DE2035102A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fest stellung von fehlerhaften oder fehlerhaft montierten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftubertragungssysteme fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

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Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von fehlerhaften oder fehlerhaft montierten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftübertragungssysteme für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Testvorrichtung zur Peststellung von fehlerhaften oder fehlerhaft montier= ten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftübertragungssysteme für Kraftfahrzeuge unter Verwendung eines trägheitsgesteu= erten Meßkopfes durch Beaufschlagung des Meßkopfes mit den Vibrationen und Schwingungen der angetriebenen, zu unter= suchenden Baueinheit.

Bei der Herstellung von Kraftübertragungsanlagen und ins= besondere von aetriebeeinheiten ist es schon immer das Problem gewesen, das Laufgeräusch und die daraus result tierenden Vibrationsschwingimgen der endgültig montierten Baueinheit auf ein Mindestmaß herabzusetzen· Die diesbe= zügliche.überprüfung der zusammengesetzten Baueinheiten beansprucht noch immer den größten Teil der endgültigen Qualitätskontrolle»

Bisher wird hierzu das Kraftfahrzeug in fertig montiertem .Zustand einem Straßenteet unterzogen, indem unter üblichen. Las «bedingungen das Laufgeräusch, beispielsweise des

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Getriebes durch Abhören beobachtet wird und ein besonders lautes Laufgeräusch auf einen Defekt des Getriebes sehlies= sen läßt· In ähnlicher Weise wird verfahren, wenn das Fahr= zeug auf einen Prüfstand gebracht wird und seine Räder unter Leerlauf oder Last angetrieben werden«,

In beiden Fällen läßt sich jedoch nicht unterscheiden, ob besonders hohe Laufgeräusehe darauf zurückzuführen sind,, ob ein fehlerhaftes Bauteil verwendet oder die Bauteile in fehlerhafter Weise zusammengebaut worden sind« Es läßt sich weiterhin für eine ungeschulte Arbeitskraft kaum feststellen, f-;. welcher Stelle die au untersuchende Baueinheit einen De= fekt aufweisen könnte* lip allgemeinen sind derartige Unter= suchungsmethoden subjektiv beeinflußt _s können daher falsch ausgewertet und beurteilt werden« Darüber hinaus ist der Ausbau einer defekten Baueinheit kostspielig₉ itemi ein De= fekt tatsächlich erkannt worden ist». -" "

Andere Verfahren ssur Feststellung ¥öe Unregelmäßigkeiten^, . beispielsweise in Get3?iefo@einheit©n_s verlangen hochempfind= ■ liehe Meßvorrichtungenj, die jeder zu untersuchenden Bauein= heit einzeln angepaÄt werden müssen« Schwierigkeiten bringt / in diesem Fall der konstante Antrieb beispielsweise einer -^;■-"■" Getriebeeinheit mit sich_s um das Spektrum des Laufgeräusches analysieren zu können» In jedem Fall erfordert das Einrichten und Messen einen Zeitaufwand, der es. verbietet, derartige ^: Untersuchungsmethoden am laufenden Fließband

Bekannt sind aueh Methoden zur Analyse der erzeugten Fr©=- quenzen oder Frequenzbänder des Geräusehspekteumse Bekannt ist auch weiterhin die Untersuchung von Gefcj?i©foe@inh©it@n aufgrund von Drehsehwingungesi mittels die lediglieh auf DrehiioiieatändeTOageE araspr©©Sa©nio All© diese UntersucliungamettoÄea b3?iraggin S©fewi©Figkeit©si bei der Anpassung an eine iiodera© Fließfeandlc©fet@ pit. sieh unü erfordern die genaue Anpassung der

die zu untersuchende Baueinheit durch geschultes Bedienungs= personal, was letzten Endes die Anwendung derartiger Unter= , suchungsmethoden begrenzt oder nur auf Einzelfälle beschränkt·

Mit der vorliegenden -Erfindung wird die Aufgabe verfolgt, unter Vermeidung störanfälliger, komplizierter Antriebsvor= richtungen und unter Umgehung von langwierig anzubauenden Meßvorrichtungen ein Verfahren und zu dessen Durchführung eine entsprechende Testvorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, die einer fertigmontierten Baueinheit einer der Kraftübertragungssysteme eines Kraftfahrzeuges innewohnenden Laufgeräusche in einfacher Weise mittels eines trägheitsgesteuerten Meßkopfes an einer beliebigen Stelle der Baueinheit abzutasten und in elektrische Signale umzuformen· Die so gewonnenen Signale sollen am Ausgang der Testvorrichtung durch einen einzigen Meßwert angezeigt werden können, so daß selbst ungeschulte Kräfte es in der Hand haben, einen Defekt der Baueinheit bestimmen zu können und diese Baueinheit für die weitere Verarbeitung an einem Fließband zurückhalten zu können· Es soll für diese Entschei= dung zunächst gleichgültig sein, ob der Defekt auf die Ver= Wendung eines schadhaften Teils oder einen fehlerhaften Zu= sammenbau zurückzuführen ist·

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Baueinheit durch einen eigenen Motor mit konstanter Drehzahl im Leerlauf angetrieben und das von umlaufenden Teilen herrührende Laufgeräusch durch den an einem Teil der Baueinheit lösbar befestigten Meßkopf erfaßt wird, der das Laufgeräusch in elektrische Signale umwandelt, deren durch Gleichrichtung erhaltene Spitzen= amplituden oberhalb eines einstellbaren Fegeis verstärkt und einer geeichten Ablesevorrichtung zugeführt werden, deren Ausschlag sowohl den eingestellten Bezugspegel als auch den oberhalb des diesem Bezugpegel zugeordneten Lauf= geräusches aufgenommenen Restpegel erkennen läßt.

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In bevorzugter Ausgestaltung dieses Verfahrens wird als Meß= größe die den Vibrationen und Schwingungen des Laufgeräusehes zugeordneten Beschleunigungskomponenten verwendet·

Die Testvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens um= faßt den Meßkopf mit einem Umformer, der eine der Meßgröße analoge und proportionale Spannung erzeugt, die einer in seiner Ansprechzeit gesteuerten Schaltgruppe zugeführt wird, in der eine darin enthaltene Anzeige- und Kompensationsstufe, ein Verstärker, ein Gleichrichter und ein Spitzendetektor in Serie geschaltet sind, um das Eingangssignal mit einer ein= stellbaren Bezugsspannung in Beziehung und in Vergleich zu bringen, die einem vorbestimmten Laufgeräuschpegel entspricht, und daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die sowohl den eingestellten Bezugspegel als auch den oberhalb des die= sem Bezugspegel zugeordneten Laufgeräusches aufgenommenen Restpegel erkennen läßt·

Durch dieses Verfahren und unter Verwendung der erfindungs= gemäßen Testvorrichtung ist eine Qualitätskontrolle direkt am Fließband möglich, wobei die Vorrichtung nur einmal durch vorermittelte Werte geeicht werden muß und jeder darüber= hinausgehende Ausschlag der Anzeigevorrichtung auf Defekte der untersuchten Baueinheit schließen läßt.

Anhand von Ausführungsbeispielen ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden beschrieben· In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung den Antrieb der erfindungsgemäßen Testvorrichtung in kraft= schlüssiger Verbindung mit einem Antriebs-Differential;

Fig. 2 in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung den Antrieb der erfindungsgemäßen Testvorrichtung in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Getriebe eines Kraftfahrzeuges;

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Pig· 3 in einer perspektivischen Darstellung den an dem zu untersuchenden Objekt angebauten Schwingungs= aufnehmer in vergrößertem Maßstab;

Pig, 4 den äußeren Aufbau der erfindungsgemäßen Testvor= richtung in einer Frontansichtj

Figo .5 in einem elektrischen Blockschaltbild die zum Auf= nehmen des Meßsignales, zu dessen Auswertung und zu dessen Anzeige dienende Sehaltgruppe;

Fig. β in einem elektrischen Schaltbild die zur Regelung der Schaltgruppe nach Fig. 5 und zum Antrieb des zu untersuchenden Objektes dienende Baugruppe·

Die erfindungsgemäße Testvorrichtung läßt sich zur Analyse von S chwingungsge raus chsp eictren, beispielsweise in Fahrzeug= getrieben, Fahrzeugdifferentialen und allgemein in Kraftüber= tragungsteilen zwischen Motor und Räder eines Fahrzeuges eins setzen, um anhand des Analysenergebnisses schadhafte Teile der zusammengebauten Einheit oder Fehler im Zusammenbau er= kennen zu können. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Test= vorrichtung erfolgt in erster Linie am*'Fließband selbst,*wo "derartige Fahrzeugteile zusammengebaut werden«, Der Test einer zusammengebauten Baueinheit, wird bei Leerlauf des entsprechen= den Teils durchgeführt. Er dient in erster - Linie . zur Qualitätss kontrolle einer fertigmontierten- Baueinheit«-

.Fig· 1 seigt den Einsatz bei einem Differential einer in. einem. Achsgehäuse 11-eingebauten Antriebsachse, beispiels= weise eines-Ackerschleppers 10* Der Test wird, dadurch ein= geleitet,, daß -zunächst die- zu unterstehenden Getriebeteile von der Kupplung gelöst werden und dann 'die Meile 13 der Antriebsachse- mittels eines; üblichen Druckluftmotors 12 * . angetrieben wird· Die bei der Rotation der Welle entste= henden Vibrationen und. Schwingungen/ .gleichgültig ob diese

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normal sind oder auf Unregelmäßigkeiten der miteinander bei der Rotation kämmenden Teile zurückzuführen sind, übertragen sich über die die drehenden Teile aufnehmenden Lager auf das Gehäuse 11. Ist die zu untersuchende Baueinheit aus einwand= freien Einzelteilen ordnungsgemäß zusammengebaut, sind die bei der Rotation entstehenden Laufgeräusche unabhängig von der Drehrichtung stets gleichgroß. Ist jedoch ein schadhaftes Bauteil verwendet worden oder ist die zusammengesetzte Bau= einheit fehlerhaft zusammengebaut worden., verursachen die dadurch bedingten Vibrationen und Schwingungen ein hohes Laufgeräusch oder andere Unregelmäßigkeiten,.die je nach Abweichung von der normalen Laufrahe ein Maß für die Art oder den Umfang des Defektes sein

Als Meßgröße werden die den Vibrationen und Setoingungen des Laufgeräusches zugeordnet esa Beschleunigungen verwendet bzw* deren Häufigkeitsverteilung in einem von -©inem. normal= Spektrum abweichenden Spektrum (Vibratory Hoise Spektrums.)·

Diese Meßgröße wird voss ein©M Idebar mit d©m Gehäuse 11 be= festigten, auf derartige B@schl@unigungskompon@nten anspre= chenden und diese in elektrische Größen übertragendem Auf= nehmer 14 erfaßt·

Fig. 2 veranschaulicht eine weitere Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Testvorrichtung durch Antrieb eines Ge= triebes 15 im Leerlauf mittels des Drngklttffeiaotors 12 und Erfassung des Laufgeräusches dureh den lösbar mit dem Ge= häuse verbundenen Aufnehmer l4_o

Die Verarbeitung des gewonnenen Meßwertes _D dessen Auswertung und die Steuerung des Druskluftmotorantfiebes ©^folgen in zwei Sehaltgruppen 17 mod 18, ä@F©n Schaltbild»? die Pig· 5 und β wiedergeben« Der tefseiwaep 14 ist üb©!³ <s±ne Leitung 24 mit einem Steuerschaltkrsis 16 und dessea lusgaag über eine Leitung 31 mit dem Eingang der als

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wirkenden Schaltgruppe 17 verbunden· Die andere Schaltgruppe 18 bildet die Steuereinrichtung, deren darin eingebauter Zeit= schalter die Testzeit sowie Dauer und Richtung des Umlaufes des Druckluftmotors bestimmen, und zwar dies unter Koordinier rung mit der Schaltgruppe 17·

Fig. 3 zeigt den Aufnehmer 14 im lösbar angebauten Zustand· Das Meßelement selbst ist in bekannter Weise trägheitsge= steuert, d· h· die einer Vibration oder Schwingung inne= wohnenden Trägheitskräfte induzieren in einem Umformer 22 Spannungen, die der den Vibrationen und Schwingungen zu= grundeliegenden Beschleunigungen proportional sind· Das Meßelement weist hierfür einen in der Zeichnung nicht dar= gestellten keramischen Körper auf und ist zusammen mit dem Umformer 22 über einen die Beschleunigungen übertragenden relativ steifen Träger 19 mittels eines schnell lösbaren Schraubbolzens 23 am Gehäuse 20, beispielsweise des Getrie= bes verbunden« Es hat sich hierbei herausgestellt, daß die Empfindlichkeit für Vibrations- und Schwingungsbeschleuni= gungen in der Übertragung auf den Aufnehmer gerade durch die Zwischenschaltung des Trägers 19 verbessert werden kann· Darüber hinaus ist durch diese Befestigungsart ein schneller An- und Abbau des Aufnehmers gewährleistet·

Der dem Aufnehmer 14 nachgeschaltete Steuerschaltkreis 16 formt das erhaltene Eingangssignal in eine entsprechende Spannung um, und zwar je nachdem, ob dieses Eingangssignal auf eine Beschleunigung, eine Geschwindigkeit oder eine Verschiebung der an sich komplexen Vibration zurückzuführen ist. Das Ausgangssignal dieses Steuerschaltkreises 16 ergibt dann jeweils eine Kennung für die Beschleunigungs- und Ge= schwindigkeitskomponenten der aufgenommenen komplexen Vibra= tion als Ausgangsgröße für die weitere Verarbeitung and Auswertung·

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Dieses Ausgangssignal wird über ein Koaxialkabel 31 einer Anzeige- und Kompensationsstufe 30 zugeführt, welche das Ausgangssignal des Steuerschaltkreises 16 unterhalb einer einstellbaren Restspannung herausfiltert, welche als Maß für die Abweichung beispielsweise von einem normalen Ge= räuschpegel bei einer einwandfrei funktionierenden Bauein= heit anzusehen ist.

Der Ausgang dieser Stufe 30 ist über eine Schaltvorrichtung 40 mit einem Linearverstärker 36 verbunden. Die Schaltvor= richtung 40 dient hierbei entweder zur manuellen oder zu einer durch die Schaltgruppe 18 in einem vorbestimmten Schaltzyklus gesteuerten Unterbrechung des Ausganges der Stufe 30 mit den weiteren Schaltelementen der Schaltgruppe 17· Zur Anpassung der jeweiligen Impedanzen ist zwischen der Schaltvorrichtung 40 und dem Linearverstärker 36 ein aus zwei Widerständen 41, 42 bestehender Spannungsteiler vorgesehen.

Dem Linearverstärker 36 ist eine Vollweggleichrichter-Brücke 44 nachgeschaltet, welche die vorverstärkten Signale in Gleichspannungssignale umformt, deren Größe ein Maß für die Amplitude der verstärkten Eingangssignale ist, welche ober= halb des durch die Stufe 30 voreingestellten Grundpegels liegen.

Die Gleichrichterbrücke 44 ist einseitig geerdet. Ihr Plus= pol ist mit an den Eingang 41 eines Gleichspannungsverstär= kers 50 über eine in Richtung zu diesem Verstärker liegende Diode 48 geschaltet.

Zwischen Diode 48 und Eingang 51 ist bei 53 ein auf Spannungss spitzen empfindliches kapazitives Netzwerk 54 zugeschaltet, welches einen einseitig geerdeten Kondensator 60 enthält, der durch eine abschaltbare und regelbare Widerstandskombination 61, 64 überbrückt ist. Durch Zuschälten dieser Widerstands=

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kombination wird der. durch die Spannungsspitzen aufgeladene Kondensator 60 bis auf einen bestimmten Wert entladen· Die Entladezeit kann durch Einstellung des als Potentiometer ausgebildeten Widerstandes 64 geregelt werden, der zwischen Masse und dem Minuspol einer Gleichspannungsquelle 70 ge= legt ist. Der Schalter 62 zwischen den Widerständen 61 und 64 ist normalerweise geöffnet und läßt sich momentan sehlies= sen.

Der Ausgang 71 des Gleichspannungsverstärkers 50 ist über m eine Diode 73 mit einem weiteren Eingang 52 rückgekoppelt und dieser mit einem zwischen dem Minuspol der Batterie70 und Masse geschalteten aus zwei Widerständen 68, 69 beste= henden Spannungsteiler verbunden.

Mit der in Fig. 5 wiedergegebenen Durchlaßrichtung der Dioden 48 und 73 hat der Verstärker 50 die Eigenschaft eines Propor= tionalverstärkers, dessen Spannung am Ausgang 71 nahezu gleich= groß ist wie die Spannung am Eingang 51· Durch die geringe Entladung des Kondensators 60 ist jedoch die Eingangs-Impedanz des Verstärkers 50 groß, wohingegen die Ausgangs-Impedanz niedrig ist, so daß ein Verbraucher mit niedriger Impedanz _

angeschlossen werden kann» Insofern erlaubt der Verstärker ™ 50 zwar eine einheitliche Signalverstärkung, hat aber eine hohe Leistungsverstärkung«

Die Anzeigevorrichtung enthält ein einseitig geerdetes MiIIi= amperemeter 75, dessen anderer Pol über eine Diode 78 und eine Widerstandekombination mit dem Ausgang 71 des Gleichspannungs= verstärkere 50 verbunden ist· Die Widerstandskombination wird aus einem mit der Diode 78 in Serie geschalteten Widerstand und einem zu diesem für die Empfindlichkeitseinstellung die= nenden Eich-Potentiometer 77 gebildet. Entsprechend der im Verstärker 50 verstärkten Spannung wird das Milliamperemeter 75 einen analogen Stromfluß anzeigen, der als Maß für die Beechleunigungskomponenten des Geräuschspektrums dient.

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Die zweite Schaltgruppe 18 enthält, wie Fig. 6 wiedergibt, einen über einen Schalter 80 an eine übliche Stromquelle an= geschlossenen Regelkreis. Die eine der beiden Leitungen 83,

84 ist an einen normalerweise geschlossenen Druckknopfschalter a

85 gelegt, hinter dem ein Umschalter 86 und ein normalerweise geöffneter Druckknopfschalter 87 abzweigt» Hinter diesem Schalter 87 ist ein elektrisch betätigter Zeitschalter 90 und ein weiterer normalerweise geöffneter Schalter 91 ge= schaltet« Der Schalter 87 ist durch die Zeitsehalterkontakte 92, 93 überbrückt, von denen der Kontakt 92 normalerweise geöffnet und der Kontakt 93 normalerweise geschlossen ist. In geschlossener Stellung des Schalters 91 wird am Ende der Leitungen 83 einerseits und 85, 89 andererseits ein Steuer= relais 94 erregt, dem normalerweise offene Kontakte 95 zu= geordnet sind, welche den Schalter 91 überbrücken· Sobald eine von der Leitung 89 abzweigende Leitung 101 stromführend ist, gelangt Spannung an die Spule eines magnetisch gesteuer= ten Luftventils 10O₉ wodurch die normalerweise- in Sperrichtung. gehaltenen Steuerkanten des Ventils in Durchlaßrichtung bewegt werden·

Der hinter dem Schalter 85 vorgesehene Umschalter 86 schaltet entweder den Stromkreis über eine die eine DreJarichtung des Druckluftmotors anzeigende Lampe 104 oder über eine die andere Drehrichtung dieses Motors anzeigende Lampe 106 und gleich= zeitig die Stromzuführung zu einem magnetisch betätigten Vier-Wege-Ventil 105 ein.

Die Schaltvorrichtung 40 in der Schaltgruppe 17 umfaßt in der einen der beiden Leitungen you Zeitschalter 90 gesteu= erte und normalerweise offene Kontakte 107 in Serie mit normalerweise geschlossenen Kontakten 96 des Steuerrelais 94. Das Schließen und öffnen der beidea Kontakte 107, 96 ■' bewirkt das Zustandekommen einer Verbindung zwischen der Anzeige- und Kompensationsstufe 30 und dem Linearverstärker 36 und bewirkt gleichzeitig das Einschalten bzw. Beenden

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des Druckluftmotorantriebes. Beide Kontakte 96» 107 können durch einen handbetätigten Schalter 110 überbrückt werden, wenn die Einrichtung geeicht wird oder wenn ein besonderes Objekt außerhalb der Serienuntersuchungen getestet werden soll, ■;.'.,■'

Der Antrieb des Druckluftmotors 12 wird durch das von der Schaltgruppe 18 ausgelöste, magnetisch gesteuerte Ventil 100 ein- und ausgeschaltet und durch das ebenfalls magne= tisch gesteuerte Vier-Wege-Ventil 105 hinsichtlich des Drehsinnes gesteuert· Beide Ventile sind hintereinander geschaltet und sind in der Nähe des Druckluftmotors 12 angeordnet· Die Verbindung zum Motor erfolgt von der Druck= luftquelle 111 aus zuerst über das Ventil 100, dann über die Leitung 113 und in der Ruhelage des Ventils 105 über den Weg 114 innerhalb des Ventils 105 und die Leitung 115 zum Motor 12 und zurück über die Leitung 116 und den Weg 117 innerhalb des Ventils 105 in die freie Atmosphäre· In dieser Ventilstellurig sei der Motor 12 im Vorwärtsbetrieb angetrieben.

Bei Rückwärtsantrxeb des Motors 12 werden die Steuerkanten mit den Wegen 118, 119 im Ventilkörper 105 in die Stellung versetzt, in welcher bei Vorwärtsbetrieb die Wege 114, 117 mit den Leitungen 113, 115, 116 verbunden waren· Die Druck= luft gelangt dann von der Leitung 113 über den Weg 119 durch die Leitung 116 zum Motor 12 und zurück durch die Leitung 115 und den Weg 118,ins Freie·

Es hat sich gezeigt, daß bestimmte Montage-Defekte nur in der einen Drehrichtung des Motors in Erscheinung treten, nicht dagegen in der anderen Drehrichtung· Auch aus dieser Tatsache können Schlüsse auf die Art des Defektes gezogen werden. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß bestimmte andere Defekte beim Zusammenbau einer zu untersuchenden Baueinheit oder bei Verwendung schadhafter Teile in der einen Drehrichtung

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des Motors einen größeren Ausschlag als in der anderen Drehrichtung ergeben. Auch hieraus können gewisse Rückschlüsse gezogen werden und Schäden dadurch lokalisiert werden, indem beispielsweise Ausgleichsscheiben an den sich drehenden Tei= len weggenommen oder zugefügt werden und die Messungen unter ständiger Beobachtung der angezeigten Werte in beiden Dreh= richtungen des Motors wiederholt werden.

Außer der Ventile 100, 105, des Motors 12, des Umformers 22 und des Steuerschaltkreises 16 sind alle übrigen Teile der Schaltgruppe 18 in einem Gehäuse 120 untergebracht, wie in Fig. 4 veranschaulicht·

Die Testvorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt:

Bei der zu untersuchenden Baueinheit wird zunächst der Auf= nehmer 14 an das zugehörige Gehäuse 11 etwa in der in Fig. dargestellten Art befestigt. Der Druckluftmotor 12 wird dann mit der Welle 13* beispielsweise der Antriebsachse drehfest verbunden. Nach erfolgter Anschaltung des Wechselstromnetzes und der Gleichspannungsquelle JO wird der Schalter 80 der Schaltgruppe 18 betätigt, woraufhin die Lampe 104 die Be= reitschaft des Druckluftmotors 12 für Vorwärtsbetrieb an= zeigt, solange das Ventil 105 in der in Fig. 6 gezeigten Stellung steht und stromlos bleibt. Wird der Schalter 8? niedergedrückt, so ist der Zeitschalter 90 in den Strom= kreis einbezogen und beginnt seinen Schaltzyklusο Innerhalb dieses Zykluses werden die Kontakte 92 und 107 geschlossen. Da normalerweise der Kontakt 93 geschlossen bleibt, ist nach dem Niederdrücken der Schalter 87 über die nunmehr geschlos= senen Kontakte 92, 93 während des Schaltzyklusees überbrückt, so daß der Schalter 87 nunmehr losgelassen werden kann. Da jetzt auch die Leitung 89 mit der Leitung 84 in elektrischer Verbindung steht, wird über die Leitung 101 das Ventil 100 in Durchlaßrichtung für die Druckluft bewegt, so daß diese

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über die Wege 114, 117 mit dem Motor in Verbindung steht und diesen in Vorwärtsrichtung antreibt· Unmittelbar nachdem der Schalter 87 betätigt wurde, ist auch momentan der Schalter geschlossen, so daß sofort das Relais 94 erregt wird, welches nacheinander die Kontakte 95 und 96! schließt. Der Kurzschluß der Kontakte 95 überbrückt den Schalter 91, wohingegen die geschlossenen Kontakte $6 in der Schaltgruppe 17 die Verbin= dung der Anzeige- und Kompensationsstufe 30 und dem Linear= verstärker 36 über die bereits durch den Zeitschalter 90 kurzgeschlossenen Kontakte 107 herstellen·

Ist die zu untersuchende Baueinheit fehlerhaft montiert oder enthält sie nicht einwandfreie Bauteile, so werden die auf Beschleunigungen zurückzuführenden Laufgeräusche als auch das der normalen Laufruhe entsprechende Signal der von dem Druckluftmotor angetriebenen Baueinheit im Umformer 22 in analoge Spannungssignäle umgewandelt und über den Steuer= schaltkreis 16 der Anzeige- und Kompensationsstufe 30 zugeführt, wo sie mit einer voreinstellbaren Bezugsspannung verglichen werden, die beispielsweise den Normalschwingungen einer intakten Baueinheit entspricht. Das zusammengesetzte Spannungssignal passiert die Stufe 30 und kommt in dieser Stufe zur Anzeige, während die zu untersuchende-^Baueinheit mit konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit im Leerlauf ange= trieben wird·

Dieses zusammengesetzte Spannungs3ignal gelangt dann an den Eingang des Linearverstärkers 36, wird mit Hilfe dieses Ver= stärkers in seiner Leistung verstärkt und anschließend im Vier-Wege-Gleiehrichter 44 gleichgerichtet. Die Gleichspan= nungskomponente gelangt über die Diode 48 in das kapazitive Netzwerk 54, das lediglich auf Spannungsspitzen anspricht. Unmittelbar vor der Untersuchung wird der Schalter 62 ge= drückt, wodurch sich der Kondensator 60 über den Widerstand 62 und das Potentiometer 64 auflädt· Das Potentiometer 64

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wird dann so eingestellt, daß der Kondensator 60 sich auf ein solches Potential auflädt,-welches-" ungefähr" dem Gleich= spannungspegel bei normaler Laufruhe entspricht. Die Auf= ladung des Kondensators 16 führt zu einem Entladestrom, der als Bezugsgröße anzusehen ist und am Eingang 51 des Propor= tionalVerstärkers 50 anliegt und an dessen Ausgang eine ent= sprechende Bezugsspannung erscheint· Mit dieser Ausgangs= spannung wird über das Potentiometer 77 das Milliamperemeter 75 geeicht· Der diesbezügliche Ausschlag entspricht dann dem Geräuschspektrum für normale Laufruhe bei einer intakten Baueinheit· Ungleichmäßigkeiten im Geräuschspektrum erzeugen unter Umständen einen mehrfachen Ausschlag am Milliampere= meter 75· Sie passieren in entsprechender Größe die Stufe und gelangen schließlich nach Gleichrichtung im Gleichrichter 44 an der Diode 48 mit entsprechend hohen Spitzenspannungen· Entsprechend wird der Anstieg am Milliamperemeter 75 ange= zeigt.

Auf diese Weise kann eine relativ ungeschulte Bedienungs= person Reihenuntersuchungen an Baueinheiten vornehmen, in= dem der Ausschlag über dem Nullpunkt in beiden Drehrich= tungen des Druckluftmotors beobachtet wird«, Die hierfür erforderliche Zeit ist sehr gering, unter Umständen 10 bis 15 Sekunden. Auf diese Zeitdauer wird zuvor der Zeitschalter 90 eingestellt, der seinen Schaltzyklus in der vorgegebenen Gesamtzeit beendet. Dies erfolgt dann, sobald die Kontakte 93 sich wieder öffnen, die während des Sehaltzykluses nor= malerweise geschlossen bleiben. Da dann hierdurch auch das Relais 94 stromlos wird, unterbricht auch die Sehaltvorrieh= tung 40 den Stromkreis zum Verstärker 36 und das Ventil 100 sperrt den Durchlaß der Druckluft zum Motor 12.

Patentansprüche 009886/0262

Claims (12)

Patent ansprüche

1. Verfahren zur Peststellung von fehlerhaften oder fehler= haft montierten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftüber= tragungssysteme für Kraftfahrzeuge unter Verwendung eines trägheitsgesteuerten Meßkopfes durch Beaufschlagung des Meßkopfes mit den Vibrationen und Schwingungen der angetriebenen zu untersuchenden Baueinheit, dadurch gekenn= zeichnet« daß die Baueinheit durch einen eigenen Motor (12) mit konstanter Drehzahl im Leerlauf angetrieben und das von umlaufenden Teilen herrührende Laufgeräusch durch den an einem Teil der Baueinheit lösbar befestigten Meß= kopf erfaßt wird, der das Laufgeräusch in elektrische Signale umwandelt, deren durch Gleichrichtung erhaltene Spitzenamplituden oberhalb eines einstellbaren Pegels verstärkt und einer geeichten Ablesevorrichtung zugeführt werden, deren Äuschlag sowohl den eingestellten Bezugs= pegel als auch den oberhalb des diesem Bezugspegel züge= ordneten Laufgeräusches aufgenommenen Restpegel erkennen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgröße die den Vibrationen und Schwingungen des Laufgeräusches zugeordneten Beschleunigungskomponenten bzw· deren Häufigkeitsverteilung in einem von einem nor= malen Spektrum abweichenden Spektrum verwendet wird, und daß die durch den Meßkopf gewonnene Spannung proportional zu dieser Beschleunigungskomponente ist·

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten Spannungsamplituden unterhalb eines einstellbaren Bezugspegels ausgefiltert bzw· die ober= halb dieses einstellbaren Bezugspegels erhaltenen Ampli= tudenwerte in einer Kompensationsstufe (30) durchge= lassen oder ausgewählt werden.

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4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichteten Amplitudenspitzen zu dem einstell= baren Bezugspegel summiert werden·

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb des Bezugspegels auftretenden Amplituden= spitzen des von der untersuchten Baueinheit stammenden Laufgeräusches gemessen werden«

6· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchungszeit in Anpassung an die untersuchte Baueinheit mittels eines Zeitschalters (90) in einem Sehalt-Zyklus wiederholbar begrenzt wird,

7· Für Einzel- und Reihenuntersuchungen zur Feststellung von fehlerhaften oder fehlerhaft montierten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftübertragungssysteme für Kraft= fahrzeuge unter Verwendung eines trägheitsgesteuerten Meßkopfes durch Beaufschlagung des Meßkopfes mit den Vibrationen und Schwingungen der angetriebenen, zu unter= suchenden Baueinheit dienende Testvorrichtung zur Durch= führung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß der auf eine auf Vibrationen oder Schwin= gungen des komplexen Laufgeräusches der angetriebenen Baueinheit zurückzuführende Komponente ansprechende Meß= kopf (14) in einem Umformer (22) eine dieser Komponente analoge und proportionale Spannung erzeugt, die einer in seiner Ansprechzeit gesteuerten Schaltgruppe (17) züge= führt wird, in der eine darin enthaltene Anzeige- und Kompensationsstufe (30), ein Verstärker (56), ein Gleich= richter (44) und ein Spitzendetektor in Serie geschaltet sind, um das Eingangssignal mit einer einstellbaren Bezugs« spannung in Beziehung und in Vergleich zu bringen, die einem vorbestimmten Laufgeräuschpegel entspricht, und daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die sowohl den eingestellten Bezugspegel als auch den oberhalb des diesem Bezugspegel zugeordneten Laufgeräusches aufgenommenen Rest*

pegel erkennen läßt·

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8· Testvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Bezugspegel dem durch Vorversuche ermittelten normalen Laufgeräusch einer intakten Bauein= heit entspricht, und daß die Anzeigevorrichtung die auf Vibrationen und Schwingungen eines, defekten Bauteils oder einer fehlerhaft montierten Baueinheit zurückzuführenden Amplitudenspitzen oberhalb des normalen Laufgeräusches anzeigt·

9· Testvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der trägheitsgesteuerte Meßkopf (14) eine Spannung erzeugt, die nur einem Bewegungsparameter des zusammen= gesetzten Geräuschspektrums zuzuordnen ist·

10. Testvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (l4) im wesentlichen eineder Beschleuni= gungskomponente proportionale Spannung erzeugt, und daß ein ausschließlich Spannungsamplituden der Beschleunigungs= komponente oberhalb eines einstellbaren Wertes durchlassen= der oder auswählender Steuerschaltkreis (16) vorgesehen ist.

11. Testvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendetektor ein einstellbares, eine RC-Kombi= nation enthaltendes kapazitives Netzwerk (60, 61, 64) ist, dem die Bezugsspannung zuführbar ist und worin die kapazi= tive Aufladung abhängig von der Gleichspannungskomponente der Ämplitudenspitzen oberhalb der Bezugsspannung ist, und daß dem Spitzendetektor ein Gleichspannungsverstärker (50) nachgeschaltet ist, der auf den Spannungsanstieg oberhalb der Bezugsspannung anspricht und ein dementsprechendes Ausgangssignal erzeugt*

12. Testvorrichtung nach Anspruch 11,. dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärker (50) ein nachgeachalteter Gleichstrom= messer (75) als Anzeigeinstrument für daa Ausgangssignal de» V*rstärkere (50) dient· . ^ rr

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13· Testvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltgruppe (18) ein Zeitschalter (90) vor= gesehen ist, der sowohl das Ein- und Ausschalten des Motors (12) und die Umkehr der Drehrichtung als auch die Koppelung des Meßkopfes (14) mit den nachgeschal= teten Schaltkreisen der Schaltgruppe (17) in einem vor= bestimmbaren und wiederholbaren Schaltzyklus bewirkt.

l4. Testvorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschalter (90) und ein von diesem gesteuertes Relais (94) Kontakte (107, 96, 92, 95) kurzschließen, von denen die Kontakte (107, 96) durch einen manuell betätig= baren Schalter (110)_tfür Einzeluntersuchungen überbrückbar sind.

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