DE10232301A1

DE10232301A1 - Prüfvorrichtung für Komponenten von Einspritzanlagen

Info

Publication number: DE10232301A1
Application number: DE2002132301
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Ruesseler; Kurt Sprenger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: GB2393217A; DE10232301B4; GB2393217B; GB0316442D0

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung zur Ermittlung von Betriebsparametern und der Funktion von Prüflingen (22, 36, 40; 41, 48) mit einem Vorrichtungsbett (G, 13) und einem Versorgungs- und Ansteuerteil (12) sowie einer am Vorrichtungsbett (G, 13) aufgenommenen Grundplatte (11). Die Grundplatte (11) ist mittels Schnellspannvorrichtungen (59, 60) auswechselbar am Vorrichtungsbett (13) befestigt. Die Grundplatte (11) zur Aufnahme eines Versuchsaufbaus (54) umfaßt ein Meß- und Anzeigemodul (19), welches eine standardisierte Schnittstelle (21) in Gestalt einer Mehrfach-Steckverbindung mit einer als Arbeitsplatzrechner ausgebildeten Meß- und Auswerteeinheit (20) verbindbar ist.

Description

Technisches Gebiet
In der industriellen Großserienproduktion, wie zum Beispiel der Zulieferindustrie für Automobilhersteller ist es erforderlich, einzelne Produkte oder die insgesamt hergestellte Produktion hinsichtlich der Funktionsfähigkeit und auf Einhaltung vorgegebener Qualitätsstandards zu überprüfen. Während die Qualitätsüberprüfung automatisierbar ist, sind für Prüfungen im Applikations- bzw. Entwicklungsbereich nach wie vor Einzelprüfvorrichtungen erforderlich, an denen – nach entsprechender Anpassung an die Erfordernisse des zu prüfenden Bauteiles (Prüfling) – Prüfungsprozeduren durchgeführt werden.
Stand der Technik
Prüfvorrichtungen, wie zum Beispiel Prüfbänke in Entwicklungs- und Applikationsbereichen sind sehr kostenintensiv hinsichtlich der Bindung von Mitarbeitern, dem Bedarf an Aufstellfläche, der Versorgung mit Energie oder hinsichtlich vorzuhaltender Anschlüsse für Druckluft oder Hydraulikfluid. Prüfvorrichtungen bedürfen darüber hinaus einer intensiven Überwachung.
Bei kürzeren Abwesenheiten eines eine Prüfvorrichtung betreuenden Mitarbeiters von seinem Arbeitsplatz verbleibt das zu überprüfende Bauteil, welches mit Meßfühlern, Versorgungsleitungen etc. versehen sein kann, in der Regel innerhalb der Prüfvorrichtung, so daß diese durch diesen Prüfling belegte Prüfvorrichtung nicht anderweitig genutzt werden kann. Treten Änderungen oder Nacharbeiten an dem in der Prüfvorrichtung montierten oder eingespannten Bauteil – wie zum Beispiel einem Kraftstoffinjektor, einen Hochdruckspeicherkörper oder dergleichen mehr – auf, erfolgt die Änderung bzw. Bearbeitung des Prüflings in der Regel innerhalb der Prüfvorrichtung, so daß die Prüfvorrichtung ebenfalls nicht anderweitig genutzt werden kann. Erfolgt ein Ausbau der zu überprüfenden Kompo nente aus der Prüfvorrichtung zum Zwecke des Umbaus oder der Reparatur, so kann die Prüfvorrichtung während des für den Umbau oder die Reparatur des Prüflings erforderlichen Zeitraumes ebenfalls nicht anderweitig genutzt werden, da der Aufbau einer anderen Versuchs- bzw. Prüfperipherie zu zeit- und zu kostenaufwendig wäre.
Sind zum weiteren Ablauf der Prüfroutine oder des Prüfungszyklus' die Auswertungen bisher aufgenommener Versuchsergebnisse erforderlich, ist die Prüfvorrichtung für die Zeitspanne der Auswertung blockiert, da eine Umrüstung der Prüfvorrichtung auf eine andere Prüflings-Geometrie zu kosten- und zu zeitintensiv wäre und der weitere Versuchsablauf nach der Auswertung der Versuchsergebnisse nicht länger aufgeschoben werden soll.
Um in der industriellen Serienproduktion gefertigte Komponenten und Bauteile von Einspritzanlagen zu überprüfen, sind spezielle Prüfvorrichtungen für Pumpe-Düse-Einheiten (PDE), Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten (PLD), Hochdruckspeicherräume (Common Rail), Verteilereinspritzpumpen (VE) und dergleichen mehr erforderlich. Diese Prüfeinrichtungen sind ähnlich aufgebaut und hinsichtlich ihrer Ansteuer- und Meßtechnik vergleichbar. Der Auslastungsgrad heute eingesetzter Prüfvorrichtungen ist jedoch noch immer unbefriedigend.
Darstellung der Erfindung
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung können durch ein Schnellwechselsystem an Prüfvorrichtungen die bisherigen Rüstzeitspannen drastisch reduziert werden. Aufgrund der kürzeren, für eine Umrüstung einer bereits belegten Prüfvorrichtung erforderlichen Rüstzeiten, kann auch bei kurzen Unterbrechungen eines Prüfablaufs an einem Prüfling die Prüfvorrichtung schnell umgerüstet werden und mit anderen Prüfvorgängen ausgelastet werden, so daß der Auslastungsgrad der Prüfvorrichtung hinsichtlich der Netto-Prüfzeiten erheblich gesteigert wird.
Auf einer Grundplatte wird außerhalb der Prüfvorrichtung der gesamte Versuchsaufbau errichtet einschließlich der versuchs- und prüflingsspezifischen Ansteuer-, Anzeige- und Meßeinrichtungen. Anschließend wird die Grundplatte mitsamt des vormontierten Versuchsaufbaus auf eine standardisierte Prüfvorrichtung mit standardisierter Meßtechnik aufgesetzt. Der Anschluß des vormontierten Versuchsaufbaus mit der Prüfvorrichtung erfolgt über standardisierte mechanische und elektrische Anschlüsse, wie zum Beispiel Steckverbindungen, Schnellkupplungen, Datenleitungen zu einem Auswerterechner etc.
Durch die komplette Vormontage eines jeweiligen Versuchsaufbaus außerhalb der Prüfvorrichtung auf einer austauschbaren Grundplatte wird die Prüfvorrichtung nicht durch eine Vormontage des Versuchsaufbaus bzw. durch Unterbrechungen im Prüfablauf blockiert. Dazu kann die Grundplatte mit wenigen Handgriffen auf dem Prüfbankbett der Prüfvorrichtung befestigt werden. Über eine Schnellkupplung kann der Antrieb einer Verteilereinspritzpumpe einer Kraftstoffeinspritzanlage sehr einfach hergestellt werden.
In einer ersten Ausbaustufe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung mit Schnellwechselsystem können die elektrischen Verbindungen zwischen der den Versuchsaufbau aufnehmenden Grundplatte über einen einzigen Stecker für die Ansteuerung und die Meßwertverarbeitung realisiert werden. In einer weiteren, höher angesiedelten Ausbaustufe kann die Prüfvorrichtung im Anschließen eines Mehrfach-Steckers den jeweiligen Typ des Versuchsträgers bzw. des Prüfteiles erkennen und daraufhin das zu applizierende Meßprogramm automatisch aktivieren, zum Beispiel Referenzierungen und Abgleichvorgänge. Bei Überprüfungen können auch die jeweils vorgegebenen Soll-Werte automatisch geladen und mit den ermittelten Ist-Werten verglichen werden. Abweichungen lassen sich protokollieren und abspeichern, so daß eine lückenlose Dokumentation einer Prüfprozedur unmittelbar an der Prüfvorrichtung abrufbar ist. Die Meßgeräteeinstellungen können bei Wiederholung eines zuvor bereits durchgeführten Versuchszyklus bei identischen Prüflingen automatisch wieder eingestellt werden, so daß eine Neueinjustierung der Meßgeräte entfällt, was sich positiv auf die Dauer der an den Prüfvorrichtungen mit Schnellwechseltechnik durchgeführten Prüfzyklen auswirkt.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 Prüsbereichkonzeptionen für verschiedene Komponenten von Einspritzanlagen,
2 eine Prüfvorrichtung mit Schnellwechseltechnik zur Überprüfung von Hochdruckförderaggregaten mit auswechselbaren Grundplatten und mit diesen verbundenen Anzeigetafeln,
3 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung mit auswechselbarer Grundplatte und Anzeigetafel für Pumpe-Düse-Einheiten (PDE),
4 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zur Prüfung von Hochdruckspeicherkörpern (Common Rail) und
5 eine die Grundplatte mit daran aufgenommenem Versuchsaufbau abschirmende Lärmschutzhaube.
Ausführungsvarianten
1 zeigt Prüfbereiche für unterschiedliche Komponenten von Einspritzanlagen mit Prüfvorrichtungen, die bauteilspezifisch ausgelegt sind.
In der Darstellung gemäß 1 sind in schematischer Form Prüfvorrichtungen A, B, C sowie D dargestellt. Bei der Prüfvorrichtung A kann es sich beispielsweise um eine solche Prüfvorrichtung handeln, an der mit einem Druckmedium beaufschlagte Teile wie beispielsweise Hochdruckförderaggregate geprüft werden. An der Prüfvorrichtung B können Verteilereinspritzpumpen geprüft werden hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit sowie hinsichtlich ihrer Fertigungstoleranzen. An der Prüfvorrichtung C lassen sich Pumpe-Düse-Einheiten (PDE) bzw. Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten (PLD) auf Funktionstüchtigkeit hin überprüfen. Die Prüfvorrichtung D dient der Überprüfung der Druckfestigkeit von Hochdruckspeicherkörpern (Common Rail). Jede der Prüfvorrichtungen A, B, C sowie D umfaßt einen Support E, der jeweils an der Prüfvorrichtung A, B, C, D fest fixiert ist. An jedem Maschinenbett G der Prüfvorrichtungen A, B, C, D befindet sich ein Ansteuerungs- und Versorgungsteil F, an welchem Energieversorgungsanschlüsse, Antriebe sowie Ansteuerungs- und Datenübertragungsleitungen aufgenommen sind.
Jeder Applikations- bzw. Entwicklungsbereich, in welchem die jeweiligen Prüflinge, die auf den Prüfvorrichtungen A, B, C bzw. D einer Prüfung unterziehbar sind, gefertigt werden, kann durch Umrüstung der Prüfvorrichtungen A, B, C, D auf eine Schnellwechselprüfvorrichtung 10 eine Erhöhung des Auslastungsgrades der Prüfvorrichtung 10 erreichen. Im Unterschied zu den Prüfvorrichtungen A, B, C, D umfaßt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Prüfvorrichtung 10 eine auswechselbar angeordnete Grundplatte 11, die über Schnellspannvorrichtungen 59, 60 auswechselbar am Vorrichtungsbett 13 der Prüfvorrichtung 10 aufgenommen ist. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Prüfvorrichtung 10 umfaßt daneben einen am Vorrichtungsbett 13 stationär aufgenommenen Versorgungs- und Ansteuerten 12, innerhalb dessen ein Antrieb sowie eine standardisierte Meßperipherie untergebracht ist. Die auswechselbare Grundplatte 11 kann über die Schnellspannvorrich tung 59, 60 innerhalb kürzester Zeit von Vorrichtungsbett 13 der Prüfvorrichtung 10 entnommen werden. Die Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 können als Schrauben, als Rastverbindungen oder auch als einschraubbare Knebelelemente ausgebildet werden. Eine schnelle Montage bzw. Demontage einer austauschbaren Grundplatte 11 kann daneben über hydraulisches Festhalten, über das Vorsehen von Paßverbindungen wie beispielsweise Stifte oder Führungen erfolgen. Des weiteren kann eine schnelle Montage bzw. Demontage einer austauschbaren Grundplatte 11 auf dem Vorrichtungsbett 13 zum Beispiel über Gewindespindeln mit Schrittmotoren erfolgen, wobei die Gewindespindel die austauschbare Grundplatte 11 fest am Vorrichtungsbett 13 fixiert.
2 zeigt eine Prüfvorrichtung mit Schnellwechseltechnik zur Überprüfung von Hochdruckförderaggregaten mit austauschbarer Grundplatte und mit dieser verbundener Anzeigetafel.
Die Prüfvorrichtung 10 zur Überprüfung von druckmedienbeaufschlagten Komponenten von Einspritzanlagen an Verbrennungskraftmaschinen, wie beispielsweise Verteilereinspritzpumpen 22, umfaßt eine austauschbare Grundplatte 11, welche einen ersten Haltearm 17 sowie einen zweiten Haltearm 18 aufweist. Am oberen Ende des ersten Haltearms 17 bzw. des zweiten Haltearms 18 ist ein Steuer- und Anzeigemodul 19 aufgenommen, welches mehrere Anzeigeinstrumente aufnimmt, die im Sichtfeld des die Prüfvorrichtung 10 gemäß 2 bedienenden Mitarbeiters liegen und daher gut ablesbar sind. Die einzelnen Meß- bzw. Anzeigeinstrumente am Steuer- und Anzeigemodul 19 sind über Datenübertragungsleitungen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 und 20.6 mit einem Mehrfach-Steckelement 21 verbunden, welches eine standardisierte Schnittstelle zu einer Recheneinheit 20 darstellt. Die Recheneinheit 20 kann beispielsweise als Personal Computer (PC) einen Arbeitsplatzrechner darstellend, ausgebildet sein.
Das die austauschbare Grundplatte 11 aufnehmende Vorrichtungsbett 13 umfaßt einen Versorgungs- und Ansteuerteil 12, in dem ein hier nicht näher dargestellter Antriebsmotor 28 aufgenommen ist. Über eine ebenfalls in standardisierter Form aufgenommenen Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß 29, 30 steht das Vorrichtungsbett 13 der Prüfvorrichtung 10 mit einer Meßwertaufnahme 20, beispielsweise einem Arbeitsplatzrechner, in Verbindung . Der Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß 29, 30 verläuft ebenso wie die Datenübertragungsleitungen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 und 20.6 des Mehrfach-Steckelementes 21 zum Arbeitsplatzrechner 20. Mittels des Mehrfach-Steckelementes 21 können alle gängigen PC-Schnittstellen adressiert werden, so zum Beispiel die serielle Schnittstelle RS-232, die IEEE488 sowie ein PCI-Bus für zum Beispiel Temperatur, Drükke sowie diverse Anzeigen. Zusätzlich können eine CAN-Karte oder eine CPU-Karte ein gesetzt werden, um Pumpensteuergeräte anzusteuern. Mit Hilfe einer CAN-Karte können alle Stell-, Regel- und Meßgrößen übertragen werden.
Die austauschbare Grundplatte 11 umfaßt eine Nutführung 14, die in der Ausführungsvariante der erfmdungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 gemäß 2 als eine Außennutführung beschaffen ist. Die Nutführung 14 übergreift eine Außenkante 15 des Vorrichtungsbettes 13. An der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 sind die Prüflinge sowie deren Peripherie aufgenommen, wie nachstehend noch erläutert wird. Die austauschbare Grundplatte 11 ist über Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 mit dem Vorrichtungsbett 13 verbunden, wobei die Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 im einfachsten Falle als Durchsteckschrauben oder Knebelelemente ausgestaltet sein können. Neben der Ausführung der Schnellspannvorrichtungen 59 bzs. 60 als Durchsteckschrauben oder Knebelelemente können die Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 auch als Zahnsteckverbindungen, Zahnriemen, spielfreie Klauenkupplungen, Gelenkwellen, Silentblöcke (Gummi- bzw. Elastomerscheiben) ausgebildet sein. Alternativ können auch Gewebescheiben eingesetzt werden, die fest angeordnet sind oder beispielsweise über die Klauen der Kupplung aufgesteckt werden können. Der Versorgungs- und Ansteuerteil 12 der Prüfvorrichtung 10 umfaßt eine mit dem Antriebsmotor 28 in Verbindung stehende Schnellkupplung 26. Die Schnellkupplung 26 enthält einen Antriebsschaft 27, der auf ein konusartig ausgebildetes Kupplungsstück einwirkt, mit welchem ein Antrieb in einen zu überprüfenden Prüfling – im in 2 dargestellten Falle eine Hochdruckförderpumpe 22 – eingeleitet werden kann.
Der in 2 dargestellte, auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 aufgenommene Versuchsaufbau dient zur Überprüfung der Betriebsparameter bzw. der Ermittlung der Funktionstüchtigkeit eines am Aufspannwinkel 31 aufgenommenen Prüflings 22 in Gestalt eines Hochdruckförderaggregates, wie zum Beispiel einer Verteilereinspritzpumpe, wie sie bei Kraftstoffeinspritzsystemen eingesetzt wird. Der Aufspannwinkel 31 ist auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 angeschweißt. Der Aufspannwinkel 31 umfaßt enthält einen Flansch mit Spannpratzen, der unterschiedliche Lochkreise aufweist. Der Flansch selbst wird über einen großen Einpaß zum Aufspannwinkel 31 fixiert, während der Prüflung 22 bzw. 40 über einen kleinen Einpaß zum Flansch fixiert wird. So wird ein mittiger Anbau gewährleistet.
Das als Prüfling 22 am Aufspannwinkel 31 aufgenommene Hochdruckförderaggregat, zum Beispiel eine Verteilereinspritzpumpe, ist mit einer Ansteuerungs- und Datenübertragungsleitung 34 mit dem Mehrfach-Steckelement 21, welches die standardisierte Schnittstelle darstellt, verbunden. Der Prüfling 22 wird mit einem Druckmedium, welches in einem Vorratstank 23 enthalten ist, über eine am Einlaßanschluß 32 aufgenommene Druck- leitung mit einem Druckmedium, wie zum Beispiel Dieselkraftstoff, versorgt. Am Auslaßanschluß 33 ist eine Druckleitung 24 angeschlossen, welche sich vom Auslaßanschluß 33 zu einem an einer Düsenhalterkombination-Aufnahme 25 aufgenommenen druckbeaufschlagbaren Komponente erstreckt. Der das Druckmedium – wie beispielsweise Dieselkraftstoff – enthaltende Vorratstank 23 steht über eine Datenübertragungsleitung 35 ebenfalls mit dem Mehrfach-Steckelement 21 am Steuer- und Anzeigemodul 19 in Verbindung. Mit Position 36 ist die elektrische Verbindungsleitung zu einem Einspritzmengenindikator bezeichnet. Über die elektrische Verbindungsleitung werden Ventile angesteuert und die Daten zur Einspritzmenge mit jeweiliger Temperatur über das Mehrfach-Steckelement 21 an den Arbeitsplatzrechner 20 übertragen.
Der Prüfling 22 kann über das Kupplungsstück, welches den zweiten Haltearm 18 an der austauschbaren Grundplatte 11 durchsetzt, angetrieben werden. Die bevorzugt als Schnellspannkupplung 26 ausgebildete Kupplung des Antriebsmotors 28 leitet den Antrieb in den Prüfling 22 ein, welcher über den Vorratstank 23 am Einlaßanschluß 32 mit einem unter hohem Druck stehenden Medium beaufschlagt ist. Über den dem Vorrichtungsbett 13 zugeordneten Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß 29 kann die Drehzahl des den Prüfling 22 antreibenden Antriebsmotors 28 im Versorgungs- und Ansteuerteil 12 an eine Meßwertaufnahme 30 übertragen werden. Die Daten, die während des Prüfungsvorgangs der auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 angeordneten Prüflinge aufgenommen werden, und dem Mitarbeiter an den Meß- und Anzeigeeinrichtungen des Steuer- und Anzeigemoduls 19 angezeigt werden, werden über die standardisierte Schnittstelle in Gestalt eines Mehrfach-Steckelements 21 an einem Arbeitsplatzrechner 20 übertragen und können dort dokumentiert oder in graphischer Form ausgegeben werden.
3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung mit austauschbarer Grundplatte und daran aufgenommenem Meß- und Ansteuerungsmodul, mit welchem Pumpe-Düse-Einheiten (PDE) im Applikations- bzw. Entwicklungsbereich geprüft werden können.
Die austauschbare Grundplatte 11 mit daran aufgenommenem Meß- und Anzeigemodul 19 ist ebenfalls über Schnellspannvorrichtungen 59, 60 mit dem Vorrichtungsbett 13 auswechselbar verbunden. Die austauschbare Grundplatte 11 umfaßt eine als Außennutführung beschaffene Nutführung 14, welche eine Außenkante 15 des Vorrichtungsbettes 13 übergreift.
Im Unterschied zur in 2 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 ist auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 ein Prüfling 36 in Gestalt eines PDE/PLD-Systems aufgenommen. Pumpe-Düse-Einheiten (PDE) bzw. Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten (PLD) bedürfen zur Überprüfung der Einleitung einer Nockenbewegung über den Antriebsmotor 28. Dazu steht das Kupplungsstück der Schnellspannkupplung 26, die über einen Antriebsschaft 27 vom Antriebsmotor 28 angetrieben wird, über eine Antriebswelle 39, die in einem Nockenwellengehäuse 36 einen zwischen zwei Schrägrollenlagern beispielsweise aufgenommenen Nocken in Verbindung. Der Prüfling, so zum Beispiel eine Pumpe-Düse-Einheit (PDE) bzw. ein Pumpe-Leitungs-Düse-System (PLD) befindet sich im Nockenwellengehäuse 36 bzw. angeordnet zwischen dem Nockenwellengehäuse 36 und dem Vorratstank. Über die elektrische Verbindungsleitung 35 werden die einspritzmengenrelevanten Daten überragen und mit Hilfe des als standardisierter Schnittstelle dienenden Mehrfach-Steckelementes 21 an einen Arbeitsplatzrechner in Gestalt eines PC 20 überragen. Auf der austauschbaren Grundplatte 11 sind analog zur in 2 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 die einzelnen, am Meß- und Anzeigemodul 19 aufgenommenen Meßinstrumente über Datenübertragungsleitungen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5 und 20.6 mit dem als standardisierte Schnittstelle dienenden Mehrfach-Steckelement 21 verbunden und über dieses mit einem Arbeitsplatzrechner 20 verbindbar. Auch die austauschbare Grundplatte 11 mit auf dessen Oberseite 16 aufgenommenem Versuchsaufbau ist über Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 mit dem Vorrichtungsbett 13 verbunden und kann leicht auf dieses aufgebracht und ebenso leicht wieder von diesem entfernt werden. Zur Durchführung des jeweiligen Prüfzyklus' kann die Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 außerhalb der Prüfvorrichtung 10 eingerichtet werden. Nach Einrichtung des Versuchsaufbaus auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 wird dieses über die Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 mit Hilfe der Nutführung 14 auf der Oberseite des Vorrichtungsbettes 13 mechanisch befestigt. Über eine zentrale, standardisierte Schnittstelle in Gestalt eines Mehrfach-Steckelementes 21 kann das aus austauschbarer Grundplatte 11 und Meß- und Anzeigemodul 19 umfassende Einheit elektrisch mit einem Arbeitsplatzrechner 20 verbunden werden. Das Vorrichtungsbett 13 der Prüfvorrichtung 10, welches innerhalb des Versorgungs- und Ansteuerteils 12 den elektrischen Antrieb 28 aufnimmt, ist über einen ebenfalls standardisiert ausgebildeten Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß mit einer Meßwertaufnahme 30 verbunden. Die Meßwertaufnahme 30 kann beispielsweise der bereits erwähnte Arbeitsplatzrechner 20 sein, der einerseits die über die Prüfvorrichtungs-Anschlußstelle 29 und andererseits die über das Mehrfach-Steckelement 21 übertragenen Daten aufnimmt.
Der in der Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 gemäß 3 angeordnete Prüfling 36 umfaßt in seinem oberen Bereich ein Nockenele ment 38, welches über den Nockenantrieb 39 vom Antriebsmotor 28, der innerhalb des Versorgungs- und Ansteuerteils 12 aufgenommen ist, angetrieben wird.
4 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung zu entnehmen, mit welcher Hochdruckspeicherkörper (Common Rail) prüfbar sind.
In der in 4 dargestellten Ausführungsvariante der Prüfvorrichtung 10 ist am Aufspannwinkel 31 auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 eine Hochdruckpumpe 40 aufgenommen. Die Hochdruckpumpe 40 wird über das Kupplungsstück der Schnellspannkupplung 26 über den Antriebsmotor 28 im Versorgungs- und Ansteuerten 12 angetrieben. Der Antrieb vom Antriebsmotor 28 wird über einen Antriebsschaft 27 an das Kupplungsstück der Schnellspannkupplung 26 übertragen. Das Kupplungsstück der Schnellspannkupplung 26 erstreckt sich durch den zweiten Haltearm 18, der mit der austauschbaren Grundplatte 11 verbunden ist. Über die Hochdruckpumpe 40 wird ein Prüfling 41 in Gestalt eines im wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Hochdruckspeicherraumes (Common Rail) mit unter hohem Druck stehendem Medium, wie zum Beispiel Dieselkraftstoff beaufschlagt. Der rohrförmig ausgebildete Hochdruckspeicher 41 ist an Einspannstellen 42 aufgenommen und wird an einem Kraftstoffeinlaß 43 über die Hochdruckpumpe 40 mit unter hohem stehendem Kraftstoff beaufschlagt. Der Hochdruckspeicherkörper 41 umfaßt Kraftstoffauslässe 44. Einer der Kraftstoffauslässe 44 ist über eine Hochdruckleitung 49 mit einem in einer Injektoraufnahme 46 aufgenommenen Kraftstoffinjektor 48 verbunden. Der Kraftstoffinjektor 48 weist einen Hochdruckanschluß 47 auf an welchem die Hochdruckleitung 49 mit dem Kraftstoffinjektor 48 verbunden ist. Über einen weiteren Kraftstoffauslaß 44 strömt Kraftstoff aus dem Inneren des Hochdruckspeicherkörpers 41 in eine einen Speicherbehälter enthaltende EMI-Einheit 45 über. Mit EMI-Einheit wird ein Einspritzmengenindikator bezeichnet, welcher Daten zur Einspritzmenge und zur Einspritztemperatur aufnimmt. Die in 4 dargestellte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 dient zur Überprüfung bzw. zur Durchführung von Versuchen hinsichtlich der Druckfestigkeit und der Ermittlung anderer Betriebsparameter von Hochdruckspeicherkörpern 41, die im wesentlichen eine rohrförmige Gestalt haben. Zur Aufnahme dieser im wesentlichen rohrförmig beschaffenen Hochdruckspeicherkörper 41 können die Einspannstellen 42 als Spannpratzen beschaffen sein. Der auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 zu installierende Versuchsaufbau zur Beaufschlagung des Hochdruckspeicherkörpers 41 mit einem Druckmedium umfaßt einen Kraftstoffinjektor 48, der über der Hochdruckleitung 49 mit dem Hochdruckspeicherkörper 41 in Verbindung steht. Daneben ist ein Speicherbehälter 45 erforderlich, der das aus dem Inneren des Hochdruckspeicherkörpers 41 abströmende, überschüssige Kraftstoffvolumen, welches durch die Hochdruckpumpe 40 gefördert wird, aufnimmt. Der Kraftstoffinjektor 48 kann in der Injektoraufnahme 46, der Speicherbehälter 45 auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 und die Hochdruckpumpe 40 kann im Spannwinkel 31 der austauschbaren Grundplatte 11 montiert werden, ohne daß die austauschbare Grundplatte 11 am Vorrichtungsbett 13 der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 aufgenommen ist. Diese kann durch eine anderweitig vorbereitete, einen anderen Versuchsaufbau aufweisende austauschbare Grundplatte 11 belegt sein. Diese, einen weiteren Versuchsaufbau aufnehmende austauschbare Grundplatte 11 kann über die Schnellspannvorrichtungen 59, 60 lösbar an der Oberseite des Vorrichtungsbettes 13 aufgenommen werden. Damit läßt sich die Netto-Auslastungszeit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 erheblich steigern, da zum Wechseln der austauschbaren Grundplatte 11 – bei Durchführung anderer Versuche mit anderen Prüflingen und mit anderen Versuchsparametern – lediglich eine mechanische Verbindungsstelle 59 bzw. 60 und eine standardisierte Schnittstelle in Gestalt eines Mehrfach-Steckelementes 21 zu lösen und erneut zu befestigen sind.
Den in den 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 ist allesamt eigen, daß die Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der austauschbaren Grundplatte 11 und dem daran aufgenommenen Meß- und Anzeigemodul 19 über ein eine standardisierte Schnittstelle darstellendes Mehrfach-Steckelement 21 erfolgt. Diese stellt die Schnittstelle für die Ansteuerung und die Meßwertverarbeitung dar, welche beispielsweise an einem Arbeitsplatzrechner 20 (PC) erfolgen kann. Darüber hinaus können dem Arbeitsplatzrechner 20 über den Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß 29 Daten zur Ansteuerung des Vorrichtungsbettes 13 sowie des elektrischen Antriebes 28 übermittelt werden. Neben der Herstellung der elektrischen Verbindungen der austauschbaren Grundplatte 11 mit der Prüfvorrichtung 10 erfolgt die Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen der austauschbaren Grundplatte 11 und dem Vorrichtungsbett 13 über die dargestellten Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60.
In einer weiteren Ausbaustufe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Prüfvorrichtung 10 erkennt diese beim Anschließen des Mehrfach-Steckelementes 21 den Typ des Prüflings 22, 36, 40; 41, 48, der auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 innerhalb eines bestimmten Versuchsaufbaus 54 aufgenommen ist. Entsprechend des erkannten Typs des Prüflings 22, 36, 40; 41, 48 können die erforderlichen Meßprogramme automatisch, zum Beispiel bei Refenzierungen und zum Abgleich aktiviert werden. Die für die unterschiedlichen Prüflinge 22, 36, 40; 41, 48 relevanten Soll-Werte können automatisch vorgeladen werden und mit den während des Prüfungszyklus' aufgenommenen Ist-Werten verglichen werden. Abweichungen zwischen den automatisch vorgeladenen Soll-Werten für die jeweiligen Prüflinge 22, 36, 40; 41, 48 können unmittelbar über den Arbeitsplatzrech ner 20 angezeigt und ausgedruckt werden. Bei der Durchführung von Versuchszyklen bzw. von Prüfzyklen, denen jeweils Versuchsreihen vorangegangen sind und bei denen der identische Prüfling 22, 36, 40; 41, 48 eingesetzt wurde, können die Meßgeräteinstellungen im Meß- und Anzeigemodul 19 an der austauschbaren Grundplatte 11 automatisch wieder eingestellt werden. Die Identifizierung der jeweiligen Prüflinge 22, 36, 40; 41, 48 kann zum Beispiel über eine Modulnummer, die mit der Nummer der jeweiligen, den Versuchsaufbau 54 aufnehmenden austauschbaren Grundplatte 11 übereinstimmt, erfolgen. Die austauschbaren Grundplatten 11 können je nach Anzahl durchnummeriert werden. Die Werte der auf den Module darstellenden austauschbaren Grundplatten 11 befindlichen Gebern, Pumpen, Steuergeräte usw. sind in einem Programm abgelegt, auf welches der Arbeitsplatzrechner 20 Zugriff hat. Die jeweiligen Prüflinge 22, 36, 40; 41, 48, so zum Beispiel eine Common-Rail-Pumpe, ein Kraftstoffinjektor, eine Verteilereinspritzpumpe, ein PDE- oder ein PLD-System können jeweils die austauschbare Grundplatte 11 wechseln. Die einmal eingestellten Daten oder Einstellungen wie zum Beispiel eine Oszilloskopeinstellung können mit dem jeweiligen Gerätetreiber im System abgespeichert werden und immer wieder neu eingespielt werden. Dies erfolgt ebenfalls über das Mehrfach-Steckelement 21, welches eine weitestgehend standardisierte Schnittstelle zum Arbeitsplatzrechner 20 darstellt.
5 zeigt eine die Grundplatte mit darauf aufgenommenem Versuchsaufbau abschirmende Lärmschutzhaube.
Der auf der Oberseite 16 der austauschbaren Grundplatte 11 aufgenommene Versuchsaufbau ist mit Bezugszeichen 54 gekennzeichnet und in der Darstellung gemäß 5 nur schematisch dargestellt. Die austauschbare Grundplatte 11 ist über Schnellspannvorrichtungen 59 bzw. 60 – die als Spannschrauben, Spannknebel oder dergleichen ausgeführt werden können – lösbar mit dem Vorrichtungsbett 13 verbunden. Das Vorrichtungsbett 13 umfaßt seinerseits an seiner Unterseite Aufsatzschienen 55. Der an der Oberseite 16 aufgenommene Versuchsaufbau 54 kann beispielsweise eine Hochdruckpumpe 22 bzw. 40 umfassen, die über den Antriebsschaft 27 vom Antriebsmotor 28 angetrieben wird. An der Oberseite 16 des den Antriebsmotor 28 umschließenden Versorgungs- und Ansteuerteils 12 ist in der Ausführungsvariante gemäß 5 eine Schwenkachse 51 aufgenommen. Um diese Schwenkachse 51 ist eine Abschirmhaube 50 in Schwenkrichtung 52 – angedeutet durch den Pfeil – bewegbar. Die Abschirmhaube 50 kann von einer geschlossenen Position 50.1 in eine offene Position 50.2 geschwenkt werden und umgekehrt. Der Schwenkbereich, den die Abschirmhaube 50 bei der Bewegung um die Schwenkachse 51 überstreicht, ist durch Bezugszeichen 56 angedeutet. Ein unterer Rand 53 der Abschirmhaube 50 liegt in der abgesenkten Position 50.2 der Abschirmhaube 50 auf der Oberseite des die austausch bare Grundplatte 11 aufnehmenden Vorrichtungsbettes 13 auf. Die Abschirmhaube 50 kann aus schallisolierendem, jedoch transparenten Material gefertigt sein, so daß der die Prüfvorrichtung 10 bedienende Mitarbeiter den Ablauf des Prüfzyklus visuell überwachen kann. Insbesondere ist ein Ablesen der am Meß- und Anzeigemodul 19 aufgenommenen Meßinstrumente möglich, so daß der die Prüfvorrichtung 10 bedienende Mitarbeiter jederzeit in den Prüfzyklus eingreifen kann, falls dies erforderlich sein sollte.
Alternativ zu einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 51 an der Oberseite des Versorgungs- und Ansteuerteils 12 kann die Abschirmhaube 50 auch in eine Verschieberichtung 58, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Darstellung gemäß 5 erstreckt, verschoben werden. Bei dieser Ausführungsvariante der Bewegungsrichtung der Abschirmhaube 50 können die Seitenflächen der Abschirmhaube 50 entfallen, so daß eine Bewegung der den Versuchsaufbau 54 umschließenden Abschirmhaube 50 ohne Behinderungen manuell oder elektrisch möglich ist. Die in 5 dargestellte, um die Schwenkachse 51 bewegbare Abschirmhaube 50 kann an jeder der Prüfvorrichtungen 10 gemäß der Ausführungsvarianten in 2, 3 und 4 eingesetzt werden, wodurch der Lärmpegel bei ablaufenden Prüfzyklen innerhalb von Prüfbereichen in Produktionslinien erheblich herabgesetzt werden kann. Darüber hinaus stellt die relativ zur austauschbaren Grundplatte 11 am Vorrichtungsbett 13 aufgenommene Abschirmhaube 50 einen Arbeitsschutz dar, um die die Prüfvorrichtung 10 bedienenden Mitarbeiter gegen Unfälle zu schützen.

A: Prüfvorrichtung Hochdruckförderaggregat
B: Prüfvorrichtung Verteilereinspritzpumpe
C: Prüfvorrichtung PDE/PLD
D: Prüfvorrichtung Hochdruckspeicherraum
E: Support
F: Ansteuerungs- und Versorgungsteil
G: Maschinenbett
10: Schnellwechsel-Prüfvorrichtung
11: austauschbare Grundplatte
12: Versorgungs- und Ansteuerteil
13: Vorrichtungsbett
14: Nutführung
15: Außenkante Vorrichtungsbett
16: Oberseite Grundplatte
17: erster Haltearm
18: zweiter Haltearm
19: Steuer- und Anzeigemodul
20: Arbeitsplatzrechner
20.1: Datenübertragungsleitungen
20.2: Datenübertragungsleitungen
20.3: Datenübertragungsleitungen
20.4: Datenübertragungsleitungen
20.5: Datenübertragungsleitungen
20.6: Datenübertragungsleitungen
21: Mehrfach-Steckelement
22: Hochdruckförderaggregat (VE) Prüfling
23: Vorratstank
24: Druckleitung
25: Düsenhalterkombination-Aufnahme
26: Schnellkupplung
27: Antriebsschaft
28: Antriebsmotor
29: Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß
30: Meßwertaufnahme
31: Aufspannwinkel
32: Einlaßanschluß
33: Auslaßanschluß
34: Ansteuerleitung Prüfling
35: elektrische Verbindungsleitung (EMI)
36: Nockenwellengehäuse mit eingesetztem PDE/PLD-Prüfling
37: oberer Vorratstank
38: Nockeneinheit
39: Nockenantrieb PDE-System
40: Hochdruckpumpe
41: Hochdruckspeicherkörper
42: Einspannstelle
43: Kraftstoffeinlaß
44: Kraftstoffauslaß
45: EMI mit Speicherbehälter
46: Injektoraufnahme
47: Hochdruckanschluß Injektor
48: Kraftstoffinjektor
49: Hochdruckleitung
50: Abschirmhaube
50.1: abgesenkte Position
50.2: offene Position
51: Schwenkachse
52: Schwenkrichtung
53: Umrandung Abschirmhaube
54: Versuchsaufbauten
55: Aufsatzschiene
56: Schwenkbereich
57: –
58: Verschieberichtung
59: erste Schnellspannvorrichtung
60: zweite Schnellspannvorrichtung

Claims

Prüfvorrichtung zur Ermittlung von Betriebsparametern und von Funktionen von Prüflingen (22, 36, 40; 41, 48) mit einem Vorrichtungsbett (G, 13) und einem Versorgungs- und Ansteuerteil (12) und einer am Vorrichtungsbett (13) aufgenommenen Grundplatte (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (11) mittels Schnellspannvorrichtung (59, 60) auswechselbar am Vorrichtungsbett (13) befestigbar ist und ein Meß- und Anzeigemodul (19) umfaßt, welches eine standardisierte Schnittstelle (21) zu einer Arbeitsplatzrecheneinheit (20) aufweist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (11) an dem Vorrichtungsbett (13) in einer Nutführung (14) aufgenommen ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutführung (14) als Außennutführung, eine Außenkante (15) des Vorrichtungsbettes (13) übergreifend, ausgebildet ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (11) mit dem Meß- und Anzeigemodul (19) ein auswechselbares Modul darstellt, welches Datenübertragungsleitungen (20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 20.5, 20.6) und Ansteuerleitungen (34, 35) für die zu prüfenden Prüflinge (22, 36, 40; 41, 48) aufweist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrichtungsbett (13) einen standardisierten Prüfvorrichtungs-Steuerungsanschluß (29, 30) aufweist, der mit einem Arbeitsplatzrechner (20) verbunden ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbare Grundplatte (11) Aufnahmeeinrichtungen (25, 31) für mit einem Druckmedium beaufschlagbare Prüflinge (22, 36, 40; 41, 48) aufweist, die über einen Vorratstank (23, 37, 45) mit Druckmedien beaufschlagbar sind.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbare Grundplatte (11) mit einer Schnellspannkupplung (26) des Antriebes (28) im Versorgungs- und Ansteuerteil (12) der Prüfvorrichtung (10) zusammenwirkt, mit welcher ein Medium fördernde Prüflinge (22, 36, 40; 41, 48) direkt antreibbar sind.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Schnellspannkupplung (26) am Antrieb (28) im Versorgungs- und Ansteuerteil (12) des Vor richtungsbettes (13) ein Medium speichernde Prüflinge (41) mittelbar druckbeaufschlagbar sind.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die austauschbare Grundplatte (11) und das Meß- und Anzeigemodul (19) enthaltende auswechselbare Modul über die Schnellspannvorrichtung (59, 60) mechanisch mit dem Vorrichtungsbett (13) und elektrisch über eine Mehrfach-Steckverbindung (21) mit einem Arbeitsplatzrechner (20) verbindbar ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Montage einer einen Versuchsaufbau (54) aufnehmenden austauschbaren Grundplatte (11) auf das Vorrichtungsbett (13) der Prüfvorrichtung (10) und bei Verbinden der Mehrfach-Steckelemente (21) mit der Prüfvorrichtung (10) der Typ des auf der austauschbaren Grundplatte (11) aufgenommenen Prüflings (22, 36, 40; 41, 48) erkannt wird.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anschluß der Mehrfach-Steckelemente (21) am Versorgungs- und Ansteuerteil (12),spezifische, für den jeweiligen Prüfling (22, 36, 40; 41, 48) relevante Soll-Meßwerte geladen und mit Ist-Werten verglichen werden, wobei die Identifizierung der auf den austauschbaren Grundplatten (11) jeweils aufgenommenen Prüflinge (22, 36, 40; 41, 48) im Arbeitsplatzrechner (20) gespeichert ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbare Grundplatte (11) samt der an dieser aufgenommenen Prüflinge (22, 36, 40; 41, 48) mit einem schwenkbar aufgenommenen haubenartigen Abschirmelement (50) abdeckbar ist, welches relativ zum Versorgungs- und Ansteuerteil (12) des Vorrichtungsbettes (13) bewegbar ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das haubenartig ausgebildete Abschirmelement (50) um eine Schwenkachse (51) von einer abgesenkten Position (50.1) in eine offene Position (50.2) und umgekehrt bewegbar ist.
Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das haubenartig ausgebildete Abschirmelement (50) in Querrichtung (58) relativ zum Versorgungs- und Ansteuerteil (12) verschiebbar ist.