DE4034500C1 - Pulse testing arrangement for component subjected to hydraulic fluid - has connection blocks in closed test liquid circuit and having heating elements controlled by pressure resistant temp. sensors - Google Patents
Pulse testing arrangement for component subjected to hydraulic fluid - has connection blocks in closed test liquid circuit and having heating elements controlled by pressure resistant temp. sensorsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Impulsprüfung von mit einem hydraulischen Fluid beaufschlagbaren Bau elementen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to a device for pulse testing of a structure to which hydraulic fluid can be applied elements according to the features in the preamble of the patent saying 1.
Zur Impulsprüfung von mit einem hydraulischen Fluid beauf schlagbaren Bauelementen, wie z. B. Schläuche, Rohrleitun gen, Verschraubungen oder Behälter, wird bislang ein offenes Hydrauliksystem verwendet. Dabei ist es vorgeschrieben, die Prüfflüssigkeit auf einem bestimmten Temperaturniveau zu halten, das nur geringfügig über- oder unterschritten werden darf. For pulse testing of a hydraulic fluid beatable components, such as. B. hoses, piping glands, screw connections or containers has so far been an open one Hydraulic system used. It is mandatory that Test liquid at a certain temperature level hold that are only slightly exceeded or fallen short of may.
Dazu ist die Prüfflüssigkeit bislang in einer besonderen Heizeinrichtung temperiert und pro Lastwechsel mittels eines Spülventils im Niederdruckbereich dem zu prüfenden Bauele ment zugeführt worden. Der hierfür notwendige Aufbau der Prüfvorrichtungen erwies sich aber insbesondere deshalb als recht kompliziert und zudem störanfällig, weil das Spül ventil bei einer Druckimpulsfrequenz von 1,25 Hertz sehr schnell geschaltet werden mußte und zudem Drücke bis zu 1000 bar zu beherrschen waren.For this purpose, the test liquid has so far been special Heating device tempered and per load change using a Flush valve in the low pressure area of the component to be tested ment. The necessary structure of the However, testing devices proved to be particularly useful as quite complicated and also prone to failure because the flushing valve at a pressure pulse frequency of 1.25 Hertz very much had to be switched quickly and also pressures up to 1000 bar were to be mastered.
Darüberhinaus war bei Dreieck- und Sinus-Impulsformen, die bei der Prüfung von für die Automobilindustrie vorgesehenen Bauelementen gefordert werden, ein Austausch der temperier ten Prüfflüssigkeit pro Lastwechsel nicht möglich. In diesen Fällen mußte der Prüfvorgang für das Spülen mit ausreichend temperierter Prüfflüssigkeit kurzzeitig unterbrochen werden.In addition, the triangle and sine waveforms were when testing for the automotive industry Components are required to replace the tempering test liquid per load change not possible. In these In some cases the test procedure had to be sufficient for rinsing temperature-controlled test liquid are briefly interrupted.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebene Vorrichtung so zu verbes sern, daß unter Verringerung des gerätetechnischen Aufwands jede Impulsform bei einwandfrei temperierter Prüfflüssigkeit kontinuierlich verwendet werden kann.The invention is based on the problem in the preamble of the device described in claim 1 to verbes sern that while reducing the technical equipment every pulse shape with a perfectly tempered test liquid can be used continuously.
Die Lösung dieses Problems besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.According to the invention, this problem is solved in the listed in the characterizing part of claim 1 Characteristics.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, daß aufgrund der nunmehr in einem geschlossenen Kreislauf geführ ten Prüfflüssigkeit das bislang unvermeidliche Spülventil sowie der mit diesem verbundene Behälter zur Temperierung der Prüfflüssigkeit entfallen können. Aufgrund dessen ist auch eine Realisierung von unterschiedlichen Druckimpulskur ven ohne jegliche Störeinflüsse möglich. Da die Prüfflüssig keit im geschlossenen Kreislauf verbleibt, wird nur ein sehr geringes Volumen an Prüfflüssigkeit überhaupt benötigt, was sich dann auch auf die Größe des der Füllpumpe zugeord neten Vorratsbehälters auswirkt. Die Trennung des Vorrats behälters vom Kreislauf in Verbindung mit dem Sachverhalt, daß jegliche Lufteinschlüsse im Kreislauf vermieden werden können, stellt darüberhinaus sicher, daß die Prüfflüssigkeit selbst bei höheren Temperaturen nur minimalen Alterungser scheinungen ausgesetzt ist.An essential idea of the invention is that due to the now run in a closed cycle test liquid, the previously unavoidable flush valve and the container for temperature control connected to it the test liquid can be omitted. Because of that is also a realization of different pressure pulse course ven possible without any interference. Because the test liquid remains in the closed cycle, only becomes a very low volume of test liquid required at all, which then also assigned to the size of the filling pump neten storage container affects. The separation of the stock container of the cycle in connection with the facts, that any air pockets in the circuit are avoided also ensures that the test liquid minimal aging, even at higher temperatures is exposed to phenomena.
Von ganz besonderer Bedeutung ist es jedoch im Rahmen der Erfindung, daß die Temperierung der Prüfflüssigkeit jetzt unmittelbar an beiden Enden des zu prüfenden Bauelements exakt geregelt wird. Dies erfolgt über in den Anschlußlei sten vorgesehene Heizelemente, die direkt druckfesten Tem peraturfühlern zugeordnet sind.However, it is of particular importance in the context of the Invention that the temperature of the test liquid is now directly at both ends of the component to be tested is precisely regulated. This is done in the Anschlusslei Most provided heating elements that directly pressure-resistant tem temperature sensors are assigned.
Der Zwangsumlauf der Prüfflüssigkeit im geschlossenen Kreis lauf wird durch zwei Rückschlagventile sichergestellt. Zwi schen diesen beiden Rückschlagventilen ist ein Drucküber setzer an den Kreislauf gekoppelt. Die Rückschlagventile sperren in dieselbe Richtung, und zwar entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Prüfflüssigkeit. Dies ermöglicht auch bei Prüfungen mit Dreieck- und Sinusimpulsen einen ständigen Zwangsumlauf der Prüfflüssigkeit im geschlossenen System mit ständiger Temperierung der Prüfflüssigkeit ohne Unterbre chung der Impulsprüfung.The forced circulation of the test liquid in a closed circuit running is ensured by two check valves. Between There is a pressure over between these two check valves setter coupled to the circuit. The check valves lock in the same direction, opposite to Flow direction of the test liquid. This also makes it possible a constant in tests with triangle and sine pulses Forced circulation of the test liquid in the closed system with constant tempering of the test liquid without interruption impulse test.
Die Ausbildung und Anordnung der beiderseits der Koppel stelle des Druckübersetzers in dem Kreislauf liegenden Rück schlagventile ordnet diesen gewissermaßen die Funktion von Stromrichtern zu. Dabei gilt diese Stromrichterfunktion sowohl für die Phase des durch den Druckübersetzer bewirkten Druckaufbaus als auch für die Phase des Druckabbaus. Ferner ist es von untergeordneter Bedeutung, ob die Rückschlagven tile absolut dicht sind. Selbst bei größerem Verschleiß der Rückschlagventile ist ihre Stromrichterfunktion immer noch gegeben und der Zwangsumlauf der Prüfflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf gewährleistet.The formation and arrangement of both sides of the paddock place the pressure intensifier in the circuit impact valves assigns the function of Converters too. This converter function applies both for the phase caused by the pressure translator Pressure build-up as well as for the phase of pressure reduction. Further it is of secondary importance whether the recoil veins tiles are absolutely tight. Even with major wear The check valve is always their converter function still given and the forced circulation of the test liquid in the closed circuit guaranteed.
Die Füllung des Kreislaufs sowie die Ergänzung evtl. Lecka gen wird durch eine Füllpumpe sichergestellt, die mit dem Kreislauf verbunden ist. Von Vorteil ist es in diesem Zusam menhang, wenn die Füllpumpe zwischen der in Strömungsrich tung der Prüfflüssigkeit hinter dem zu prüfenden Bauelement liegenden Anschlußleiste und dem Rückschlagventil liegt, das vor der Koppelstelle des Druckübersetzers in den Kreislauf eingegliedert ist.Filling the circuit and possibly supplementing Lecka gene is ensured by a filling pump, which with the Circuit is connected. It is an advantage in this context mangle if the filling pump between the in flow direction test liquid behind the component to be tested lying terminal block and the check valve that in front of the coupling point of the pressure intensifier in the circuit is incorporated.
Da sowohl für das gesamte Hydrauliksystem als auch für die Steuerung nur ein vergleichsweise geringer gerätetechnischer Aufwand erforderlich ist, ergibt sich eine merkliche Kosten einsparung. Auch wird durch die geringeren Abmessungen der gesamten Prüfvorrichtung ein sehr günstiges Masse-Leistungs- Verhältnis im Vergleich zu der zum Stand der Technik zählen den Vorrichtung erzielt.Because both for the entire hydraulic system and for the Control only a comparatively small device technology Effort is required, there is a noticeable cost saving. The smaller dimensions of the entire test device a very favorable mass-performance Ratio compared to that of the prior art achieved the device.
Die vom Druckübersetzer verdrängte Prüfflüssigkeit gelangt über das in Strömungsrichtung der Prüfflüssigkeit hinter der Koppelstelle des Druckübersetzers in dem Kreislauf liegenden Rückschlagventil und die nachfolgende Anschlußleiste zu dem zu prüfenden Bauelement. Die Verdrängungsmenge an Prüfflüs sigkeit wird hier in der Druckanstiegsphase als Impulsvolu men aufgenommen. In der Phase des Druckabfalls nimmt der Druckübersetzer dieses Impulsvolumen des Bauelements wieder auf. The test liquid displaced by the pressure intensifier arrives over the in the direction of flow of the test liquid behind the Coupling point of the pressure intensifier lying in the circuit Check valve and the subsequent connection strip to the component to be tested. The displacement quantity of test flows liquid is here in the pressure rise phase as a pulse volume men added. In the phase of pressure drop, the Pressure intensifier this pulse volume of the component again on.
Nach Patentanspruch 2 sind die Heizelemente durch elek trische Hochleistungsheizpatronen gebildet. Derartige Hoch leistungsheizpatronen sind beispielsweise in der Kunststoff industrie zum Aufheizen von Plastspritzwerkzeugen bekannt.According to claim 2, the heating elements are by elek trical high-performance heating cartridges formed. Such high Power cartridge heaters are, for example, in plastic industry known for heating plastic injection molds.
Da gemäß Patentanspruch 3 die Temperaturfühler direkt in den Kreislauf eingegliedert sind, wird eine unmittelbare Tempe raturmessung mit über die Hochleistungsheizpatronen erfol gender Temperierung der Prüfflüssigkeit möglich. Die Tempe raturfühler werden sinnvoll direkt in die die Prüfflüssig keit führende Leitung des Kreislaufs eingebaut.Since according to claim 3, the temperature sensor directly in the Cycle are incorporated, becomes an immediate tempe Temperature measurement with the high-performance heating cartridges gender temperature control of the test liquid possible. The tempe Temperature sensors are sensible directly in the test liquid line leading the circuit.
Eine stetige Temperaturregelung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gewährleistet. Hierbei kann es sich insbe sondere um Temperaturregler mit selbstoptimierender Soll wertrampe, analogem Ausgang und Thyristorleistungssteller handeln.A constant temperature control is ensured by the characteristics of the Claim 4 guaranteed. This can be particularly especially around temperature controllers with self-optimizing target value ramp, analog output and thyristor power controller act.
Nach Patentanspruch 5 wird als Füllpumpe eine druckluftbe triebene Hydraulikpumpe verwendet. Aufgrund eines derartigen Pumpentyps wird keine flüssigkeitsseitige Absicherung des Kreislaufs vorgenommen. Die Druckregelung und die Einstel lung des Fördervolumens erfolgt vielmehr auf der Pneumatik seite der Füllpumpe.According to claim 5, a Druckluftbe as a filling pump driven hydraulic pump used. Because of one Pump type is no protection of the liquid side Circuit made. The pressure control and the setting The delivery volume is rather based on pneumatics side of the filling pump.
Das zwischen die Füllpumpe und den Kreislauf gemäß Patent anspruch 6 eingegliederte Rückschlagventil sichert die Füll pumpe vor unzulässigem Druck aus dem Kreislauf.That between the filling pump and the circuit according to patent Claim 6 integrated check valve ensures the filling pump from the circuit before inadmissible pressure.
Nach Patentanspruch 7 ist der Druckübersetzer durch eine Kolbenpumpe mit einem beidseitig beaufschlagbaren Kolben und einem damit verbundenen Pumpenstößel gebildet. Der Kolben steht dabei unter dem druckabhängigen Einfluß eines Propor tionalwegeventils oder eines Servoventils. Der Hub sowie der Durchmesser des Pumpenstößels bestimmen das Impulsvolumen. According to claim 7, the pressure intensifier is by a Piston pump with a piston that can be loaded on both sides and an associated pump tappet. The piston is under the pressure-dependent influence of a proportion tional directional valve or a servo valve. The hub as well as the The diameter of the pump tappet determine the pulse volume.
Wenn der Druckübersetzer infolge innerer oder äußerer Lecka ge den Arbeitsbereich verläßt, wird über eine Wegregelung gemäß Patentanspruch 8 der Druckübersetzer in die Ausgangs position gefahren. Die Füllpumpe ergänzt dann automatisch die Leckmenge der Prüfflüssigkeit.If the pressure intensifier is caused by internal or external leakage ge leaves the work area is via a path control according to claim 8 of the pressure translator in the output position driven. The filling pump then adds automatically the leakage amount of the test liquid.
Die Entlüftung des Kreislaufs der Prüfflüssigkeit wird mit Hilfe der Merkmale des Patentanspruchs 9 bewerkstelligt.The venting of the circuit of the test liquid is carried out with Helped the features of claim 9 accomplished.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnun gen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Betriebs situationen einer Vorrichtung zur Impulsprüfung von mit einem hydraulischen Fluid beaufschlagbaren Bauelementen.The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. Figs. 1 and 2 show two different operating situations of an apparatus for impulse test of pressurized with a hydraulic fluid components.
Mit 1 ist in den Zeichnungen allgemein die Vorrichtung be zeichnet. Bei den Bauelementen 2 kann es sich beispielsweise um Schläuche handeln. Die Vorrichtung umfaßt einen geschlos senen Kreislauf 3 für eine Prüfflüssigkeit. Das Bauelement 2 wird über Verschraubungen oder Flansche mit zwei einerseits an den Zulauf 4 und andererseits an den Ablauf 5 des Kreis laufs 3 angeschlossenen Anschlußleisten 6, 7 verbunden. Diese Anschlußleisten 6, 7 sind mit über druckfeste Tempe raturfühler 8, 9 regelbaren Heizelementen 10, 11 versehen. Die Heizelemente 10, 11 sind durch in den Anschlußleisten 6, 7 untergebrachte elektrische Hochleistungsheizpatronen ge bildet. Folglich kann ein Temperieren der Prüfflüssigkeit durch ein geregeltes Aufheizen der Anschlußleisten 6, 7 durch die Heizelemente 10, 11 bewirkt werden.With 1 in the drawings, the device is generally characterized. The components 2 can be hoses, for example. The device comprises a closed circuit 3 for a test liquid. The component 2 is connected via screw connections or flanges with two connection strips 6 , 7 connected on the one hand to the inlet 4 and on the other hand to the outlet 5 of the circuit 3 . These terminal strips 6 , 7 are provided with pressure sensors 8 , 9 adjustable heating elements 10 , 11 via pressure-resistant tempe. The heating elements 10 , 11 are formed by electrical high-performance heating cartridges housed in the terminal strips 6 , 7 . Consequently, the temperature of the test liquid can be brought about by regulated heating of the terminal strips 6 , 7 by the heating elements 10 , 11 .
Die stetige Temperaturregelung erfolgt durch die Temperatur fühler 8, 9 mit nicht näher dargestellten nachgeschalteten Temperaturreglern, denen eine selbstoptimierende Sollwert rampe, ein analoger Ausgang und ein Thyristorleistungsstel ler zugeordnet sind. Die Temperaturfühler 8, 9 sind direkt in den Kreislauf 3 für die Prüfflüssigkeit eingegliedert.The constant temperature control is carried out by the temperature sensors 8, 9 with downstream temperature regulators , not shown, to which a self-optimizing setpoint ramp, an analog output and a thyristor power controller are assigned. The temperature sensors 8, 9 are integrated directly into the circuit 3 for the test liquid.
Zur Füllung des Kreislaufs 3 und zur Ergänzung von Leckage ist an den Kreislauf 3 eine Füllpumpe 12 angeschlossen. Die Füllpumpe 12 besteht aus einer druckluftbetriebenen Hydraulikpumpe. Sie ist saugseitig und druckseitig durch Rückschlagventile 13, 14 abgesichert. Saugseitig sperrend gegen den Vorratsbehälter 15, druckseitig sperrend gegen die Füllpumpe 12.To fill the circuit 3 and to supplement leakage, a filling pump 12 is connected to the circuit 3 . The filling pump 12 consists of a compressed air-operated hydraulic pump. It is secured on the suction and pressure sides by check valves 13 , 14 . Blocking on the suction side against the reservoir 15 , blocking on the pressure side against the filling pump 12 .
Außerdem ist zu erkennen, daß zum Kreislauf 3 hin die Füll pumpe 12 durch ein in Richtung auf die Füllpumpe 3 sperren des weiteres Rückschlagventil 16 abgesichert ist.In addition, it can be seen that the filling pump 12 to the circuit 3 out by locking in the direction of the filling pump 3 further check valve 16 is secured.
Desweiteren sind in den Kreislauf 3 zwei in dieselbe Rich tung, und zwar entgegengesetzt zur Strömungsrichtung SR der Prüfflüssigkeit sperrende Rückschlagventile 17, 18 ein gegliedert. Zwischen diesen Rückschlagventilen 17, 18 ist an den Kreislauf 3 ein aus einer Kolbenpumpe bestehender Druck übersetzer 19 angekoppelt. Dieser Druckübersetzer 19 ist über ein nicht näher dargestelltes Proportionalwegeventil oder ein Servoventil druckabhängig steuerbar. Die Koppel stelle ist mit 20 bezeichnet.Furthermore, in the circuit 3 two direction in the same direction, and opposite to the flow direction SR of the test liquid blocking check valves 17 , 18 a structured. Between these check valves 17 , 18 , a pressure booster 19 consisting of a piston pump is coupled to the circuit 3 . This pressure intensifier 19 can be controlled in a pressure-dependent manner via a proportional directional control valve or a servo valve (not shown). The coupling point is designated 20 .
Der Druckübersetzer 19 weist einen beidseitig beaufschlag baren Kolben 21 sowie einen mit diesem verbundenen Pumpen stößel 22 auf. Der Hub und der Durchmesser des Pumpenstößels 22 bestimmen das Impulsvolumen der Prüfflüssigkeit.The pressure intensifier 19 has a piston 21 which can be acted upon on both sides and a pump plunger 22 connected to it. The stroke and the diameter of the pump plunger 22 determine the pulse volume of the test liquid.
Zwischen dem Rückschlagventil 17 und der Anschlußleiste 6 ist an den Kreislauf 3 ein Entlüftungsventil 23 ange schlossen. Between the check valve 17 and the terminal block 6 , a vent valve 23 is connected to the circuit 3 .
Wenn der Druckübersetzer 19 ausfährt (Pfeil A gemäß Fig. 1), wird die von diesem verdrängte Prüfflüssigkeit über das Rückschlagventil 17 und die Anschlußleiste 6 zum Bau element 2 geführt und hier als Impulsvolumen während der Druckanstiegsphase aufgenommen.When the pressure intensifier 19 extends (arrow A according to FIG. 1), the test liquid displaced by this is guided via the check valve 17 and the connecting bar 6 to the construction element 2 and is recorded here as a pulse volume during the pressure rise phase.
In der Phase des Druckabfalls fährt der Druckübersetzer 19 gemäß dem Pfeil E in Fig. 2 ein und nimmt das Impulsvolumen des Bauelements 2 wieder auf. Die Prüfflüssigkeit gelangt dann von dem Bauelement 2 über die Anschlußleiste 7 und das Rückschlagventil 18 zum Druckübersetzer 19.In the phase of the pressure drop, the pressure booster 19 moves in according to the arrow E in FIG. 2 and takes up the pulse volume of the component 2 again. The test liquid then passes from the component 2 via the terminal block 7 and the check valve 18 to the pressure intensifier 19 .
Claims (9)
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Publications (1)
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| DE4034500C1 true DE4034500C1 (en) | 1992-03-12 |
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|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAXIMATOR GMBH, 37449 ZORGE, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |