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Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Entlüftungsventils eines Kraftfahrzeug-Kühlsystems sowie eine Baugruppe mit einer Prüfvorrichtung.
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DE 10 2017 108 947 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung verschiedener Prüflinge, wobei die Vorrichtung als spanend bearbeiteter Block mit einer Vielzahl an Kanälen und Anschlüssen ausgebildet und daher aufwändig in der Herstellung ist.
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DE 10 2015 109 691 A1 offenbart ein Entlüftungsventil für ein Kraftfahrzeug-Kühlsystem. Derartige Entlüftungsventile werden im Rahmen der Entwicklung erprobt. Hierzu können Erprobungsmuster und Prototypen am originalen Kraftfahrzeug-Kühlsystem (im Kraftfahrzeug eingebaut oder als separater Aufbau ohne Fahrzeug) oder in einem nachgestellten Kühlsystem erprobt werden, welches über ähnliche oder gleiche Funktionen wie das originale Kraftfahrzeug-Kühlsystem verfügt. Ein solcher Aufbau hat den Nachteil, dass dieser vergleichsweise aufwändig ist und viele Komponenten, Messtechnik und Platz beansprucht.
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Aus der
US 5 105 653 A ist eine Druck-Prüfvorrichtung für Fahrzeug-Kühlsysteme bekannt, bei der ein Überdruckventil dafür sorgt, dass komprimierte Luft abgelassen wird, wenn ein Maximaldruck erreicht wird.
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Die
US 3 650 147 A beschreibt ein Fahrzeug-Kühlsystem und eine Druck-Prüfvorrichtung, der der Druck aus allen Teilen des Kühlsystems zugeführt wird, sodass ein übergeordneter Drucktest für das gesamte Kühlsystem durchgeführt werden kann.
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Die
US 2 893 238 A offenbart einen Leckage Detektor mit einem Sichtglas, wobei eine Flüssigkeitssäule im Sichtglas mit dem Leckage-Luftdruck beaufschlagt wird.
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Die
US 5 193 381 A beschreibt einen Adapter, der bei einem Leckage-Test von Fahrzeug-Kühlsystemen verwendet wird. Der Adapter weist ein Überdruck-Ventil auf sowie einen Anschluss ans Kühlsystem und einen Anschluss für eine Druckquelle.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik verbesserte Prüfvorrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Prüfvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
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Die Prüfvorrichtung dient zur Prüfung eines Entlüftungsventils eines Kraftfahrzeug-Kühlsystems. Die Prüfvorrichtung weist eine im Wesentlichen V-förmig oder U-förmig verlaufende Fluidführung auf, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt und bis zu einer vordefinierten Füllhöhe mit einem Prüfmedium befüllbar oder befüllt ist. Es ist eine Druckluftversorgung vorgesehen, die mit dem ersten Ende strömungsverbunden ist, so dass die Fluidführung (vom ersten Ende aus) mit (Über-)Druck beaufschlagt werden kann. Am zweiten Ende der Fluidführung ist ein Anschluss (Prüflingsanschluss) für das (zu prüfende) Entlüftungsventil vorgesehen.
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Somit ist eine Prüfvorrichtung geschaffen, die einen einfachen und platzsparenden Aufbau aufweist und mit der die Funktion eines Entlüftungsventils für ein Kfz-Kühlsystem getestet werden kann, ohne auf ein Fahrzeug bzw. ein Fahrzeugkühlsystem zurückgreifen zu müssen. Die Prüfvorrichtung ist vergleichsweise kompakt, so dass diese in eine kleine Klimakammer gestellt werden kann, um z.B. Klimawechselbeanspruchungen nachstellen zu können. Dies erleichtert die Handhabung und reduziert den konstruktiven Aufwand bei der Prüfung von Entlüftungsventilen.
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Das erste Ende und das zweite Ende der Fluidführung sind über den durch die Fluidführung begrenzten Strömungskanal miteinander strömungsverbunden. Wie bereits erläutert, kann die Fluidführung mittels der Druckluftversorgung ausgehend vom ersten Ende mit Druck beaufschlagt werden. Die Durchflussrichtung ist vom ersten Ende zum zweiten Ende hin orientiert. Am ersten Ende der Fluidführung kann ein Anschluss für die Druckluftversorgung vorgesehen sein.
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Die Druckluftversorgung kann als Drucklufterzeuger ausgebildet sein, bspw. als manuell oder motorisch angetriebener Kompressor. Die Fluidführung kann als Rohrleitung oder Schlauch ausgebildet sein. Die Fluidführung verläuft U-förmig oder V-förmig. Mit anderen Worten kann die Fluidführung als siphonförmiges Steigrohr ausgebildet sein. Bei dem Prüfmedium kann es sich um eine Flüssigkeit handeln, bspw. Wasser. Die definierte Füllhöhe kann bspw. durch Markierungen an der Fluidführung gekennzeichnet sein. Das Entlüftungsventil kann bspw. ausgebildet sein wie in
DE 10 2015 109 691 A1 beschrieben.
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Vorzugsweise kann die Druckluftversorgung eine Ventileinrichtung aufweisen, die in der Strömungsverbindung zwischen der Druckluftversorgung und dem ersten Ende der Fluidführung angeordnet ist. Mittels der Ventileinrichtung ist eine Regelung des Druckniveaus in der Strömungsverbindung und damit in der Fluidführung möglich. Bspw. kann die Strömungsverbindung mittels der Ventileinrichtung abgeschlossen oder teilweise oder vollständig freigegeben werden. Die Ventileinrichtung kann manuell oder automatisch, bspw. durch einen ansteuerbaren Aktor, betätigbar sein bzw. betätigt werden.
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Vorzugsweise kann die Druckluftversorgung derart eingerichtet sein, dass mittels der Ventileinrichtung in der Fluidführung unterschiedliche Drücke automatisch einstellbar sind. Somit können in der Strömungsverbindung und damit in der Fluidführung bestimmte Druckniveaus automatisiert eingestellt und/oder Druckprofile abgefahren werden. Dadurch können Dauerbelastungen oder dynamische Belastungen abgeprüft werden. Die Ventileinrichtung kann automatisch regelbar ausgebildet sein, bspw. durch einen ansteuerbaren Aktor.
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Vorzugsweise kann die Fluidführung am ersten Ende und am zweiten Ende jeweils einen Abschnitt aufweisen, in dem sich die Fluidführung im Wesentlichen geradlinig erstreckt, wobei die Fluidführung zudem einen Verbindungsabschnitt aufweist, der die beiden (im Wesentlichen geradlinigen) Abschnitte miteinander verbindet. Mit anderen Worten kann die Fluidführung drei Abschnitte aufweisen, nämlich (ausgehend vom ersten zum zweiten Ende) einen ersten Abschnitt, der sich entlang einer Längsrichtung erstreckt, einen Verbindungsabschnitt, der bogenförmig oder angewinkelt sein kann, und einen dritten Abschnitt, der sich ebenfalls entlang einer Längsrichtung erstreckt. Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt können zueinander parallel sein. Der erste Abschnitt und der dritte Abschnitt können, zumindest mit einem vektoriell überwiegenden Anteil, senkrecht orientiert sein.
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Vorzugsweise kann die Fluidführung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende, insbesondere im Verbindungsabschnitt der Fluidführung, einen weiteren Anschluss zur Einleitung von (bspw. geringen Mengen) an Luft oder Prüfgas in die Fluidführung aufweisen. Hiermit kann das Verhalten des zu prüfenden Entlüftungsventils auf größere Luftansammlungen getestet werden. Das Prüfmedium kann dabei bereits direkt mit dem zu prüfenden Entlüftungsventil bzw. mit dessen Membran in Kontakt stehen. Es kann eine Simulation einer diskontinuierlichen Entlüftung durchgeführt werden. Der Anschluss kann als Bypass oder als T-Stück ausgebildet sein.
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Vorzugsweise kann am weiteren Anschluss eine Druckluftversorgung und/oder ein Ventil vorgesehen sein. Hiermit können zu Versuchszwecken Luftblasen in die Fluidführung eingeleitet werden.
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Vorzugsweise kann ein Gestell vorgesehen sein, an der ein Teil der Komponenten oder alle Komponenten der Prüfvorrichtung befestigt sind. Dadurch kann eine einfache und stabile Anordnung der Komponenten erreicht werden. Optional kann das Gestell fahrbar ausgebildet sein, bspw. mittels am Gestell montierter Rollen. Das Gestell kann aus mehreren Profilelementen zusammengesetzt sein, bspw. aus Aluminiumprofilen. Die Fluidführung kann mittels Kabelbindern oder Halteschellen am Gestell befestigt sein.
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Vorzugsweise kann zwischen dem Anschluss für das Entlüftungsventil und der ggf. gekennzeichneten Füllhöhe (in dem an das zweite Ende angrenzenden Abschnitt) an der Fluidführung eine Skala angebracht sein. Somit können verschiedene Kenngrößen des Prüfmediums abgelesen werden, bspw. Volumen und/oder Steighöhen des Prüfmediums. Ist die Fluidführung bis zur definierten Füllhöhe mit Prüfmedium befüllt, verbleit dann, wenn die Fluidführung durch die Druckluftversorgung noch nicht mit Druck beaufschlagt ist, zwischen der Füllhöhe des Prüfmediums und dem Anschluss für das Entlüftungsventil eine Luftsäule. In diesem Bereich befindet sich die Skala.
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Vorzugsweise kann die Fluidführung aus transparentem oder opakem Material ausgebildet sein. Dadurch können die innerhalb der Fluidführung ablaufenden Vorgänge durch Versuchspersonal leichter beobachtet werden. Ist eine Skala vorhanden, erleichtert eine solche Ausgestaltung die Ablesbarkeit.
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Vorzugsweise kann der Anschluss für das Entlüftungsventil eine Aufnahme aufweisen, die komplementär zum Entlüftungsventil ausgebildet ist, bspw. zumindest teilweise komplementär zu der Seite des Entlüftungsventils, an der sich dessen Membran befindet. Dadurch kann ein Entlüftungsventil einfach und schnell an der Fluidführung montiert werden. Dies begünstigt Genauigkeit und Effizienz bei der Durchführung der Versuche.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Prüfvorrichtung verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung der Baugruppe können die im Zusammenhang mit der Prüfvorrichtung beschriebenen Maßnahmen dienen.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht einer Prüfvorrichtung;
- 2 eine schematische Ansicht der Prüfvorrichtung aus 1 mit einem weiteren Anschluss und im vollständig entlüfteten Zustand, und
- 3a-c die Prüfvorrichtung aus 1 mit angeschlossenem Entlüftungsventil im Ausgangszustand (3a), im teilweise entlüfteten Zustand (3b) und im vollständig entlüfteten Zustand (3c).
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Die 1 bis 3 zeigen eine Baugruppe 100, die eine Prüfvorrichtung 10 und ein daran angeschlossenes Entlüftungsventil 102 aufweist. Die Prüfvorrichtung 10 dient zur Prüfung eines Entlüftungsventils eines Kraftfahrzeug-Kühlsystems und wird nachfolgend genauer beschrieben.
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Die Prüfvorrichtung 10 weist eine im Beispiel im Wesentlichen U-förmig verlaufende Fluidführung 12 auf, die sich von einem ersten Ende 14 zu einem zweiten Ende 16 erstreckt und bis zu einer vordefinierten Füllhöhe 18 mit einem Prüfmedium 20 befüllt ist. Die Füllhöhe 18 kann mittels Markierungen 21 an der Fluidführung 12 gekennzeichnet sein. Bei dem Prüfmedium 20 handelt es sich um eine Flüssigkeit, vorzugsweise um Wasser.
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Es ist eine (nur schematisch dargestellte) Druckluftversorgung 22 vorgesehen, die mit dem ersten Ende 14 strömungsverbunden ist, so dass die Fluidführung 12 vom ersten Ende 14 aus mit Überdruck beaufschlagt werden kann (vgl. Strömungsrichtung 23). Am zweiten Ende 16 der Fluidführung 12 ist ein Anschluss 24 für das zu prüfende Entlüftungsventil 102 vorgesehen. Bei der Druckluftversorgung 22 kann es sich bspw. um einen Kompressor handeln, wie oben beschrieben. Am ersten Ende 14 ist ein Anschluss 25 für die Druckluftversorgung 22 vorgesehen.
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Die Druckluftversorgung 22 weist im Beispiel eine Ventileinrichtung auf (nicht dargestellt), die in der Strömungsverbindung zwischen der Druckluftversorgung 22 und dem ersten Ende 14 der Fluidführung 12 angeordnet ist. Hiermit ist eine Regelung des Druckniveaus in der Fluidführung 12 möglich.
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Die Druckluftversorgung 22 kann derart eingerichtet sein, dass mittels der Ventileinrichtung in der Fluidführung 12 unterschiedliche Drücke automatisch einstellbar sind. Somit können bestimmte Druckniveaus automatisiert eingestellt und/oder Druckprofile abgefahren werden.
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Die Fluidführung 12 weist am ersten Ende 14 und am zweiten Ende 16 jeweils einen Abschnitt 26, 28 auf, in dem sich die Fluidführung 12 im Wesentlichen geradlinig erstreckt, wobei die Fluidführung 12 zudem einen Verbindungsabschnitt 30 aufweist, der die beiden Abschnitte 26, 28 miteinander verbindet. Im Beispiel sind die Abschnitte 26, 28 vertikal angeordnet und der verbindende Abschnitt 30 ist bogenförmig ausgebildet.
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In 1 ist die Prüfvorrichtung 10 in einem Ausgangszustand gezeigt, in dem die Fluidführung 12 mittels der Druckluftversorgung 22 noch nicht mit Druck beaufschlagt ist (analog zu 3a). 2 zeigt die Prüfvorrichtung 10 in einem Zustand, in dem die Fluidführung 12 mittels der Druckluftversorgung 22 mit Druck beaufschlagt und vollständig entlüftet ist (analog zu 3c).
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Die Fluidführung 12 weist im verbindenden Abschnitt 30 der Fluidführung 12 einen weiteren Anschluss 32 (vgl. 2) zur Einleitung von bspw. geringen Mengen an Prüfgas oder Luft 31 in die Fluidführung 12 auf (nur schematisch gezeigt). Der Anschluss 32 kann als Bypass oder als T-Stück ausgebildet sein.
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Am weiteren Anschluss 32 kann eine Druckluftversorgung 33 und/oder ein Ventil vorgesehen sein (nicht dargestellt). Hiermit können zu Versuchszwecken Luftblasen in die Fluidführung 12 eingeleitet werden.
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Es ist ein Gestell 34 vorgesehen (vgl. 1 und 2), an der ein Teil der Komponenten oder alle Komponenten der Prüfvorrichtung 10 befestigt sind. Das Gestell 34 ist aus mehreren Profilelementen 36 zusammengesetzt. Optional kann das Gestell 34 fahrbar ausgebildet sein (nicht dargestellt).
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Zwischen dem Anschluss 24 für das Entlüftungsventil 102 und der ggf. gekennzeichneten Füllhöhe 18 ist in dem an das zweite Ende 16 angrenzenden Abschnitt 28 an der Fluidführung 12 eine Skala 38 angebracht (vgl. 1). Im Beispiel ist die Fluidführung 12 aus transparentem oder opakem Material ausgebildet, bspw. einem solchen Schlauchmaterial.
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Der Anschluss 24 für das Entlüftungsventil 102 weist eine Aufnahme auf, die komplementär zum Entlüftungsventil 102 ausgebildet ist, bspw. zumindest teilweise komplementär zu der Seite des Entlüftungsventils 102, an der sich dessen Membran befindet (nicht gezeigt).
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Die 3a bis 3c zeigen die Prüfvorrichtung 10 in unterschiedlichen Betriebszuständen. 3a zeigt einen Ausgangszustand, in dem das Entlüftungsventil 102 bereits am Anschluss 24 montiert ist. Allerdings ist die Fluidführung 12 mittels der Druckluftversorgung 22 noch nicht mit Druck beaufschlagt. Das Prüfmedium 20 befindet sich in den Abschnitten 26, 28 auf gleicher Höhe. Zwischen dem Prüfmedium 20 und dem Entlüftungsventil 102 befindet sich eine Luftsäule 40.
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3b zeigt einen Zustand, in dem die Fluidführung 12 mittels der Druckluftversorgung 22 bereits mit Druck beaufschlagt und im Abschnitt 28 bereits teilweise entlüftet ist. Ein Großteil der Luftsäule 40 wurde bereits mit dem Entlüftungsventil 102 entlüftet, d.h. am zweiten Ende 16 an die Umgebung abgegeben. Das Prüfmedium 20 befindet sich in den Abschnitten 26, 28 auf unterschiedlicher Höhe.
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3c zeigt einen Zustand, in dem die Fluidführung 12 mittels der Druckluftversorgung 22 weiter mit Druck beaufschlagt und im Abschnitt 28 vollständig entlüftet ist. Die Luftsäule 40 wurde mit dem Entlüftungsventil 102 vollständig entlüftet, d.h. am zweiten Ende 16 vollständig an die Umgebung abgegeben. Das Prüfmedium 20 befindet sich in den Abschnitten 26, 28 auf unterschiedlicher Höhe, wobei das Prüfmedium 20 am zweiten Ende 16 am Entlüftungsventil 102 bzw. dessen Membran ansteht.
