CS224115B1

CS224115B1 - Device for hermetic sealing of parts for leakege tests

Info

Publication number: CS224115B1
Application number: CS971081A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ungr; Jindrich Lisec
Original assignee: Frantisek Ungr; Jindrich Lisec
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1983-12-30

Description

Vynález ee týká zařízeni k hermetickému zaslepení sou&áatí pro zkoušky těsnosti o vysoké citlivosti.The invention relates to a device for hermetically blinding components for high sensitivity leak testing.

Až dosud se součásti, které měly být zkoušeny na těsnost metodami o vysoké citlivosti, zaslepovaly přivařením nebo připálením zaslepovacího zařízení s odřezem tohoto spoje po zkoušce, přírubovým spojem nebo Sroubením.Until now, the components to be tested for leakage by high-sensitivity methods have been blinded by welding or burning in a blanking device with cut of this joint after test, flange connection or screw connection.

I iI i

Nevýhodou dosavadního zařízení byla velká pracnost, časté netěsnosti spoje a pronikání zkušebního média jednoduchým těsněním, kte227 11S ré se v průběhu zkoušky nasycovalo zkušebním médiem· Tím se zvyšovalo pozadí zkušebního média ve zkušebním okruhu a snižovala citlivost měření· Nevýhody dosavadního zařízení se projevovaly zejména při zkoušení většího počtu stejných součástí.The disadvantage of the existing device was the high labor, frequent leakage of the connection and penetration of the test medium through a simple gasket, which was saturated with the test medium during the test · This increased the background of the test medium in the test circuit and decreased measurement sensitivity. of the same parts.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, určené k hermetickému zaslepení součástí pro zkoušky těsnosti sestávající z tělesa opatřeného čelním těsněním a radiální ucpávkou v osazeni tělesa, do něhož zapadá axiálně posuvná příložka spojená s tělesem silovým prvkem, vyznačené tím, že mezi čelním těsněním a radiálním těsněním je v tělese vytvořena sběrná dutina opatřená odsávacím hrdlem, přičemž je těleso spojeno alespoň s jedním koncem připínacího zařízení.These disadvantages are overcome by a device according to the invention for hermetic sealing of leak test components comprising a body provided with a face seal and a radial seal in a body shoulder in which an axially displaceable flange connected to the body fits with a force element, characterized in that a collecting cavity is provided in the body provided with a suction mouth, the body being connected to at least one end of the clipping device.

Výhodou předloženého zařízení je to, že upínání je rychlé a je vyloučeno, aby zkušební médium proniklo těsněním do zkušebního okruhu v množství, jenž by ovlivnilo výsledek zkoušky.An advantage of the present device is that the clamping is fast and it is impossible for the test medium to penetrate the test circuit in a quantity that would affect the test result.

Pro kusovou výrobu se upíná a připíná pomocí šroubů, ale již od malosériové produkce se šrouby jak u silových prvků, tak u připínacích zařízení nahrazují pneumatickými Či hydraulickými jednotkami, ovládanými elektrickými ventily podle určenéhoFor single-piece production it is fastened and fastened by means of screws, but since small series production, screws are replaced by pneumatic or hydraulic units controlled by electric valves according to a specified

- 3 227 115 programu. Pak trvá zaslepení jednotlivého konce zaslepované součásti prakticky několik desítek sekund. Protože jsou utahovaní síly v tomto případě stále stejné a rovnoměrné, je i zaslepování zcela spolehlivé. Tím je zařízení výhodné jako prostředek pro případnou dílčí automatisaci zkušebního procesu.- 3 227 115 programs. Then, it takes practically several tens of seconds to blind a single end of a blinded part. Since the tightening forces are still the same and even in this case, the blinding is also completely reliable. As a result, the device is advantageous as a means for possible partial automation of the test process.

Příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na výkresech, kde na obr. 1 je v řezu znázorněno zařízení nasazené na vnější povrch zaslepované součásti, na obr, 2 je v řezu znázorněno, zařízení vsunuté do otvoru zaslepované součásti a na obr. 3 je v řezu dvojice zaslepovacích zařízení v provedení vnějším a vnitřním určená pro kratší součásti, kde je s výhodou využito vzájemného spojení obou zaslepovacích zařízení trojicí přípínacích zařízení.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION FIG. 1 is a cross-sectional view of a device mounted on an exterior surface of a blank, FIG. 2 is a cross-sectional view of a device inserted into an opening of a blank and FIG. a pair of male and female blanking devices intended for shorter components, where the interconnection of the two blanking devices is preferably used by three tripping devices.

Jak patrno z obr. 1, je v dutině tělesa £ čelní zápich, v němž je uloženo čelní těsnění 2.. čelní těsnění 2. je kroužek obdélníkového průřezu z vakuové pryže. Z čela válcové dutiny tělesa £ Ó® vytvořeno osazení, v němž je uložena radiální ucpávka £, tvořená kroužkem čtvercového průřezu z vakuové pryže.As can be seen from FIG. 1, there is a face groove in the cavity of the body 6 in which the face seal 2 is located. The face seal 2 is a rectangular vacuum ring rubber ring. A shoulder is formed from the face of the cylindrical cavity of the body 60, in which a radial seal 6 formed of a square vacuum-rubber ring is mounted.

Zvenku je k radiální ucpávce £ přiložena příložka £. Příložka £From the outside, a shim 4 is attached to the radial seal. Tab £

- 4 227 11S- 4,227 11S

Je kruhový kotouč s obvodovými otvory, do nichž je zasunuta trojice šroubů tvořících silové prvky £, jejichž druhé konce jsou spojeny s tSlesem χ· Na příložce χ je dále nákružek, vložený do osazení k radiální ucpávce £. V příložce % je v ose kruhový otvor odpovídající vnějšímu rozměru zaslepované součásti 1 opatřený zaváděcím kuželem 12· V rohu mezi dnem a dutinou tělesa χ je zápich, tvořící sběrnou dutinu χ. Zvenku tělesa £ je přivařeno odsávací hrdlo 8 spojené se sběrnou dutinou χ kanálkem £· ¥ ose tělesa X je otvor v němž je hermeticky přivařeno připojovací hrdlo Na spodní části tělesa χ je přírubový kotouč s otvory do nichž jsou střídavě vloženy tři šrouby tvořící silový prvek £ /There is a circular disk with peripheral openings into which three screws forming the force elements 6 are inserted, the other ends of which are connected to the t les χ. The collar χ also has a collar inserted into the shoulder to the radial seal. In the shim, there is an annular hole corresponding to the outer dimension of the blank 1 having an insertion cone 12 in the axis. From the outside of the housing 8, a suction branch 8 is connected to the collecting cavity χ through a channel 8 · ¥ the axis of the body X is an opening in which the connection sleeve is hermetically welded On the lower part of the body χ is a flange disc with openings. /

a tři šrouby tvořící spolu s objímkou upevněnou na povrchu zaslepované součásti X připínací zařízení 11 ·and three bolts forming, together with the sleeve mounted on the surface of the blank X, a clipping device 11 ·

Jak patrno z obr· 2 je, na čele osazeného tělesa χ čelní zápich, v němž je uloženo čelní těsnění χ. čelní těsnění X je kroužek obdélníkového průřezu z vakuové pryže. Na osazeném povrchu χ je vytvořeno další osazení v němž je uložena radiální ucpávka £, tvořená koužkem čtvercového průřezu z vakuové pryže· K radiální ucpávce χ je přiložena příložka X· Příložka χ je kruhový kotoučAs can be seen in FIG. 2, the face of the stepped body χ is a face groove in which the face seal χ is mounted. the front seal X is a rectangular vacuum rubber ring. A further step is formed on the stepped surface χ, in which a radial seal 8 is formed, consisting of a square section of vacuum rubber. · The radial seal χ is supplied with a shim X · Shim χ is a circular disk

- 5 227 11!- 5 227 11!

v jehož ose je hermeticky připevněn svorník, procházející otvorem tělesa 2, ^a tvoříei silový prvek £. Ma příložee χ je déle ná kružek vložený do osazení k radiální ucpávce £. Vnější povrch příložky £ odpovídá vnitřnímu průměru zaslepovaná součásti i a je opatřen zaváděcím kuželem 12. Mezi osazením tělesa pro radiální ucpávku £ a zápichém pro čelní těsnění X je v tělese χ zápich tvořící sběrnou dutinu X· Z vnější strany tělesa £ je přivařeno odsávací hrdlo £ spojená se sběrnou dutinou χ kanálkem £in the axis of which a bolt passing through the opening of the body 2 is hermetically fixed ^and forms a force element 6. Ma attachment χ is the longer ring inserted into the shoulder to the radial seal £. The outer surface of the shim 5 corresponds to the inner diameter of the blank and is provided with an insertion cone 12. Between the shoulder of the radial seal body 8 and the groove for the face seal X there is a recess forming a collecting cavity X in the body. with the collecting cavity χ through the channel 8

Spodní část tělesa £ tvoří přírubový kotouč a otvory pro tři šrouby tvořící spolu s objímkou upevněnou na povrchu zaslepované součásti £ připínací zařízení 11.The lower part of the body 8 is formed by a flange disk and three bolt holes forming together with a sleeve mounted on the surface of the blinded part 6 a fastening device 11.

Na obr. 3 je zaslepované součást 1 a dvojice zaslepovacích za>FIG. 3 shows a blanking member 1 and a pair of blanking devices

řízení. Obě tělesa £ jsou opatřena čelními zápichy v nichž jsou uložena čelní těsnění £. Celní těsnění £ jsou kroužky obdélníke* vého průřezu z teflonu. V obou tělesech £ jsou upravena osazení s radiálními ucpávkami £· Radiální ucpávky £ jsou *0 kroužky z vakuové pryže. Do obou usazení jsou vloženy nákružky příložek £· Obě příložky £ jsou spojeny a tělesy £ pomocí silových prvkůmanagement. Both bodies 6 are provided with face grooves in which the face seals 6 are mounted. The front seals are rectangular cross-sectional rings of Teflon. Radial seals 6 are provided with vacuum rubber rings. Both shims £ are connected and the bodies £ by means of force elements

6,. Silový prvek je u jednoho zaalepovacího zařízení trojice6 ,. The force element is one of the three sealing devices

227 115227 115

- 6 šroubů po obvodě, zatímco u druhého zaalepovacího zařízení jeden šroub v ose tělesa χ. Každé z těles χ vytvořenu sběrnou dutinu X, jako zápich v rohu mezi válcovou částí a čelem. Obě sběrné dutiny χ jsou spojeny pomocí kruhových otvorů tvořících kanálky χ s dvojicí odsávacích hrdel χ, přivařených hermeticky zvenku na tělesa χ. Obě tělesa χ mají upravenu přírubu s otvory na stejné roztečné kružnici. V těchto otvorech jsou vloženy tři táhla se závitem a šestihrannými maticemi na obou koncích. Tato táhla tvořící připínací zařízení 11« jsou vystřídána se silovými prvky j6, u tělesa χ jenž je opatřeno hermeticky přivařeným připojovacím hrdlem 10. Cela nákružků příložky X a čela osazení tělesa χ, jsou v místech radiální ucpávky £ zkosena. Obě příložky χ mají pro snaŽší montáž k zaslepované součásti upraveny zaváděcí kužely 12. S ohledem na těsnící plochy, které se vyskytují na zaslepované součásti χ, má jedno zaslepovací zařízení radiální ucpávku £ přiloženou k vnitřní válcové ploše a druhé k vnější válcové ploše zaslepované součásti 1 ·- 6 screws circumferentially, while in the second sealing device one screw in the body axis χ. Each of the bodies χ is formed by a collecting cavity X, such as a recess in a corner between the cylindrical portion and the face. Both collecting cavities χ are connected by means of circular openings forming channels χ with a pair of suction nozzles χ, welded hermetically from outside to bodies χ. Both bodies χ have a flange with holes on the same pitch circle. In these holes are inserted three threaded rods and hex nuts at both ends. These rods forming the fastening devices 11 'are alternated with force elements 16 at the housing χ, which is provided with a hermetically welded connection socket 10. The collar of the collar X and the shoulder faces of the housing χ are chamfered at the points of the radial seal. Both shims χ have insertion cones 12 for ease of assembly to the blind member. With respect to the sealing surfaces present on the blind member χ, one blanking device has a radial seal 6 applied to the inner cylindrical surface and the other to the outer cylindrical surface of the blank. ·

Zařízení podle obr. 1 se upíná tak, že do tělesa χ, se vloží do čelního zápichu čelní těsnění χ. Dále se vloží do osa227 115The device according to FIG. 1 is clamped in such a way that a face seal χ is inserted into the body χ. Next, it is inserted into the axis 227 115

- 7 zení radiální ucpávka £ a k ní se přiloží nákružek příložky X, načež se do protilehlých otvorů tělesa £ a příložky 2 vloží tři šrouby s maticemi, jenž tvoří silový prvek &· Takto vzniklá sestava se nasune na povrch zaslepované součásti 1 tak daleko, až její čelní plocha dosedne na čelní těsnění i· Nyní se připojí těleso £ připínacímu zařízení 11 již dříve na zaslepované sou*· části 1 připevněnému. Pomocí šroubů a matice připínacího zařízení 11 se přitahuje těleso £ k zaslepované součásti 1 až dojde k souměrnému a dostatečnému ztlačení čelního těsnění _3. Potom se teprve začnou utahovat silové prvky 6, jenž začnou axiálně posouvat příložku 5, a tím ztlačovat radiální ucpávku £, která hermeticky přilehne k vnějšímu povrchu zaslepované součásti i·The radial seal 6 is then placed and the collar of the washer X is placed thereon, and three bolts with nuts forming the force element are inserted into the opposing holes of the body 8 and the washer 2. The assembly thus formed is slid onto the surface of the blank 1 until its end face abuts against the face seal 1. Now the body 8 is attached to the clamping device 11 previously on the blind part 1 fastened. By means of the bolts and the nut of the clipping device 11, the body 8 is pulled to the blank 1 until the front seal 3 is symmetrically and sufficiently compressed. Thereafter, the force elements 6 begin to tighten, which begin to axially slide the shim 5, thereby compressing the radial seal 6 which is hermetically adjacent to the outer surface of the blinded part.

K odsávacímu hrdlu 8 se připojí hadice, vedoucí k sacímu hrdlu pomocné vývěvy. K připojovacímu hrdlu 10 se připojí potrubí zkušebního zařízení. Současně se započne s odsáváním sběrné dutiny χ a odčerpávání vnitřní dutiny zaslepované součásti 1. Zkušební médium obklopující zaslepovanou součást zvenku, proniknuvší nedokonalostí radiální ucpávky £ je odsáto z prostoru sběrné dutiny 7· Protože tlak je ve sběrné dutině X a uvnitř zaslepovanéA hose leading to the suction branch of the auxiliary pump is connected to the suction branch 8. The pipe of the test device is connected to the connection socket 10. At the same time, suction of the collecting cavity χ is started and the inner cavity of the blinded component 1 is pumped out. The test medium surrounding the blinded component from outside penetrating the imperfection of the radial seal 6 is exhausted from the collecting cavity 7.

227 115 součásti X přibližně stejný, může prodifundovat čelním těsněním X dovnitř zaslepované součásti i, tak nepatrné množství zkušebního média, že neovlivní výsledek zkoušení.227 115 of the component X approximately the same, it can diffuse through the face seal X into the blinded component 1, so small a quantity of test medium that it does not affect the test result.

Zařízení podle obr. 2 se upíná tak, že do čelního zápichu tělesa 2 se vloží čelní těsnění X, do osazení pro radiální uepávku se vloží radiální ucpávka 4» k® které se přiloží nákružek příložky 2· Svorník příložky, tvořící silový prvek 6, prochází osovým, otvorem tělesa 2 ^a zajistí se maticí. Takto vzniklá sestava se nasune do otvoru zaslepované součásti 1 tak daleko, až její čelní plocha dosedne na čelní těsnění χ. Nyní se připojí těleso 2 k připínacímu zařízení 11 již dříve na zaslepované součásti 1 připevněnému. Pomocí šroubů a matic připínacího zařízení 11 se přitahuje těleso 2 k'zaslepované součásti 1, až dojde k souměrnému a dostatečnému stlačení čelního těsnění 2· Potom se teprve začne utahovat matice svorníku silového prvku 6, který axiálně posune příložku χ. Příložka χ ztlačí pružnou radiální ucpávku £,jenž hermeticky přilne k vnitřnímu povrchu zaslepované součásti X· K odsávacímu hrdlu 8 se připojí hadice, vedoucí k sacímu hrdlu pomocné vývěvy. Současně s odčerpáváním vnitřní du227 11SThe device according to FIG. 2 is clamped by inserting a front seal X into the front recess of the body 2, inserting a radial seal 4 »k® into the shoulder for the radial seal, which is fitted with a shoulder collar. through the axial opening of the body 2 ^and secured with a nut. The assembly thus formed is slid into the opening of the blank 1 until its face rests on the face seal χ. Now, the body 2 is connected to the fastening device 11 previously attached to the blind part 1. By means of the bolts and nuts of the clipping device 11, the body 2 is pulled to the blank 1 until the front seal 2 is symmetrically and sufficiently compressed. The washer χ compresses the resilient radial seal 6 which hermetically adheres to the inner surface of the blank X. A hose leading to the suction nozzle of the auxiliary pump is connected to the suction branch 8. Simultaneously draining the inner du227 11S

- 9 tiny zaslepované součásti 1 se započne s odsáváním sběrné dutiny χ. Zkušební médium, obklopující zaslepovanou součást i zvenku, proniknuvší nedokonalostí čelního těsnění £ je odsáto z prostoru sběrné dutiny χ. Protože tlak je ve sběrné dutině X a uvnitř zaslepované součásti 1 přibližně stejný, může prodifundovat radiální ucpávku £ dovnitř zaslepované součásti 1 tak nepatrné množství zkušebního média, že neovlivní výsledek zkoušení.- 9th of the blank 1 is started with suction of the collecting cavity χ. The test medium surrounding the blank and the outside, through the imperfection of the front seal 8, is sucked out of the collecting cavity χ. Since the pressure in the collecting cavity X and inside the blank 1 is approximately equal, the radial seal 6 can diffuse into the blank 1 so small that the test result will not be affected.

Zařízení podle obr. 3 pracuje tak, že se nejprve složí obě tělesa £ ^s čelními těsněními χ, radiálními ucpávkami £ a příložkami £, přičemž sé silové prvky £ smontují, ale neutahují. Nyní se každá z obou takto vzniklých podsestav nasadí na svůj konec zae slepované součásti 1. Jak patrno_zje na jednom konci zaslepované součásti 1 závit v díře a tudíž se na tento konec nasune těleso s radiální ucpávkou £ vně povrchu, zatímco na druhém konci je závit na povrchu a tedy se do tohoto konce vsune těleso £ s radiální ucpávkou £ do díry. Obě tělesa 2 se nasouvají, až čelní těsnění £ dosednou na čela zaslepované součásti 1. Nyní se do vzájemně protilehlých otvorů v přírubách těles £ nasunou tři táhla a na jejich konce se našroubují matice. Takto vzniklé při- 10The device according to FIG. 3 operates by first assembling the two bodies 6 ^{with the} end seals 6, the radial seals 6 and the shims 6, whereby the force elements 6 are assembled but not tightened. Now each of the two subassemblies thus formed is fitted to its end behind the glued component 1. As can be seen _from one end of the blinded component 1, a thread in the bore is inserted and hence a radial seal body 8 is pushed to this end. the thread on the surface and thus the radial seal body 6 is inserted into this hole in the hole. The two bodies 2 slide until the end seal 6 abuts the face of the blinded part 1. Now three rods are inserted into the mutually opposite holes in the flanges of the bodies 6 and the nuts are screwed onto their ends. The resulting 10

227 113 pínací zařízení 11 se začnou utahovat vzájemným pootáčením matic až nastane dostatečné ztlačení čelních těsnění 2 na obou koncích zaslepované součásti i· Nyní teprve se začnou utahovat šrouby a matice tvořící silové prvky .6, čímž dojde k axiálnímu posuvu pří ložek % a tedy k hermetickému přitlačení radiálních ucpávek £,k příslušným povrchům zaslepované součásti 1. Nyní se spojí odsávací hrdla 8 navzájem a současně s pomocnou vývěvou, zatímco připojovací hrdlo 10 se připojí ke zkušebnímu zařízení.227 113 the tensioning devices 11 begin to tighten by rotating the nuts relative to each other until the end seals 2 are sufficiently compressed at both ends of the blind part i. Now the bolts and nuts forming the force elements 6 start to tighten, thereby causing axial displacement of the sleeves. The suction nozzles 8 are now connected to each other and simultaneously with the auxiliary pump, while the connection nozzle 10 is connected to the test device.

Tím je ukončena montáž a započne se odsávat prostor sběrných dutin 2 pomocnou vývěvou, načež se zahájí vlastní zkušební proces.This completes the assembly and starts to extract the collecting cavity space 2 with the auxiliary vacuum pump, and then begins the actual test process.

Při zkoušce těsnosti je zaslepená součást 1 obklopena zkušebním médiem, zatímco uvnitř je vakuum. Zkušební médium proniknuvší nedokonalostí čelního těsnění 2 na jedné straně a radiální ucpávky £ na druhé straně je v prostoru sběrných dutin odsáto pomocnou vývěvou, připojenou na obě odsávací hrdla 8. Protože se vakuum uvnitř zaslepené součásti 1 a uvnitř sběrné dutiny 2 příliš neliší, proniká zkušební médium ze sběrné dutiny 2 vnitřního prostoru zaslepené součásti 2 v nepatrném množství difúzí a tudíž nemůže ovlivnit výsledek zkoušení.In the leak test, the blank 1 is surrounded by the test medium while the vacuum is inside. The test medium penetrating the imperfection of the face seal 2 on one side and the radial seal 6 on the other side is sucked out in the collecting cavity space by an auxiliary pump connected to both suction ports 8. Since the vacuum inside the blank 1 and collecting cavity 2 does not differ too much the medium from the collecting cavity 2 of the interior space of the blinded component 2 in a slight amount of diffusion and therefore cannot affect the test result.

227 11S227 11S

Zařízení podle vynálezu je určeno zejména pro heliové zkoušky těsnosti trubek, těles armatur a podobných součástí;The device according to the invention is intended in particular for helium leakage tests of pipes, valve bodies and the like;

jeho použití je výhodné zejména při zkoušení Ťíce stejných součástí, kdy se místo šroubů použijí pneumatické, hydraulické jednotky elektricky ovládané, čímž lze montáž a demontáž zcela automatisovat. Další použití je všude tam, kde je třeba rozebíratelně zaslepit otvor nebo hrdlo součásti s vysokým stupněm těsnosti spoje, třeba tam, kde je nežádoucí únik nebezpečných látek, nebo naopak vniknutí vzduchu. Sběrná dutina může být naopak i tlakována vhodnou látkou, třeba inertním plynem, slouží-li zaslepovací zařízení k bezpečnému oddělení látek, jejichž kontakt je nepřípustný·Its use is particularly advantageous when testing the same parts, using pneumatic, hydraulic actuated electric units instead of bolts, making assembly and disassembly fully automated. Further use is wherever it is necessary to dismount the opening or the neck of a component with a high degree of tightness of the joint, for example where there is undesirable leakage of dangerous substances or, on the contrary, air ingress. Conversely, the collecting cavity can also be pressurized with a suitable substance, such as an inert gas, if the blanking device serves to safely separate substances whose contact is unacceptable.

Claims

A hermetic blanking device for leak testing _f consisting of a body provided with a face seal and a radial seal in a housing shoulder, which fits an axially sliding shim connected to the body with a force element, characterized in that between the face seal (3) and the radial seal (4) a collecting cavity (7) is provided in the body (2) provided with an exhaust port (8), the body (2) being connected to at least one end of the clipping device (11);