DE10312087A1 - Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

Info

Publication number
DE10312087A1
DE10312087A1 DE10312087A DE10312087A DE10312087A1 DE 10312087 A1 DE10312087 A1 DE 10312087A1 DE 10312087 A DE10312087 A DE 10312087A DE 10312087 A DE10312087 A DE 10312087A DE 10312087 A1 DE10312087 A1 DE 10312087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control piston
test
port
force
hydraulic valve
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Withdrawn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
DE10312087A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Dipl.-Ing. Gramkow
Peter Dipl.-Ing. Schmidt (FH)
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler 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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10312087A priority Critical patent/DE10312087A1/de
Priority to JP2006504393A priority patent/JP2006522318A/ja
Priority to US10/549,741 priority patent/US20070000302A1/en
Priority to PCT/EP2004/000587 priority patent/WO2004083650A1/de
Priority to EP04704994A priority patent/EP1604120B1/de
Priority to DE502004006913T priority patent/DE502004006913D1/de
Publication of DE10312087A1 publication Critical patent/DE10312087A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005Fault detection or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426Oil control valves
    • F01L2001/3443Solenoid driven oil control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/18Testing or simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils (1) und ein Prüfstand (31) zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass als Prüfmedium ein unter Druck stehendes, gasförmiges Medium verwendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils, gemäß Anspruch 1, und einen Prüfstand zur Funktionsprüfung von Hydraulikventilen, gemäß Anspruch 13.
  • Bekannt sind Hydraulikventile, die als Proportionalventile ausgeführt sind und beispielsweise zur hydraulischen Ansteuerung von Nockenwellenverstellsystemen eingesetzt werden. Ein derartiges Proportionalventil weist einen Druckanschluss, mindestens einen Reservoiranschluss, mindestens einen Verbraucheranschluss sowie einen in einem Steuerzylinder beweglich gelagerten, mittels einer Feder vorgespannten Steuerkolben auf, der zur Steuerung des Volumenstroms eines Hydraulikmediums dient. Der Steuerkolben wird mittels Magnetkraft bewegt. Hierzu wird ein strombeaufschlagbares Magnetteil eingesetzt, das mit dem Steuerkolben zusammenwirkt. Die Magnetkraft ändert sich in Abhängigkeit der Höhe des elektrischen Stroms, wodurch sich auch proportional die Steuerkolbenposition und somit auch der durch das Hydraulikventil fließende Volumenstrom ändert.
  • Zum Zwecke einer Funktionsprüfung des Proportionalventils wird in dieses das im späteren Einsatz des Proportionalventils verwendete Hydraulikmedium unter Druck eingeleitet und dessen Volumenstrom über den vom Steuerkolben zurückgelegten Weg beziehungsweise über den an das Magnetteil angelegten Strom aufgezeichnet. Die so übermittelte Volumenstromkennlinie muss dann innerhalb festgelegter Grenzen liegen. Falls dies nicht der Fall ist, wird das Proportionalventil gegebenenfalls justiert oder nachbearbeitet. Die Funktionsprüfung des Hydraulikventils findet häufig im Fertigungsprozess statt, so dass dort Verunreinigungen durch das hydraulische Prüfmedium auftreten können. Nachteilig sind weiterhin die relativ langen Prüfzeiten, wodurch die Taktzeit zur Herstellung der Hydraulikventile in der Serienproduktion entsprechend hoch ist. Des Weiteren ist eine aufwendige Prüfausrüstung erforderlich.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Es sieht vor, dass zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils als Prüfmedium ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium verwendet wird. Vorzugsweise wird Luft als Prüfmedium verwendet. Durch die pneumatische Prüfung des Hydraulikventils kann die Prüfzeit gegenüber den bekannten Prüfverfahren deutlich reduziert werden, da insbesondere der Anschluss des Hydraulikventils an eine Prüfmediumversorgung deutlich einfacher ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch die Verwendung eines gasförmigen Prüfmediums keine durch die Funktionsprüfung verursachten Ölverunreinigungen im Fertigungsprozess auftreten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft zur Funktionsprüfung von hydraulischen Proportionalventilen, insbesondere Proportional-Wege-Ventilen, insbesondere zur hydraulischen Ansteuerung von Nockenwellenverstellsystemen einsetzbar. Das Prüfverfahren ist selbstverständlich nicht auf diese spezielle Art von Hydraulikventilen beschränkt, sondern ist grundsätzlich universell für Hydraulikventile einsetzbar.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.
  • Der Gegenstand der Erfindung betrifft auch einen Prüfstand zur Funktionsprüfung von Hydraulikventilen, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 geeignet ist. Der pneumatische Prüfstand zur Funktionsprüfung von Hydraulikventilen weist insbesondere den Vorteil auf, dass durch das verwendete, gasförmige Prüfmedium Verunreinigungen der Umgebung ausgeschlossen werden können. Der Prüfstand ist daher ohne weiteres in den Fertigungsprozess der Hydraulikventile integrierbar.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines magnetisch betätigbaren Hydraulikventils, teilweise geschnitten;
  • 2 eine Ansicht eines in einem Prüfblock angeordneten Hydraulikteils des Hydraulikventils gemäß 1;
  • 3 einen Graphen, bei dem die Volumenstromkennlinie des mit einem gasförmigen Prüfmedium beaufschlagten Hydraulikventils gemäß 1 über der Zeit aufgetragen ist;
  • 4 einen Graphen, bei dem die auf einen Federkraft beaufschlagten Steuerkolben des Hydraulikventils gemäß 1 aufgebrachte Kraft über der Zeit aufgetragen ist,
  • 5 einen Graphen, in dem die Kraft-Hysterese-Kennlinie des Hydraulikventils gemäß 1 aufgetragen ist und
  • 6 einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Prüfstands zur Funktionsprüfung von Hydraulikventilen.
  • 1 zeigt einen Teil eines Ausführungsbeispiels eines elektrohydraulischen Proportional-Wege-Ventils, nachfolgend kurz Hydraulikventil 1 genannt, das ein Hydraulikteil 3 und ein Magnetteil 5 umfasst. Der Aufbau und die Funktion des Hydraulikventils 1 ist allgemein bekannt, so dass im Folgenden nur kurz darauf eingegangen wird.
  • Das Hydraulikteil 3 umfasst ein von einem Steuerkolben 7 gebildetes Steuerelement, das in einem Steuerzylinder 9 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Steuerzylinder 9 ist unter anderem mit Steuerbohrungen 11, 13, 15, 17 und 19 versehen, die vom Steuerkolben 7 gesteuert werden. Der Steuerzylinder 9 weist bei diesem Ausführungsbeispiel weitere, nicht bezeichnete Steuerbohrungen auf, auf deren Funktion hier nicht näher eingegangen wird.
  • Die Steuerbohrung 11 bildet einen Verbraucheranschluss A und die Steuerbohrung 13 einen Verbraucheranschluss B, die jeweils über eine geeignete Mediumverbindung beispielsweise mit jeweils einem Arbeitsraum eines Zylinders verbindbar sind. Die Steuerbohrung 15 bildet einen Druckanschluss P, an den eine Druckmediumpumpe angeschlossen wird. Die Steuerbohrungen 17 und 19 bilden jeweils einen Reservoiranschluss T, die mit einem Tank verbindbar sind. Zur Steuerung der Durchflussmenge weist der Steuerkolben 7 Steuernuten 21, 23 und 25 auf, mittels denen – je nach Stellung des Steuerkolbens 7 – der Druckanschluss P mit dem Verbraucheranschluss A beziehungsweise B und der Verbraucheranschluss A beziehungsweise B mit dem Reservoiranschluss T verbunden werden.
  • Der Steuerkolben 7 ist an seinem dem Magnetteil 5 abgewandten Ende durch eine Druckfeder 27 kraftbeaufschlagt, die den Steuerkolben 7 in Richtung auf das Magnetteil 5 gegebenenfalls gegen einen Anschlag drückt. Der Steuerkolben 7 weist an seinem magnetteilseitigen Ende einen Zapfen 29 auf, an dem er mittels des Magnetteils 5 mit einer entgegen der Kraft der Feder 27 wirkenden Druckkraft beaufschlagbar ist.
  • Das Magnetteil 5 ist hier von einem drückenden, auch als Druckmagnet bezeichneten Proportionalmagnet gebildet, der einen Ankerstößel umfasst, auf dem ein Magnetanker befestigt und in einem Spulraum einer Magnetspule axial verschiebbar geführt ist. Wird die Magnetspule bei einem elektrischen Anschluss bestromt, bewegt sich der Magnetanker im Magnetfeld der Magnetspule auf einen topfförmigen Polkern eines Magnetflansches zu. Dabei legt sich der Ankerstößel stirnseitig an dem Zapfen des Steuerkolbens 7 und verstellt diesen entsprechend der Bestromung der Magnetspule entgegen der Kraft der Druckfeder 27 bis maximal zu einem, in 1 nicht dargestellten Endanschlag.
  • In 1 ist der Steuerkolben 7 in einer Mittenstellung angeordnet, in der er den Durchgang vom Druckanschluss P zu den Verbraucheranschlüssen A, B und den Reservoiranschlüssen T sperrt.
  • Zur pneumatischen Funktionsprüfung des Hydraulikteils 3 des anhand der 1 beschriebenen hydraulischen Proportionalventils ist ein Prüfstand 31 vorgesehen, von dem in 6 ein Ausführungsbeispiel abgebildet ist. Der Prüfstand 31 umfasst eine Grundplatte 33, an der eine senkrecht dazu verlaufende Profilsäule 35 angeordnet ist, an der ein Linearantrieb 37 befestigt ist. Mit Hilfe des Linearantriebs 37, der beispielsweise eine Spindel mit einem Servomotor umfassen kann, ist ein von einem Winkel gebildetes Adaptionselement 39 senkrecht zur Flachseite der Grundplatte 33, also in vertikaler Richtung, verfahrbar. Am Adaptionselement 39 ist ein stiftförmiges, hier federnd gelagertes Kontaktelement 41 vorgesehen, das unmittelbar mit dem Steuerkolben 7 zusammenwirkt, das heißt, bei einem Verfahren des Adaptionselements 39 mittels des Linearantriebs 37 verschiebt das Kontaktelement 41 den Steuerkolben 7 innerhalb des Steuerzylinders 9 in axialer Richtung. Das Hydraulikteil 3 selbst befindet sich in einem Prüfblock 43, der nachfolgend noch anhand der 2 näher erläutert wird. Der Prüfblock 43 ist auf einer auf Schienen 45 gelagerten Adapterplatte 47 angeordnet, die mittels einer Fixiereinrichtung 49 lagegenau auf der Grundplatte 33 anordenbar ist. Die Fixiereinrichtung 49 weist hier einen an der Adapterplatte 47 angeordneten Arretierstift auf, der in mindestens eine, in einer lagefest zur Grundplatte 33 angeordneten Schiene vorgesehene Durchgangsöffnung einfahrbar ist. Der Prüfstand 31 weist ferner eine in 2 schematisch angedeutete Ventileinrichtung 51 auf und ist an eine Druckluftversorgungseinrichtung mit entsprechenden Druck- und Entlüftungsleitungen/-kanälen anschließbar. Die Druckluftversorgung kann Teil des Prüfstands 31 sein.
  • Der Prüfstand 31 ist ferner mit einer in den Figuren nicht dargestellten Messeinrichtung ausgestattet, die einen Messrechner, einen Volumenstromsensor, insbesondere Laminar-Flow-Element, einen Zug-/Druckkraftsensor, einen Temperatursensor zur Erfassung der Prüfmedium- und/oder Umgebungstemperatur, einen Drucksensor für den Druckanschluss P und gegebenenfalls einen Wegsensor aufweist.
  • 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Prüfblock 43, in den das Hydraulikteil 3 leckagefrei mittels in 2 nicht dargestellten Expansionsabdichtelementen adaptiert ist. Eine Trennung von Hydraulikteil 3 und Magnetteil 5 zur pneumatischen Funktionsprüfung des Hydraulikteils 3 ist nicht zwingend notwendig. Wenn jedoch das Hydraulikteil 3 zum Zwecke der Funktionsprüfung vom Magnetteil 5 getrennt ist, kann zusätzlich eine Steuerkolben-Kraftmessung durchgeführt werden, wodurch die Reibung im Hydraulikteil 3 festgestellt beziehungsweise gemessen werden kann.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist der Prüfblock 43 mit in seiner Außenseite mündenden Kanälen 53 versehen, die jeweils einer der Steuerbohrungen 11 bis 19 zugeordnet sind. Die Querschnitte der von dem gasförmigen Prüfmedium durchströmten Kanäle 53 der Prüfadaption, vorzugsweise in sämtlichen weiteren Druck- und Entlüftungsleitungen/-kanälen der Ventileinrichtung 51, sind mindestens gleich groß wie oder größer als die durchströmten Querschnitte im Hydraulikteil 3.
  • In 2 ist mittels Pfeilen angedeutet, dass an die Kanäle 53 jeweils eine Druck- beziehungsweise Entlüftungsleitung anschließbar ist. Um die Verbraucheranschlüsse A, B wahlweise jeweils gemeinsam oder unabhängig voneinander mit der Atmosphäre oder miteinander zu verbinden, weist die Ventileinrichtung 51 ein erstes Magnetventil 55, ein zweites Magnetventil 57 sowie ein drittes Magnetventil 59 auf.
  • Im Folgenden wird ein mittels des Prüfstands 31 realisierbarer Prüfablauf unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert:
    Zur Vorbereitung wird das Hydraulikteil 3 im Prüfblock 43 adaptiert, der Prüfblock 43 in den Prüfstand 31 eingebracht sowie die Ventileinrichtung 51 an den Prüfblock 31 angeschlossen. Dann wird der Druckanschluss P mit dem gasförmigen Prüfmedium, das unter einem geregelten Prüfdruck steht, beaufschlagt. Mittels des Linearantriebs 37 wird der Steuerkolben 7 aus einer Ausgangsstellung, die eine durch einen An schlag festgelegte Endlage sein kann, in eine zweite Stellung, die ebenfalls eine durch einen Anschlag festgelegte zweite Endlage sein kann, verschoben. Dieser erste Hub des Steuerkolbens 7 ist in 3 mit x1 gekennzeichnet. Während des Durchlaufens des ersten Hubs x1 ist die Ventileinrichtung 51 so geschaltet, dass ein Kurzschluss zwischen den Verbraucheranschlüssen A und B besteht. Nachdem der erste Hub x1 durchlaufen ist, werden die Magnetventile 55 bis 59 so geschalten, dass die Verbraucheranschlüsse A und B mit der Atmosphäre verbunden sind. Dann wird der Steuerkolben 7 aus der zweiten Stellung in die Ausgangstellung zurückverlagert und durchfährt dabei einen zweiten Hub x2. Während der Hin- und Rückbewegung des Steuerkolbens 7 wird mittels des Volumenstromsensors der Volumenstrom mit einer vorgegebenen Tastrate erfasst. Die dadurch ermittelte Volumenstromkennlinie ist mit der Bezugsziffer 61 versehen. In 3 ist ferner ein Toleranzband 63 abgebildet, dass die jeweils zulässige Ober- und Untergrenze des Volumenstroms bei einer bestimmten Stellung des Steuerkolbens 7 angibt.
  • Durch das vorstehend genannte pneumatische Prüfverfahren und die dabei ermittelte Volumenstromkennlinie können folgende Fertigungsfehler beziehungsweise Eigenschaften des Hydraulikteils 3 erkannt werden:
    • – Spalt zwischen Steuerkolben 7 und Steuerzylinder 9
    • – fehlende Bohrungen/Kanäle im Steuerkolben 7 und Steuerzylinder 9,
    • – Fehler in der Überdeckung der Steuerkanten zwischen Steuerkolben 7 und Steuerbohrungen 11 bis 19 einschließlich Kantenbrüche,
    • – versetzte Mittellage des Steuerkolbens 7,
    • – Hub des Steuerkolbens 7, und
    • – Verschluss des Steuerkolbens 7.
  • Während der Steuerkolben 7 den ersten Hub x1 durchläuft, sind die Verbraucheranschlüsse A, B mittels der Ventilreinrichtung 51 miteinander kurzgeschlossen, so dass das Druckmedium zunächst vom Druckanschluss P über den Verbraucheranschluss B zum Verbraucheranschluss A und von dort zum Reservoiranschluss T strömt (P→B→A→T). Wie aus 3 ersichtlich, ist der Volumenstrom in Ausgangsstellung des Steuerkolbens 7 zur Zeit t0 sehr groß und erreicht in Mittenlage des Steuerkolbens 7 zur Zeit t1 ein Minimum. Nach dem Durchfahren der Mittelage steigt der Volumenstrom bis Erreichen der zweiten Steuerkolbenstellung 7 zur Zeit t2 wieder an. Dabei strömt das Prüfmedium von P über A nach B und von dort nach T (P→A→B→T).
  • Nach dem Durchlaufens des ersten Hubs x1 wird die Beschattung der Ventileinrichtung 51 so geändert, dass die Verbraucheranschlüsse A, B nun mit der Atmosphäre verbunden sind, das heißt, das Prüfmedium wird über die Verbraucheranschlüsse A, B in die Umgebung abgeblasen. Der Steuerkolben 7 befindet sich zur Zeit t3 in der zweiten Stellung und wird nun zurückverlagert, wobei er zur Zeit t4 seine Mittelage durchfährt und zur Zeit t5 seine Ausgangsstellung wieder ereicht. Aus 3 ist ohne weiteres ersichtlich, dass durch das Abblasen der Druckluft über die Verbraucheranschlüsse A, B an die Atmosphäre der durch das Hydraulikteil 3 fließende Volumenstrom deutlich größer als bei kurzgeschlossenen Verbraucheranschlüssen A, B ist. Der Grund hierfür ist, dass die Reibungsverluste durch das Abblasen der Druckluft für den Verbraucheranschluss A beziehungsweise B reduziert sind. Auf Grund des höheren Volumenstroms sind Kantenbrüche und Steuerkantenüberdeckungsfehler besser erkennbar.
  • Festzuhalten bleibt, dass bei dem vorstehend beschriebenen Prüfverfahren der Ventilweg zweimal durchfahren wird (doppelte Funktionsprüfung). Da dabei die Volumenstromkennlinie 61 sowohl als komplette Durchströmung (P→B→A→T beziehungsweise P→A→B→T) also auch als Teildurchströmung (P→A beziehungsweise P→B) des Hydraulikteils 3 aufgezeichnet wird, kann ein sehr genaues Prüfergebnis erzielt werden.
  • 4 zeigt ein Diagramm, in dem eine während des vorstehend beschriebenen Prüfvorgangs mittels des Zug-/Druckkraftsensors ermittelte Kraftkennlinie 65 über der Zeit t aufgetragen ist. Des Weiteren sind Toleranzbänder 67 und 69 für die Kraft im Bereich der Hin- und Rückbewegungen (x1, x2) des Steuerkolbens 7 eingezeichnet. Im Diagramm ist also die zum Verschieben des Steuerkolbens 7 aus seiner Ausgangstellung in die zweite Stellung und wieder zurück in die Ausgangsstellung aufzubringende Kraft über der Zeit entnehmbar. Wenn die Verlagerung des Steuerkolbens 7 mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt, was bevorzugt wird, ist hieraus ohne weiteres die Federkennlinie der Druckfeder 27 ermittelbar. Darüber hinaus ist ein Verklemmen/Verkanten des Steuerkolbens 7 erkennbar.
  • 5 zeigt ein Diagramm, in dem die Kraft-Hysterese-Kennlinie 71 des Hydraulikteils 3 und mit gestrichelter Linie das zugehörige, vorgegebene Toleranzband 73 abgebildet sind. Anhand der Kraft-Hysterese-Kennlinie 71, die aus der Kraftkennlinie 65 gemäß der 4 über der Zeit berechnet wird, kann ein Klemmen des Steuerkolbens 7 erkannt und Aussagen über die Rauhigkeit der Oberfläche der den Steuerkolben 7 aufnehmenden Bohrung im Steuerzylinder 9 sowie der Führungsfläche des Steuerkolbens 7 getroffen werden.
  • Die in den 3 bis 5 gezeigten Kennlinien und Toleranzbänder sind repräsentativ für das anhand der 1 be schriebene 4/2-Proportional-Wege-Ventil 1, bei dem – wie beschrieben – die Volumenstromkennlinie 61 ausgehend von einem maximalen Durchflusswert bei voll geöffnetem Ventil einen Minimalwert erreicht und nach Überfahren der Absperrstellung (Mittellage) wieder ansteigt, bis wiederum der maximale Durchfluss, diesmal in umgekehrter Strömungsrichtung, erreicht ist. Bei anderen Ausführungsformen des Hydraulikventils ergeben sich entsprechend anders verlaufende Kennlinien.
  • Die Messdatenerfassung und/oder Messdatenauswertung ist bei dem anhand der Figuren beschriebene Prüfverfahren ohne weiteres online, das heißt, bereits während des Prüfvorgangs möglich, so dass entsprechend kurze Prüfzeiten erzielt werden können. Die ermittelten Kennwerte beziehungsweise Kennlinien werden mit zulässigen, vorgegebenen Grenzwerten verglichen, was automatisch mittels der Messeinrichtung erfolgen kann.
  • Festzuhalten bleibt, dass zur Feststellung, ob ein Hydraulikventil den daran gestellten Anforderung entspricht beziehungsweise gerade noch entspricht, es ausreichend sein kann, dass nur der Volumenstrom oder nur die Prüfkraft über der Zeit und/oder den Weg ermittelt wird. Dadurch können die Kosten für den Prüfstand 31 durch entsprechenden Verzicht auf spezielle Sensoren reduziert werden.
  • Als Prüfmedium kann an Stelle von Luft auch ohne weiteres ein anderes gasförmiges Medium verwendet werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils (1), dadurch gekennzeichnet, dass als Prüfmedium ein unter Druck stehendes, gasförmiges Medium verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des gasförmigen Prüfmediums einstellbar und während des Prüfens konstant ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (1) einen Druckanschluss (P), mindestens einen Reservoiranschluss (T), wenigstens einen Verbraucheranschluss (A, B) sowie einen verlagerbaren Steuerkolben (7) zur Steuerung des Volumenstroms (V .) eines vom Druckanschluss (P) zum Reservoiranschluss (T) beziehungsweise Verbraucheranschluss (A, B) fließenden Druckmediums aufweist, wobei das gasförmige Prüfmedium am Druckanschluss (P) in das Hydraulikventil (1) eingeleitet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (7) zur Prüfung des Hydraulikven tils (1) aus einer Ausgangsstellung in eine zweite Stellung und aus der zweiten Stellung wieder zurück in die Ausgangsstellung verlagert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungsgeschwindigkeit des Steuerkolbens (7) während der Prüfung des Hydraulikventils (1) konstant ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (7) einen ersten Verbraucheranschluss (A) und einen zweiten Verbraucheranschluss (B) aufweist, dass während der Verlagerung des Steuerkolbens (7) aus der Ausgangsstellung in die zweite Stellung die Verbraucheranschlüsse (A, B) miteinander in Mediumverbindung stehen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rückverlagerung des Steuerkolbens (7) aus der zweiten Stellung in die Ausgangsstellung die ersten und zweiten Verbraucheranschlüsse (A, B) jeweils mit der Atmosphäre verbunden sind.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verlagerung des Steuerkolbens (7) aus der Ausgangsstellung in die zweite Stellung und aus der zweiten Stellung wieder zurück in die Ausgangsstellung der Volumenstrom (V .) des gasförmigen Prüfmediums in Abhängigkeit der Zeit (t) und/oder dem vom Steuerkolben (7) zurückgelegten Weg (x1, x2) ermittelt werden/wird, und dass die ermittelten Volumenstromwerte/-kennlinie(n) mit Soll- und/oder Grenzwerten beziehungsweise mindestens einer Soll- und/oder Grenzwertkennlinie verglichen werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (7) mittels wenigstens eines Federelements (27) kraftbeaufschlagt oder kraftbeaufschlagbar ist und dass während der Verlagerung des Steuerkolbens (7) aus der Ausgangsstellung in die zweite Stellung und aus der zweiten Stellung wieder zurück in die Ausgangsstellung die dafür aufzubringende Kraft (F) in Abhängigkeit der Zeit (t) und/oder dem vom Steuerkolben (7) zurückgelegten Weg (x1, x2) ermittelt werden/wird, und dass die ermittelten Kraftwerte/-kennlinie(n) mit Soll- und/oder Grenzwerten beziehungsweise mindestens einer Soll- und/oder Grenzwertkennlinie verglichen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft-Hysterese-Kennlinie des Hydraulikventils (1) ermittelt, vorzugsweise aus den aufgezeichneten Werten der zur Verlagerung des Steuerkolbens (7) aus der Ausgangsstellung in die zweite Stellung beziehungsweise aus der zweiten Stellung in die Ausgangsstellung aufzubringenden Kraft (F) berechnet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastrate des Volumenstroms (V .) beziehungsweise der auf den Steuerkolben (7) aufgebrachten Kraft (F) während des Prüfvorgangs einstellbar ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdatenerfassung und/oder Messdatenauswertung online erfolgt.
  13. Prüfstand (31) zur Funktionsprüfung von Hydraulikventilen (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
DE10312087A 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens Withdrawn DE10312087A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10312087A DE10312087A1 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens
JP2006504393A JP2006522318A (ja) 2003-03-19 2004-01-24 油圧弁の機能を試験する方法及び前記方法を実行するための試験台
US10/549,741 US20070000302A1 (en) 2003-03-19 2004-01-24 Method for testing the function of a hydraulic valve and a test bench for carrying out said method
PCT/EP2004/000587 WO2004083650A1 (de) 2003-03-19 2004-01-24 Verfahren zur funktionsprüfung eines hydraulikventils und prüfstand zur durchführung des verfahrens
EP04704994A EP1604120B1 (de) 2003-03-19 2004-01-24 Verfahren zur funktionsprüfung eines hydraulikventils
DE502004006913T DE502004006913D1 (de) 2003-03-19 2004-01-24 Verfahren zur funktionsprüfung eines hydraulikventils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10312087A DE10312087A1 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10312087A1 true DE10312087A1 (de) 2004-10-07

Family

ID=32945973

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10312087A Withdrawn DE10312087A1 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens
DE502004006913T Expired - Fee Related DE502004006913D1 (de) 2003-03-19 2004-01-24 Verfahren zur funktionsprüfung eines hydraulikventils

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE502004006913T Expired - Fee Related DE502004006913D1 (de) 2003-03-19 2004-01-24 Verfahren zur funktionsprüfung eines hydraulikventils

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070000302A1 (de)
EP (1) EP1604120B1 (de)
JP (1) JP2006522318A (de)
DE (2) DE10312087A1 (de)
WO (1) WO2004083650A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036294A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-07 Inter Control Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co. KG Gasventil und Verfahren zur Ansteuerung eines Gasventils
DE102006050007A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Klassifizierung einer Kraftkennlinie eines Proportionalmagneten und Proportionalmagnet für ein direktgesteuertes Proportionalventil
US10920805B2 (en) 2017-10-31 2021-02-16 Deere & Company System and method for detecting a connector failure in an agricultural apparatus

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100703977B1 (ko) * 2005-08-02 2007-04-06 삼성전자주식회사 밸브 테스트 장치와 솔레노이드 밸브 테스트 방법 및벤추리 밸브 테스트 방법
ES2543412T3 (es) * 2006-03-16 2015-08-19 Thyssenkrupp Aufzugswerke Gmbh Accionamiento de ascensor con un motor eléctrico
US7707872B2 (en) 2006-09-25 2010-05-04 Eaton Corporation Method for testing a hydraulic manifold
CA2727779A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Belimo Holding Ag Method for the hydraulic balancing and regulation of a heating or cooling system and balancing and regulating valve therefor
DE102008060253A1 (de) * 2008-11-12 2010-07-29 Thyssenkrupp Egm Gmbh Verfahren zur Prüfung von hydraulikbetätigbaren Bauteilen
CN102288405B (zh) * 2011-08-15 2014-06-18 济南济钢铁合金厂 阀门性能测试台
JP5800746B2 (ja) * 2011-09-30 2015-10-28 日信工業株式会社 シール部材
FR2987087B1 (fr) * 2012-02-16 2016-01-29 Asco Joucomatic Sa Dispositif de diagnostic modulaire integrable a un distributeur pneumatique ou electropneumatique
CN104048067B (zh) * 2013-03-13 2019-05-17 博西华电器(江苏)有限公司 燃气灶及其燃气流量控制装置
US10508964B2 (en) 2013-03-14 2019-12-17 Eaton Intelligent Power Limited Solenoid valve assembly with pilot pressure control
CN109459231B (zh) * 2018-10-31 2020-11-20 潍柴动力股份有限公司 一种发动机主油道限压阀测试系统及方法
CN109595221B (zh) * 2019-01-29 2023-11-21 青神格林维尔流体动力控制技术有限公司 一种恒功率阀的测试装置及测试方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841771A1 (de) * 1988-12-12 1989-11-09 Daimler Benz Ag Rad- bzw. achsabstuetzaggregat
DE4218320A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Prüfung einer durch ein Medium angetriebenen Armatur
DE19511704A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-19 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Prüfung der Maßhaltigkeit einer in einem Werkstück befindlichen Ausnehmung
DE19508954C1 (de) * 1995-03-13 1996-10-17 Rexroth Mannesmann Gmbh Anordnung zum Einstellen der Absperrstellung eines gegen mindestens eine Feder arbeitenden Proportionalventils, insbesondere Wegeventils
DE19648689A1 (de) * 1996-11-25 1998-05-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Einstellung von Ventilen
DE69421393T2 (de) * 1993-04-09 2000-08-31 Monitoring Technology Corp., Fairfax Verfahren und vorrichtung zur erfassung und analyse von fehlern an lagern und anderen gleitend rotierenden komponenten
DE10031203C2 (de) * 2000-06-27 2002-06-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von Einspritzventilen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1554637A (en) * 1922-05-23 1925-09-22 Mckee Garnet Wolesley Testing machine for cocks, fittings, and the like
US3100392A (en) * 1958-09-15 1963-08-13 Bendix Corp Valve testing apparatus
CH548303A (de) * 1971-12-23 1974-04-30 Bosch Gmbh Robert Bremsblockierschutzanlage fuer ein druckluftbremssystem.
US5113705A (en) * 1990-12-21 1992-05-19 Siemens Automotive L.P. Functional testing of solenoid valves in air
US6466893B1 (en) * 1997-09-29 2002-10-15 Fisher Controls International, Inc. Statistical determination of estimates of process control loop parameters

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841771A1 (de) * 1988-12-12 1989-11-09 Daimler Benz Ag Rad- bzw. achsabstuetzaggregat
DE4218320A1 (de) * 1992-06-03 1993-12-09 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Prüfung einer durch ein Medium angetriebenen Armatur
DE69421393T2 (de) * 1993-04-09 2000-08-31 Monitoring Technology Corp., Fairfax Verfahren und vorrichtung zur erfassung und analyse von fehlern an lagern und anderen gleitend rotierenden komponenten
DE19511704A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-19 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Prüfung der Maßhaltigkeit einer in einem Werkstück befindlichen Ausnehmung
DE19508954C1 (de) * 1995-03-13 1996-10-17 Rexroth Mannesmann Gmbh Anordnung zum Einstellen der Absperrstellung eines gegen mindestens eine Feder arbeitenden Proportionalventils, insbesondere Wegeventils
DE19648689A1 (de) * 1996-11-25 1998-05-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung und/oder Einstellung von Ventilen
DE10031203C2 (de) * 2000-06-27 2002-06-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von Einspritzventilen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036294A1 (de) * 2006-08-03 2008-02-07 Inter Control Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co. KG Gasventil und Verfahren zur Ansteuerung eines Gasventils
DE102006050007A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Klassifizierung einer Kraftkennlinie eines Proportionalmagneten und Proportionalmagnet für ein direktgesteuertes Proportionalventil
US10920805B2 (en) 2017-10-31 2021-02-16 Deere & Company System and method for detecting a connector failure in an agricultural apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006522318A (ja) 2006-09-28
US20070000302A1 (en) 2007-01-04
DE502004006913D1 (de) 2008-06-05
EP1604120B1 (de) 2008-04-23
WO2004083650A1 (de) 2004-09-30
EP1604120A1 (de) 2005-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10312087A1 (de) Verfahren zur Funktionsprüfung eines Hydraulikventils und Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens
DE10344480B3 (de) Hydraulische Ventilanordnung
EP2526325B1 (de) Ventilvorrichtung
DE3014432C2 (de)
EP0100973B1 (de) Proportional arbeitendes Steurerventil für hydraulische Präzisionssteuerungen
DE2513548C3 (de) Einrichtung zur Steuerung der Fördermenge verstellbarer Axialkolbenpumpen
DE4108080C2 (de) Druckregelventil
EP0041247A2 (de) Vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Volumenstromregelung
DE29808295U1 (de) Sitzventil
DE3212977A1 (de) Magnetventil
EP1253326A2 (de) Pneumatikventil
DE4237901C2 (de) Elektrohydraulische Steuervorrichtung und Druckminderventil
EP1070947B1 (de) Druckmesssystem mit einem Magneten und einem magnetfeldempfindlichen Sensor
DE2364350B2 (de) Elektrohydraulisch^ Servoventil
EP0095782A1 (de) Steuerventil für hydraulische Präzisionssteuerungen
DE102004038398B3 (de) Verfahren zur stufenlosen Stellungsregelung eines Pneumatikzylinders sowie Pneumatikzylinder mit stufenloser Stellungsregelung
DE2347061C2 (de) Elektrohydraulische Stellvorrichtung
EP2019240B1 (de) Hydraulisches Lastschaltventil mit RC-Glied
EP0388635B1 (de) Elektrohydraulische Stelleinrichtung
DE19823529A1 (de) Wegbestimmungssystem
DE19928540A1 (de) Positioniervorrichtung, basierend auf einer Stellkolben-Zylinder-Einheit
DE7829679U1 (de) Vorrichtung zur wahlweisen messung einer fluessigkeitsstroemung oder eines fluessigkeitsdruckes
DE3222435C2 (de)
DE2700439A1 (de) Pneumatische einrichtung zum messen von laengenabmessungen
DE10032024A1 (de) Vorrichtung zur Erhöhung eines Eingangsdrucks eines pneumatischen Mediums

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8130 Withdrawal