HEXELL – Stahlprüfstand
Der HEXELL- Strahlprüfstand dient der Auswertung des Strahlbildes eines Injektors in Abhängigkeit von der Entfernung des Injektors zur Messzelle. Mit Hilfe des Prüfstandes kann die Produktion überwacht und neue Erkenntnis über das Einspritzverhalten von Injektoren gewonnen werden. Wegen der Abhängigkeit des Strahls von der Mediumtemperatur und des Mediumdrucks werden beide Größen mit kalibrierten Sensoren gemessen und an den Auswerteschrank übermittelt. Die mechanische Konstruktion ermöglicht es verschiedene Typen von Injektoren, bei variablen Abständen zur Messzelle, zu untersuchen. Um die Absaugzeit gering zu halten wird zur Reinigung der Messzelle ein hoher Luftstrom benötigt. Dieser wird durch eine Vakuumpumpe, die zusätzlich mit Druckluft unterstützt wird, erzeugt.
Dauerlaufprüfstand für Hochdruck- Benzineinspritzventile
Der 12-fach Dauerlaufprüfstand ist für die Langzeitprüfung von
Hochdruck-Benzineinspritzventilen verschiedener Bauformen konzipiert.
Die Anpassung der Injektoren erfolgt über wechselbare Aufnahmen. Die Versorgung mit Kraftstoff wird über einen mobilen Tankwagen vorgenommen. Dieser ist mit einer Kreiselpumpe und einer groß dimensionierten Edelstahl- Auffangwanne ausgestattet. Die Ankopplung an den Prüfstand erfolgt über tropffreie Schnellkupplungen. Temperatur und Füllstand des Tanks werden kontinuierlich überwacht. Bei der Eingabe der Testplandaten kann die Anzahl der zu prüfenden Stationen ausgewählt werden. Während des Tests werden Kraftstoffdruck und elektrisches Ansteuersignal zeitgesteuert vorgegeben und dabei die Durchflüsse und Temperatur erfasst. Die Erzeugung des Hochdrucks erfolgt mit einer Radialkolbenpumpe.
Prüfstand für Durchflussmessung bei extremen Temperaturbedinungen
Der Klimaprüfstand dient zum Testen des Durchflusses von Piezo- Injektoren bei extremen Temperaturbedingungen, wie sie in Verbrennungsmotoren vorkommen. Als Prüfmedium kann Exxsol oder n-Heptan verwendet werden. Der mögliche Temperaturbereich liegt zwischen -40°C und +150°C, wobei ein Temperaturunterschied von Kammer- zu Mediumtemperatur von bis zu 150°C möglich ist. Die Kammer beinhaltet 4 Injektorbänke. Jede Bank kann bis zu 6 Piezo- Injektoren aufnehmen. Die Durchflüsse können je nach Wahl über ein Coriolis- Durchflussmessgerät oder über eine Waage gemessen werden.
Jede der 4 Bänke wird über eine eigene Hochdruckpumpe versorgt. Pro Bank ist ein Durchfluss von bis zu 5,5 l bei 250 bar möglich. Um den Explosionsschutz zu gewährleisten, wird die Kammer vor dem Starten der Messung mit Stickstoff gespült und anschließend mit Überdruck beaufschlagt, so dass eine inerte Umgebung in der Kammer entsteht.
Linie zur Durchflusseinstellung von Kraftstoffinjektoren
Die Anlage hat eine Zykluszeit von 15 Sekunden. Durch Integration eines dritten Moduls ist eine Reduzierung der Zykluszeit auf 10 Sekunden möglich. Alle Ergebnisse der Stationen werden in einer MySql- Datenbank gespeichert und können dadurch sehr einfach in das Auswertesystem des Kunden übertragen werden. Die Bedienpulte der Module sind mit Touchscreen- Monitoren ausgestattet. Zu Wartungszwecken ist ein so genanntes „Mini- Panel“ vorhanden, mit dem alle wichtigen Tätigkeiten im Handbetrieb direkt an den Stationen ausgeführt werden können. Zur Kalibrierung der Dichtheitsmessstation wird ein Leckmaster mit einem definierten Leck geliefert. Die Station wird mit diesem Masterteil und einer Softwareroutine kalibriert. Die Injektoren werden in Kalibrieraufnahmen durch die ganze Anlage transportiert. An der Roboterstation werden die Aufnahmen be- und entladen.
Linie zur Durchflusseinstellung von Kraftstoffinjektoren nach dem “Lean Konzept”
Diese vollautomatische Einstelllinie mit Handbeladung führt folgende Prüfungen an einem Injektor (Benzin Niederdruck) durch:
• Vor- Einpressen des Filters um
kürzere Taktzeiten zu erreichen
• Einlaufen der Prüflinge mit Überwachung der Spule
durch spezielle Endstufen
• Messung des statischen Flusses
• Kalibrierung des dynamischen Flusses
• Rückmessung des eingestellten dynamischen Flusses
• Bestimmung der Injektorsitz- Leckage mittels
patentierter Messmethode
• Montage eines Identifikationsclips
PICO ECO Injector – Assembly Line
• Fully automatic assembly line for
gasoline injectors
• Supply of all components by bowl
feeders or tray transport
systems
• Automatic unloading and palletizing
• Scrap part handling with rework mode
• Air leak test of all relevant assembly processes
• CW laser welding
• Setting of injection valve stroke
• Functional testing with stroke measurement
• Pressing-in operations controlled by displacement and
force sensors
• O-ring assembly
• Clip assembly
• Laser marking
• Palletizing and sorting
• Camera applications:
• DMC reading
• Color check of assembled components
• Orientation check
PICO ECO Injector – Calibration Line
• Fully automatic calibration and test
line for gasoline
injectors with automatic or manual
loading
• Pre press of calibration pin
• Run-in stations with control of the opening and closing
cycles of the injector
• Calibration of the dynamic flow
• Pressing-in of the fuel filter
• Measurement of the dynamic and static flow with
pressed-in filter
• Hydraulic seat leakage test
• Assembly of o-rings with subsequent air leak tests
• Laser marking
• Camera applications:
• DMC reading
• Color check of assembled components
• OCR (optical character recognition) reading
• Spray pattern test
HPI Injektor Funktionsprüfstand
Injektor-Durchfluss-Prüfvorrichtung 1,
bestehend aus:
• Gravimetrischem Messsystem mit
hochpräziser Waage im drucklosen
Bereich
• Volumetrisches Messsystem mit
Coriolismessgerät von Siemens im Druck-
Versorgungsbereich
Injektor-Entwicklungs-Prüfvorrichtung 2,
bestehend aus:
• Strahlprüfkammer in Downstream-Anordnung,
ausgelegt für einen Kammerdruckbereich
von -0,7…10 bar relativ (Stickstoff)
• Laservibrometer zur Adaption an den axialen
unteren Kammerflansch zur berührungslosen
Öffnungshubmessung des Piezoinjektors
• Volumetrisches Shot to Shot-Messgerät
PLU 131 HD STS zur Ermittlung von
Einzelschussmengen und -verläufen
• Unabhängige Konditionierung der Injektorvorrichtung
und des Prüfkraftstoffes im Bereich -32…140°C
Sitzleckagemessung, bestehend aus:
• Sonplas-Pressure-Booster für Prüfdruckbereich von
20…320 bar
• Gas-Photometer (NDIR) Fa. Fresenius zur Messung der
Kraftstoffkonzentration des Kraftstoff-Stickstoff-
Gasgemisches, das den Injektor umspült
Air Tip Leak Test Bench
This test bench is a manually loaded air tip leak test stand which measures the leakage of gasoline injectors. All performed actions are displayed on the touch screen. The results are stored in an Oracle database and written into an HTML file.
Einstell- und Testlinie für Piezobetätigte Hochdruck-Einspritzventile
Diese Produktionslinie ist eine vollautomatische Anlage zum Bearbeiten und Testen von Hochdruck-Benzin-Injektoren.
Die Bearbeitung beginnt mit dem Laden des Injektors durch einen Roboter in Werkstückträger, die zwischen den Modulen durch ein Bandsystem transportiert werden. Nach Lesen der Seriennummer (DMC) und einer elektrischen R-C-L Vermessung des Piezo Stacks kommt der Injektor in eines von fünf baugleichen Einstellmodulen. Im Einstellmodul wird der Injektor ca. 10 Min. betrieben. Dies soll ein Einlaufen und Stabilisieren des Injektors bewirken. Der Injektor wird nun auf den Solldurchfluss eingestellt und der Durchfluss an verschiedenen Arbeitspunkten nachgemessen. Anschließend erfolgt die von Sonplas patentierte hydraulische Dichtheitsprüfung. 15 % der Injektoren werden in einer Audit-Station mit Hilfe von drei verschiedenen physikalischen Messprinzipien nachgemessen. Erkennt die Audit eine Abweichung von den Sollwerten, werden die Einstellmodule automatisch nachgeregelt, oder bei größeren Abweichungen auch abgeschaltet. Folgend wird der Spray des Injektors mit Hilfe von drei Kameras vermessen. Dabei werden die Spraywinkel berechnet und der Spray auf Lücken kontrolliert. Nach diversen Montageprozessen werden die Produktionsdaten auf den Injektor gelasert. Eine optische Qualitätskontrolle durch ein Bildverarbeitungssystem schließt die Bearbeitung des Teils in der Linie ab.
Qualitätsprüfstand für GDI-Injektoren
Der Prüfstand wurde für die Untersuchung aller wichtigen Eigenschaften von GDI-Injektoren entwickelt. Er ist mit explosionssicheren Komponenten ausgerüstet. Als Prüfflüssigkeit wird N-Heptan oder Exxsol D40 verwendet.
Folgende Prüffunktionen sind verfügbar:
• Dynamischer Durchflusstest in mg/inj (volumetrische
und gravimetrische Messung) zur Berechnung der
Injektor-Linearität
• Statischer Durchflusstest in g/s (volumetrische und
gravimetrische Messung)
• Ermittlung der Öffnungs- und Schließzeiten
• Ermittlung des Spulenwiderstands und der
Spuleninduktivität
• Ermittlung des Isolationswiderstands
• Überprüfung der Druckfestigkeit
• Ermittlung der Leckage des Ventilsitzes
• Optische Analyse des Einspritzstrahls
(Strahldichte, axiale- und radiale Strahlgeometrie)
Roboterlader für Erodiermaschinen
Der Lader dient zum vollautomatischen Be- und Entladen von 2 Erodiermaschinen sowie zur Konservierung und Durchfluss-
messung von erodierten Düsenelementen für Benzindirekt-
einspritzung. Die Rohteile werden über einen Schwingförderer der Roboterzelle zugeführt. Ein Roboter verteilt die Teile zwischen den externen Erodier-
maschinen, der Konservierstation, der Lochkontrolle und der Messstation. Die erodierten und geprüften Teile werden in einer Schublade mit 9 klassifizierten Boxen abgelegt.
Durchfluss- u. Strahlprüfstand für Benzininjektoren
Der Durchfluss- und Srahlverteilungs-Prüfstand wird zur Ermittlung aller wichtigen Parameter von Niederdruck-Benzin-Injektoren verwendet. Als Prüfflüssigkeit wird n-Heptan, wahlweise auch Exxsol D40, verwendet. Deshalb ist die Anlage mit explosionsgeschützten Komponenten aufgebaut.
Folgende Prüfungen können realisiert werden:
• Dynamischer Durchflusstest in g/1000inj (gravimetrisch)
• Statischer Durchflusstest in g/s (gravimetrisch)
• Überprüfung des Linearitätsverhaltens des Injektors
• Bestimmung der minimalen Öffnungs- und
Schließspannung
• Ermittlung des Spray-Verhaltens mittels diskreter,
gravimetrischer Messung der geometrischen Verteilung
der eingespritzten Menge
DEKA_VII Sample-build-Module
Dieser Prüfstand dient dazu, Kleinserien mit DEKA_VII-Injektoren zu fertigen und Versuche zu fahren. Mit diesem Stand sind folgende Prozesse möglich:
• Voreinpressen
• Einlaufen mit Überwachung des Ansteuerstromes
• Kalibrieren
• Dynamisches und statisches Nachmessen
• Nassdichtheitsprüfung
Zusätzlich ist ein Umbausatz vorhanden, um in der Nassdichtheitsprüfstation auch DEKA_IV Injektoren zu testen.
Einstell- und Prüflinie für Kraftstoffinjektoren
Es handelt sich hierbei um eine vollautomatische Produktionslinie zur Durchflusseinstellung bzw. -messung mit anschließender Dichtheitsprüfung
von Kraftstoffinjektoren. Die Anlage wird automatisch mit Hilfe eines Adept Roboters bestückt. Die Injektoren werden dabei in Werkstückträger eingesetzt und über ein Transportband zu den Bearbeitungsstationen befördert. In den Einstellmodulen werden die Injektoren in Aufwärmbänken mit Medium befüllt und etwa 15 Minuten betrieben, um das Einlaufen der mechanischen Komponenten des Injektors zu gewährleisten. Anschließend werden die Injektoren auf den geforderten Durchfluss eingestellt und einer Qualitätsprüfung bezüglich ihrer Dichtheit unterzogen. An den eingestellten Injektoren wird stichprobenartig eine Auditierung durchgeführt. Gutteile werden mit einem Clip versehen und vom Roboter in
bereitgestellte Paletten separiert, Schlechtteile in die nach Fehlertypen klassifizierten Fehlerschienen.
HDEV-Einstellrundtisch
Für einen namhaften Automobilzulieferer wurde diese Anlage als Pilotlinie zur Einstellung des dynamischen Durchflusses und der Endprüfung von HDEVs (Benzin- Hochdruckeinspritzventile) entwickelt. Die Anlage ist als Rundtischautomat konzipiert und wird von einem ADEPT ONE Roboter be- und entladen. Ein vorgeschalteter Stationsblock dient dem Einlaufen der Injektoren vor der Einstellung. Ebenfalls in der Anlage enthalten ist eine Nieder- und Hochdruckkraftstoffversorgung.
Laseroptische Injektor-Strahbildprüfung
Dieses Gemeinschaftsprojekt (BMW, RWTH-Aachen, LaVision, TSI, Sonplas) ermöglicht die Strahlbilduntersuchung von Einspritzdüsen unter reproduzierbaren, motorisch relevanten Bedingungen, unbeeinflusst von den Schwankungen eines realen Motors. Es kommen dabei zwei unterschiedliche Messverfahren zum Einsatz:
MIE/LIF Mit Hilfe der Laser Induzierten Fluoreszenz ist
eine schnelle 2-dimensionale Untersuchung
des Strahlbildes hinsichtlich Form und Dichte
möglich.
PDA Die Phasen Doppler Analyse bestimmt Größe
und Geschwindigkeit der einzelnen
kugelförmigen Partikel, ohne dabei den
Durchfluss bzw. die Strömung zu beeinflussen.
Versorgungseinheit für optische Injektor-Strahlprüfung
Dieses Gemeinschaftsprojekt der RWTHAachen und Sonplas
ermöglicht die Strahlbildunter-
suchung von Einspritzventilen unter
reproduzierbaren, motorisch
relevanten Bedingungen, unbeeinflusst von den Schwankungen eines realen Motors. Mit Hilfe eines MIE/LIF Mess-Systems beim Endkunden ist so eine schnelle 2-dimensionale Untersuchung des Strahlbildes hinsichtlich Form und Dichte möglich.
Vollautomatische Durchflusseinstellung - Nassdichtheitsprüfung von Kraftstoffinjektoren
Es handelt sich hierbei um eine vollautomatische Produktionslinie zur Durchflusseinstellung bzw. -messung mit anschließender Dichtheitsprüfung von Kraftstoff-
injektoren. Die Anlage wird automatisch mit Hilfe eines Adept Roboters bestückt. Die Injektoren werden dabei in Werkstückträgern eingesetzt und über ein Transportband zu den Bearbeitungs-stationen befördert. In den Einstellmodulen werden die Injektoren in Aufwärmbänken mit Medium befüllt und etwa 15 Minuten betrieben um das Einlaufen mechanischen Komponenten des Injektors zu gewährleisten. Anschließend werden sie auf den geforderten Durchfluss eingestellt und einer Qualitätsprüfung bezüglich ihrer Dichtheit unterzogen. An den eingestellten Injektoren wird stichprobenartig eine Auditierung durchgeführt. Gutteile werden mit einem Clip versehen und vom Roboter in bereitgestellte Paletten separiert, Schlechtteile in die nach Fehlertypen klassifizierten Fehlerschienen.
Optische Injektor-Strahbildprüfung
Dieses Gemeinschaftsprojekt der RWTH-Aachen und Sonplas ermöglicht die Strahlbild-untersuchung von Kraftstoff-Einspritzventilen unter reproduzier-
baren, motorisch relevanten Bedingungen, unbeeinflusst von den Schwankungen eines realen Motors. Mit Hilfe von Meßsystemen MIE/LIF und PDA können sowohl schnelle 2-dimensionale Untersuchungen des Strahlbildes hinsichtlich Form und Dichte durchgeführt werden, als auch wichtige Parameter wie z.B. Partikelgrößen und -geschwindigkeiten bestimmt werden.
Fluss- & Strahbildprüfstand
Der Prüfstand dient zur Strahlbilduntersuchung und Durchflussmessung von Einspritzdüsen und Düsenelementen. Nach dem manuellen Einsetzen der Prüflinge in die Vorrichtung startet der automatische Prüfablauf mit anschließender Auswertung von Strahlbilddaten und Durchflussmenge. Die Anlage ermöglicht sowohl radiale Backlight-Aufnahmen als auch axiale Lichtschnitt-Aufnahmen vom Einspritzstrahl. Mit Hilfe eines Schrittmotors kann die Prüflingsaufnahme gedreht werden, wodurch eine Untersuchung des Einspritzstrahls von jeder beliebigen Position möglich ist.
Die Positionierung des axialen Lichtschnitts erfolgt durch eine motorisierte Traversierung.
Post Cal. & Test Modul
Das POSTCALIBRATION MODUL wurde zur 100% Qualitätsprüfung von Kraftstoffinjektoren konzipiert. Die Anlage beinhaltet eine Einlaufbank, eine Durchflussmessung, sowie zwei Dichtheitsprüfungen. Die Injektoren gelangen über ein vorhandenes Transportband und speziellen Werkstückträgern in die Anlage. Dort werden die Werkstückträger ausgehoben und mit Hilfe eines Schwenkarms in eine Übergabeposition gebracht. Die Verteilerachse entnimmt den Injektor und transportiert diesen im Normalbetrieb zur Aufwärmbank. Nachdem die Injektoren die Einlaufbank verlassen, gelangen diese in den Rundtisch. Dort folgt eine dynamische und statische Durchflussmessung, sowie optional eine Dichtheitsprüfung. Eine Ausblasstation dient zum Entleeren der Injektoren vom Prüfmedium. Eine zweite Ausblasstation dient zum Trockenblasen der Kraftstoffinjektoren. Zwei weitere Stationen dienen zur Dichtheitsprüfung mit Luft. Es wird der Ventilsitz und anschließend der komplette Injektor geprüft.
Funktionsprüfstand für DI Ventilbaugruppe
Der Prüfstand dient zur Weiterentwicklung der Ventilgruppe eines Hochdruckinjektors mit Piezoantrieb. Um wichtige Parameter und Grenzwerte für die Montage des Injektors zu ermitteln, wird der Piezokristall durch einem Schrittmotorantrieb, dessen Auflösung durch eine zusätzliche Untersetzung erhöht wird, simuliert. Dadurch können statische Zustände des Prüflings simuliert und der Öffnungsweg bzw. die Öffnungskraft der Ventilgruppe präzise ermittelt werden. Um das Verhalten kurz vor Öffnen des Ventils zu bestimmen, können Leckagen im Mikroliterbereich erfasst werden. Die Durchflusscharakteristik des geöffneten Injektors kann bis zu Maximalflüssen von 4 l/min untersucht werden.
