Case study

Automatischer Dichtheitsprüfer für Kugelhähne in der Luft- und Raumfahrt

Results

Results

Collins Aerospace
Company
Collins Aerospace
Country
Industry
Luft- und Raumfahrt

Unternehmensübersicht

Collins Aerospace ist ein weltweit führendes Unternehmen für technologisch fortschrittliche und intelligente Lösungen für die globale Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie, bekannt für seine strengen Qualitäts- und Sicherheitsstandards.

Zusammenfassung

Die Entwicklung eines kundenspezifischen Lecktesters hat Collins Aerospace eine hochmoderne Lösung geboten, die Folgendes umfasst:

  • Einen hochautomatisierten Prüfprozess mit automatischen Umrüstungen für mehrere Ventiltypen.
  • Kontinuierliche und präzise Kontrolle aller kritischen Testparameter, einschließlich Durchfluss, Druck und Temperatur.
  • Integrierte Validierungs- und Kalibrierungsmöglichkeiten zur Gewährleistung einer dauerhaften Messgenauigkeit.
  • Ein robustes, modulares Design, das Zuverlässigkeit und Bedienersicherheit gewährleistet.

Projektziele

Collins Aerospace benötigte eine Lösung, um:

  • Einen fortschrittlichen Leckprüfstand für Luft- und Raumfahrt-Kugelhähne zu entwerfen und zu bauen.
  • Den höchstmöglichen Grad an Testautomatisierung mit minimalem Bedienereingriff zu erreichen.
  • Die kontinuierliche Überwachung und Steuerung von Durchfluss, Druck und Temperatur des Arbeitsmediums zu implementieren.
  • Die Möglichkeit zur Validierung und Kalibrierung des Testers mithilfe speziell angefertigter Messgeräte zu integrieren.

Die Herausforderung

Die größte Herausforderung des Projekts bestand darin, ein hochautomatisiertes System zu schaffen, das komplexe Lecktests an drei verschiedenen Arten von Kugelhähnen durchführen kann. Die Lösung erforderte eine präzise, kontinuierliche Steuerung sowohl eines Hochdruck-Pneumatiksystems (35 bar) als auch eines hochentwickelten Hydrauliksystems. Eine Kernanforderung war die Integration einer zuverlässigen Methode zur Validierung und Kalibrierung, um die Kundenverfahren zu erfüllen. Das gesamte System musste so konstruiert werden, dass es die strengen Luft- und Raumfahrtstandards erfüllt, wobei der Schwerpunkt auf der Sicherheit des Bedieners lag.

Die Lösung

Ein umfassender Leckprüfstand wurde auf einem modularen ITEM-Aluminiumprofilrahmen entworfen und gebaut. Dieser Rahmen ist logisch in vier Zonen unterteilt: einen Arbeitsbereich mit einem praktischen drehbaren Bedienfeld, eine Luft- und Hydraulikvorbereitungszone, eine Trockenkammer mit Blasentestfunktion und einen Hauptschaltschrank. Die Arbeitszone ist auf maximale Automatisierung ausgelegt und ermöglicht die Ventildrehung und den Wechsel zwischen drei Arten von Kugelhähnen.

Der Stand verfügt über ein robustes Pneumatiksystem, das mit 35 bar arbeitet und eine mehrstufige Druckreduzierung sowie Druckluftflaschen aufweist, um das System gegen Netz-Druckabfälle abzusichern. Ein voll funktionsfähiges Hydrauliksystem wurde mit drei Filterstufen und einer kontinuierlichen Messung von Durchfluss, Druck und Temperatur mithilfe hochpräziser Sensoren von Bronkhorst und WIKA implementiert.

Die Leckprüfung wird von einem integrierten ATEQ F620 Tester durchgeführt. Die Prüfsequenz wird vollständig durch eine SPS automatisiert, die über eine kundenspezifische LabView-Anwendung mit einem Bediener verbunden und von diesem gesteuert wird. Um die Messintegrität zu gewährleisten, wurde ein „Einheits-Dummy“ mit Testöffnungen erstellt, um eine einfache Validierung des Hydrauliksystems zu ermöglichen. Die Sicherheit des Bedieners wird durch eine abgedichtete Prüfkammer, Sicherheitssteuerungen und Sicherheitseindschalter an der Hauptzugangstür gewährleistet.

Wichtigste Erfolge

Hoher Automatisierungsgrad

Das System automatisiert die Prüfsequenz vollständig, einschließlich Ventildrehung und Wechsel zwischen verschiedenen Produkttypen, wodurch der manuelle Eingriff minimiert wird.

Präzise Prozesssteuerung

Die kontinuierliche Messung von Durchfluss, Druck und Temperatur gewährleistet hochpräzise, zuverlässige und wiederholbare Prüfbedingungen.

Integriertes Validierungssystem

Der kundenspezifische „Einheits-Dummy“ ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Validierung der Messgenauigkeit des Testers und erfüllt damit die wichtigsten Kundenanforderungen.

Robustes Systemdesign

Das Pneumatiksystem ist gegen Druckabfälle stabilisiert und das Hydrauliksystem verfügt über eine fortschrittliche Filtration und Steuerung für maximale Zuverlässigkeit und Betriebszeit.

Sicherheitskonforme Konstruktion

Der Tester erfüllt strenge Sicherheitsstandards mit einer vollständig geschlossenen Prüfkammer und redundanten Sicherheitssystemen, die den Schutz des Bedieners gewährleisten.

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