Dauerlaufprüfstände Lebenszyklus von Bauteilen zuverlässig simulieren

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Eckelmann Aktiengesellschaft

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

Sack EDV-Systeme GmbH

Die Eckelmann Group entwickelt maßgeschneiderte Dauerlaufprüfstände, mit denen sich der Lebenszyklus von Komponenten unter realitätsnahen Bedingungen simulieren lässt. Dabei werden selbst kleinste Abweichungen zuverlässig erkannt.

Die oft mehrmonatigen Zyklen der Dauerlaufprüfung setzen Schlüsselqualifikationen, hohe Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und eine hohe Flexibilität voraus. Ein Grund, weshalb Eckelmann elektrotechnisch anspruchsvolle Schaltschränke fertigt, die individuell auf die Prüfszenarien des Kunden und der Komponenten angepasst werden und in ihrer Kompaktheit wenig Raum beanspruchen. Gemeinsam mit den Unternehmenstöchtern werden Dauerprüfstände für jede Branche und deren Bauteile entwickelt und installiert: von Autoreifen über Wasserzähler bis zu Zahnriemenantrieben. Der Vorteil: Die Langzeittests von Bauteilen, Komponenten oder Gesamtsystemen belegen Lebensdauer, senken den Energieverbrauch und damit langfristig Kosten.

Steuerungen für Dauerlaufprüfstände zum Funktionstest von Kfz-Bremsen

„Die Zusammenarbeit währt bereits über 25 Jahre und über viele Bremsengenerationen hinweg. Wo Standard nicht genügt, finden wir die optimalen Lösungen für die besonderen Anforderungen dieser Prüfstand-Generationen“, weiß Christoph Sehr, Gruppenleiter Metals, Vision & AI Solutions bei Eckelmann.  Ein Jahr lang dauert die Prüfung von Bremsen, nur drei Minuten der einzelne Prüfzyklus.  Das ABS-Steuergerät übernimmt die Aufgabe, die von den Raddrehzahlsensoren ermittelte Geschwindigkeit zu verarbeiten. Auf Basis dieser Signale regelt das ABS-Steuergerät die Bremskraft für jedes einzelne Rad. Durch Variieren oder Halten des Bremsdrucks wird ein Blockieren der Räder verhindert: Das Fahrzeug kann so bestmöglich abgebremst werden und bleibt dabei lenkbar. Simuliert werden Klimazonen von Wüste bis Eis. Eckelmann liefert Elektroanlagen mit Steuerungen für die Prüfstände.

Messgenauigkeit prüfen und belegen: automatisierte Herstellung von Wasserzählern

24 Stunden, sechs Tage in der Woche, 51 Wochen im Jahr: Die Hochverfügbarkeit der Prüfanlage ist Voraussetzung, wenn jährlich 700.000 Wasserzähler mit Dimensionen von bis zu 300 DN das Produktionswerk der Diehl Metering GmbH verlassen. „Eine sehr angenehme Zusammenarbeit und ein echtes Miteinander. Matthias Rex hat unsere Aufgabenstellung zur Chefsache erklärt, den entscheidenden Anstoß gegeben und den Lösungsweg aufgezeigt“, lobt Bernhard Bach vom Bereich Industrial Engineering bei Diehl Metering. Die Versorgungslage reguliert das zentrale Wassersystem für die Prüfstände in der Produktion und Entwicklung. Aufgabenstellung an REX AT, Unternehmenstochter von Eckelmann: Die SPS-Steuerung der Anlage, die bereits 26 Jahre im Einsatz war, zu ersetzen, um die Ersatzteilverfügbarkeit und den Support für die Folgejahre sicherzustellen. Bei einem altersbedingten Ausfall wäre die Produktion in Ansbach gefährdet. Die Prüfstände dienen zum einen der Qualitätsprüfung der eigens gefertigten Wasserzähler am Standort Ansbach, zum anderen können bereits genutzte Wasserzähler auf ihre Messgenauigkeit geprüft werden. Diehl Metering ist darüber hinaus als Kalibrierlaboratorium anerkannte Prüfstelle für Messgeräte für Wasser und Wärme und nutzt die Anlage auch für Dienstleistungsaufträge, um im Betrieb auffällige Geräte zu testen und gerichtlich anerkannte Gutachten zu erstellen. Das REX AT-Team ersetzte die veralteten Hardwarekomponenten, übernahm die Elektroprojektierung sowie die Softwareentwicklung mit moderner HMI. Dank Installation mit „doppeltem Boden“ war während der Inbetriebnahme und Testphase der elektrischen Ausrüstung und Steuerungstechnik jederzeit ein Umschalten auf das bestehende Altsystem möglich.

Im Schulterschluss mit den Kunden entwickelt: Prüfstand für Zahnriemenantriebe

„Breco hat sich zu umweltbewusstem und nachhaltigem Handeln verpflichtet. Durch die intelligente Zwischenkreiskopplung bei unserem neuen Prüfstand müssen wir nun keine überschüssige Energie mehr „verheizen“, weiß Dr.-Ing. Thomas Steinert, Geschäftsführer bei Breco. Das Unternehmen ist seit über 50 Jahren Markt-, Innovations-, und Qualitätsführer auf dem Gebiet der Polyurethan-Zahnriementechnik. Bei der Umsetzung der antriebs- und steuerungstechnisch anspruchsvollen Aufgabe zur Installation eines energieeffizienter Dauerprüfstands für Zahnriemenantriebe wurde Breco durch die Unternehmenstochter Eckelmann FCS unterstützt. Besondere Herausforderung für das Ingenieurteam: Der Energieverbrauch des Dauerprüfstands für Zahnriemenantriebe musste eklatant gesenkt werden. 

Das Team der Eckelmann FCS entwickelte die Software und programmierte eine Lösung zur Auswertung der Testergebnisse. Das Ergebnis rechnet sich: bei einer mechanischen Bremsleistung des Dauerprüfstands von 12 kW werden jährlich 5.624.577 kW eingespart und inf der Folge die Stromrechnung des Unternehmens um 11.200 Euro reduziert.Auf dem neuen Prüfstand wird das Bremsmoment durch einen zweiten, als Generator betriebenen Motor erzeugt. Beim Hardware-Aufbau kam das E°Darc C Antriebssystem von Eckelmann FCS zum Einsatz. Durch die verlustoptimale Zwischenkreiskopplung der Antriebe kann die gewonnene Bremsenergie dem Antriebssystem zur Verfügung gestellt werden. Durch Vorgabe geeigneter Sollprofile einer überlagerten SPS an die Antriebe kann der Universalprüfstand somit ohne nennenswerten Energieverbrauch betrieben und auf eine Klimatisierung des Schaltschranks verzichtet werden.