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O+P Fluidtechnik 5/2016

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HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE 01

HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE 01 Ablaufdiagramm für Methodenauswahl SPECIAL / MESS- UND PRÜFTECHNIK von Produktions- und Montageprozessen und Kostendruck erfordern eine schlanke Liniengestaltung und geringe Lagerhaltung. Dies betrifft auch das Vorhalten von Referenzteilen. Referenzteile unterliegen ebenso wie Prüfmittel dem betrieblichen Prüfmittelmanagement. Werden Fehlergrenzen genutzt, z. B. aus dem vorhandenen Datenblatt des Sensorherstellers, fallen keine zusätzlichen Aufwände für Wiederholmessungen an. Es besteht aber die Möglichkeit, dass die Messunsicherheit auf Basis der Worst-Case-Betrachtung zu groß abgeschätzt wird und somit die Toleranz unnötig stark eingeschränkt würde. Als ein Fazit bleibt festzuhalten, dass für die beschriebenen Prüfprozesse auf hydraulischen Prüfständen die vorhandenen Methoden nicht pauschal anwendbar sind bzw. für spezifische Fälle Nachteile aufweisen. Ein Konzept für die Absicherung der Funktionsprüfung muss die beschriebenen technischen und organisatorisch-methodischen Randbedingungen berücksichtigen, wobei es aber sinnvoll ist die vorhandenen Methoden zur Absicherung fallorientiert einzusetzen. Hierzu wurde ein Leitfaden erstellt, der Prüfstandbetreiber und Prüfplaner bei der Auswahl der geeigneten Methoden unterstützt. Bei der Auswahl werden sowohl Kriterien wie Verfügbarkeit eines rückführbaren Normals als auch Bauteilvarianz und Bedienereinfluss berücksichtigt. Das Ablaufdiagramm für das umgesetzte Vorgehen ist in Bild 01 dargestellt. Das Vorgehen wird bei der Beschaffung von neuen Prüfständen und umfangreicheren Umbauten bestehender Prüfstände angewendet. Neben dem Nachweis zur Absicherung des Prüfprozesses entweder über einen fähigen Messprozess oder eine abgeschätzte Messunsicherheit wird über die erforderliche Analyse auch das Verständnis des Messprozesses verbessert. Es lassen sich zudem noch Ansätze für weitere Prozessverbesserungen identifizieren. Neben dem Leitfaden sind mehrere Best-Practices erarbeitet worden, die einen Querschnitt des Produktportfolios darstellen. ANWENDUNGSBEISPIELE AUS FERTIGUNG UND SERVICE Das im vorstehenden Abschnitt dargestellte Konzept wird anhand der folgenden Beispiele erläutert. Ein Beispiel ist die Minimaldruckprüfung für ein Druckbegrenzungsventil (Bild 02). Dieses wird unter anderem in Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen eingesetzt. Der Minimaldruck kennzeichnet den unteren Teil der Druckkennlinie (bis 200 bar), die während der Prüfung konti nuierlich durchlaufen wird. Für die Prüfung wird ein Drucksensor mit einem Messbereich bis 500 bar verwendet. Aufgrund des vorliegenden Referenzwertes für den Druck kann die Messprozess fähigkeit nach Heft 10 angewendet werden. Der Fähigkeitsnachweis wurde an einem stabilisierten eingelaufenen Referenzventil durchgeführt, das weitgehend baugleich zu Serienventilen ist. Der Prüfpunkt und die Prüfrandbedingungen entsprechen denjenigen in der Serienprüfung. Ergebnis der 1. Studie war, dass die Forderung cg, cgk > 1,33 zunächst nicht erreicht wurde. Hieran schloss sich die Detailanalyse des Prüfablaufs an. Da der Minimaldruck für den Sensor in einem Bereich großer relativer Messunsicherheit liegt, kann dies zu einer größeren Streuung der Messergebnisse führen. Als Maßnahmen wurden entsprechend der Prüfschritt Minimaldruckmessung aus der Kennlinienmessung separiert und für die Prüfung des Minimaldrucks ein Drucksensor mit geringerem Messbereich (100 bar) verwendet. Die nach Umsetzung der Maßnahmen durchgeführte 2. Studie hat deren Wirksamkeit bestätigt, da nun die geforderten Werte für die Fähigkeitsindizes cg, cgk erreicht wurden. Eine Übersicht über weitere Best Practices, die im Rahmen der Konzeptentwicklung für die Serienfertigung entstanden sind, ist in Bild 03 dargestellt. Für komplexere Messprozesse, z. B. die Entrastdruck-Messung an einer Kick-Out-Baugruppe in einem Load-Sensing-Steuerblock, wurde aufgrund des fehlenden Referenzwerts die Abschätzung der Messunsicherheit als geeignete Methode ermittelt. Der Entrast- 54 O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016

BUCHTIPP 02 Anwendung des Konzepts am Beispiel Druckbegrenzungsventil Dieses Buch erleichtert durch eine möglichst anschauliche und anwendungsorientierte Darstellung der Zusammenhänge dem Leser den Zugang zu dem interessanten Fachgebiet der elektrohydraulischen Antriebe und Steuerungen, ohne allerdings auf die notwendigen physikalischen und mathematischen Grundlagen zu verzichten. 03 Übersicht Best-Practices Serienfertigung druck wird beim dynamischen Durchlaufen einer Druckrampe ermittelt. Er ist der maximale Druckwert bevor die Kick-Out-Baugruppe schaltet. Auf die Messgröße wirken mehrere Einflussgrößen, unter anderem die Linearitätsabweichung des Sensors, die Wiederholstreuung oder die Filterwirkung der Messkette. Nach Aufstellen des Modells des Messprozesses wurden die einzelnen Standardunsicherheiten ermittelt. Hierzu wurden neben Wiederholmessungen unter anderem auch Ergebnisse aus einer Monte- Carlo-Simulation mit berücksichtigt. Ein weiteres Best-Practice Beispiel wurde für A6-Axialkolbenmotoren erarbeitet. Für diese wurde ein repräsentativer Eignungsnachweis durchgeführt. Dies bedeutet, dass für diese Typenklasse repräsentative Referenzteile erstellt werden und dann an diesen der Nachweis erbracht wird. Im vorliegenden Fall betrifft dies z. B. die Art der Ansteuerung oder die Ansprechzeit. Um die Werkstückstreuung ausreichend abbilden zu können, wurden mehrere baugleiche Referenzteile erstellt. Die Prüfung erfolgt auf weitgehend baugleichen Prüfständen. Ein etwas anderes Bild ergibt sich für die Anwendungen im Service. Hier gibt es im Vergleich zur Serienfertigung eine noch größere Produktvarianz und eine geringe Wiederholquote gleichartiger Messungen. Zudem weisen aus dem Feld zurückkommende Produkte bedingt durch unterschiedliche Betriebsdauer und variierende Einsatzbedingungen zunächst einen im Vergleich zur Serienfertigung unbekannten Anlieferungszustand auf. Folglich ist es schwierig die Prüfprozesse im Service über einen Nachweis der Messprozessfähigkeit abzusichern. Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe und Steuerungen von Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser 380 Seiten, zahlreiche Abbildungen, broschiert, ISBN 978-3-7830-0387-1 € 32,- (zzgl. Versandkosten) Online-Shop unter www.engineering-news.net Bitte bestellen Sie bei: Vereinigte Fachverlage GmbH Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz Telefon: 06131/992-0 Telefax: 06131/992-100 E-Mail: vertrieb@vfmz.de O+P – Ölhydraulik und Pneumatik 5/2016 55 OUP_Buch_elektrohydraulische_Antriebe_60x265_2016_02.indd 16.02.2016 1 14:35:48

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