieben.Tester ( 1 ) according to claim 9, wherein the adjusting device ( 7 . 7A . 7B ) is executed, upon rotation of the adjusting device ( 7 . 7A . 7B ) or part of the adjustment device ( 7A . 7B ) the stop for the respective spring element ( 4A . 4B ) in the longitudinal direction (L) of the housing ( 6 ) to move.
DE102016210193.5A 2016-06-09 2016-06-09 Test device for a linear actuator Withdrawn DE102016210193A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016210193.5A DE102016210193A1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Test device for a linear actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016210193.5A DE102016210193A1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Test device for a linear actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016210193A1 true DE102016210193A1 (en) 2017-12-14

Family

ID=60419731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016210193.5A Withdrawn DE102016210193A1 (en) 2016-06-09 2016-06-09 Test device for a linear actuator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016210193A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067787A (en) * 2018-01-23 2019-07-30 德莱赛有限责任公司 The deformation of compressed spring is measured to monitor the performance of safety valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329489A1 (en) * 1993-09-01 1995-03-02 Elmeg Device for checking the functionality of a valve driven by an actuator
DE102007017506B4 (en) * 2007-04-13 2013-01-17 Ta Heimeier Gmbh Function tester for thermostatic valve heads of heating and / or cooling systems
EP2767814A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-20 MBDA Deutschland GmbH Load test stand

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329489A1 (en) * 1993-09-01 1995-03-02 Elmeg Device for checking the functionality of a valve driven by an actuator
DE102007017506B4 (en) * 2007-04-13 2013-01-17 Ta Heimeier Gmbh Function tester for thermostatic valve heads of heating and / or cooling systems
EP2767814A1 (en) * 2013-02-13 2014-08-20 MBDA Deutschland GmbH Load test stand

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067787A (en) * 2018-01-23 2019-07-30 德莱赛有限责任公司 The deformation of compressed spring is measured to monitor the performance of safety valve
CN110067787B (en) * 2018-01-23 2023-09-29 德莱赛有限责任公司 Measuring deformation of compression spring to monitor safety valve performance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19826076C1 (en) Double safety valve for the gas inlet to a gas heating system
DE602005003421T2 (en) Pneumatic valve
DE19525384C2 (en) Double safety solenoid valve
DE102008045775A1 (en) Method for monitoring the functioning of a pneumatic actuator with solenoid valve
EP0757200A2 (en) Double safety magnetic valve
EP2413009B1 (en) Process valve with force measuring device
DE1802628A1 (en) Servo valve with ceramic power drive
EP0681128A1 (en) Solenoid valve
EP1031792A2 (en) Gas control device with a direct modulating gas control valve
WO2005012055A1 (en) Method and device for producing and/or adjusting an electromagnetically controllable actuator
DE3236250C2 (en) Temperature-dependent electrical switching device
WO2016162328A1 (en) Linear displacement transducer for a valve slide of a, in particular continuously adjustable, hydraulic valve and hydraulic valve having the linear displacement transducer
EP1604120A1 (en) Method for testing the function of a hydraulic valve and a test bench for carrying out said method
EP4059774A1 (en) Valve, valve arrangement and seat comfort system
WO2020083437A1 (en) Actuator for a motor vehicle
DE2831808A1 (en) HYDRAULIC DRIVE DEVICE
DE102016210193A1 (en) Test device for a linear actuator
EP1930928B1 (en) Contact drive assembly
EP3168587A2 (en) Arrangement for stress testing force sensors
EP2312187A1 (en) Device with a linearly adjustable lifting part
EP0955472A1 (en) Seat valve
DE102017125005B3 (en) Model-based determination and evaluation of functional states of a sensorless electromagnetic actuator
DE4106474C2 (en) Pneumatic pressure regulator with pilot control
DE102014207393B4 (en) Valve
DE102004004930A1 (en) Energy-conversion device for converting pneumatic energy into electrical energy has a working chamber, a pressure delivery connection, a plunger, a permanent magnet and a coil

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee