DE1908155A1 - Vorrichtung zur Pruefung der Dichtheit von Ventilen oder Hohlraeume aufweisenden Pruefstuecken - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit von Ventilen oder Hohlräume aufweisenden Prüfstücken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit von Ventilen oder Hohlräume aufweisenden Pr5fstücken, bei denen in ihrem Inneren ein gegenüber der Atmosphäre geringer Uberdruck erzeugt wird und das bei Undichtheit zum Druckausgleich zugeführte Gas durch ein Perlgefäß mittels eines Tauchrohres geführt wird, das in der im Perlgefäß befindlichen Flüssigkeit endet.
• Mit herkömmlichen einfachen Perlqefäßen dieser Art werden Dichtheitsmessungen durch Beobachtung der aufsteigenden Gasblasen durchgeführt. Will man bei der Prüfung von Massenartikein diesen Prüfvorgang automatisieren, so muB dafür gesorgt werden, daß die in der Flüssigkeit aufsteigenden, die Undichtheit des Prüfstückes anzeigenden Bläschen elektrische Impulse erzeugen. Die aufsteigenden Bläschen bekannter Perlgefäße vagabundieren nach ihrem Austritt aus dem Tauchrohr in der dieses umgebenden Flüssigkeit in gewissen Grenzen umher, so daß sie sich nicht so leicht für eine Messung ero fassen lassen und zu ihrem Erfassen besondere Maßnahmen getroffen werden müssen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit von Ventilen oder Hohlräume aufweisenden Prüfstücken durch ein besonderes Perlgefäß zu vereinfachen, durch das-sichergestellt wird, daß Bläschen in gleichmäßigen Abständen aufsteigen. Dadurch lassen sich immer wieder reproduzierbare Meßergebnisse erzielen, die wirklichen Aufschluß über die tatsächliche und vergleichbare Undichtheit der Prüfstücke ergeben. Durch die Erfindung soll nämlich erreicht werden, daß einzelne Bläschen nacheinander bei -gleicher Undichtheit immer in gleichen Zeitabständen das Tauchrohr verlassen und in der Prüfflüssigkeit nacheinander in gleichmäßigem Abstand aufsteigen, so daß sich sicher miteinander vergleichbare Meßergebnisse erzielen lassen. Durch die Erfindung wird insbesondere der bei den bekannten Prüfeinrichtungen oft vorkommende Nachteil vermieden, daß Ga,sbläschen in die Prüfflüssigkeit mit unterschiedlichem Abstand nacheinander eingegeben werden und sich dort unter Umständen zusammenballen und mehr oder weniger schnell aufsteigen.
• Durch die Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß über dem Ende des Tauchrohres ein der Dicke der bei der Prüfung aufsteigender Bläschen angepaßtes, entsprechend enges Röhrchen vertikal angeordnet ist, das die noch aufsteigenden Bläschen langsam durchströmen, deren Anzahl pro Zeiteinheit sich reproduzierbar aufnehmen läßt. Das Röhrchen wird vorteilhaft aus durchsichtigem Isoliermaterial hergestellt und die Anzahl der aufsteigenden Bläschen wird photoelektrisch abgestastet. Das Röhchen kann aber auch mit einer Metallfolie belegt und als ein in einem elektrischen Stromkreis ljewender Kondensator geschaltet sein dessen heim Durchströmen von Gasblasen veränderte Dielektrizitätskonstante die zur Prüfung erforderliche Aufnahme der Gasblasen veranlaßt.
• Zweckmäßigerweise ist das in der Flüssigkeit befindliche Ende der Tauchrohres abgeschlossen und weist lediglich eine Düsenbohrung kleinen Durchmessers auf, die koaxial unterhalb das Röhrchens angeordnet ist.
• Würde man oberhalb der Tauchrohrmündung lediglich ein dünnes Röhrchen anordnen, so würde es immer wieder vorkommen, daß sich Gasblasen in diesem anstauen und nach Zusammenballung in unregelmäßigen Abständen schubweise nach oben befördert würden. Um dies zu vermeiden, ist parallel zum Röhrchen ein Ausgleichskanal angeordnet, und das Röhrchen wie der Ausgleichskanal münden an ihren beiden Enden in je einen Flüssigkeit aufnehmenden Raum jeweils gemeinsam ein. Dadurch hat die durch die aufsteigenden Bläschen in dem Röhrchen verdrängte Flüssigkeit die Möglichkeit, durch den Ausgleichskanal in den Raum zurückzuströmen, in den das Tauchrohr einmündet.
• Die Vorrichtung nach der Erfindung kann mit dem Prüfling in den Schaltkreis einer automatischen Transport- und Prüft in richtung einbezogen sein, die es ermöglicht, gute Prüfstücke von schlechten zu trennen.
• Anstelle der Abtastung des Röhrchens durch einen Lichtstrahl oder durch Verwendung des mit einer Metallfolie helegten Röhrchens als Kondensator kann zur Steuerung der automatischen Transport- und Prüfeinrichtung auch ein Differenzdruckschalter verwendet werden. In diesem Falle ist der Einlaßanschluß und der Auslaßanschluß des Perlgefäßes jeweils mit einer Membranseite eines Differenzdruckschalters durch eine Druckgasleitung verbunden. Dabei ist es- nicht erforderlich, daß eintPerlgefäß mit dem vertikal über der Mündung des Tauchrohrs angeordneten Röhrchen verwendet wird, es kann vielmehr ein einfaches Perlgefäß üblicher Bauweise verwendet werden, bei dem in ein größeres Gefäß unterhalb einer Flüssigkeit lediglich ein Tauchrohr einmündet, aus dem die Bläschen aufsteigen.
• Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematisther Darstellung, Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung mit einem an ein Perlgefäß angeschlossenen Druckschalter In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit eines einen ifohiraum aufweisenden Prüfstücks 1 dargestellt. Im Innern dieses Prüfstückes wird ein gegenüber der Atmosphäre geringer Überdruck dadurch erzeugt, daß über ein Perlgefäß 2 durch die Leitungen 3 und 4 Druckluft zugeführt wird.
• Das Perlgefäß weist einen Einlaßanschluß 5 und einen Auslaßanschluß 6 auf, der über die Leitung 4 mit dem Prüfstück 1 verbunden ist, während am Einlaßanschluß 5~die andererseits an ein Druckerzeugungsgerät angeschlossene Druckluftleitung 3 angeschlossen ist. Zwischen dem Einlaßanschluß 5 und der Druckluft erzeugenden, nicht dargestellten Anlage kann auch noch ein größeres Ausgleichsgefäß eingeschaltet sein. An den Einlaßanschluß 5 schließt sich das Tauchrohr 7 an, das mit einer Dkisenbohrung 8 in einen Tauchrohrraum 9 mündet. Die Düsenbohrung 8 kleinen Durchmessers ist koakial unterhalb eines vertikal verlaufenden entsprechend engen Röhrchens 11 angeordnet, durch das der Tauchrohrraum mit einem darüber liegenden -Flüssigkeitsaufnahmeraum 12 verbunden ist. Parallel zu dem engen Röhrchen 11 ist ein Ausgleichskanal 13 breiteren Durchmessers angeordnet. Das enge Röhrchen 11 und der Ausgleichskanal 13 stellen demnach eine zweigleisige Verbindung des Tauchrohrraumes 9 mit dem Flüssigkeitsaufnahmeraum 12 dar.
• Das Perlgefäß 2 ist so weit mit Wasser gefüllt, daß der Wasserspiegel noch unterhalb der Oberkante des Flüssigkeitsaufnahmeraumes, jedoch oberhalb der Mündungen des engen Röhrchen 11 und des Ausgleichskanals 13 liegt.
• Das enge Röhrchen 11 ist aus durchsichtigen Glas hergestellt und mit den Dichtungen 14, 15, in das Perlgefäß 2, in dem eine das enge Röhrchen 11 in seinem mittleren Teil freigebende Sicht- und Meßbohrung 16 vorgesehen ist, eingesetzt.
• Zum Prüfen des Prüfstücks 1 wird diesem über die Leitungen 3, 4 und das Perlgefäß 2 Druckluft zugeführt. Dabei kann die in größerer Menge pro Zeiteinheit zugeführte Druckluft aus der größeren öffnung 10 am Tauchrohrende ausströmen, deren oberste Kante tiefer liegen muß als die unterste Kante der Düsenbohrung 8 kleineren Durchmessers Die in größerer Menge pro Zeiteinheit zugeführte Druckluft hat dann Gelegenheit, im Perlgefäß nicht nur durch das Röhrchen 11, sondern auch durch den Auslaßkanal 13 nach oben zu strömen. Ist das Prüfstück unter einem, vorgesehenen Uberdruck von 0,2 atm gefüllt,'dann steigen Bläschen, die vorher in kontinuierlicher Folge durch das enge Röhrchen 11 und den Ausgleichskanal 13 strömten, langsam nur noch aus der Düsenbohrung 8 kommend im Glasröhrchen 11 mit gleichmäßigem Abstand hintereinander aus, Das Glasröhrchen hat beider Prüfung von Dichtmanschetten von Hilfskraftverstärkern für Bremsen bei einem Überdruck von 0,2 atm eine lichte Weite von 3 mm. Diese Dichtmanschetten gelten dann noch als gut, wenn im Abstand von 10 sec jeweils eine Blase auftritt und in dem engen Röhrchen 11 aufsteigt. Die aufsteigenden Blasen werden dadurch gemessen, daß ein Lichtstrahl auf das Röhrchen 11 gerichtet ist und es durchdringt und auf der anderen Seite von einer Selenzelle aufgefangen wird, die einen elektrischen Impuls im Schaltkreis einer automatischen Transport- und Prüfeinrichtung auslöst, wodurch ermöglicht wird, gute Prüfstücke von schlechten zu trennen, wenn der Abstand aufeinanderfolgender Bläschen zu gering wird Das Röhrchen ii kann aber auch aus einem Isoliermaterial hergestellt sein, das mit einer Metallfolie bedeckt ist0 Es wird dann zur Prüfung als Kondensator in einem elektrischen Stromkreis verwendet, in dem die veränderte Dielektrizitätskonstante des Kondensators beim Durchströmen von Gasblasen, die zur Prüfung erforderliche Aufnahme durch Auslösen eines Relais im Grenzfall veranlaßt, wodurch dann die Ausschußstücke aus der Transportanlage ausgeschieden werden.
• Der Einlaß- und der Auslaßanschluß 5, 6, des Perlgefäßes können auch jeweils mit einer Membranseite eines Differenzdruckschalters 17 verbunden sein. Anstelle des in Fig 1 dar; gestellten Perlegefäßes 2 kann in diesem Falle dann auch, wie Fig. 2 zeigt,.ein einfaches Perlgefäß 18 verwendet werden, das lediglich mit Wasser gefüllt ist und in das ein Tauchrohr X9 bis beinahe zum Boden hineinragt. Dabei ist die Druckluftanschlußleitung 21 einerseits mit dem Tauchrohr 19 und andererseits mit einer Kammer 22 auf der einen Seite der Druckmembran 23 verbunden. Der Auslaßanschluß 24 des Perlgefäßes 18 ist einerseits mit dem Prüfstück 25 und andererseits mitaeiner Kammer 26 auf der anderen Seite der Druckmembran 23 verbunden. Diese einfache Anordnung,kann deshalb arbeiten, weil beim Ablösen von Druckblasen in einem Perlgefäß zwischen dem Eingang und dem Ausgang immer eine sprunghafte Differenzdruckänderung entsteht. Die Größe dieser Differenzdruckänderung ist abhängig von der verwendeten Flüssigkeit und dem Austrittsquerschnitt der Perldüse. Sie ist jedoch unabhängig von der Größe der Undichtheit im Prüfling, die den Blasenstrom erzeugt, d. h., eine große Undichtheit läßt nur öfter einen Blassentrom entstehen Bei dieser Anordnung können nun durch die parallele Anordnung des Membrandifferenzdruckschalters zum Perlgefäß die ausströmenden Luftblasen direkt als elektrische Impulse erfaßt m^.d einem Regelkreis zugeführt werden der es ermöglicht, daß aus einer automatischen Transporteinrichtung die guten P stücke von den schlechten getrennt werden.
• Statt Wasser kann vorteilhaft auch Alkohol als Perlflüssigkeit verwendet werden. Die Differenzdruckschaltung beträgt bei einem Prüfdruck von 0,2 atm und Alkohol als Perlflüssigkeit und einem Düsenquerschnitt von 1 mm etwa 4 mm WS. Hiermit lassen sich eindeutig gute SchaLtungen erz-ielon, wenn noch ein entsprechendes Zeitrelais eingeschaltet wird.

Claims (8)

A n s p r ü c h e

1. Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit von Ventilen oder Hohlraume aufweisenden Prüfstücken, bei denen in ihrem Inneren ein gegenüber der Atmosphäre geringer Uberdruck erzeugt wird und das bei Undichtheit zul Druckausgleich zugeführte Gas durch ein Perlgefäß mittels eines in der in diesem befindlichen FlUssigkeit endenden Tauchrohres geführt wird, dadurch gekennzeichnet, da,ß über dem Ende des Tauchrohres ein der Dicke der bei der Prüfung aufsteigenden Bläschen angepaßtes, entsprechend enges Röhrchen vertikal angeordnet ist, das die noch aufsteigenden Bläschen langsam durchströmen, deren Anzahl pro Zeiteinheit sich aufnehmen läßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen aus durchsichtigen Material hergestellt ist und die Anzahl der aufsteigenden Bläschen photoelektrisch abgetastet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Metall folie belegte Röhrchen als ein in einem elektrischen Stromkreis liegender Kondenlator geschaltet ist, dessen beim Durchströmen von Gasblasen verminderte Dielektrizitätskonstante die zur Prüfung erforderliche Aufnahme der Gasblasen veranlaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Flüssigkeit befindliche Ende des Tauchrohres abgeschlossen ist und lediglich eine Ixisenbohrung kleinen Dtirchmessers aufweist, die koaxial unterhalb des Röhrchen angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Tauchrohr unterhalb der Düsenbohrung kleinen Durchmessers eine größere öffnung vorgesehen ist, durch die, beispielsweise zur Vorbereitung der Prüfung, eine größere Menge Gas in kürzerer Zeit ausströmen kann.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Röhrchen ein Ausgleichskanal angeordnet ist und Röhrchen wie Ausgleichskanal an ihren beiden Enden in je einen Flüssigkeit aufnehmenden Raum jeweils gemeinsam einmünden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit dem Prüfling in den Schaltkreis einer automatischen Transport- und Prüf einrichtung einbezogen ist, die es ermöglicht, gute Prüfstücke von schlechten zu trennen.

8. Vorrichtung insbesondere nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßanschluß--und der Auslaßanschluß des Perlgefäßes jeweils mit einer Membranseite eines Differenzdruckschalters durch eine Druckgasleitung verbunden ist.