DE2735554A1

DE2735554A1 - Verfahren und vorrichtung zum testen hydraulischer steuerungssysteme

Info

Publication number: DE2735554A1
Application number: DE19772735554
Authority: DE
Inventors: Wolter Schapink
Original assignee: Sun Electric Nederland NV
Current assignee: Sun Electric Nederland NV
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1979-01-18
Also published as: GB2002061B; DE2735554B2; FR2397549A1; FR2397549B1; DE2735554C3; US4181016A; NL7707711A; GB2002061A

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. JOA' H.M STRASSF

«45 HANAU · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 7« TEL. (06181) «0803/107«0 · TELEX: 41W78ip.t · TELEQRAMME: HANAV/PATENT

SUN ELECTRIC (NEDERLAND) B.V, Arlana Nozemanstraat 8 Amsterdam, Niederlande 4. August 1977

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Verfahren und Vorrichtung zum Testen hydraulischer Steuerungssysteme

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, um ein hydraulisches Steuerungssystem oder auch gegebenenfalls simultan mehrere Steuersysteme zu testen. Jedes Steuersystem Ist mit einer hydraulischen Druckpumpe versehen, deren Hochdruckseite mit einem ersten Behälter In Verbindung steht, Iq dem ein erstes bewegliches Abdichtungselement wie ein Kolben, mit relativ kleiner Oberflache beweglich Ist und deren Niederdruckseite mit einem zweiten Behälter In Verbindung steht. In dem ein mit dem ersten Abdichtungselement gekuppeltes zweites Abdichtungselement mit relativ großer Oberflache beweglich Ist. Dies geschieht In solcher Wel'se, daß unter normalen ArbettsverhäItnI ssen Im System ein konstantes Druckverhältnis aufrechterhalten wird. Jedes einzelne System hat zwischen Hoch- und Niederdruckseite mindestens eine Arbeltsoder Verbrauchereinheit, oder die Systeme werden mit einer Testeinheit mit etgener Druckpumpe verbunden und zwar die Hochdruckseite der Testeinheit mit der Hochdrucksette Jedes zu testenden Systems und die Niederdruckseite der Testeinheit über einen Behälter mit der Niederdruckseite des zu testenden Systems.

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Beispielsweise befinden sich In einem Flugzeug mehrere hydraulische Systeme, die regelmäßig zu prüfen und zu testen sind. Die hydraulischen Pumpen dieser Systeme werden normalerweise von Flutzeugmotoren angetrieben. Weil dieser Motor während des Testens jedoch nicht läuft, Ist die Testeinheit mit einer eigenen Pumpe versehen.

Das Testen hydraulischer Steuerungssysteme wird wie vorstehend beschrieben, In einer sogenannten "offenen Schleife" durchgeführt. In diesem Verfahren steht der Behälter der Testeinheit vorzugsweise unter Vakuum, wo-durch die an der Nlederdruckselte angeschlossenen Behälter der hydraulischen Steuerungssysteme leer laufen, was bewirkt, daß das normale Druckverhältnis nach der Ankuppjung des Testbehälters, In dem ein niedrigerer Druck herrscht, als mit den normalen Arbeltsverhältnissen übereinstimmt, gestört wird. Die In diesen Behältern vorhandenen miteinander gekuppelten Abdichtungselemente, beispielsweise In Form von Kolben, nehmen dann ajle den gleichen Leerendstand ein.

Das Testen nach diesem Verfahren hat die Vorteile, daß die hydraulische Flüssigkeit während des Testens entlüftet werden kann, well der Testbehälter unter Vakuum steht, und daß mehrere Steuerungssysteme mit Hilfe einer einzigen Test.pumpe simultan getestet werden können, und daß die hydraulische Flüssigkeit gewechselt werden kann. Der Nachteil dieses Verfahrens Ist Jedoch, daß während des Testens der angeschlossenen Verbrauchereinheiten, z. B. ServoventlIe, hierfür keine Druckdifferenz zwischen der Nieder- und Hochdruckseite des Systems vorhanden Ist. Diese wesentlichen Bauelemente lassen sich demzufolge nicht nach diesem Verfahren mittesten. Auch müssen die Behälter der Steuersysteme nach dem Testen wieder gefüllt werden.

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Die Erfindung soll demgegenüber ein Verfahren und eine Voi— richtung verfügbar machen, mit dem die oben genannten Nachteile vermieden werden.

Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erzielen, Indem über einen bzw. mehrere Druckregler, die sich In der Verbindung zwischen dem Behälter der Testeinheit und der Nlederdruckselte jedes zu testenden Systems befinden, In Abhängigkeit von der Position der jeweiligen gekuppelten Kolbenelemente, In jedem zu testenden System das Druckverhä1tnIs auf dem mit den normalen ArbeItsverhä1tnI ssen übereinstimmenden Wert aufrechterhalten wird.

Vorzugwelse wird zur automatischen Steuerung des Druckreglers ein Im zu testenden System anwesendes, den Stand der Jeweiligen gekuppelten Kolbenelemente repräsentierendes Steuersignal verwendet. Dies kann ein elektrisches, pneumatisches, hydraulisches oder mechanisches Signal sein.

Mit der Erfindung wird ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verfügbar gemacht, welches oben Im Anspruch 7 angegeben Ist.

Durch Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird das DruckverhäItnIs jedes einzelnen zu testenden Systems, unabhängig voneinander, auf dem normalen Wert gehalten, wodurch die hydraulische Flüssigkeit entlüftet wird.

Es sei bemerkt, daß das Testen von z. B. Servcventt len ^mtt dem normalen Druckverhältnis Im zu testenden System an sich bekannt I st,be IspIe Iswelse Im sogenamten "geschlossene Schlelfe"-Verfahren.

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In diesem Verfahren wird die Niederdruckseite des zu testenden Systems direkt auf die Niederdruckseite der Pumpe und der Testeinheit angeschlossen. Der Behälter der Testeinheit Ist In diesem Fall also nicht Im TestkreIs1 auf aufgenommen. Die Hoch druckse I te der Testpumpe wird, wie üblich, wieder auf die Hochdruckseite des zu testenden Systems angeschlossen. Diese geschlossene Schleife hat den Nachteil, daß nicht mehrere Systeme simultan mit einer einzigen Pumpe getestet werden können. Dies Ist darauf zurückzuführen, daß die Nlederdruckleltungen, weiche vom AnschIußpunkt mlt der Testeinheit bis zu Ihren jeweiligen Behältern verlaufen, verschiedene Strömungswiderstände besitzen.

Bei einem gewissen Durchfluß hydraulischer Flüssigkeit wird an der Niederdruckseite jedes einzelnen Behälters ein anderer Druck herrschen, wodurch die Kolbenlagen unbestimmt werden und die Behälter überströmen können. Bei der geschlossenen Schleife sind die Steuerungssysteme also nur einzeln nacheinander zu testen, es sei denn, daß pro Testeinheit über mehrere teure Testpumpen verfügt werden, was hohe Investitionskosten Verursacht. Well der gegebenenfalls unter Vakuum stehende Behälter In der geschlossenen Schleife nicht angeschlossen Ist, wird die hydraulische Flüssigkeit während des Testens nicht entlüftet und gewechselt. Dies muß dann noch gesondert vorgenommen werden.

Well bei Anwendung des Testverfahrens gemäß der Erfindung die Druckverhältnisse der angeschlossenen Systeme unabhängig voneinander aufrecht erhalten werden und einander also nicht beeinflussen können, können mehrere Systeme, Jedes über einen eigenen Druckregler, parallel an eine Testpumpe angeschlossen und simultan getestet werden, während die hydraulische Flüssigkeit gleichzeitig entlüftet und gewechselt werden kann.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines In der beiliegenden Zeichnung d arges te 11 ten Ausfiihrungsbeisplels.

An einer Testeinheit 1 sind zwei hydraulische Steuerungssysteme angeschlossen. Jedes einzelne System umfaßt je eine hydraulische Druckpumpe 3, 3a, deren Hochdruckseite 4, 4a jeweils mit der Hochdruckseite eines Behälters 5, 5a eines sogenannten "KoIben-DruckbehäJters" In Verbindung steht. In Jedem einzelnen Behälter 5, 5a dieses Typs befinden sich zwei gekuppelte Kolben 6, 6a mit verschiedenem Durchmesser, die steh parallel zur Achse gemeinsam Im Behälter bewegen können. Die Niederdruckseite 7, 7a Jeder einzelnen hydraulischen Pumpe Ist jeweils mit der Niederdruckseite des entsprechenden Behälters 5,5a verbunden; das Ist dtejenlge Seite, In der sich der Kolben mit dem größeren Durchmesser bewegt. Zwischen der Hoch- und Niederdruckseite jedes einzelnen Steuerungssystems Ist mindestens eine Verbrauchseinheit oder eine Arbeitseinheit 8, 8a, wie z. B. hydraulische Zylinder oder Servoventtle oder andere Ein· heften, so wie sie gerade vorkommen, angeschlossen.

Die Testeinheit 1 Ist mit einer eigenen Druckpumpe 9 versehen, deren HochdruckseIte über eine Leitung 10 und Anschlußpunkte 11, Ita, 1 lh mit der Hochdruckseite der zu testenden Systeme verbunden werden kann. Die Niederdruckseite der Pumpe 9 Ist über eine Leitung 12 mit einem Behälter 13 verbunden, der Über dte Leitung 14 und Anschlußpunkte 15, ]5a, 15b mit der Niederdruckseite der zu testenden Systeme verbunden werden kann. Zwischen Jedem Anschlußpunkt und dem Behälter 13 Ist Je ein Druckregler 16, 16a, 16b angeordnet. Diese Druckregler 16, 16a, 16b werden mittels Je eines an Jedem einzelnen Systembehälter 5, 5a angeordneten Sensors 17, J7a gesteuert, der die Posftton der gekuppelten Kolben 6,6a

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feststellt, und je über eine Leitung 18, 18a mit dem dazugehörenden Druckregler verbunden Ist. Im dargestellten AusführungsbefspIeI sind drei Sätze von Anschlußpunkten vorhanden. Selbstverständlich kann diese Anzahl beliebig gewählt werden.

In den VerbIndungsleitungen 10 und 12 der Testeinheit sind noch Filter 19 und Kühlvorrichtungen 20 vorhanden. Die Druckregler 16, 16a, 16b bestehen vorzugsweise aus regelbaren Ventilen, die In Abhängigkeit vom entsprechenden Sensorsignal, das der Position des betreffenden Kolbens Im "KoIben"-Behälter entspricht, gesteuert werden.

Der Sensor kann beliebiger Bauart sein. Es genügen beispielsweise einfache Endschalter» die die äußersten gewünschten Arbeltsstände der Kolben angeben. Aber auch andere Sensoren, z. B. solche, die ein kontinuierlich veränderbares Signal als Funktion des Kolbenstandes angeben, sind einsetzbar. Auch von vorhandenen Standanzeigern kann ein brauchbares SIgnaJ, z. B. auf Induktivem Wege, abgeleitet werden.

Die Wirkung der Vorrichtung Ist wie folgt: Die zu testenden Steuerungssysteme werden, wie In der Zeichnung angegeben, an die Testeinheit angeschlossen. Die Pumpe 9 der Testeinheit sorgt für den erforderlichen Testdruck, während die FI ligzeugpumpen 3, 3a außer Wtrkung stnd. Die Systembehälter 5, 5a bestimmen ein konstantes Druckverhältnis zwischen den Hoch- und den Niederdruckselten der zu testenden Systeme. Über die Verbrauchs- oder Arbeitseinheiten 8, 8a fließt während des Testens eine Menge hydraulischer Flüssigkeit von der Hochdruck- nach der Njederdruckselte. Demzufolge erhöht sich der Druck In den Nfederdrucklettungen, wodurch sich die Behälter 5, 5a füllen und die Kolben 6, 6a (In dar Zeichnung) nach links bewegen. Um einem Überrinnen der Behälter vorzubeugen, wird In Jedem System ein

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bestimmter Stand der gekuppelten Kolben über die Sensoren 17, !7a und leitung 18, 18a, die dem Druckregler 16, 16a ein Signal abgeben, aufrechterhalten. Das Im Druckregler vorhandene Ventil öffnet sich, wodurch der Druck In der Nlederdruckleltung fällt und den Kolben 6, 6a wiederum nach rechts bewegt, bis ein erwünschter Stand erreicht Ist.

Die hydraulische Flüssigkeit fließt vom Druckregler In den Behälter 13 der Testeinheit. Dieser Behälter kann unter Vakuum stehen, wodurch die hydraulische Flüssigkeit entlüftet wird. Hinter dem Behälter wird die Flüssigkeit über Filter 19 und die Kühlvorrichtung 20 und die Anschlußpunkte 11, 11a, 11b an die Hochdruckseite In das Steuersystem gepumpt.

In dieser Welse Ist es also möglich, In den Systemen ein bestimmtes Druckverhältnis aufrechtzuerhalten, während der Druck Im Testbehälter hierauf ohne Einfluß 1st.

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Claims

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Verfahren und Vorrichtung zum Testen hydraulischer

Steuerungssysteme

Ansprüche

Verfahren zum gegebenenfalls simultanen Testen eines oder mehrerer hydraulischer Steuerungssysteme mit je einer hydraulischen Druckpumpe, deren Hochdruckseite mit einem ersten Behälter In Verbindung steht, In^ dem ein erstes Kolbenelement mit relativ kleiner Oberfläche bewegbar Ist und deren Nlederdrucksette mit einem zweiten Behälter In Verbindung steht. In dem ein mit dem ersten Kolbenelement gekuppeltes zweites Abdichtungselement mit relativ großer Oberfläche derart bewegbar Ist, daß bei normalen Arbeltsverhältnlssen Im System ein konstantes Druckverhältnls aufrecht erhalten wird und Jedes einzelne System zwischen der Hoch- und Nlederdrucksette mindestens eine Arbeitseinheit umfaßt, wöbet für die Anwendung an einer Testeinheit mit einer eigenen Druckpumpe, deren Hochdruckseite mit der Hochdruckseite Jedes zu testenden Systems, und die Niederdruckselte über einen Behälter mit der Niederdruckseite des zu testenden Systems verbunden tst, dadurch gekennzeichnet, daß Je System zumindest ein Druckregler (16) zwischen dem Behälter (13) Im Testsystem (1) und der Ntederdruckselte Jedes einzelnen zu testenden Systems zwischengeschaltet wird, wobei der

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Druckregler (16) In Abhängigkeit von der Position der entsprechenden miteinander gekuppelten Kolbenelemente (6) In jedem einzelnen zu testenden System das Druckverhältnls auf dem mit den normalen Arbeltsverhältnissen übereinstimmenden Wert hält.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur automatischen Steuerung ein Im zu testenden System vorhandenes, den Stand der entsprechenden gekuppelten Kolbenelemente (6) repräsentierendes Steuersignal gewonnen und/oder verwendet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Signal verwendet wIrd.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, d a d u r c- h g e *■ kennzeichnet, daß ein pneumatisches Signal verwendet wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches Signal

verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisches Signal verwendet wird.
7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche mit einer hydraulischen Druckpumpe, weiche an der Hochdruckseite einen gemeinschaftlichen Anschlußpunkt an das oder die zu testenden hydraulischen Systeme und an der Niederdruckseite Tilt einem Behälter verbunden Ist, der

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seinerseits mit zumindest einem Anschlußpunkt für die NTederdruckse!te der zu testenden hydraulischen Systeme verbunden Ist, dadurch gekennzeichnet, daß In der Verbindung zwischen dem Behälter (13) und Jedem einzelnen Anschlußpunkt (15, 15a, 15b) für ein zu testendes System ein Druckregler (16, 16a/ 16b) zum Aufrechterhalten des normalen Druckverhältnisses In jedem einzelnen zu testenden System zwischengeschaltet Ist, wöbet zur Steuerung jedes einzelnen Druckreglers (16) eine Steuergröße aus dem Stand der gekuppelten Kolbenelemente (6) Im dazugehörenden zu testenden System ableitbar Ist.

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