DE1121372B

DE1121372B - Verfahren und Vorrichtung zum Pruefen der Dichtheit von Hohlkoerpern

Info

Publication number: DE1121372B
Application number: DER25601A
Authority: DE
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1958-05-27
Filing date: 1959-05-25
Publication date: 1962-01-04
Also published as: GB893855A; FR1208238A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

κι.42k 30/01

INTERNAT. KL. ** O

R 25601 IXb/42 k

ANMELDETAG: 25. MAI 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

4. JANUAR 1962

Zum Prüfen der Dichtheit von Werkstücken, die eine Anzahl von Hohlräumen oder Kammern aufweisen, ist es bekannt, die Werkstücke mit Preßluft aufzufüllen und alsdann ins Wasser zu tauchen, wobei die Leckstellen durch das Aufsteigen von Luftbläschen mit dem bloßen Auge festgestellt werden. Diese sehr feinfühlige Verfahrensweise hat jedoch den Nachteil, eine Kontrollperson zu erfordern, um das eventuelle Vorhandensein einer Leckstelle festzustellen und das Eintauchen der Werkstücke vorzunehmen, die alsdann Gefahr laufen zu oxydieren, wenn sie nicht gründlich abgetrocknet werden.

Es ist auch bekannt, im Innern des zu prüfenden Hohlkörpers ein Vakuum zu erzeugen und die etwa auftretende Druckänderung an der Durchbiegung einer Membrane zu beobachten. Es ist ferner üblich, die infolge undichten Prüflings zum Druckausgleich strömende Luft durch eine vorher dem Ausgangsdruck angeglichene Bläschenfangeinrichtung zu leiten.

Eine solche Methode liegt auch der Erfindung zugrunde, wobei die als nachteilig empfundene Überwachung durch das menschliche Auge, die die ständige Anwesenheit und Aufmerksamkeit einer Kontrollperson erfordert, durch Verwendung elektrischer Anzeige- und Signalanlagen ausgeschaltet wird. Da bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren eine größere Anzahl von Prüfvorrichtungen gleichzeitig von einer Person bedient und kontrolliert werden können, wobei auch sofort einwandfrei festgestellt werden kann, ob größere oder kleinere Undichtigkeiten vorliegen, stellt die nachstehend beschriebene Erfindung einen beachtlichen Fortschritt dar. Die Erfindung eignet sich zur Verwendung in einer selbsttätigen Anlage.

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Hohlräume ausweisenden Prüfstücken, bei dem im Innern der Prüfstücke ein gegenüber dem Atmosphärendruck geringerer Prüfdruck erzeugt wird und bei dem die bei undichtem Prüfstück zum Druckausgleich einströmende Luft zur Überwachung durch eine vorher dem Prüfdruck angeglichene Bläschenfangeinrichtung mittels eines in der in dieser befindlichen Flüssigkeit endenden Tauchrohres geleitet wird. Erfindungsgemäß wird dabei die Undichtigkeitsanzeige mittels Unterbrechung eines Stromkreises durch die Luftbläschen am Ende des im Innern eine Elektrode aufweisenden Tauchrohres vorgenommen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung ist nachstehend im Rahmen einer Anlage zur Dichtheits-Verfahren und Vorrichtung
zum Prüfen der Dichtheit von Hohlkörpern

Anmelder:
Regie Nationale des Usines Renault,

Billancourt, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. C-H. Huß, Patentanwalt,

Garmisch-Partenkirchen, Rathausstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. Mai 1958 (Nr. 766 497)

prüfung von Motorgehäusen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung stellen dar
Fig. 1 die schematische Ansicht der Prüf apparatur, Fig. 2 den in teilweisem Schnitt gehaltenen Aufriß der Absperrvorrichtung eines Motorgehäuses.

Die in der Fig. 1 dargestellte Prüfapparatur dient zum Nachprüfen der Dichtheit des in Fig. 1 schematisch angedeuteten Motorgehäuses 1. Sie besteht aus einer an einen Saugkreis angeschlossenen Vakuumpumpe 2 und dem Schlauchteil 3 des Saugkreises, der mit einer beweglichen Leitung 4 verbunden ist, die den dichten Anschluß des Absaugkreises an eine Öffnung des zu prüfenden Gehäuses 1 gestattet, während die übrigen Öffnungen in geeigneter Weise verschlossen sind.

Im Absaugekreis befinden sich zwei Zweigleitungen 5 und 6, die mit einer Bläschenfangeinrichtung 7 in Verbindung stehen und voneinander durch ein Absperrmittel, ζ. Β. einen Schieber 8, getrennt sind. Wenn nach dem Anschluß des Gehäuses das Vakuum im Absaugkreis hergestellt worden ist, dient dieser Schieber dazu, diesen Kreis durch die in der Bläschenfangeinrichtung enthaltene Flüssigkeit 9 in zwei Abschnitte aufzuteilen.

Die Zweigleitung 5, die mit dem zu prüfenden Gehäuse in direkter Verbindung bleibt, reicht in die Flüssigkeit 9 der Bläschenf angeinrichtung 7 hinein und ist von der Elektrode 10 des Elektromeßgeräts durchzogen, die gerade noch mit der Spitze in die Flüssigkeit eintaucht. Die Zweigleitung 6 mündet in den freien Raum der Bläschenfangeinrichtung. Ein

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Schieber 11, der zwischen der Vakuumpumpe und der zur Bildebene der Fig. 2 mit noch nicht eingesetzten

Bläschenfangeinrichtung angeordnet ist, gestattet die Zylinderbüchsen bzw. Kühlmänteln selbsttätig durch

Abtrennung des ganzen Absaugekreises, wenn der eine geeignete Transportvorrichtung eingebracht wer-

für die Prüfung vorgesehene Grad des Unterdruckes den.

oder Vakuums erreicht ist, z. B. wenn der Druck auf 5 Die eigentliche Absperrvorrichtung wird von einer

70 mm Quecksilbersäule abgesunken ist, was an einem Traverse 16 getragen, die höhenverstellbar am be-

Quecksilbermanometer 12 abgelesen werden kann. weglichen Teil 17 eines nicht weiter dargestellten

Der Ablauf des Prüfvorganges soll nachstehend Krafthebers aufgehängt ist. Der Kraftheber ist dabei

näher beschrieben werden. auf ein Portal 18 aufgesetzt, das das Traggestell des

Nachdem das Gehäuse 1 bei geöffneten Schie- io ganzen bildet. Die Traverse wird in ihrer senkrechten

bern 8 und 11 an den Absaugekreis angeschlossen Bewegung von Stangen 19 geführt, die im Portal

worden ist, wird mittels der Vakuumpumpe 2 die gleiten.

Luft angesaugt und wenn der gewünschte Grad der Die Traverse 16 trägt mittels einer an ihrer Unter-Luftleere erreicht ist, der Schieber 11 geschlossen. seite befestigten Platte 20 vier Absperrzylinder 21, die Nach Ablauf einer kurzen Zeitspanne von z. B. eini- 15 an Stelle der Kühlmäntel in das Gehäuse 1 eindringen, gen Sekunden, während welcher sich der Druck im wenn die Traverse gesenkt wird. Diese Zylinder sind ganzen Kreis stabilisieren kann, wird auch der Schie- an ihrem unteren Teil mit einem Dichtring 22 aus ber 8 geschlossen. elastischem Werkstoff versehen, um die Abdichtung

Nun beginnt die Kontrollphase, die sich über eine gegen die unteren Auflageflächen 23 der Kühlmängewisse Zeit, z. B. etwa eine halbe Minute, ausdehnt. 20 tel des Motors zu gewährleisten.
Wenn während dieser Phase in das Gehäuse 1 Luft Um eine einwandfreie Abdichtung durch diesen eindringt, verursacht der Übergang von Luftbläschen Dichtring 22 zu erzielen, wird dieser während der Abam unteren Ende des Kanals 5 zum freien Raum der sperrphase gegen die untere Stirnseite 21¹ des Zylin-Bläscheneinrichtung, d. h. um die Spitze der Elek- ders gepreßt. Dies geschieht mittels eines Kolbens 24, trode 10 herum, eine Reihe von Unterbrechungen 35 eines Spannbolzens 25 und zweier Spannbacken 26 und Wiederaufnahmen des Stromflusses, und diese und 27, die mit einer elastischen Membran 28 verentsprechend verstärkten Stromschwankungen werden bunden sind. Diese Membran 28, die dazu dient, nun dazu benutzt, um in bekannter Weise ein Relais unter der Wirkung von Druckluft den Kolben 24 entzur Betätigung eines Melde- oder Warnsignals auszu- gegen der Wirkung einer Rückzugfeder 29 aufwärtslösen. 30 zuschieben, trägt die Kolben 24 sämtlicher Absperr-

Dieses elektrische Gerät ist so ausgeführt, daß zylinder und ist mit ihren Rändern zwischen einem

es bei einer einzigen Stromunterbrechung kein Signal Spannrahmen 30 und der die Zylinder tragenden

auslöst, denn es kann vorkommen, daß keine Luft in Platte 20 eingespannt. Diese Platte hat die Gestalt

das Gehäuse eingedrungen, sondern lediglich ein Luft- einer Mulde, die mit der Membran einer Kammer 31

bläschen an der Spitze der Elektrode 10 zurückge- 35 bildet. Die Druckluft wird der Kammer 31 durch

blieben ist und diese isoliert hat. Es muß also minde- einen in der Platte 20 vorgesehenen Kanal 32 zuge-

stens ein weiteres Luftbläschen durch das Rohr 5 führt,

gegangen sein, um das Signal auszulösen. Die Absperrung des oberen Teiles des Gehäuses 1

Bei größerer Undichtheit kann ein sehr starker erfolgt durch eine elastische Dichtung 33, die die Boh-Luftdurchtritt am unteren Ende des Kanals 5 statt- 40 rangen für die Zylindermäntel oder -büchsen umgibt finden, so daß die Elektrode 10 isoliert bleibt und der und mit einer Platte 34 verbunden ist. Diese Platte 34 betreffende Elektrofühler das Warnsignal nicht aus- ist selbst wiederum unter Zwischenschaltung einer Dichlöst. Um dieser Eventualität vorzubeugen, ist am tung 35 an der Platte 20 mittels Klemmriegeln 36 befe-Unterdruckkreis ein Elektrofühler mit Manometer 13 stigt, die den Ausbau erleichtern, wenn ein Auswechseln und Elektrode 14 vorgesehen, der während der Kon- 45 der Dichtungen erforderlich ist. Die Abdichtung der troUphase eingeschaltet wird und zum Betätigen des Absperrzylinder zu der Platte 20 wird sorgfältig mit-Warnsignals dient, wenn der Druck im Unterdruck- tels verschiedener Dichtungen 37 vorgenommen, um kreis wieder auf einen Wert ansteigt, der geringfügig jegliche Leckverluste zu verhindern, die zu einer Fehlhöher als der des Druckes zu Beginn des Kontroll- anzeige der Anlage führen könnten.
Vorganges liegt, was sich in einer Stromunterbrechung 50 Wie die Fig. 2 zeigt, entsprechen die Darstellungen an der Spitze der Elektrode 14 äußert. Das Vorhan- in der rechten und linken Bildhälfte der Schlußphase densein des vom Manometer 13 getrennten Mano- der Einführung der Absperrzylinder in das Gehäuse meters 12 ist durch die dadurch ermöglichte selbst- bzw. der Zusammenpreßphase der Dichtungen 22, die tätige Arbeitsweise gerechtfertigt, wobei dieses Mano- durch die einander zugekehrten abgeschrägten Flächen meter 12 einen Elektrofühler besitzt, dessen Elektrode 55 der Zylinder und der Preßkolben an die Bohrungen 15 derart angeordnet ist, daß sie das Schließen des für die Zylindermäntel gepreßt werden. Das darge-Schiebers 11 bewirkt, wenn der für die eigentliche stellte Motorengehäuse hat zwei Kammern, von wel-Kontrollphase gewünschte Grad der Luftleere erreicht chen jede zwei Zylinderbüchsen aufnehmen soll. An ist. Als Beispiel für die Anwendungsmöglichkeit der deren Stelle treten während der Dichtheitsprüfung erfindungsgemäßen Methode soll auch die in Fig. 2 60 zwei Mäntel 38 mit je zwei Absperrzylindern,
dargestellte Prüfapparatur dienen, die sich von allem Die Fig. 2 zeigt auch die bewegliche Leitung 4 der für die Dichtheitsprüfung von Motorengehäusen mit Kontrollapparatur, die an ihrem Ende mit einem elanassen Zylinderbüchsen eignet. stischen Dichtring 39 versehen ist, um die Öffnung

Fig. 2 zeigt die in das Gehäuse 1 eines Vierzylin- abzusperren, die normalerweise für die Zuleitung des

dermotors eingesetzte Absperrvorrichtung zur Dicht- 65 Kühlwassers in das Gehäuse vorgesehen ist.

heitsprüfung der Wasserkammern. Die Vorrichtung Diese Leitung 4 bildet die Stange des Kolbens 40

gehört zu einer festen Anlage, in welche die Gehäuse eines einseitig wirkenden Arbeitszylinders 41, der bei

der Reihe nach in der richtigen Prüfstellung lotrecht 42 einen Druckmitteleinlaß hat und eine Rückführ-

feder 43 einschließt, die das Bestreben hat, die Leitung in die ausgerückte Stellung überzuführen. Die Leitung bildet ferner bei 44 einen Schaltnocken für einen Schalter 45, der das Anlaufen der Vakuumkontrollapparatur bewirkt. Dieses Einschalten kann nach folgendem selbsttätigen Kreislauf vor sich gehen.

Nachdem ein Gehäuse bei seinem Vorschub zunächst am Versuchsstand durch Betätigen des Schalters 46 angehalten worden ist, bewirkt der bewegliche Teil 17 des Kraftzylinders das Herabsenken der Absperrvorrichtung, die sich in das Gehäuse einschiebt, und am Ende des Hubes wird durch Betätigung des Schalters 47 unter Zusammenpressung der Dichtungen 22 Druckluft in die Kammer 31 und den Arbeitszylinder 41 eingelassen, der die Anschlußleitung 4 gegen die Kühlwasser-Austrittsöffnung des Gehäuses preßt. Die Leitung 4 betätigt dann den Schalter 45, der den Beginn des Vakuum- oder Unterdruckversuches steuert. Die Absperrmittel 8 und 11 sind druckluftgesteuerte Schieber, wobei der Schieber 8 seit dem vorausgehenden Versuch offen, die Schieber 11 geschlossen geblieben ist.

Auf diese Weise beeinflußt der Stromschließer 45 einerseits einen Elektroschieber 48, der die Druckluft zum Schieber 11 schickt und diesen dadurch öffnet, andererseits einen Zeitschalter, der das Arbeiten der Vakuumpumpe während einer Zeitspanne bewirkt, welche die gewünschte Luftleere im Absaugekreis gewährleistet.

Wenn dieser Grad der Luftleere erreicht ist, stellt sich der Kontakt im Elektrofühler des Manometers 12 her, der dazu benutzt wird, um einerseits durch den Elektroschieber 48 den Schieber 11 zu schließen, andererseits einen Zeitschalter einzuschalten, der nach der zur Stabilisierung des Druckes im Absaugekreis erforderlichen Zeitspanne folgende Vorgänge bewirkt: das Schließen des Schiebers 8 durch Betätigung eines Elektroschiebers 49; Auslösung des elektrischen Kontrollgeräts, das mit dem Elektrofühler der Bläschenfangeinrichtung 7 und mit dem des Manometers 13 zusammenwirkt, sowie die Auslösung eines Zeitschalters, der die Zeitdauer der Überwachung des eventuellen Bläschenüberganges bestimmt.

Wenn während dieser Zeit kein Bläschen in die Fangeinrichtung übergeht, beeinflußt der erwähnte Zeitschalter einen Elektroschieber 50, der einerseits das Abflanschen des soeben geprüften Gehäuses und andererseits das Öffnen des Schiebers 8 herbeiführt, und gleichzeitig den Elektroschieber 49 betätigt, wodurch die Anlage in Bereitschaftsstellung für die Prüfung des nächsten Gehäuses gebracht wird.

51 ist ein Wähler mit im Sinne des Pfeiles 52 beweglichem Schieber, der es gestattet, den Schieber 8 für

45 den nächsten Arbeitskreislauf offenzuhalten und zugleich das Öffnen des Schiebers 11 durch den Elektroschieber 48 zu bewirken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Hohlräume aufweisenden Prüfstücken, bei dem im Innern der Prüfstücke ein gegenüber dem Almosphärendruck geringerer Prüfdruck erzeugt wird, und bei dem die bei undichtem Prüfstück zum Druckausgleich einströmende Luft zur Überwachung der Undichtigkeit durch eine vorher dem Prüfdruck angeglichene Bläschenfangeinrichtung mittels eines in der in dieser befindlichen Flüssigkeit endenden Tauchrohres geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Undichtigkeitsanzeige mittels Unterbrechung eines Stromkreises durch die Luftbläschen am Ende des im Innern eine Elektrode aufweisenden Tauchrohres vorgenommen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschenfangeinrichtung (7) eine mit dem Prüfstück (1) und der Druckquelle (2) in Verbindung stehende Leitung (3) mit Absperrmittel (8) aufweist, zu deren beiden Seiten je eine Abzweigleitung (5 bzw. 6) in einen Flüssigkeit (9) enthaltenden Raum mündet und daß eine der Abzweigleitungen (5) sich in ein Tauchrohr fortsetzt, in das eine Elektrode (10) hineinreicht, deren Ende mit dem Ende des Tauchrohres abschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Prüfstromkreis mit Elektrode (10) zugeordnete Anzeigegerät od. dgl. erst nach mindestens zwei Stromunterbrechungen in Tätigkeit tritt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Leitung (3) der Bläschenfangeinrichtung (7) ein Manometer (13) mit Elektrode (14) angeschlossen ist, mit dem ein Anzeigegerät od. dgl. verbunden ist, das bei kontinuierlichem Lufteintritt am Ende des Tauchrohres (5) durch Stromunterbrechung in Tätigkeit tritt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur automatischen Schließung des Schiebers (11) bei Erreichen des gewünschten Prüfdruckes an die Leitung (3) der Bläschenfangeinrichtung (7) ein Manometer (12) mit Elektrode (15) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 619 653, 620 105.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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