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Messtechnik & Prüftechnik

Messtechnik & Prüftechnik

Betrachtet man die Geschichte der Klotz GmbH, dann ist der Einstieg in die Messtechnik und Prüftechnik im Jahr 1982 einer der entscheidenden Momente in der Unternehmensgeschichte. Seitdem haben wir mit der Konzeption, der Entwicklung und dem Bau einer Vielzahl unterschiedlichster Lösungen umfangreiches Know-how aufgebaut. Ein Schwerpunkt liegt dabei im Bereich Funktionsprüfung: zum Beispiel bei Lösungen für Motoren, Getriebe, Lenkungen, Axialgelenke und Kupplungen. Daneben haben wir uns mit zahlreichen Lebensdauer-, Leistungs- und Dichtheitsprüfständen einen Namen gemacht und Prüfstände für spezielle Mess- und Prüfaufgaben entwickelt, wie zum Beispiel Ultraschall- und Durchmesserprüfanlagen für Kolben, Strahlungsmessgeräte für radioaktive Fässer und Oberflächenspannungs-Prüfgeräte für Email, die bereits seit 30 Jahren und länger permanent weiterentwickelt werden.

Klotz steht inzwischen für besonders hohe Kompetenz im Bereich der Prüfstandssoftware. Heute entwickelt ein Team von Informatikern permanent und projektunabhängig anspruchsvollste technische Softwarelösungen, die eine Grundvoraussetzung sind für heutige Prüfanforderungen: individuell abgestimmte Lösungen aus einer Hand.

Funktionsprüfstand für Fußhebelwerk und Bremskraftverstärker

Prüfen von Fußhebelwerken und deren Einzelpedale, Bremskraftverstärkern, Radbremsen und Kupplungsbetätigungssystemen in Kombination mit den unterschiedlichen Verbrauchern, wie Volumenaufnehmer-Bremssystem, Radbremsen, Prüfvorrichtung Kupplungsnehmerzylinder und Getriebegehäuse mit Kupplung und Kupplungsnehmerzylinder.

Konkrete Detailvorgaben: Prüfungen unter extremen Temperaturbedingungen (in der temperierten Kammer möglich)

 

End-of-Line-Prüfstand für Elektrolenkungen (EPS/EPAS)

100 %-Prüfung von EPAS-Lenkungen, integriert in einer Montagelinie. Neben Funktionsprüfungen führt der End of Line Prüfstand auch eine Akustikprüfung an jedem Lenkgetriebe durch.

Die neue Generation der Klotz-Lenkgetriebe-Prüfstände basiert auf langjähriger Erfahrung aus der Praxis, unter Einbeziehung der Ergebnisse von Studien aus Forschung und Entwicklung. An mechanischen und an elektromechanischen Lenkgetrieben in Zahnstangenausführung können rechnergesteuerte Funktionsprüfungen durchgeführt werden. Zum Lieferumfang gehört auch die Implementierung der Restbussimulation (CAN/Flexray).

Das in die Endmontage integrierte Prüffeld besteht in der Regel aus mehreren autarken Prüfständen, mit je einem Hydraulik-Aggregat für die Spannfunktionen.

Jeder End of Line Prüfstand besteht im Wesentlichen aus:

  • Grundaufbau mit Grundgestell und Gestell Ritzelantrieb
  • Elektromechanische oder hydraulische Belastungseinheiten links und rechts
  • Andockeinheit für Fahrzeugpunkt links und rechts
  • Antriebseinheit Eingangswelle mit Zentriergreifer und Drehmoment- und Drehwinkelaufnehmer
  • Einheit zum Andocken der Power- und Busverbindung an die Lenkung
  • Schutzvorrichtung
  • Schaltschrank, PC und Bedienkonsole
  • Flexible und erweiterbare Prüfstandssoftware mit zentraler Ablage aller Qualitätsdaten

 

 

 

 

Servolenkungsprüfstand für 100 %-Prüfung in Montagelinie

Der Prüfstand führt vollautomatische Funktionsprüfungen an hydraulischen Lenkgetrieben in Zahnstangenausführung durch.

Durch die automatische Erkennung der Lenkungstypen stellt sich der Prüfstand weitestgehend selbständig auf verschiedene Lenkungsmodelle ein. So sind nur wenige oder im Idealfall keine manuellen Eingriffe beim Modellwechsel erforderlich.

Aufgrund des integrierten Werkzeugmagazins werden die Nebenzeiten und der Arbeitsaufwand des Bedieners beim Werkzeugwechsel bzw. beim Umrüstvorgang auf ein Minimum reduziert. Dies erhöht die Produktivität und Effizienz erheblich. Wegen der kurzen Umrüstzeiten können auch kleine Losgrößen wirtschaftlich produziert werden.

Endprüfstand für Nutzfahrzeuglenkungen

Axialgelenk-Prüfstand

Prüfstand zur Durchführung von Einzel- und Dauertests an Axialgelenken

Der Axialgelenk-Prüfstand unterzieht verschiedenartige Axialgelenke harten Einzel- und Dauer-Belastungstests. Lastkollektive, Winkelbewegungen, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind frei vorwählbar. Ausfallkriterium ist das auftretende Axialspiel oder der Bruch des Axialgelenkes.

 

Technische Kurzbeschreibung:

  • Der Prüfstand ermöglicht die gleichzeitige Prüfung von maximal 4 Axialgelenken.
  • Mit Hydraulikzylindern in Servobauart werden die Axialkraft pro Gelenk und die Winkelbewegung gemeinsam für alle Gelenke aufgebracht. Die Regelung von Axialkraft und Winkelbewegung erfolgt wahlweise linear oder sinusförmig.
  • Jede Prüfstelle ist separat gelagert und verfügt über individuelle Prüfadapter. Dies ermöglicht die gleichzeitige Prüfung unterschiedlicher Axialgelenke.
  • Die Ermittlung des Axialspiels erfolgt durch Messung der Bewegung zwischen Gehäuse und Gelenkstab bei vorgegebener Kraft auf das Axialgelenk. Bei Defekt eines Gelenks schaltet sich der jeweilige Zylinder ab. Ausfallzeit, Zyklenzahl und Axialspielverlauf werden protokolliert.

 

Lebensdauer-Prüfstand für Zahnstangen-Lenkungen

Mit diesem Prüfstand können Lebensdauerprüfungen an manuellen und servounterstützten Zahnstangenlenkungen durchgeführt werden.

Statische und dynamische Tests bis 30 Hz Spurstangenbelastung laufen rechnergesteuert ab. Die Antriebseinheit ist in 4 Achsen und die Belastungseinheit in 2 Achsen verstellbar.

Über TCP/IP-Schnittstelle kann von beliebigen Rechnern aus der Status der laufenden Prüfungen abgefragt werden.

 

Getriebeprüfstand

Der Prüfstand dient zur Ermittlung sowie zur Überprüfung der Regelcharakteristik von Automatikgetrieben mit hydraulischer und elektronischer Regelung.

Geprüft werden sowohl stufenlose Automatikgetriebe als auch Automatik-Stufengetriebe für Front- und Heckantrieb sowie Sondergetriebe.

Statische und dynamische Prüfabläufe

In den statischen Betriebsarten kann der Prüfstand sowohl am Antrieb wie auch am Abtrieb drehmoment- und drehzahlgeregelt betrieben werden.

In der Betriebsart “Fahrsimulation” werden vom Prozessrechner die Motordrehmomente an das Antriebssystem vorgegeben. Die Parameter für das Abtriebssystem (Rollwiderstand, Luftwiderstand, Beschleunigungswiderstand, Steigungswiderstand, statischer Zusatzwiderstand) werden vom Fahrsimulationsrechner errechnet.

Vom Prüfstand werden Straßendaten und Umgebungsdaten in Form von Drehzahl- und Drehmomentwerten an den Prüfling weitergegeben. Auf dem Prüfstand können so reproduzierbare Versuche mit Berg- und Talfahrt, Kick-Down-Beschleunigung, Schaltspiele bei unterschiedlichen Getriebetemperaturen usw. simuliert werden, ohne dass der Prüfling für den sonst notwendigen Straßentest in einen PKW eingebaut werden muss.

Zusätzlich verfügt der Prüfstand über eine Anfahr- und Stillsetzroutine, um den Prüfling vor Beschädigungen zu schützen.

Strahlungsmessgerät für Fässer mit radioaktivem Abfall

Strahlungsmessgerät für Fässer, komplett mit Messschlitten und PC (siehe auch Fassmessgerät und Messschlitten)

Laser-Messplatz

Aufgabe:

Zur Kontrolle der laufenden Fertigung von zylindrischen Wellen ist ein Messplatz herzustellen.

Folgende Anforderungen werden an die Messung gestellt:

  • Durchmesserbereich von 4 mm bis 120 mm
  • Längen von 5 mm bis 700 mm
  • äußerst kurze Messzeiten
  • einfache Handhabung
  • nachträgliches Automatisieren des Messvorganges muss möglich sein
  • Messergebnisse sind automatisch zu protokollieren und auszuwerten
  • Messgenauigkeit im Micro-Bereich

Folgende Messungen sind durchzuführen:

  • Durchmesser
  • Rundlauf
  • Zylindrizität
  • Längenmessung 

Beschreibung des Laser-Messgerätes

Als Basis dient ein Laser-Scanner, dessen Kernstück eine Helium-Neon-Röhre ist, die einen scharf gebündelten, parallel gerichteten Laserstrahl aussendet. Hiermit ist es möglich, schnelle Messungen mit hoher Genauigkeit am Werkstück vorzunehmen, ohne dass irgendetwas eingestellt werden muss.

Gemessen werden Durchmesser und Kanten, als Option sind auch Schrägen, Rundungen und Rundheitsmessungen möglich. 

Spezifikation der Standardausführung

Messbereiche:
- Durchmesser: 4 mm bis 120 mm
- Länge: 5 mm bis 700 mm
Messzeit:
- Durchmesser: < 1 sec.
- Längen: < 10 sec.
Messgenauigkeit:
- Durchmesser: 0,005 mm
- Längen: 0,05 mm 

Lösung:

Auf einem soliden Grundgestell mit Schubladen für diverse Messeinrichtungen und Werkzeuge befindet sich ein Schiebeschlitten, auf dem die Prüflingsaufnahmen sitzen.
Dieser Schiebeschlitten wird mittels regelbarem Motor an einem Laserstrahl vorbeigefahren. Der Verfahrweg wird über einen Glasmaßstab mit einer Genauigkeit von 5 Micrometern gemessen und die genaue Position digital angezeigt.

Zur Aufnahme der Prüflinge dienen auf gehärteten und geschliffenen Wellen verstellbare Kragarme. In diesen Kragarmen befinden sich zwei Körnerspitzen zur Aufnahme der zu prüfenden Wellen zwischen den Zentren. Um auch Wellen ohne Zentrum messen zu können, sind zusätzlich zu den Körnerspitzen Rollenböcke angebracht, auf die die Wellen gelegt werden. Die Körnerspitzen und Rollenböcke sind über ein Zahnriemensystem miteinander verbunden und werden über einen regelbaren Motor zur Rundlaufmessung angetrieben.

 

Keilriemen-Prüfstand

Aufgabe:

Prüfung von Schmalkeilriemen, die in der Fahrzeugindustrie als Antriebselemente für Hilfsaggregate an KFZ-Motoren verwendet werden.

Das Funktionsprinzip des Prüfgerätes soll auf der Leistungszerrüttung durch Vorgabe eines Schlupfes beruhen.

Lösung:

Die Auslegung des Prüfstandes erfolgt nach dem Energie-Kreislauf-System mit mechanischer Energierückführung. Bei dieser Anordnung entsteht über den Prüfling (Keilriemen), zwei parallele Wellenzüge und einen Zahnriementrieb ein Energiekreislauf, wobei als Antriebsleistung nur die Summe an Reibverlusten aufzuwenden ist.

Die Drehzahl an der Messspindel beträgt 6000 U/min.

Auf der Keilriemenseite lässt sich das Übersetzungsverhältnis – und somit der vorgegebene Schlupf – an der kleinen Keilriemenscheibe der Parallelwelle einstellen, z. B. i = 2,05 : 1.

Bei nicht montiertem Zahnriemen (i = 2,05 : 1) wird das Übersetzungsverhältnis mittels der erfassten Drehzahlen von Antriebs- und Abtriebswelle (Parallelwelle) durch ein Rechnermodul errechnet. Das durch den Unterschied der Übersetzungsverhältnisse auftretende Drehmoment wird mit einer Drehmoment-Messwelle gemessen und digital angezeigt. Aus Drehmoment und Drehzahl wird ferner die Leistung errechnet und digital angezeigt. Mit einem Zweikanal-Schreiber können die Messwerte für Leistung und Spannkraft aufgezeichnet werden.

Die Keilriemenspannung wird bei Außenlänge größer als 700 mm (Dreischeiben-Prüfung) durch Belastungsgewichte realisiert. Bei Keilriemenlänge kleiner 700 mm wird zweischeibig geprüft und die Spannung durch Vorspannen der Parallelwelle erzeugt.

Durch einen einstellbaren Anschlag kann ein Nichtnachspannen des Prüflings simuliert werden.

Durch eine zeitliche Ablaufsteuerung können sechs einstellbare Zeiten gefahren werden. Die Einzelheiten und die Gesamtprüfzeit werden auf zwei Betriebsstundenzählern registriert.

Keil- und Zahnriemenbruch werden durch entsprechende Abschalteinrichtungen erfasst.