DE10002452A1 - Verfahren zum Überprüfen der Funktion und Dichtheit eines hydraulischen Schwenkmotors - Google Patents
Verfahren zum Überprüfen der Funktion und Dichtheit eines hydraulischen SchwenkmotorsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktion und Dichtheit eines hydraulischen Schwenkmotors für einen geteilten Stabilisator eines Fahrzeug-Fahrwerks, der zwischen den beiden Stabilisatorhälften eingebunden ist und diese bei geeigneter Druckbeaufschlagung von im Schwenkmotor vorgesehenen Arbeitskammern gegeneinander um einen gewissen Verdrehwinkel verdreht. Erfindungsgemäß erfolgt die Schwenkmotor-Überprüfung im simulierten oder tatsächlichen Einbauzustand, wozu die an den Schwenkmotor angebundenen Stabilisatorhälften geeignet eingespannt sind und durch Aktivieren des Schwenkmotors um einen bestimmten Verdrehwinkel gegeneinander verdreht werden, wonach die Versorgung des Schwenkmotors mit Hydraulikmedium abgesperrt wird und die darauf folgende Relaxation des solchermaßen vorgespannten, durch die Stabilisatorhälften sowie den Schwenkmotor gebildeten Feder-Dämpfer-Systems über der Zeit bestimmt und mit einem zulässigen Grenzwert verglichen wird. Bevorzugt wird die Relaxation des Systems aus dem in der/den Arbeitskammer(n) des Schwenkmotors festzustellenden Druckabfall bestimmt, wozu der darin vorliegende Hydraulikdruck über der Zeit gemessen und mit einem zulässigen Grenzwert verglichen wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen der Funktion und Dicht
heit eines hydraulischen Schwenkmotors für einen geteilten Stabilisator ei
nes Fahrzeug-Fahrwerks, der zwischen den beiden Stabilisatorhälften ein
gebunden ist und diese bei geeigneter Druckbeaufschlagung von im
Schwenkmotor vorgesehenen Arbeitskammern gegeneinander um einen
gewissen Verdrehwinkel verdreht. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrich
tung zur Durchführung dieses Verfahrens. Zum technischen Umfeld wird bei
spielshalber auf die DE 44 43 809 A1 verwiesen.
Mit einem Kraftfahrzeug-Fahrwerk, dessen Stabilisator in eine erste der Auf
hängung des linken Rades einer Fahrzeug-Achse zugeordneten Stabilisa
torhälfte und in eine zweite der Aufhängung des rechten Rades dieser Fahr
zeug-Achse zugeordneten Stabilisatorhälfte unterteilt ist, und bei dem diese
Stabilisatorhälften um deren gemeinsame Längsachse gegeneinander ver
drehbar sind, kann gegenüber Fahrwerken mit einstückigem Stabilisator eine
deutlich gesteigerte Wankstabilität erzielt werden. Dabei ist zwischen den
beiden Stabilisatorhälften ein geeigneter Schwenkmotor vorgesehen, der
aufgrund einer geeigneten Ansteuerung diese Stabilisatorhälften bedarfsge
recht gegeneinander verdreht. Dieser Schwenkmotor ist - wie in der ein
gangs genannten Schrift gezeigt - zumeist in Form eines hydraulischen
Schwenkmotors ausgebildet, der Arbeitskammern aufweist, die bei geeig
neter Befüllung mit einem Hydraulikmedium eine gewünschte Verdrehbewe
gung des Schwenkmotor-Rotors gegenüber dem Schwenkmotor-Gehäuse
bewirken. Dabei ist eine Stabilisatorhälfte mit dem Rotor und die andere
Stabilisatorhälfte mit dem Gehäuse des Schwenkmotors drehfest verbunden.
Bislang wurden hydraulische Schwenkmotore insbesondere in der Schwer
industrie eingesetzt, während eine Verwendung bei Kraftfahrzeugen ein völ
lig neues Einsatzgebiet darstellt. Unter anderem unter Wirkungsgradaspek
ten sind die Dichtheitsanforderungen im letztgenannten neuen Anwen
dungsgebiet erheblich höher als in der Schwerindustrie, d. h. die internen
Leckageverluste im System sollten minimal sein. Die Erfüllung dieser Anfor
derung sollte auch überprüfbar sein, und zwar sowohl bei der Erstausliefe
rung eines Schwenkmotors sowie ggf. auch später i. V. m. Reparatur- und
Wartungsarbeiten.
In Hydrauliksystemen erfolgt die Leckagemessung üblicherweise mit Volu
menstromzählern oder durch Ablesen des Leckagevolumens nach definier
tem Zeitraum bspw. in einem Schauglas, jeweils für mehrere stationäre Ab
solut- oder Differenzdrücke, da die tatsächliche Leckagemenge auch vom
aktuellen Differenzdruck abhängig ist. Bei einem Schwenkmotor-System für
einen geteilten Stabilisator eines Fahrzeug-Fahrwerks sind aufgrund der
Anforderung einer möglichst niedrigen Leckage die zustande kommenden
Meßzeiten mit einem Volumenstromzähler für eine großserienmäßige Prü
fung insbesondere bei Überprüfung bei mehreren Druckniveaus zeitlich zu
lang und demzufolge kostenintensiv. Auch die sog. Schauglas-Methode
dauert zu lange, ist schlecht automatisierbar und führt, wenn im Schauglas
Atmosphärendruck herrscht, zur Gefahr der Meßwertverfälschung aufgrund
von im Hydraulikmedium gelöster Luft, d. h. aufgrund von Ölschaumbildung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine möglichst realistische
und dabei höchst zuverlässige und einfach sowie schnell durchführbare
Methode zur Überprüfung der Funktion und insbesondere der Dichtheit eines
hydraulischen Schwenkmotors für den im Oberbegriff des Anspruchs 1 an
gegebenen Anwendungsfall aufzuzeigen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenk
motor-Überprüfung im simulierten oder tatsächlichen Einbauzustand durch
geführt wird, wozu die an den Schwenkmotor angebundenen Stabilisator
hälften geeignet eingespannt sind und durch Aktivieren des Schwenkmotors
um einen bestimmten Verdrehwinkel gegeneinander verdreht werden, wo
nach die Versorgung des Schwenkmotors mit Hydraulikmedium abgesperrt
wird und die darauf folgende Relaxation des solchermaßen vorgespannten,
durch die Stabilisatorhälften sowie den Schwenkmotor gebildeten Feder-
Dämpfer-Systemes über der Zeit bestimmt und mit einem zulässigen Grenz
wert verglichen wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche. Ferner ist in
Anspruch 8 eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens angegeben.
Erfindungsgemäß erfolgt die Prüfung der Schwenkmotor-Leckage im aktiven
Stabilisator, d. h. bei zumindest realitätsnaher Funktion des Schwenkmoto
res, nämlich wenn dieser die beiden Stabilisatorhälften gegeneinander ver
dreht bzw. verdreht hält. Hierzu werden die beiden Stabilisatorhälften bevor
zugt an ihren karosserieseitigen Lagerstellen, d. h. dort, wo sie am Fahrzeug
angelenkt sind, aufgenommen bzw. eingespannt. Diese Abstützung kann
dabei über Pendelstützen erfolgen, wobei die hierin auftretenden Kräfte fa
kultativ (bspw. zu Kontrollzwecken) mit Kraftmeßaufnehmern ermittelt wer
den können.
Daraufhin wird einer der ggf. mehrteiligen Arbeitskammern des Schwenk
motors mittels einer Hydraulikpumpe ein hoher Hydraulik-Druck aufgeprägt
(bzw. die Arbeitskammer wird mit zusätzlichem Hydraulikmedium befüllt),
d. h. der Schwenkmotor wird aktiviert, so daß die Stabilisatorhälften durch
das im Schwenkmotor erzeugte und gegensinnig in die Stabilisatorhälften
eingeleitete Drehmoment tordiert, d. h. um einen gewissen Winkelbetrag ge
geneinander verdreht werden.
Wird anschließend die diese Arbeitskammer(n) des Schwenkmotors mit Hy
draulikmedium versorgende Versorgungsleitung mittels eines bevorzugt als
Kugelhahnventil ausgebildeten Absperrventiles verschlossen, so daß die
Versorgung des Schwenkmotors mit Hydraulikmedium unterbrochen bzw.
abgesperrt ist, wobei jedoch das eingebrachte Hydraulikmedium im System,
d. h. im wesentlichen im Schwenkmotor zurückgehalten wird, so wird sich das
durch die beiden eingespannten Stablisatorhälften sowie durch den
Schwenkmotor gebildete und durch die aufgebrachte Torsion vorgespannte
System entspannen, d. h. relaxieren. Dabei kann dieses System als ein Fe
der-Dämpfer-System betrachtet werden, in welchem den als Feder wirken
den Stabilisatorhälften der als Dämpfer wirkende Schwenkmotor in Reihe
geschaltet ist. Die genannte Relaxation, d. h. das Rückdrehen der beiden
Stabilisatorhälften zueinander resultiert dabei aus den internen Leckagever
lusten im System, d. h. insbesondere daraus, daß Hydraulikmedium aus der
zunächst mit dem hohen Hydraulikdruck beaufschlagten Arbeitskammer
entweicht, und zwar im wesentlichen in die hierzu komplementäre (ggf.
ebenfalls mehrteilige) Arbeitskammer, bei deren Druckbeaufschlagung der
Rotor des Schwenkmotors eigentlich in die entgegengesetzte Richtung ver
dreht wird.
Nun muß lediglich festgestellt werden, in welchem Zeitintervall seit Schließen
des besagten Absperrventiles eine gewisse Relaxation des Gesamtsystemes
erfolgt ist, um Aussagen über die Dichtheit dieses Systemes treffen zu kön
nen. Der Einfachheit halber kann dabei die festgestellte Relaxationzeit mit
einem geeignet festgelegten Grenzwert für dieselbe verglichen werden. Liegt
die gemessene Relaxationszeit oberhalb dieses (bspw. anhand einer Versuchsreihe
festgelegten) Grenzwertes, so ist eine ausreichende Dichtheit
gegeben. Liegt hingegen die gemessene Relaxationszeit unterhalb dieses
Grenzwertes, so weist das System eine unzulässig hohe Leckage auf. Alter
nativ kann jedoch auch der innerhalb einer definierten Zeitspanne aufgetre
tene Druckabfall im System bestimmt und ebenfalls mit einem hierfür rele
vanten Grenzwert verglichen werden. Liegt dann die gemessene Entspan
nung, d. h. der Druckabfall, unterhalb dieses (bspw. anhand einer Versuchs
reihe festgelegten) Grenzwertes, so ist eine ausreichende Dichtheit gege
ben. Liegt hingegen der festgestellte Druckabfall oberhalb dieses Grenz
wertes, so weist das System eine unzulässig hohe Leckage auf.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Überprüfmethode liegen
dabei darin, daß unter realistischen Einbauzuständen mit realistischen Kraft-
bzw. Druckwerten innerhalb kurzer Zeitintervalle höchst zuverlässige Meßer
gebnisse erzielt werden können. Ferner kann die Dichtheit des Systems bzw.
Schwenkmotors zumindest für eine der beiden Arbeitskammern in einem
Meßdurchlauf für sämtliche mögliche Systemdrücke kontrolliert werden, da
ausgehend vom angelegten Maximaldruck sämtliche Druckwerte in der je
weils aktivierten Arbeitskammer bis zur vollständigen Relaxation des Ge
samtsystemes durchlaufen werden. Weiterhin kommt das Hydraulikmedium
nicht mit der Umgebung außerhalb des Systems in Kontakt, so daß keine
Gefahr einer Meßwertverfälschung durch Verschäumung oder dgl. besteht.
Es bestehen verschiedene Möglichkeiten zur Messung der Relaxation. Wer
den - wie bereits erwähnt - in Verbindung mit der Einspannung bzw. Abstüt
zung der Stabilisatorhälften die hierbei auftretenden Kräfte bspw. mit Kraft
meßaufnehmern ermittelt, so kann der Verlauf der über der Zeit abnehmen
den Abstütz-Kräfte ein Maß für die Relaxation bilden. Daneben kann auch
der zeitliche Verlauf des Winkels, den die gegeneinander verdrehten Stabili
satorhälften zwischen sich einschließen, als Maß für die Relaxation herangezogen
werden. Beispielsweise seien die Stabilisatorhälften ausgehend
von einer Neutralstellung (entspricht 0° Verdrehwinkel) um einen Winkelbe
trag von 25° gegeneinander verdreht worden. Aufgrund der Relaxation bzw.
aufgrund der Leckageverluste im Schwenkmotor kann dieser Verdrehwinkel
bei abgeschalteter Hydraulikversorgung jedoch nicht gehalten werden, son
dern wird sich über der Zeit wieder auf den Wert von 0° einstellen, d. h. die
Stabilisatorhälften trachten danach, wieder ihre anfängliche Neutralstellung
einzunehmen. Aus dem vollständigen zeitlichen Verlauf des Verdrehwinkels
bzw. aus der Tatsache, wie schnell diese Neutralstellung erreicht wird, kann
dabei auf die hydraulische Dichtheit des Systemes geschlossen werden.
Nach noch einer anderen Methode kann der hydraulische Druck in der/den
aktivierten Arbeitskammer(n) des Schwenkmotors als Kenngröße für die
Relaxation herangezogen werden, wobei sich diese Druckmessung durch
eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit sowie einfache Meßbarkeit aus
zeichnet. Es wird somit vorgeschlagen, die Relaxation des Systemes aus
dem in der/den aktiven Arbeitskammer(n) des Schwenkmotors festzustellen
den Druckabfall zu bestimmen, wozu der darin vorliegende Hydraulikdruck
über der Zeit gemessen und mit einem zulässigen Grenzwert verglichen
wird. In anderen Worten ausgedrückt kann entweder die Zeitspanne, bis die
ser Druck auf einen definierten Wert abgefallen ist, oder aber der in der akti
vierten Arbeitskammer nach einer definierten Zeitspanne noch herrschende
Hydraulikdruck als Maß für die interne Leckage herangezogen werden. Liegt
dann der Hydraulikdruck oberhalb eines Grenzwertes, so ist eine ausrei
chende Dichtheit gegeben, während dann, wenn der gemessene Hydraulik
druck unterhalb dieses Grenzwertes liegt, das System eine unzulässig hohe
Leckage aufweist.
Neben der Messung des Absolutdruckes in der aktiven, d. h. mit Hydraulik
druck beaufschlagten Arbeitskammer ist auch eine Differenzdruckmessung
gegenüber der sog. komplementären Arbeitskammer möglich. Bei dieser
handelt es sich - wie bereits erwähnt wurde - um diejenige Arbeitskammer,
die mit Hydraulikdruck zu beaufschlagen ist, wenn der Rotor des Schwenk
motors in die entgegengesetzte Richtung verdreht werden soll. Mit einer sol
chen Differenzdruckmessung wird vorteilhafterweise das gesamte System
erfasst. Ferner können hierdurch minimale Meßfehler, die aus dem Meßauf
bau resultieren, noch weiter minimiert bzw. eliminiert werden, jedoch ist an
dererseits für eine derartige Differnzdruckmessung ein geringfügig aufwendi
gerer Meßaufbau erforderlich.
Das beigefügte Hydraulik-Schaltbild mit vereinfacht dargestellten Stabilisa
torhälften und diesen zwischengeschaltetem hydraulischem Schwenkmotor
zeigt eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein hydraulischer Schwenkmotor bezeichnet, der
derart zwischen zwei Stabilisatorhälften 2a, 2b eines Fahrzeug-Fahrwerks-
Stabilisators angeordnet ist, daß er diese bedarfsweise um deren Längsach
se in bzw. gegen Pfeilrichtung 3 verdrehen kann. Dieser hydraulische
Schwenkmotor 1 ist dabei nicht näher dargestellt, kann jedoch bspw. wie in
der eingangs genannten DE 44 43 809 A1 beschrieben aufgebaut sein. Das
Gehäuse des Schwenkmotors 1 ist demnach mit einer (bspw. der linken)
Stabilisatorhälfte 2a drehfest verbunden, während der im Gehäuse verdreh
bar gelagerte Schwenkmotor-Rotor mit der anderen (rechten) Stabilisator
hälfte 2b drehfest verbunden ist. Im Schwenkmotor 1 selbst sind zwei ggf.
mehrteilige Arbeitskammern vorgesehen, die von außen her alternativ mit
Hydraulikmedium befüllt werden können. Wird bspw. die erste Arbeitskam
mer befüllt, so wird der Schwenkmotor-Rotor derart bzw. in eine solche
Richtung gegenüber dem Schwenkmotor-Gehäuse verdreht, daß die rechte
Stabilisatorhälfte 2b gemäß Pfeilrichtung 3 gegenüber der linken Stabilisatorhälfte
2a verdreht wird. Die Höhe des in die (hier erste) Arbeitskammer
eingebrachten Hydraulikdruckes bestimmt dabei den Winkelbetrag dieses
Verdrehwinkels. Wird hingegen die zweite, sog. komplementäre Arbeits
kammer befüllt, so wird der Schwenkmotor-Rotor derart bzw. in eine solche
Richtung gegenüber dem Schwenkmotor-Gehäuse verdreht, daß die rechte
Stabilisatorhälfte 2b gegen Pfeilrichtung 3 gegenüber der linken Stabilisator
hälfte 2a verdreht wird. Die Höhe des in die (hier zweite) Arbeitskammer ein
gebrachten Hydraulikdruckes bestimmt abermals den Winkelbetrag dieses
Verdrehwinkels.
Üblicherweise bildet dieser geteilte Stabilisator (2a, 2b) mit dem Schwenk
motor 1 einen Bestandteil eines Kraftfahrzeug-Fahrwerkes, wobei die alter
native Beaufschlagung der genannten beiden Schwenkmotor-Arbeits
kammern mit Hydraulikmedium über zwei Versorgungsleitungen 4a, 4b von
einer nicht dargestellten fahrzeugfesten Hydraulikpumpe aus erfolgt. Beim
gezeigten Meßaufbau hingegen handelt es sich um die Überprüfung der
Funktion und insbesondere der Dichtheit des hydraulischen Schwenkmotors
1, wofür - wie bereits erläutert wurde - die beiden Stabilisatorhälften 2a, 2b
bevorzugt an ihren karosserieseitigen Lagerstellen, d. h. dort, wo sie am
Fahrzeug angelenkt sind, aufgenommen bzw. eingespannt sind. Diese Ab
stützung erfolgt über Pendelstützen 5a bzw. 5b, wobei die hierin auftreten
den Kräfte fakultativ mit Kraftmeßaufnehmern 6 ermittelt werden können.
Daraufhin wird einer der ggf. mehrteiligen Arbeitskammern des Schwenk
motors 1 mittels einer (hier elektromotorisch angetriebenen) Hydraulikpumpe
7a ein hoher Hydraulik-Druck aufgeprägt, d. h. der Schwenkmotor 1 wird akti
viert, so daß die Stabilisatorhälften 2a, 2b durch das im Schwenkmotor 1
erzeugte und gegensinnig in die Stabilisatorhälften 2a, 2b eingeleitete
Drehmoment tordiert, d. h. um einen gewissen Winkelbetrag bspw. zunächst
in Pfeilrichtungen 3a bzw. 3b gegensinning, d. h. gegeneinander verdreht
werden. Zur Beaufschlagung dieser Schwenkmotor-Arbeitskammer mit Hy
draulikdruck ist die Hydraulikpumpe 7a, die Bestandteil einer sog. Versor
gungseinheit 7 ist, über eine sog. Drucksteuereinheit 8 sowie über ein Ab
sperrventil 9a bzw. über ein diese genannten Elemente enthaltendes Lei
tungssystem 10a mit dieser Arbeitskammer hydraulisch verbunden. Zur Be
aufschlagung der komplementären Schwenkmotor-Arbeitskammer mit Hy
draulikdruck ist die Hydraulikpumpe 7a bzw. die Versorgungseinheit 7 über
die Drucksteuereinheit 8 sowie über ein Absperrventil 9b bzw. über ein diese
genannten Elemente enthaltendes Leitungssystem 10b mit der komplemen
tären Arbeitskammer hydraulisch verbindbar.
Bestandteile der genannten Versorgungseinheit 7 sind neben der Hydraulik
pumpe 7a ein Tank 7b, aus dem die Hydraulikpumpe 7a das Hydraulikmedi
um über eine Förderleitung 7c zur Drucksteuereinheit 8 fördert. Eine Rück
führleitung 7d leitet überschüssiges Hydraulikmedium aus der bzw. über die
Drucksteuereinheit 8 in den Tank 7b zurück, wobei zwischen der Förderlei
tung 7c und der Rückführleitung 7d noch eine ein Druckbegrenzungsventil
7e enthaltende Verbindung vorgesehen ist.
Bestandteile der genannten Drucksteuereinheit 8 sind neben einem Druck
steuerventil 8a zwischen der Förderleitung 7c und der Rückführleitung 7d
sowie neben einem in der Förderleitung 7c vorgesehenen Sieb 8b insbeson
dere ein Umschaltventil 8c, mit Hilfe dessen entweder das bereits genannte
Leitungssystem 10a (wie figürlich dargestellt) oder alternativ das (ebenfalls
bereits genannte) Leitungssystem 10b mit der Förderleitung 7c verbindbar
ist. Komplementär hierzu wird über dieses Umschaltventil 8c entweder das
genannte Leitungssystem 10b (wie figürlich dargestellt) oder nach einer Be
tätigung des Umschaltventiles 8c das Leitungssystem 10a mit der Rückführ
leitung 7d verbunden.
An dieses Umschaltventil 8c schließen sich somit auf der der Versorgungs
einheit 7 gegenüberliegenden Seite die zu den beiden Schwenkmotor-
Arbeitskammern führenden Leitungssysteme 10a, 10b an, in denen die be
reits genannten Absperrventile 9a, 9b vorgesehen sind, und die über
Schnellkupplungen 11a, 11b mit den zugeordneten Versorgungsleitungen
4a, 4b verbunden sind. In letzteren ist im übrigen jeweils ein Druckmeßauf
nehmer 12 vorgesehen, mit Hilfe dessen der in der jeweiligen Versorgungs
leitung 4a bzw. 4b und bei abgesperrtem Absperrventil 9a bzw. 9b auch in
der jeweiligen Schwenkmotor-Arbeitskammer herrschende Druck meßbar ist.
Das mit diesem Meßaufbau durchzuführende erfindungsgemäße Meßverfah
ren als solches wurde vor der Beschreibung dieses Hydraulikschaltbildes ja
bereits ausführlich erläutert. In der dargestellten Schaltstellung des Um
schaltventiles 8c werde zunächst bei geöffnetem Absperrventil 9a über das
Leitungssystem 10a sowie die Versorgungsleitung 4a die erste Arbeitskam
mer des Schwenkmotors 1 soweit bzw. bis zu einem mittels des Drucksteu
erventiles 8a einstellbaren Druckes mit Hydraulikmedium befüllt, daß die
durch den Pfeil 3 verdeutlichte Verdrehbewegung der beiden Stabilisator
hälften 2a, 2b gegeneinander um einen gewünschten (maximalen) Winkel
betrag erfolgt. Anschließend wird das (bevorzugt als Kugelhahnventil ausge
bildete) Absperrventil 10a geschlossen, so daß kein weiteres Hydraulikmedi
um in diese Arbeitskammer gefördert werden kann. Aufgrund unvermeidba
rer Leckage im Schwenkmotor wird sich dann das durch die beiden endseitig
eingespannten Stabilisatorhälften 2a, 2b sowie durch den Schwenkmotor 1
gebildete System entspannen, wobei sich die Stabilisatorhälften 2a, 2b ge
gen Pfeilrichtungen 3a bzw. 3b gegeneinander rückverdrehen und wobei
selbstverständlich der Hydraulik-Druck in der aktivierten Schwenkmotor-
Arbeitskammer abnimmt. Der entsprechende zeitliche Druckverlauf kann
über den Druckmeßaufnehmer 12 bestimmt werden und dient als Maß für
die Relaxation des Systems.
Dabei können insofern unterschiedliche Meßverfahren angewandt werden,
als entweder das andere, zweite Absperrventil (laut der bisherigen Schilde
rung das Absperrventil 9b) bevorzugt gleichzeitig mit dem Schließen des er
sten Absperrventiles (laut der bisherigen Schilderung des Absperrventiles
9a) geschlossen werden oder geöffnet bleiben kann. Werden nach einem
Befüllen einer der beiden Schwenkmotor-Arbeitskammern beide zunächst
offenen Absperrventile 9a, 9b bevorzugt gleichzeitig geschlossen, so stellt
sich mit der eingangs ausführlich beschriebenen Relaxation des Gesamtsy
stemes langfristig in den beiden (zueinander komplementären) Arbeitskam
mern des Schwenkmotors 1 der gleiche Druckwert ein, nämlich der Mittel
wert aus dem maximal aufgebrachten Druck und dem Druck im Tank 7b zum
Absperrzeitpunkt. Wird hingegen nur die zur jeweils aktivierten, d. h. mit Hy
draulik-Druck beaufschlagten Schwenkmotor-Arbeitskammer führende Ver
sorgungsleitung 4a bzw. 4b zusammen mit dem zugehörigen Leitungssy
stem 10a bzw. 10b durch Schließen nur des jeweils betroffenen Absperrven
tiles 9a oder 9b abgesperrt, so kann die aus der aktiven Arbeitskammer
durch Leckageverluste im Schwenkmotor 1 in die andere, komplementäre
Arbeitskammer übertretende Hydraulikmenge ungehindert in den Tank 7b
abfließen.
Beim letztgenannten Verfahren, wenn nur das der jeweils aktiven Arbeits
kammer zugeordnete Absperrventil 9a oder 9b abgesperrt wird, kann ein
vollständiger Druckabfall in dieser Arbeitskammer aufgezeichnet bzw. über
wacht werden. Ferner ist der Meßaufbau einfacher, jedoch gehen Einflüsse
aus diesem Meßaufbau in das Meßergebnis ein. Werden hingegen beide
Absperrventile 9a und 9b abgesperrt, so ergibt sich ein aufwendigerer Meß
aufbau, da dieses Schließen der beiden Absperrventile 9a, 9b absolut
gleichzeitig, d. h. simultan erfolgen sollte, jedoch werden dadurch nahezu
sämtliche Einflüsse aus dem Meßaufbau als solchem auf das erzielbare Me
ßergebnis eliminiert bzw. zumindest stark reduziert. Dabei kann das gleich
zeitige, simultane Schließen durchaus mit elektrisch betätigten Absperrven
tilen realisiert werden.
Selbstverständlich sollte, wenn die Messung bezüglich der einen Arbeits
kammer des Schwenkmotors 1 abgeschlossen ist, eine analoge Messung
auch für die andere, komplementäre Arbeitskammer durchgeführt werden.
Selbstverständlich können diese Messungen nach dem beschriebenen Ver
fahren sowie mit dem erläuterten Meßaufbau sowohl an einem in einem
Kraftfahrzeug eingebauten Schwenkmotor 1, als auch bspw. im den
Schwenkmotor herstellenden Fertigungsbetrieb durchgeführt werden. Dabei
können selbstverständlich eine Vielzahl von Details durchaus abweichend
vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Pa
tentansprüche zu verlassen. Stets steht ein großserientaugliches Überprü
fungsverfahren mit kurzen Taktzeiten zur Verfügung, wobei die Messung
realitätsnah, d. h. wie im Fahrbetrieb, erfolgen kann und die Leckageprüfung
in der aktuellen Einbausituation mit den real auftretenden Querkräften und
Biegemomenten durchgeführt wird. Es ist praktisch keine Verfälschung durch
im Hydraulikmedium gelöste Luft zu befürchten und es können alle mögli
chen Überprüfungen des Stabilisators, nämlich bspw. auch hinsichtlich
Drehmoment-Abgabe, Reibung und interner Leckage in einer einzigen Auf
spannung gemessen werden. Ferner wird hierbei der gesamte mögliche
Druckwertebereich, der in der bzw. den Arbeitskammer(n) auftreten kann,
durchlaufen, so daß eine vollständige Überprüfung erfolgt und somit auch
Nichtlinearitäten des Leckage des Schwenkmotors 1 über dem Druck erfasst
werden können.
1
Schwenkmotor
2a, b Stabilisatorhälfte
3a, b Pfeilrichtung: Verdrehbewegung zwischen
2a, b Stabilisatorhälfte
3a, b Pfeilrichtung: Verdrehbewegung zwischen
2
a und
2
b
4a, b Versorgungsleitung
5a, b Pendelstütze
4a, b Versorgungsleitung
5a, b Pendelstütze
6
Kraftmeßaufnehmer
7
Versorgungseinheit
7
a Hydraulikpumpe
7
b Tank
7
c Förderleitung
7
d Rückführleitung
7
e Druckbegrenzungsventil
8
Drucksteuereinheit
8
a Drucksteuerventil
8
b Sieb
8
c Umschaltventil
9a, b Absperrventil
10a, b Leitungssystem
11a, b Schnellkupplung
9a, b Absperrventil
10a, b Leitungssystem
11a, b Schnellkupplung
12
Druckmeßaufnehmer
Claims (8)
1. Verfahren zum Überprüfen der Funktion und Dichtheit eines hydrauli
schen Schwenkmotors für einen geteilten Stabilisator eines Fahrzeug-
Fahrwerks, der zwischen den beiden Stabilisatorhälften (2a, 2b) ein
gebunden ist und diese bei geeigneter Druckbeaufschlagung von im
Schwenkmotor (1) vorgesehenen Arbeitskammern gegeneinander um
einen gewissen Verdrehwinkel verdreht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkmotor-Überprüfung im si
mulierten oder tatsächlichen Einbauzustand durchgeführt wird, wozu
die an den Schwenkmotor (1) angebundenen Stabilisatorhälften (2a,
2b) geeignet eingespannt sind und durch Aktivieren des Schwenk
motors um einen bestimmten Verdrehwinkel gegeneinander verdreht
werden, wonach die Versorgung des Schwenkmotors mit Hydraulik
medium abgesperrt wird und die darauf folgende Relaxation des sol
chermaßen vorgespannten, durch die Stabilisatorhälften sowie den
Schwenkmotor gebildeten Feder-Dämpfer-Systemes über der Zeit be
stimmt und mit einem zulässigen Grenzwert verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxation des Systemes aus dem
in der/den Arbeitskammer(n) des Schwenkmotors (1) festzustellenden
Druckabfall bestimmt wird, wozu der darin vorliegende Hydraulikdruck
über der Zeit gemessen und mit einem zulässigen Grenzwert vergli
chen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zwischen den sog.
komplementären Arbeitskammern gemessen wird, die für eine Ver
drehung des Schwenkmotors (1) in die entgegengesetzten Drehrich
tungen vorgesehen sind, und diese mit einem zulässigen Grenzwert
verglichen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxation des Systems aus dem
an den Stabilisatorhälften (2a, 2b) festzustellenden Kraftverlauf be
stimmt wird, wozu die im Einspannpunkt an den Stabilisatorhälften
herrschenden Kräfte über der Zeit gemessen und mit einem zulässi
gen Grenzwert verglichen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Relaxation des Systems aus dem
an den Stabilisatorhälften (2a, 2b) festzustellenden Verdrehwinkel-
Verlauf bestimmt wird, wozu der abnehmende gegenseitige Verdreh
winkel über der Zeit gemessen und mit einem zulässigen Grenzwert
verglichen wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden zueinander kom
plementären Arbeitskammern zur Messung von einer hydraulischen
Versorgungseinheit (7) mittels eines Absperrventiles (9a, 9b) getrennt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß beide zueinander komplementäre Ar
beitskammern zur Messung von einer hydraulischen Versorgungsein
heit (7) jeweils mittels eines Absperrventiles (9a, 9b) getrennt werden.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voran
gegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Versorgungseinheit (7) zum Bereitstellen
von Hydraulikmedium unter Druck, sowie durch eine sich hieran an
schließende Druckansteuereinheit (8), die unter Zwischenschaltung
zumindest eines Absperrventiles (9a, 9b) hydraulisch mit einer Ar
beitskammer des Schwenkmotors (1) verbindbar ist.
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