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Testgerät für Hydrauliksysteme Die Erfindung betrifft ein Testgerät
zum Überprüfen der Förderleistung offener oder geschlossener Hydrauliksysteme, insbesondere
bei Landwirtschaftsmaschinen und -fahrzeugen, wobei das Testgerät mit gesonderten
Anzeigen für Druck, Temperatur und Durchflußmenge des Hydraulikmittels ausgerüstet
ist.
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Testgeräte des vorgenannten Typs werden heute zunehmend für die Wartung
von Hydraulikanlagen eingesetzt, und können sewohl dafür benutzt werden, einen eventuellen
Leistungsabfall der Gesamtanlage festzustellen als auc-L einen größeren Verschlei~
oder Ausfall eines Einzelaggregeine des Anlage,
z. B. einer Pumpe
odr eines Sicherheitsventils, zu lokalisieren. Da die Messungen mit derartigen Geräten
bei vorgeschriebener Betriebs temperatur durchzuführen sind, sind derartige Testgeräte
in der Regel mit einem separaten oder integrierten Temperaturmeßfühler ausgerüstet.
Üblicherweise werden die Messungen sowohl bei unbelasteter-als auch bei belasteter
Hydraulikanlage durchgeführt. Anlagen, die einwandfrei arbeiten, dürfen bei Belastung
keinen wesentlichen Fördermeng>nverlust aufweisen.
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Um bei der vorgeschriebenen Betriebstemperatur des Hydraulikmittels
und bei den verschiedenen Arbeitsdrücken die Förderleistung z.B. der Pumpe einer
Schlepperhydraulik überprüfen zu können, besitzen die Testgeräte des vorgenannten
Typs ein Durchflußmengenmeßgerät, wie es auf dem Gebiet der Meßtechnik bekannt und
gebräuchlich ist. Als Durchflußmengenmeßgerät dient z.B. ein sogenanntes Hydro-Meßrohr,
in dem eine Meßturbine eingebaui ist, deren Drehzahl dem ivörderstrom proportional
ist. Durch einen Induktivaufnehmer wird durch die rotierenden Turbinenschaufeln
eine elektrische Wechselspannung erzeugt, die mittels Stecker und Meßkabel weiteryeleitet
wird. Die dem Förderstrom bzw. der Signalfrequenz analoge Anzeige erfolgt in Frequenz-Analogwandlern.
Diese Anzeigegeräte arbeiten relativ genau, sind aber im praktischen Betrieb auch
ebenso emprindlich. Der entscheidene Nachteil ist aber wohl darin zu sehen, daß
derartige Testgeräte dieses bekannten Typs konstruktiv zu aufwendig und damit zu
teuer sind, so daß sie von den ilerkstätten normalen Zuschnitts, denen die laufende
Überwachung der Bordnetze von Baumaschinen, Nutzfahrzeugen, landwirtschaftlichen
Maschinen etc. obliegt, nicht eingesetzt werden können.
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Der Erfindung lieyt daher die Aufgabe zugrunde, ein im Aufbau einfaches,
in der Funktion zuverlässig-s, jedoch billiges
Gerät zum Testen
von offenen oder yeschlossenen Hydraulikanlagen zu schaffen, das sowohl als Einzelgerät
als auch in Kombination oder als integriertes Bestandteil eines Prüfstandes z.B.
für landwirtschaftliche Maschinen und Fahrzeuge einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Testgerät
zum Zwecke der Durchflußmengenmessung mit einer handelsüblichen Hydraulikpumpe ausgerüstet
ist, die leer mitläuft, und daß die Helle der Hydraulikpumpe mit einem handelsüblichen
Drenzahlanzeiger verbunden ist.
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Der Erfindungsgedanke ist verblüffend einfach, um so mehr ist es verwunderlich,
daß die Fachwelt trotz ihrer ständigen Bemühungen, ein preisgünstiges Testgerät
dieses Typs zu entwickeln, auf diesen Gedanken nicht gekommen ist. Der Erfindungsgedanke
eht davon aus, daß die Preis-;-ünstigkeit eines Testgerätes des vorgenannten Typs
am besten dann gegeben ist, wen dieses aus den in großen Serien produzierten, handelsüblichen
Einzelaggregaten zusammengebaut werden kann.
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Zweifelsohne gehören Geräte und Aggregate der Meßtechnik mit ihren
hohen Genauigkeitsanforderungen nicht zu den preisgünstig zu erwerbenden Produkten.
Aus diesem Grunde bedurfte es einer völligen Abkehr des Erfinders on dem naheliegenden
Gedanken, ein Durchflußmengenmeßgerät bekannter Art einzusetzen. Stattdessen ist
erfindungsgemäß vorgesehen, eine als Arbeitsmaschine konzipierte Hydraulikpumpe
in umgekehrter Funktion zu verwenden und diese als Volumenmesser leer mitlaufen
zu lassen. Die von der Welle der Hydraulikpumpe abgegriffene Drehzahl ergibt dann
einen proportionalen ert zu der Durchflußmenge durch die Hydraulikpumpe.
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Allerdings eignet sich nicht jede Hydraulikpumpe für den
erfindungsgemäßen
Zweck. Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, daß als Hydraulikpumpe
eine Zahnradpumpe verwendet wird. Zahnradpumpen haben von Haus aus den Vorteil,
daß sie in ihrer Funktionsumehr als Durchflußmengenmesser auch bei minimalem Durcnflußvolumen
eine entsprechende Drehzahl der PumpenwelXe aufweisen. Dies ist z.B. bei einer Flügelzellenpumpe
nicht der Fall, da nicht gewährleistet ist, daß die Flügel bei geringer Drehzahl
durch die nur geringen Zentrifugalkräfte ausreichend gegen die Gehäusewandung abdichten,
so daß minimale Fördervolumen die Pumpe gewissermaßen als Lecköl durchströmen, ohne
die Pumpenwelle proportional mitzunehmen. Bei der praktischen Erprobung der Erfindung
trat bei der Verwendung von Flügelzellenpumpen auch der Nachteil auf, daß diese
wegen des ungenügenden Abdichtens der Flügel gegen die Gehäusewandung beim Stillstand
des Rotors gar nicht erst anliefen.
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Der Abgriff der Drehzahl von der Pum,oenwelle kann elektronisch oder
mechanisch erfolgen. Ein besonders preisgünstiges Gerät ergibt sich dann, wenn gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Welle der Hydraulikpumpe über
eine handelsüblich erhältliche Tacnowelle mit einem handelsüblichen Drehzahlanzeiger
verbunden ist. Die angezeigte Drehzahl ergibt dann durch Ablesung aus einer Vergleichstabelle
die Durchflußmenge. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Vergleichstabelle entfällt und daß der Drehzahlanzeiger durch Aufsetzen
eines entsprechend umgeschriebenen Zifferblattes die Durchflußmenge an Hydraulikmittel
direkt anzeigt.
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Die Meßgenauigkeit eines erfindungsgemäßen Testgerätes ist für alle
wesentlichen Einsatzbereiche ausreichend groß.
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Versuche haben ergeben, daß die Förderleistung in offenen
oder
geschlossenen Hydrauliksystemen nocn mit einer Genauigkeit von 2 Yó bestimmt werden
kann. Vergleicht man hiergegen, daß in aller Regel erst dann von einem defekten
Hydraulikaggregat gesprochen werden kann, wenn der Fördermengenverlust zwischen
unbelasteten und belasteten Hydraulikanlagen in der Größenordnung von 10 bis 20Xs
liegt, dann erkennt man die ausreichende Genauigkeit des erfindungsgemäßen Testgerätes
für alle bei Landwirtschaftsmaschinen, Baumaschinen, Nutzfahrzeugen, industriemaschinen
etc. vorkommenden rin satzgebiete. Um die Belastung der Hydraulikanlage wunschgemäß
variieren zu können, ist be einer speziellen Åusfünrungsform des erfindungsgemäßen
Testgerätes vorgesehen, daß in der Testleitung vor der zur Durchflußmengenmessung
verwandten Hydraulikpumpe ein einstellbares Drosselventil angeordnet ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Z=ichaung näher beschrieben.
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Aus der Zeichnung sind die Umrißlinien des Gehäuses 1 eines erfindungsgemäßen
Testgerätes ersichtlich. In der dargestellten linken Stirnwandung des Gehäuses befindet
sich bei 2 der Eingang der Testleitung. Der Ausgang 3 befindet sich in der gegenüberliegenden
Stirnwandung. Soll z.B. die Hydraulikpumpe des Bordnetzes eines Schleppers überprüft
werden, dann wird der Ausgang der Schlepperpumpe mit dem Eingang 2 des Testgerätes
verbunden. Der Ausgang 3 des Testgerätes kann entweder mit dem Öfreservoir oder
mit dem Eingang der Schlepperpumpe verbunden werden. In gleicher Weise lassen sich
Sicherheitsventile, Wegeventile, Steuergeräte oder jeder andere Teil des Hydrauliksystems
überprüfen.
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Unmittelbar hinter dem Eingang 2 des Testgerätes befindet sich ein
Druckfilter 4, um Verunreinigungen des Testgerätes zu vermeiden. Der Druck in der
Hydraulikanlage und die
Betriebstemperatur des Hydraulikmittels
werden über die Meßgeräte 6 bzw. 6 abgegriffen. Die Drossel 7 ist einstellbar und
dient zur wahlweisen Belastung der Hydraulikanlage.
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Erfindungsgemäß ist in der Testleitung 8 des Testgerätes eine handelsüblich
erhältliche Hydraulikpumpe 9 als Durchflußmengenmeßgerät angeordnet. Bei dieser
Pumpe kann es sich z.B.
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um eine Bosch-Zahnradpumpe handeln, die mit einem Fördervolumen von
11 cm3 pro Umdrehung arbeitet und Drehzahlen von 2.000 bis 3.000 pro minute erreicht.
Für die Durchflußmengen einer Schlepperhydraullk, die in der Regel zwischen 20 bis
40 1 pro Minute liegen, reichte die Verwendung einer solchen Pumpe aus. Soll die
erfindungsgemäße Vorrichtung für Durchflußmengenmessungen bei anderen Fahrzeugen
z.B. bei Baufahr.
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zeugen eingesetzt werden, deren Hydraulik eine größere Durchflußmenge
aufweist, dann braucht lediglich eine handelsübliche Hydraulikpumpe mit einem entsprechend
höheren Fördervolumen benutzt zu werden. Die Drehzahl der Hydraulikpumpe 9 wird
über eine Tachowelle 10 abgegriffen und einen handelsüblichen Drehzahlanzeiger,
z .3. einem Tacho 11, angezeigt Vorteilhaft ist es, wenn der Tacho 11 durch Aufsetzen
eines entsprechend umgeschriebenen Zifferblattes die Durchflußmenge an Hydraulikrnittel
durch die Testleitung 8 direkt anzeigt.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes sieht
vor, daß in der Testleitung 8 vor der Hydraulikpumpe 9 anstelle der Drossel 7 ein
einstellbares Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Die Anordnung eines Druckbegrenzungsventils,
z.B. federbelastet und von Hand einstellbar, bietet den Vorteil, daß während des
Meßvorganges auch bei. wechselndem Ölvolumen der eingestellte Druck nahezu konstant
bleibt. Zudem kann aufgrund der Druckbegrenzung keine Blockierung des erfindungsgemäßen
Gerätes eintreten.