DE2921268A1

DE2921268A1 - Pruefvorrichtung fuer stossabsorber

Info

Publication number: DE2921268A1
Application number: DE19792921268
Authority: DE
Inventors: Lloyd Harold Holmes
Original assignee: E Systems Inc
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1979-11-29
Also published as: IT1117199B; ES480937A1; FR2426945B1; IT7949181A0; US4202209A; JPS5516292A; DE2921268C2; FR2426945A1

Description

Bes ehrelbung

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät, und insbesondere ein tragbares Prüfgerät für die Prüfung der Betriebseigenschaften von an einen Stoßabsorber angeschlossenen Ventilen.

Stoßabsorber mit hydraulisch betätigten Stoßunterdrückern oder Stoßdämpfern werden üblicherweise in Kraftwerken zur Abstützung großer Bauteile verwendet, um diese im Falle
einer Explosion innnerhalb des Kraftwerks an ihrer Stelle zu halten. Um die Funktionsfähigkeit eines Stoßabsorbers
zu gewährleisten, ist eine periodische Überprüfung der Begrenzungsventile des Stoßabsorbers erforderlich. Diese
Prüfung des richtigen Absperrens der Absperrventile eines Stoßabsorber~ ist zeitraubend und zählt zu den periodischen Wartungsarbeiten innerhalb von Kraftwerken.

Bislang war es erforderlich, die Absperrventile von Stoßdämpfern von deren Gehäuse und Halterung zu demontieren. Die Demontage der eingebauten Teile machte die Stoßdämpfer oder Stoßabsorber vorübergehend betriebsunfähig. Als wesentlicher Nachteil hat sich dabei erwiesen, daß die Oberprüfung von derartigen passiven Bauteilen den Betrieb des Kraftwerks
in nachteiliger Weise beeinflußte.

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Um die Demontage von Stoßabsorbern zu Prüfzwecken zu vermeiden, sind bereits verschiedene Prüfverfahren bekannt, beispielsweise lange Fluid- und Vakuumleitungen von einer entfernten Prüfstation zu den Stoßabsorbern des Kraftwerks. Dies Verfahren besitzt jedoch wesentliche Nachteile und die Bewegung von schweren Geräten zum Stoßabsorber ist äußerst schwierig. Die bekannten Prüfgeräte sind daher aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichtes nur schwer an Stoßabsorbern in Stellung bringbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Prüfgerät, insbesondere ein tragbares Prüfgerät zu schaffen, mit dem Absperrventile von Stoßabsorbern ohne Demontage prüfbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Prüfgerät gemäß Hauptanspruch .

Die Prüfung der eingebauten Absperrventile eines Stoßabsorbers ist daher ohne Demontage des Stoßabsorbers von seinem Gehäuse sowie von den Halterungen möglich und der Kraftwerksbetrieb wird dadurch nicht unterbrochen.

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung umfaßt einen ersten Kanister zur Aufnahme eines Fluids. Das Fluid wird beim Prüfen durch die Absperrventile des Stoßabsorbers geleitet.

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Ein zweiter Kanister dient zur Sammlung des Fluids nach der Durchströmung des Stoßabsorbers. Fluidleitungen verbinden die ersten und zweiten Kanister mit dem Stoßabsorber. Ein Ventil liegt in den Fluidleitungen und dient zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit vom ersten Kanister zum Stoßabsorber. Die Strömungsgeschwindigkeit des zum Stoßabsorber strömenden Fluids ist mit einer Meßeinrichtung meßbar sowie aufzeichenbar, wobei die gemessene Strömungsgeschwindigkeit eine Anzeige für die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit im Stoßabsorber liefert, die notwendig ist, um die Absperrventile zu schließen und den Stoßabsorber zu verriegeln. Auf diese Weise sind die Betriebseigenschaften der Absperrventile ohne Demontage des Stoßabsorbers vom Gehäuse und von den Halterungen prüfbar.

Die Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zum Prüfen der Betriebseigenschaften von eingebauten Absperrventilen eines Stoßabsorbers, nachdem ein erster Kanister mit Fluid, ein zweiter Sainmelkanister sowie ein Vakuumkanister zur Prüfstelle eines Stoßabsorbers transportiert werden. Eine Ventilanordnung wird an an die Kanister angeschlossene Fluidleitungen angeschlossen und mit Auszieh- und Rückziehöffnungen des Stoßabsorbers verbunden. Die Ventilanordnung wird so betätigt, daß Fluid vom ersten Kanister durch den

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Stoßabsorber zum zweiten Kanister in geregelter Strömungsgeschwindigkeit gefördert wird, ohne daß der Normalbetrieb des Stoßabsorbers unterbrochen wird. Das Fluid wird im zweiten Kanister nach dem Durchströmen des Stoßabsorbers gesammelt. Die Geschwindigkeit des durch den Stoßabsorber strömenden Fluids wird gemessen und aufgezeichnet und die derart gemessene Geschwindigkeit liefert eine Angabe für die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit im Stoßabsorber, die für ein Schließen der Absperrventile und ein Verriegeln des Stoßabsorbers benötigt wird. Nach Abschluß der Prüfung werden die Ventilanordnung und die Fluidleitungen vom Stoßabsorber getrennt und von der Prüfstelle des Stoßabsorbers entfernt.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;

Figur 2 ein Blockschaltbild der an einen Stoßunterdrücker angeschlossenen Prüfvorrichtung;

Figur Schemadarstellung der Fluidströmung durch den Stoß-3 und 4 Unterdrücker während des Prüfbetriebs;

Figur 5 eine Schemadarstellung eines einen Teil der Vorrichtung bildenden Datensammlers;

Figur 6 Spannungskurven von verschiedenen Stellen des in Figur 5 dargestellten Datensammlers;

Figur 7 eine Schemadarstellung eines zur Vorrichtung gehörenden Datenreduzierers; und

Figur 8 Spannungskurven von verschiedenen Punkten des in Figur 7 dargestellten Datenreduzierers.

Figur 1 zeigt eine Prüfvorrichtung 10 mit einem Tragegestell 12, durch das eine Bedienungsperson die Vorrichtung zu einem zu prüfenden Stoßunterdrücker bringen kann. Das Tragegestell 12 umfaßt einen Rahmen 14 zum Einsatz von Fluidkanistern 16 und 18, Rückführkanistern 20 und 22 und von einem Vakuum-

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kanister 24. Der Rahmen 14 besteht beispielsweise aus leichtgewichtigen Aluminiumrohren oder anderen Stoffen, die dem Rahmen bei hinreichender Festigkeit ein leichtes Gewicht gewährleisten. Das Tragegestell 12 umfaßt ferner Riemen 26 zum Anschnallen an einem Arbeiter.

Die Fluidkanister 16 und 18 enthalten reines, gefiltertes und luftfreies Hydraulikfluid, das unter Druck eingefüllt ist. Die Fluidkanister 16 und 18 sind beispielsweise Luft- oder Feder-belastete Membrangefäße. Fluidkanister 16 und 18 sind durch Fluidleitungen 28 und 30 zu einer Hauptfluidleitung 32 verbunden. Die Rückführkanister 20 und 22 sind leer und enthalten beispielsweise Membrangefäße. Fluidleitungen 34 und 36 sind mit ihnen zu einer Hauptrückführleitung 38 verbunden. Der Vakuumkanister 24 ist an eine Vakuumleitung 44 angeschlossen.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel beschriebenen fünf Kanister, nämlich der beiden Fluidkanister 16 und 18, der beiden Rückführkanister 20 und 22 und des einen Vakuumkanisters 24 ist natürlich auch eine andere Anzahl von Kanistern denkbar, die das erforderliche Fluid- und Vakuumvolumen ohne Aufladung aufzunehmen vermag. In der bevorzugten Ausführung sind die Fluidkanister 16 und 18 mit Hilfe von Stickstoff unter Druck gesetzt, der einen Fluiddruck von etwa 28 atm erzeugt.

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In den Figuren 1 und 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die Prüfvorrichtung 10 eine Ventilanordnung 50 aufweist. Eine Hauptfluidleitung 32 ist über ein Nadelventil 52 und eine Fluidleitung 54 an ein in der Ventilanordnung 50 liegendes Steuerventil 56 angeschlossen, Eine Hauptrückführleitung 38 ist ebenfalls über das Steuerventil 56 der Ventilanordnung 50 geführt.

Die Prüfvorrichtung 10 umfaßt ferner einen Durchflußmesser 58, dessen Betriebsweise nachfolgend beschrieben wird. Der Durchflußmesser 58 ist im Vakuumkanister 24 untergebracht und umfaßt einen Kolben 58a (Figur 3) , der auf durch den Durchflußmesser 58 strömendes Fluid anspricht, sowie einen Geschwindigkeitswandler 58b (Figur 5). Der Geschwindigkeitswandler 58b gibt ein Spannungssignal ab, das proportional zu der auf den Kolben 58a übertragenen Geschwindigkeit ist und stellt damit die Fluidströmungsgeschwindigkeit durch den Durchflußmesser dar. Das Ausgangssignal des Geschwindigkeitswandlers 58b wird über eine Signalleitung 60 zu einer Datensammel- und Reduzierschaltung 62 geführt. Die Datensammel- und Reduzierschaltung 62 wird im folgenden als Datenreduzierer bezeichnet und anhand der Figuren 5 bis 8 beschrieben. Der Durchflußmesser 58 ist über Fluidleitungen 66 und 68 an das Steuerventil 56 angeschlossen. Dieses ist ein von Hand betätigbares Ventil, das über Fluidleitungen 74 und 76 an ein Druckregelventil· 72 angeschlossen ist. Das Steuerventil 56 ist zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung betätigbar. In der

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ersten Stellung verbindet das Steuerventil 56 die Fluidleitung 54 mit der Fluidleitung 68, die Fluidleitung 66 mit der Fluidleitung 76 und die Hauptrückführleitung 38 mit der Fluidleitung 74. In der zweiten Stellung verbindet das Steuerventil 56 die Fluidleitung 54 mit der Fluidleitung 66, die Fluidleitung 68 mit der Fluidleitung 74 und die Hauptrückführleitung 38 mit der Fluidleitung 76. Der Betrieb des Steuerventils 56 wird im folgenden anhand der Figuren 3 und näher erläutert.

Das Druckregelventil 72 ist über eine Fluidleitung 80 an ein Absperrventil 82 angeschlossen und über eine Fluidleitung 84 mit einem Druckfühler 86 verbunden. Das Druckregelventil 72 ist ferner über eine Fluidleitung 90 an ein Absperrventil 92 und über eine Fluidleitung 74 an einen Druckfühler 96 angeschlossen.

Das Druckregelventil 72 gestattet eine Fluidströmung vom Steuerventil 56 über die Fluidleitungen 74 und 80 zum Absperrventil 82. Wenn der Fluiddruck in der Leitung 80 jedoch einen vorgegebenen Druck erreicht, dann wird das Druckregelventil 72 betätigt und der Fluiddruck zwischen den Leitungen 74 und 80 geregelt. Auf ähnliche Weise strömt Fluid normalerweise vom Steuerventil 56 über die Fluidleitung 76 und durch das Druckregelventil 72_/durch die Fluidleitung

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zum Absperrventil 92. Beim Erreichen eines vorgegebenen Druckes regelt das Druckregelventil 72 den Fluidmaximaldruck zwischen Steuerventil 56 und Absperrventil 92.

Der Vakuumkanister 24 ist durch eine Vakuumleitung 44 an ein aufstoßbares Ventil 100 und durch eine Vakuumleitung 102 an einen Vakuumfühler 104 angeschlossen. Ein Absperrventil 82 ist durch eine Fluidleitung 106 an einenVentilfitting 112 angeschlossen. Das aufstoßbare Ventil 100 ist durch Vakuumleitungen 114 und 116 mit Fluidleitungen 106 und 110 verbunden.

Figur 2 zeigt den Anschluß der Prüfvorrichtung 10 an einen Stoßunterdrücker 120. Der Stoßunterdrücker oder Stoßabsorber 120 umfaßt einen Hauptzylinder 122. Im Hauptzylinder 122 ist ein Kolben 124 verschiebbar, der eine Rückziehkammer 126 und eine Auszieh- oder Vorschiebekammer 128 im Hauptzylinder 122 bildet. Der Kolben 124 ist über eine Kolbenstange 132 mit einem Montageteil 134 verbunden, der innerhalb eines Kraftwerkes an ein den Stoßabsorber 120 vor Explosion, übermäßiger Verschiebung oder anderer Versetzung zu schützendes Gerät angeschlossen ist. Ein Ende 120b des Stoßabsorbers 120 ist über ein Montageteil 136 an einem Stangenteil 140 angebracht. Zwischen der Kolbenstange 132 und dem Stoßabsorber 120 liegt ein mechanischer Anzeiger 146 zur Anzeige der Lage der Kolbenstange 132.

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Der Stoßabsorber 120 umfaßt ferner einen Fluidtank 150. Der Tank 150 weist einen Ablaß- sowie Einlaßanschluß 152 auf, um den Stoßdämpfer 120 warten und die richtige Menge von Tankfluid aufrechterhalten zu können. Zur Rückziehkammer 126 des Stoßabsorbers 120 gehört ein Auslaß 154 mit einem Auslaßventil 156. Zur Ausziehkammer 128 des Stoßabsorbers 120 gehört eine öffnung 158 mit einem Öffnungsventil 160. Im Hauptzylinder 122 sind ferner abwechselnd gegeneinander wirkende Ringventile 166 und 168 vorgesehen, die aufgrund einer Verschiebung des Kolbens 124 eine Hydraulikfluidströmung durch den Stoßabsorber 120 zulassen. Im Betrieb ist die Prüfvorrichtung 10 an den Stoßabsorber 120 dadurch angeschlossen, daß der Ventilfitting 108 der Ventilanordnung 50 mit dem Einlaßventil 160 des Stoßabsorbers 120 und der Ventilfitting 12 des Ventils 50 mit dem Einlaß 156 des Stoßabsorbers 120 verbunden ist.

Der Betrieb der Prüfvorrichtung 10 wird nun anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Zum Prüfen wird der Stoßabsorber 120 an die Ventilanordnung 50 über Ventilfittinge 108 und 112 angeschlossen, wodurch die Einlaßventile 160 und 156 des Stoßabsorbers 120 angeschlossen sind. Vor der Betätigung der Einlaßventile 156 und 160 des Stoßabsorbers 120 wird der Tank 150 abgetrennt und das aufstoßbare Ventil 100 wird aufgestoßen und solange offengehalten, bis der Vakuumfühler 104 einen nichtschwankenden Druck anzeigt. Die Betätigung des aufstoßbaren

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Ventils 100 und das Abhängen des Tanks 150 dient dazu, um alle Luft und jedes Restfluid aus den Fluidleitungen 106 und 110 aus den Ventilfittingen 108 und 112 sowie aus den Einlaßventilen 16O und 156 auszustoßen. Nachdem Fluidleitungen 106 und 110, die Ventilfittinge 108 und 112 sowie die Einlaßventile 160 und 156 evakuiert worden sind, werden die Einlaßventile 156 und 160 betätigt, um die Prüfvorrichtung 10 mit dem Stoßabsorber 120 hydraulisch zu verbinden. Zu Beginn des PrüfVorganges werden die Absperrventile 82 und 92 betätigt.

Figur 3 zeigt die erste Stellung des Steuerventils 56. Wie zuvor erwähnt, verbindet das Steuerventil 56 in der ersten Stellung die Hauptfluidleitung 32 über das Einlaßventil 56a mit der Fluidleitung 68 zum Durchflußmesser 58. Aus dem Durchflußmesser 58 strömendes Fluid gelangt durch die Fluidleitung 66 und ein Einlaßventil 56b des Steuerventils 56 in die Fluidleitung 76 zum Druckregelventil 72 und damit auf einen Strömungsweg durch den Stoßabsorber 120. Nach dem Prüfen des Stoßabsorbers 12O fließt das Fluid vom Druckregelventil 72 über ein Einlaßventil 56c des Steuerventils 56 in die Hauptrückführleitung 38 zurück. Durch Betätigung des Nadelventils 52 kann Fluid durch die Fluidleitung 54 zum Durchflußmesser 58 und durch Fluidleitungen 66, 76 und 90 zum Absperrventil 92 des Stoßabsorbers 12O strömen. Anschließend strömt Fluid durch abwechselnd gegeneinanderwirkende Ringventile 168 und 166 in die Fluidleitung 106 zum Absperrventil 82. Durch das Absperr-

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ventil 82 strömendes Fluid gelangt durch Fluidleitungen 80 und 74 zum Einlaßventil 56c des Steuerventils 56 und durch die Hauptrückführleitung 38 in die Rückführkanister 20 und 22 zurück.

Die Geschwindigkeit des auf obigem Pfade strömenden Fluids wird vom Durchflußmesser 58 gemessen, dessen Ausgangssignale über Signalleitungen 60 an den Datenreduzierer 62 gelegt werden. Die Fluidströmungsgeschwindigkeit wird durch öffnen eines Nadelventils 52 erhöht. Diese Strömungserhöhung verursacht ein Schließen des Ringventils 166. Ein solches Verschließen ruft ein plötzliches Abbrechen von Fluidströmung hervor, die vom Durchflußmesser 58 festgestellt wird. Es ist bekannt, die Strömungsgeschwindigkeit, bei der ein Ringventil 166 schließt, in eine äquivalente Stoßabsorber-Kolbengeschwindigkeit umzuwandeln. Bei einer Regelung des Fluiddrucks von der Fluidleitung 76 zur Fluidleitung 90 wird das Nadelventil 52 geschlossen und die Zeit, die der Druck in der Rückziehkammer 126 zum Abklingen über ein bestimmtes Druckintervall braucht, liefert ein Maß für die Leckrate des Stoßabsorbers 120. Die Anzeige des Drucks erfolgt durch den Druckfühler 96. Bei reguliertem Druck ist die Strömung durch einen Durchflußmesser 58 meßbar und die Leckrate dadurch bestimmbar, daß ein bekannter Druckabfall bei vorgegebener Last mit dem Druck über den Kolben 124 in Beziehung gesetzt wird. Mit dem Ansteigen des Druckes

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in der Ausziehkammer 126 zeigt der Anzeiger 146 (Figur 2) die Bewegung des Kolbens 124 an, um den mechanischen Freiheitsgrad der Kolbenstange 132 zu bestimmen.

Figur 4 zeigt die zweite Stellung des Steuerventils 56 zur Umkehr der Fluidströmung durch den Durchflußmesser 58, um einen Druck in der Ausziehkammer 128 des Stoßabsorbers aufzubauen. In der zweiten Stellung des Steuerventils 56 ist die Fluidleitung 54 über das Einlaßventil 56b des Steuerventils 56 an die Fluidleitung 66 angeschlossen. Aus dem Durchflußmesser 58 strömt Fluid durch die Leitung 68 aus. Die Leitung 68 ist an die Fluidleitung 74 angeschlossen und führt durch das Einlaßventil 56a des Steuerventils 56. Hierauf strömt Fluid aus der Leitung 74 über das Druckregelventil in der Leitung 80 zum Absperrventil 82. Vom Stoßabsorber zurückströmendes Fluid fließt über das Absperrventil 92 zum Steuerventil 56 zurück, und zwar durch die Leitungen 90 und Die Fluidleitung 76 ist über das Einlaßventil 56d des Steuerventils 56 an die Hauptrückfuhrleitung 38 angeschlossen.

Strömt Fluid von den Fluidkanistern 16 und 18 zum Stoßabsorber 120 und in oben beschriebener Weise wieder in die Rückführkanister 20 und 22 zurück, wobei sich das Steuerventil in der zweiten Stellung befindet, dann wird die Ausziehkammer 128 des Stoßabsorbers 120 dadurch unter Druck

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gesetzt, daß die Ringventile 166 und 168 offen sind. Ein Nadelventil 52 wird geöffnet, um die Fluidströmung durch den Durchflußmesser 58 zu vergrößern, während das Ringventil 168 schließt. Die Durchströmgeschwindigkeit des Fluides durch den Durchflußmesser 58 zum Zeitpunkt des Schließens des Ringventils 168 ist die Kriechrate des Stoßabsorbers 120 und gibt den mechanischen Freiheitsgrad der Kolbenstange 132 an. In der zweiten Stellung des Steuerventils 56 gemäß Figur kann durch Schließen des Absperrventils 92 Hydraulikfluid in den Tank 150 des Stoßabsorbers 120 eingeführt werden, und zwar durch Betätigung des Nadelventils 52.

Nach Abschluß aller Prüfungen mit der Prüfvorrichtung 10 werden die Absperrventile 82 und 92 und die Einlaßventile 156 und 160 geschlossen. Das aufstoßbare Ventil 100 wird nun geöffnet, um die Fluidleitungen 106 und 110 sowie die Vakuumleitungen 114 und 116 von überschüssigen Restfluiden freizumachen. Die Ventilfittings 108 und 112 werden gelöst und der Druck im Tank 150 bringt den Stoßabsorber 120 in seine Betriebslage zurück. Falls erforderlich, werden die Fluidkanister 16 und 18 wieder mit sauberem, gefilterten und entgastem Hydraulikfluid aufgefüllt. Die Fluidkanister 16 und 18 werden durch Abtrennen der Fluidleitung 54 vom Nadelventil 52 wieder aufgefüllt. Die Rückführkanister 20 und 22 sind dadurch von zurückgeleitetem Fluid leerbar, indem die Fluidleitungen 34 und 36 abgetrennt werden.

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Man erkennt also, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 einen Stoßabsorber in seinen Betriebseigenschaften ohne tatsächliche Betätigung des Hauptzylinders des Stoßabsorbers zu prüfen vermag. Dadurch ist die Entfernung und das Wiedereinsetzen eines Stoßabsorbers zu dessen Punktionsbereitschaf tsprüfung nicht erforderlich. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung tragbar ist, kann sie leicht zu jeder Stelle innerhalb eines Kraftwerks gebracht und dort angesetzt werden.

Figur 5 zeigt ein Schemaschaltbild einer Datensammelschaltung 180, die zum Datenreduzierer 62 gemäß Figur 2 gehört. Die Datensammelschaltung 180 sammelt und speichert die Ausgangssignale des Durchflußmessers 58 aus Figur 2 während der Prüfung eines Stoßabsorbers zur nachfolgenden Datenreduzierung und -analyse Die Datenreduzierung und -analyse wandelt nach dem Prüfen die Durchflußmesserausgangssignale in Sperr- und Leckraten des geprüften Stoßabsorbers um.

Die Datensammelschaltung 180 wandelt ein Gleichspannungsausgangssignal vom Geschwindigkeitswandler 58b in ein Wechselspannungssignal um und zeichnet dieses Wechselspannungssignal auf einem Aufzeichner 182 auf. Der Aufzeichner 182 ist beispielsweise ein Audiorecorder. Der Aufzeichner 182 zeichnet die Geschwindigkeiten auf einem Magnetband auf, und zwar derart, daß nach Abschluß einer Prüfung eines Stoßabsorbers der Auf-

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zeichner 182 Daten über eine zum Datenreduzierer 62 gehörende Datenreduzierschaltung gemäß Figur 7 zum Analysieren der Daten an einen Streifenaufzeichner liefert. Die Datensammelschaltung 180 umfaßt ferner optische Anzeigen 190, 192, 194 und 196. Die Anzeige 190 gibt an, ob die Batteriespannung für die Datensammelschaltung 180 noch ausreicht. Die Anzeige 192 gibt die Endstellung eines aufwärtsgerichteten Kolbenhubes des Kolbens 58a im Durchflußmesser 58 an. Die Anzeige 194 zeigt das Ende eines nach unten gerichteten Kolbenhubes des Kolbens 58a an. Die Anzeige 196 liefert eine Angabe darüber, ob genug Fluid durch den Durchflußmesser 58 strömt.

Im Betrieb der Datensammelschaltung 180 kann eine an einer Prüfstelle ankommende Bedienungsperson Identifikationsdaten, beispielsweise die Seriennummer, unmittelbar über ein Mikrophon auf den Aufzeichner 182 sprechen. Während des Prüfens ist der Aufzeichner 182 an die Datensammelschaltung 180 angeschlossen, um die Fluidströmung durch den Durchflußmesser 58 festzuhalten.

In Figur 5 ist das Gleichspannungsausgangssignal vom Geschwindigkeitswandler 58b an einen hochimpedanten Verstärker 200 gelegt. Der Geschwindigkeitswandler 58b umfaßt beispiels-

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weise einen Schaevitz Linear Transducer, Modell 7L6VTZ. Verschiebt sich der Kolben 58a gemäß Figur 3 als Folge einer durch den Durchflußmesser 58 strömenden Fluidströmung, dann liefert der Geschwindigkeitswandler 58b ein in Figur 6a dargestelltes Gleichspannungssignal. In einer bevorzugten Ausführung liegt das Ausgangssignal des Geschwindigkeitswandlers 58b zwischen + 120 Millivolt je 2,54 cm je Sekunde Kolbenverschiebung des Kolbens 58a. Der Verstärker 200 ist beispielsweise eine Type LM324 oder LM124 I/C mit einem Verstärkungsfaktor von 1. Das Ausgangssignal des Verstärkers 200 ist in Figur 6b angegeben.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 200 ist an einen Schalter 202 mit Kontakten 202a und 202b gelegt. Steht der Schalter 202 in Berührung mit dem Kontakt 202a gemäß Figur 5, dann wird der Ausgang des Verstärkers 200 an einen Schalter 204 mit den Kontakten 204a, b und c gelegt. Die Kontakte 204a, b und c sind an Widerstände 206a, b, c derart angeschlossen, daß die Stellung der Schalter 202 und 204 und die Wahl der Widerstandswerte 206a, b, c unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten beim Durchfluß durch den Durchflußmesser 58 aufzuzeichnen vermag. Die Stellung des Schalters 204 gestattet des Aufzeichnen von großen Fluidströmungsgeschwindigkeiten durch den Durchflußmesser 58, vorzugsweise 25 cm je Minute, 625 cm je Minute und 2500 cm je Minute. Wird der Schalter 202 in Berührung mit

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dem Kontakt 202b gebracht, dann wird der Ausgang des Verstärkers 200 an einen Schalter 208 mit Kontakten 208a und 208b geführt. Die.Kontakte 208a und 208b sind an Widerstände 210a und 210b derart angeschlossen, daß durch Einstellung der Schalter 202 und 208 Strömungsgeschwindigkeiten aufzeichenbar sind, die vorzugsweise 12,5 cm je Minute und 25 cm je Minute betragen.

Die Verbindung der Schalter 204 und 208 mit ihren zugehörigen Widerständen 206 und 210 bestimmen den Betrag des Signals vom Verstärker 200, welcher an einen Verstärker 212 geführt wird. Der Verstärker 212 ist beispielsweise ein LM324 oder ein LM124 Quad-Operationsverstärker I/C, der das Ausgangssignal des Verstärkers 200 verstärkt. Vorzugsweise liegt dieses Verstärkersignal im Bereich von +9,5 Volt und hat den Verlauf gemäß Figur 6c. Der Ausgang des Verstärkers 212 ist an einen Verstärker 214 angeschlossen, der als Zwischenspeicher zwischen dem Verstärker 212 und einer phasenstarren Schleifenschaltung 216 liegt. An den Eingang des Verstärkers 214 ist ferner ein Schalter 218 mit Kontakten 218a und 218b angeschlossen und mit einem Schalter 220 mit Kontakten 22Oa und 22Ob verbunden. Durch die Schalter 218 und 220 ist die richtige Vorspannung für die Mitte der Betriebsfrequenz der phasenstarren Schleifenschaltung 216 einstellbar.

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Die Ausgabe des Verstärkers 214 ist in Figur 6d dargestellt. In der bevorzugten Ausführung hat die Niederfrequenz eine Spannung von + 1,95 Volt, die Mittelfrequenz eine Spannung von + 2,06 Volt und die Hochfrequenz eine Spannung von 2,17 Volt. Die phasenstarre Schleifenschaltung 216 ist beispielsweise eine integrierte Schaltung des Typs CD4O46. Die phasenstarre Schleifenschaltung 216 umfaßt einen spannungsgesteuerten Oszillator, dessen mittlere Betriebsfrequenz durch einen Kondensator 222 und einen Widerstand 224 zusätzlich zu Widerständen 226, 228, 230 und 232 aufweist. Vorzugsweise ist die mittlere Betriebsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators innerhalb der phasenstarren Schleifenschaltung 216 etwa 1200 Hz.

Die Verstärkung des Verstärkers 212 bestimmt die Ausgangsfrequenz der phasenstarren Schleifenschaltung 216, die von 800 bis 1600 Hz reicht. Die Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators in der phasenstarren Schaltung 216 ist eine Rechteckschwingung gemäß Figur 6e. Dieses Ausgangssignal wird an den Aufzeichner 182 übertragen. Der Aufzeichner 182 ist beispielsweise vom Typ MTC-10.

Die Datensammelschaltung 180 umfaßt ferner Spannungsquellen 234, 235 und 236. Das Ausgangssignal der Spannungsquelle wird über einen Schalter 237 an einen Verstärker 200 gelegt. Der Ausgang der Spannungsquellen 235 und 236 ist über einen Schalter 238 an einen Spannungsregler 240 geführt, um eine

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geregelte Spannung für die phasenstarre Schaltung 216 zu liefern und eine Vorspannung für die Verstärker 200, 212 und 214 zu bilden.Der Ausgang des Spannungsreglers 240 liegt ferner an einem Verstärker 242, der als Nulldurchgangsdetektor vorgespannt ist, um die Anzeige 190 abzuschalten, wenn die von den Spannungsversorgungen 235 und 236 erzeugte Spannung unter einen vorgegebenen Wert abfällt. Der Verstärker 242 ist beispielsweise ein LM324 oder ein I/C des Typs LM124.

Figur 7 zeigt eine Datenreduzierschaltung 250 des Datenreduzierers 62 aus Figur 2. Die Ausgabe des Aufzeichners 182 nach Figur 5 ist eine Sinusschwingung, vorzugsweise zwischen 800 und 1600 Hz gemäß Figur 8a. Die Ausgabe des Verstärkers 252 wird an einen Verstärker 254 gelegt, der als Nulldurchgangsdetektor arbeitet und eine Rechteckschwingung an eine phasenstarre Schleifenschaltung 260 liefert. Die Ausgabe des Verstärkers 254 ist durch eine Dioden- und Widerstandsschaltung 256 begrenzt und in Figur 8b dargestellt. Die Verstärker 252 und 254 sind beispielsweise I/Cs 747. Die phasenstarre Schleifenschaltung 260 ist beispielsweise ein I/C des Typs CD4O46 und umfaßt einen Spannungsvergleicher und einen spannungsgesteuerten Oszillator. Die mittlere Dctriebsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators in der phasenstarren Schleife 216 beträgt vorzugsweise 1200 Hz und ist durch einen veränderlichen Widerstand 262 einstellbar.

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Die Ausgabe der phasenstarren Schleife 260 ist das vom Komparator in der phasenstarren Schleife 260 erzeugte resultierende Signal nach einem Vergleich zwischen der Eingabe zur phasenstarren Schleife 260 und dem vom spannungsgesteuerten Oszillator gemäß Figur 8c gelieferten Signal. Diese demodulierte Ausgabe von der phasenstarren Schleife 260 wird mit Hilfe eines Filternetzwerks 264 gefiltert und an Verstärker 284 und 286 gelegt. Die Ausgangssignale der Verstärker 284 und 286 sind in den Figuren 8d und 8e dargestellt. Die Verstärker 284 und 286 sind beispielsweise I/Cs 747. Die Ausgabe des Verstärkers 286 ist an einen Aufzeichner 280 gelegt. Der Aufzeichner 280 ist beispielsweise ein Streifenrecorder oder ein x-y-Recorder mit Zeitablenkung. Aus einer Analyse der Spuren des Recorders 280 sind die Sperraten des geprüften Stoßabsorbers bestimmbar.

Die Spannungszufuhr erfolgt zu den Operationsverstärkern 252, 254, 284 und 286 sowie zur phasenstarren Schleife 260 von einer Wechselspannungsquelle 290 über einen Schalter 292 und eine Spannungsgleichrichterbrücke 294. Die Ausgabe der Spannungsgleichrichterbrücke 294 wird an die Bauelemente der Datenreduzierschaltung 250 über Gleichspannungsregler 298 und geführt. Die Gleichspannungsregler 298 und 300 sind beispielsweise I/Cs des Typs LM723.

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Man erkennt, daß der Datenreduzierer 62 die vom Durchflußmesser 58 der Prüfvorrichtung 10 erzeugten Geschwindigkeitssignaldaten aufzeichnet und zur späteren Analyse speichert. Die Datensammelschaltung 180 wandelt das Gleichspannungsausgangssignal des Durchflußmessers 58 in ein Wechselstromsignal zur Aufzeichnung mittels eines Aufzeichners 182 um. Die Ausgabe des Aufzeichners oder Recorders 182 wird einer Reduzierschaltung 250 zum Anlegen an einen Strexfenrecorder eingegeben, um die Sperraten des zu untersuchenden Stoßabsorbers zu analysieren.

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Claims

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BESELERSTRASSE 4

D-2OOO HAMBURG 62 DR J D FRHF

DR ULRICH GRAr STOlBERG DIPL ING JÜRGEN SUCHANTKE DIPL ING ARNULF HUBER DR ALLARD von KAMEKE DFI KARL-HEINZ SCHULMEYER

E-Systems, Inc. (Prio: 26. Mai 1978

Lyndon B. Johnson Freeway US 910 009 - 15757) Dallas, Dallas County

Texas 75240, V. St. A. Hamburg, 22. Mai 1979

Prüfvorrichtung für Stoßabsorber

Ansprüche

Prüfvorrichtung zum Prüfen der Betriebseigenschaften

von eingebauten Absperrventilen eines Stoßabsorbers,

gekennzeichnet durch

- einen ersten Kanister zur Aufnahme von Fluid, welches während des Prüfens durch Begrenzungsventile des Stoßabsorbers gedrückt wird;

einen zweiten Kanister zur Sammlung des Fluids nach der Durchführung durch den Stoßabsorber;

eine Verbindung von ersten und zweiten Kanistern mit dem Stoßabsorber;

ein erstes Regelventil in der Verbindung von den ersten und zweiten Kanistern zum Stoßabsorber zur Regelung

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der Fluidströmungsgeschwindigkeit vom ersten Kanister zum Stoßabsorber; und

— eine an die Verbindung von den Kanistern zum Stoßabsorber angeschlossene Geschwindigkeitsmesseinrichtung zur Anzeige der im Stoßabsorber erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit zum Schließen der Absperrventile und zum Verriegeln des Stoßabsorbers zur Prüfung der Betriebseigenschaften der Absperrventile ohne Demontage des Stoßabsorbers von dessen Gehäuse und Halterung.
2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanister auf einem von einer Person zur Prüfstelle tragbaren Rahmen montiert sind.
3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stoßabsorber und die Verbindung von den ersten und zweiten Kanistern zum Stoßabsorber eine Evakuiervorrichtung angeschlossen ist, um Luft aus der Verbindung von den ersten und zweiten Kanistern zum Stoßabsorber vor der Prüfung des Stoßabsorbers zu evakuieren.

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4. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung von den Kanistern zum Stoßabsorber ein die Fluidströmungsrichtung durch den Stroßabsorber steuerndes zweites Ventil vorgesehen ist.
5. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung von den Kanistern zum Stoßabsorber ein Druckregelventil vorgesehen ist, daß bei Vorliegen einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der Steuerung des ersten Ventils zur Regelung des Fluiddrucks zwischen dem ersten Kanister und dem Stoßabsorber dient.
6. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung für die Messung des zum Stoßabsorber strömenden Fluids innerhalb der Evakuiereinrichtung liegt.
7. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung für die Messung der durch den Stoßabsorber fließenden Fluidströmung einen Durchflußmesser umfaßt.

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8. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser Einrichtungen zur Erzeugung einer Ausgangsspannung aufweist, die entsprechend der durch den Durchflußmesser strömenden Fluidströmungsgeschwindigkeit veränderlich ist.
9. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung der Ausgangsspannungen.
10. Prüfvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung für die Ausgangsspannungen ein Tonbandgerät umfaßt.
11. Prüfvorrichtung zum Prüfen der Betriebseigenschaften eines Stoßabsorbers mit Ringventilen, die zu Rückzieh- und Ausziehkammern des Stoßabsorbers gehören und an diesen angeschlossen sind, gekennzeichnet durch

— einen ersten Kanister zur Aufnahme eines Fluids, das während des Prüfvorganges durch die Ringventile des Stoßabsorbers gedrückt wird;

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einen zweiten Kanister zur Sammlung des Fluids nach der Durchleitung durch den Stoßabsorber;

Fluidleitungen zur Verbindung der ersten und zweiten Kanister mit dem Stoßabsorber;

einen an die Fluidleitungen und den Stoßabsorber angeschlossenen dritten Kanister zur Evakuierung von Luft aus den Fluidleitungen vor der Prüfung des Stoßabsorbers;

eine erste Ventileinrichtung in den Fluidleitungen zur Regelung der Fluidströmungsgeschwindigkeit vom ersten Kanister zum Stoßabsorber;

zweite Ventileinrichtungen in den Fluidleitungen zur Steuerung der Fluidströmungsrichtung durch den Stoßabsorber für die unabhängige Prüfung der zu den Rückzieh- und Ausziehkammern des Stoßabsorbers gehörenden Ringventile; und

an die Fluidleitungen angeschlossene Geschwindigkeitsmesseinrichtung für die Messung des zum Stoßabsorber strömenden Fluids sowie zur Erzeugung einer Ausgangsspannung entsprechend der Geschwindigkeit des

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strömenden Fluids, welche ein Maß für die zum Schließen der Ringventile und zum Verriegeln des Stoßabsorbers erforderliche Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Stoßabsorbers liefert und dadurch eine Prüfung der Betriebseigenschaften der Ringventile ohne Demontage des Stoßabsorbers von seinem Gehäuse und seiner Halterung gestattet.
12. Prüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser im dritten Kanister untergebracht ist.
13. Verfahren zum Prüfen der Betriebseigenschaften von

an einen Stoßabsorber angeschlossenen Absperrventilen, dadurch gekennzeichnet,

— daß ein erster Fluidkanister, ein zweiter Sammelkanister sowie ein Vakuumkanister zur Prüfstelle eines Stoßabsorbers transportiert werden;

— daß eine Ventilanordnung sowie Fluidleitungen zu den Kanistern an die Auszieh- und Rückziehöffnungen des Stoßabsorbers angeschlossen werden;

— daß die Ventilanordnung in gesteuerter Weise Fluid vom ersten Kanister durch den Stoßabsorber zum zweiten Kanister ohne Unterbrechung des

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Normalbetriebs des Stoßabsorbers pumpt;

— daß das Fluid im zweiten Kanister nach der Durchströmung des Stoßabsorbers gesammelt wird;

— daß die Geschwindigkeit des durch den Stoßabsorber strömenden Fluids gemessen und eine Anzeige für die erforderliche Fluidströmung im Stoßabsorber ermittelt wird, die zum Schließen der Absperrventile und zum Verriegeln des Stoßabsorbers erforderlich ist;

— daß die Ventilanordnung und die Fluidleitungen vom Stoßabsorber getrennt werden; und

— daß die Kanister, die Ventilanordnung und die Fluidleitungen von der Prüfstellung des Stoßabsorbers abgenommen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung die Vakuumkanister mit den Fluidleitungen an den Stoßabsorber schaltet, um die Fluidleitungen vor der Prüfung des Stoßabsorbers zu evakuieren.

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15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Pumpen des Fluids vom ersten Kanister das Fluid entweder in die Rückzieh- oder Ausziehöffnung des Stoßabsorbers geleitet wird, um dadurch die Absperrventile des Stoßabsorbers unabhängig voneinander zu prüfen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung der Strömungsgeschwindigkeit des durch den Stoßabsorber strömenden Fluids Fluid durch einen Durchflußmesser geleitet und von diesem ein Spannungssignal entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit des durchströmenden Fluids geliefert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssignal aufgezeichnet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungssignal auf einem Tonbandgerät aufgezeichnet wird.

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