CS233599B1

CS233599B1 - Device for measuring the impermeability of hollow parts by fluid pressure

Info

Publication number: CS233599B1
Application number: CS563782A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Bures
Original assignee: Stanislav Bures
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1982-07-26
Publication date: 1985-03-14

Abstract

Podstatou vynálezu je zaříze·» ní pro měření nepropustnosti dutých součástí tlakovou kapalinou. Do uzavřené dutiny zkoušené součásti vyplněné kapalinou se silou, např. válce, vtlačí plunžr, který vyvolá v dutině přetlak. Při vyrovnání působící síly s odporem kapaliny se plunžr zastaví. V případě výskytu netěsnosti součásti uniká kapalina a plunžr vniká dále do dutiny. Tímto pohybem dojde k sepnutí spínače, který indikuje vadnou součást. Podle vynálezu je možno pro zkoušení použít kapaliny s utěsňovacími nebo i konzervačními účinky, jako např. vodní sklo, umělé pryskyřice, laky apod. Zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí je vhodné zejména pro řešení automatizace tlakovacích strojů pro kontrolu nepropustnosti součástí rozvodů plynů, kapalin, součástí armatur apod.The essence of the invention is a device for measuring the impermeability of hollow components with pressurized liquid. A plunger is pushed into a closed cavity of the tested component filled with liquid with force, e.g. a cylinder, which creates an overpressure in the cavity. When the applied force is equalized with the resistance of the liquid, the plunger stops. In the event of a component leak, the liquid escapes and the plunger penetrates further into the cavity. This movement activates a switch that indicates a defective component. According to the invention, liquids with sealing or even preservative effects can be used for testing, such as water glass, artificial resins, varnishes, etc. The device for measuring the impermeability of hollow components is particularly suitable for automation of pressurization machines for checking the impermeability of components of gas and liquid distribution systems, components of fittings, etc.

Description

Předmětem vynálezu je zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí, jako na_př. fitinků, součástí armatur, čerpadel apod., které je určeno k vyhodnocování jejich těsnosti na kontrolních tlakovacích zařízeních, kde tlakovým médiem je kapalina.The object of the invention is a device for measuring the impermeability of hollow components, such as e.g. fittings, parts of valves, pumps, etc., which is designed to evaluate their tightness at control pressure equipment where the pressure medium is liquid.

Při kontrole nepropustnosti tlakovou kapalinou se dutina zkoušené součásti, upnuté v přípravku tlakovacího zařízení, nejprve plní pomocí čerpadla touto kapalinou a současně odvzdu šňuje. Po jejím naplnění se uzavře odvzdušňovací ventil a pomocí čerpadla nebo multiplikátoru se vyvodí požadovaný zkušební tlak. Potom se převážně vizuálně nebo hmatem sleduje průnik zkušební kapaliny, která bývá pro zlepšení podmínek při pozoro vání obarvena. Únik kapaliny z uzavřené dutiny zkoušené součásti bývá někdy zjišlován měřením poklesu tlaku zkušební kapaliny.To check for leakage with a pressurized fluid, the cavity of the test piece, clamped in the pressurizing device fixture, is first filled with the fluid through the pump and vented at the same time. After it is filled, the vent valve is closed and the required test pressure is generated by means of a pump or multiplier. Thereafter the penetration of the test liquid, which is tinted in order to improve the observation conditions, is mainly monitored visually or by touch. Liquid leakage from the closed cavity of the test component is sometimes detected by measuring the pressure drop of the test liquid.

V procesu výroby drobných součástí bývá v přímé souvislosti s kontrolou nepropustnosti často zařazena jejich impregnace jako samostatné technologická operace. Účelem impregnace součástí je zajistit jejich nepropustnost, to znamená utěsnit póry, vzniklé při výrobě v materiálu součásti. Jako impregnační prostředky jsou používány utěsňovací kapaliny, vyrobené na bázi vodního skla, umělých pryskyřic, laků a podobně. Vlastní impregnační proces bývá prováděn v tlakových nádobách, nebo u vzlínavých utěsňovacích kapalin prostým máčením.In the process of manufacturing small parts, impregnation is often classified as a separate technological operation in direct connection with the leak check. The purpose of impregnating the components is to ensure their impermeability, i.e. to seal the pores formed during manufacture in the component material. As impregnating agents, sealing fluids made of water glass, artificial resins, lacquers and the like are used. The impregnation process itself is carried out in pressure vessels or in capillary sealing liquids by simple dipping.

Uvedený způsob impregnace dutých součástí v samostatné technologické operaci zvyšuje značně nároky na výrobní, skladovací a manipulační prostory, technologická a manipulační zařízení, ale i pracnost.Said method of impregnation of hollow parts in a separate technological operation increases considerably the demands on production, storage and handling premises, technological and handling equipment, but also labor intensity.

233 599233 599

Závažným nedostatkem současných tlakovacích zařízení, využívajících ke kontrole nepropustnosti dutých součástí tlak kapaliny, je, že hodnocení kvality nepropustnosti je zcela závislé na smyslech obsluhovatele a’ neumožňuje automatizaci kontroly nepropustnosti. Rovněž měření poklesu tlaku kapaliny plně nevyhovuje, nebol velikost kontrolovaného objemu, pružnost celého systému a viskozita kontrolní kapaliny negativně ovlivňují dobu trvání vlastní kontrolní operace a citlivost měření. Z těchto důvodů není tento způsob rovněž pro automatizaci chodu tlakovacích zařízení používán.A serious drawback of current pressurizing devices using liquid pressure to check the leak tightness of hollow components is that the leak quality assessment is entirely dependent on the operator's senses and does not allow automation of the leak check. Also, the measurement of the fluid pressure drop is not fully satisfactory because the size of the controlled volume, the flexibility of the whole system and the viscosity of the control fluid negatively affect the duration of the actual control operation and the sensitivity of the measurement. For this reason, this method is also not used to automate the operation of pressurizing devices.

Současná kapalinová tlakovací zařízení neumožňují rovněž použít ke kontrole nepropustnosti kapalinu s utěsňovacím účinkem/ a sloučit tak kontrolu nepropustnosti a utěsňování do jedné operace, nebol tato zařízení jsou převážně otevřené konstrukce s ručním vkládáním kontrolovaných, součástí do přípravků, vizuální kontrolou nepropustnosti a složitým rozvodem tlakovací kapaliny. Použití utěsnovací kapaliny ve stávajících tlakovacích strojích by jejím vysycháním způsobilo závažné poruchy rozvodu této kapaliny a nadměrné znečišťování stroje. Rovněž z hlediska bezpečnosti práce tato zařízení nevyhovují, nebot utěsňovací kapaliny jsou v tekutém stavu z hlediska hygienického závadné.The present liquid pressurizing devices also do not allow the use of a sealing fluid to check for leakage and thus merge the leak and seal control into a single operation, as these devices are mostly open designs with manual insertion of inspected components into fixtures, visual leak control and complex pressurized fluid distribution . The use of sealing fluid in existing pressurizing machines would dry out causing serious disturbances in the distribution of the fluid and excessive contamination of the machine. These devices are also unsatisfactory in terms of occupational safety, since the sealing liquids are in a liquid state in terms of hygiene.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí tlakem kapaliny, jehož podstatou je, že v kapalině, která vyplňuje uzavřenou dutinu zkoušené součásti, se pomocí plunžru, vtláčeného silou do této dutiny, vyvolá přetlak. Pohyb plunžru při vnikání do dutiny zkoušené součásti ve směru jeho osy indikuje prostřednictvím spínacích prvků případný únik kapaliny ze zkoušené součásti.The above mentioned drawbacks are eliminated by a device for measuring the impermeability of hollow parts by liquid pressure, which is based on the fact that a pressure is applied in the liquid which fills the closed cavity of the test part by means of a plunger pressed by force into this cavity. The movement of the plunger as it enters the cavity of the test component in the direction of its axis indicates, by means of the switching elements, any leakage of liquid from the test component.

Zařízení podle vynálezu přitom umožňuje použít pro zkoušení nepropustnosti kapalinu s utěsňovacím, případně i konzervačním účinkem, čímž dochází k dalšímu zvýšení efektivnosti.The device according to the invention makes it possible to use a liquid with a sealing or possibly a preservative effect for leak testing, which further increases efficiency.

Výhodou zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí podle tohoto vynálezu je, že umožňuje u kapalinových tlakovacích zařízení jednoduché provedení automatizace kontrolních operací. Podstatným přínosem pro zvýšení přesnosti a spolehlivosti automatizace kontroly nepropustnosti je bezprostřední vyvinutí zkušebního tlaku jen v dutině zkoušené součásti, čímž jsou maximálně eliminovány možné netěsnosti a pružnosti, které se vyskytují u systémů s přívodním vysokotlakovým potrubímAn advantage of the device for measuring the impermeability of hollow components according to the present invention is that it enables simple control automation in liquid pressurizing devices. A significant benefit for increasing the accuracy and reliability of the leak check automation is the immediate application of test pressure in the cavity of the test component, thus eliminating the maximum possible leakage and flexibility of high pressure piping systems.

- 3 233 599 a rozvody. Hlavní výhoda je však přímé měření množství uniklé kapaliny z uzavřené dutiny zkoušené součásti, které je úměrné objemu plunžru, vniklého do dutiny, dané jeho průřezem a posuvem. Toto měření, až do doby indikace ne.těsnosti, probíhá za konstantního tlaku kapaliny v dutině zkoušené součásti. Praktická nestlačítelnost kapaliny, nejvyšší možné omezení netěsností a pružností ve zkoušené dutině, bezprostředně uzavřené přírubami a konstantní tlak kapaliny v průběhu měření netěsnosti zajištují maximální přesnost, spolehlivost a rychlost měření napropustnosti podle vynálezu. Jednoduché praktické provedení tohoto zařízení pro měření nepropustnosti s jediným pohybujícím se dílem - plunžrem, vtláčeným silou do dutiny součásti vyplněné karpalinou, je zárukou správné funkce při použití zkušební kapaliny s utěsňovacím, případně i konzervačním účinkem. Vyloučení nutnosti vizuální kontroly průniku kapaliny umožňuje konstrukci zařízení s uzavřeným pracovním prostorem, omezujícím maximálně vysychání kapaliny. Zařízení pro měření nepropustnosti součástí podle tohoto vynálezu umožňuje tedy sdružení vlastní kontroly nepropustnosti a technologickými operacemi utěsňování a konzervace součástí. Účinek tohoto ^družení operací se projeví, kromě automatizace výrobního pochodu, snížením výrobních ploch, potřeby technologických a manipulačních zařízení a snížením pracnosti.- 3 233 599 and distributions. The main advantage, however, is the direct measurement of the amount of leaked liquid from the closed cavity of the test component, which is proportional to the volume of the plunger entering the cavity given by its cross-section and displacement. This measurement, until a leak is indicated, is performed at a constant liquid pressure in the cavity of the test component. Practical fluid incompressibility, the highest possible reduction in leakage and resilience in the test cavity, immediately sealed by flanges, and constant fluid pressure during leakage measurements ensure maximum accuracy, reliability, and rate of leak measurement according to the invention. The simple practical design of this leak-tightness measuring device with a single moving part - a plunger, pushed into the cavity of a carpal-filled component, ensures proper operation when using a test liquid with a sealing or possibly preserving effect. The elimination of the need for visual control of fluid penetration allows the construction of equipment with a closed working space, limiting maximum drying of the liquid. Thus, the leak-tightness measuring device of the components of the present invention allows the association of self-tightness control and technological sealing and preservation operations of the components. In addition to the automation of the production process, the effect of this co-operation is reduced by reducing production areas, the need for technological and handling equipment, and reducing labor.

Na připojeném výkresu je jako příklad schematicky znázorněno zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí podle vynálezu, provedené pro jednu z možných součástí, kterou je litý nátrubek.The attached drawing shows, by way of example, a device for measuring the impermeability of hollow components according to the invention, made for one of the possible components, which is a cast sleeve.

Základní těleso 2 má na spodní části provedenu přírubu 12, která svým tvarem odpovídá uzavíranému otvoru zkoušené součásti 1, přitom neprodyšné uzavření její dutiny 10 zabezpečuje těsněníThe base body 2 has a flange 12 at its bottom which corresponds in its shape to the closed opening of the test part 1, while the airtight closure of its cavity 10 ensures sealing

4. V základním tělese 2 je posuvně uložen plunžr J, spřažený táhlem 5 s motorem 6, působícím na plunžr 3 silou ve směru jeho osy, čímž se v dutině 10 zkoušené součásti 1, vyplněné kapalinou, vyvolá zkušební tlak, určený velikostí síly motoru 6 a plochou 11 plunžru 3. V případě, že zkoušená součást 1 je propustná, t^‘. že kapalina pod tlakem začne z její dutiny 10 unikat, pohybuje se plunžr 3 dále ve směru své osy do prostoru této dutiny 10, a to až do doby, kdy s jeho pohybem dojde k sepnutí spínacích prvků X, čímž je zaznamenán vadný výrobek. Spínací prvky ]_ mohou být přitom provedeny jako elektrické kontaktní i bezkontaktní nebo4. A plunger J coupled by a rod 5 with a motor 6 is displaceably mounted in the base body 2, applying a force to the plunger 3 in the direction of its axis, causing a test pressure determined by the magnitude of the motor 6 and plunger face 11. In case the test component 1 is permeable, t '. As the liquid under pressure begins to leak from its cavity 10, the plunger 3 continues to move in the direction of its axis into the space of the cavity 10 until its movement causes the switching elements X to close, thereby detecting a defective product. The switching elements 11 can be in this case either electrical contact or non-contact or

- 4 233 599 jako pneumatické či hydraulické rozvaděče a podobně.4,233,599 as pneumatic or hydraulic distributors and the like.

Motor 6 jako zdroj síly působící na plunžr J je proveden některým známým způsobem, jako Wpř. pneumatický nebo hydraulický válec, elektromagnet a posuvným jádrem, rotační motor se šroubem, nebo je využito polohové energie závaží, pružiny a podobně.The motor 6 as a source of force acting on the plunger J is embodied in some known manner, such as Wp. a pneumatic or hydraulic cylinder, an electromagnet and a sliding core, a rotary motor with a screw, or a position energy of a weight, a spring, and the like is utilized.

Druhý otvor dutiny ,10 zkoušené součásti χ je v uvedeném příkladě litého nátrubku uzavřen zátkou 8 s těsněním 9. která je součástí upínacího systému známých tlakovacích zařízení.The second opening of the cavity 10 of the test component χ is closed in the example of a cast nozzle with a plug 8 with a seal 9 which is part of the clamping system of known pressurizing devices.

Zařízení pro měření nepropustnosti dutých součástí tlakem kapaliny podle tohoto vynálezu je vhodné pro automatizaci -kontroly nepropustnosti, prováděné na tlakovacích zařízeních, umožňující současné utěsňování pórů, zejména u součástí rozvodů plynu a kapalin, součástí armatur, čerpadel a podobně.The fluid pressure tightness measurement of hollow components according to the present invention is suitable for the automation of leakproofness checks carried out on pressurized devices allowing simultaneous sealing of pores, especially for gas and liquid distribution components, fittings, pumps and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

233 599

Apparatus for measuring the impermeability of hollow components by liquid pressure, characterized in that it consists of a base body (2), the bottom of which forms a flange (12) and a seal (4) corresponding to the shape of the opening of the test part (1). a plunger (3) is supported and is coupled with a rod (5) with a motor (6) mounted on the base body (2) and switching elements (7) for signaling.