DE1473670B2 - Verfahren und schaltungsanordnung zur dichtigkeitspruefung von gehaeusen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen unter Anwendung eines entsprechende Ventile steuernden Schrittschaltwerkes und eines Differentialdruckinstrumentes, an dessen beide Kammern für eine gewisse Zeitdauer das Gehäuse und ein Vergleichsraum angeschlossen werden und nach der vorbestimmten Zeitspanne die Druckdifferenz mit einem Schwellwert zwecks Ableitung eines Steuersignals verglichen wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit einem von Zeitkonstantengliedern beeinflußten Schrittschaltwerk.

Ein Verfahren der obengenannten Art ist im Prinzip bekannt (USA.-Patentschrift 3 028 750). Bei dem bekannten Verfahren werden der Vergleichsraum und das zu prüfende Gehäuse für eine vorbestimmte Zeitspanne an die beiden Schenkel eines Flüssigkeitsmanometers angeschlossen, und eine das Manometer abtastende photoelektrische Abtastvorrichtung erzeugt nach der vorgegebenen Zeitspanne eine elektrische Anzeige dafür, ob die Leckrate des Gehäuses oberhalb oder unterhalb eines Toleranzwertes liegt. Die Zeitspanne wird dabei durch das Schrittschaltwerk vorgegeben, das aus einem üblichen Zeitgeber bestehen kann.

Bei Dichtigkeitsprüfungen von Gehäusen unter Anwendung eines Differentialdruckinstrumentes, an dessen beide Kammern das Gehäuse und ein Vergleichsraum angeschlossen werden, ist es ferner bekannt (USA.-Patentschrift 2 924 965), ein Differentialdruckinstrument mit einem Gleichstromausgang zu verwenden und nach Herstellung gleicher Drucke in dem Gehäuse und in dem Vergleichsraum die Änderungsgeschwindigkeit eines sich daraufhin einstellenden Differenzdruckes in der Weise zu messen, daß der Gleichstromausgang des Differentialdruckinstrumentes auf ein i?C-Glied gegeben wird, so daß die Spannung am Widerstand des i?C-Gliedes ein Maß für die Änderungsgeschwindigkeit des Differenzdruckes und damit ein Maß für die Leckrate darstellt. Das ÄC-Glied liefert dabei also gewissermaßen den Zeitstandard, mit dem die auftretende Änderung des Differenzdruckes ins Verhältnis gesetzt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtigkeitsprüfung zu ermöglichen, bei der der Prüfvorgang für Fälle, in denen grob undichte Gehäuse vorliegen, vereinfacht und damit beschleunigt wird. Ferner soll durch die Erfindung eine möglichst flexible Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen werden.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Schaltphase ein Druckmedium mit einem oberhalb des Prüfdruckes liegenden Druck dem Prüfling zugeführt wird und bei Nichterreichen eines vorgegebenen Prüfdruckes der Prüfvorgang abgebrochen wird und bei Überschreiten dieses Prüfdruckes ein Druckauslaßventil geöffnet wird, bis der für die Prüfung mit dem Differentialmanometer in einer zweiten Schaltphase vorgesehene Prüfdruck erreicht ist.

Es findet also ein zweistufiges Prüfverfahren statt, wobei die erste Verfahrensstufe dazu dient, festzustellen, ob das zu prüfende Gehäuse eine grobe Undichtigkeit aufweist, was sofort zum Abbruch des Prüfvorganges führt, d. h., der zusätzliche Zeitaufwand zur Messung der sich nach der vorgegebenen Zeitspanne ergebenden Druckdifferenz wird in diesen Fällen vermieden.

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem von Zeitkonstantengliedem beeinflußten Schrittschaltwerk ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis des Schrittschaltwerkes die Zeitkonstantenglieder zur Ableitung der Steuerwicklung zuzuführender Schaltimpulse vorgesehen sind

ίο und daß durch das Schrittschaltwerk selbst mittels einer Kontaktscheibe zwecks unterschiedlicher Bemessung der den verschiedenen Schaltschritten zugeordneten Zeitspannen die Zeitkonstantenglieder umschaltbar sind und daß mittels einer weiteren Kontaktscheibe des Schrittschaltwerkes die in den verschiedenen Schaltphasen des Schrittschaltwerkes zu betätigenden Ventile und entsprechend der Druckmessung Klassifizierungsausgangsstufen steuerbar sind. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird eine unterschiedliche Dauer der verschiedenen Zwischenstellungen des Schrittschaltwerkes dadurch erreicht, daß das Schrittschaltwerk selbst verschiedene Zeitkonstantenglieder in seinen Steuerstromkreis einschaltet. Die Dauer der verschiedenen Zwischenschaltungen des Schrittschaltwerkes kann dadurch sehr unterschiedlich bemessen werden; zudem ist auch bei einer Änderung der Prüfbedingungen leicht eine Änderung der den einzelnen Zwischenstellungen zugeordneten Zeitspannen möglich, z. B.

um in jedem Fall in jeder Prüfphase einen Druckausgleich sicherzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung einer Fertigungsstraße und die Art, wie die zu prüfenden Gegenstände gehalten werden und deren Hohlräume verschlossen werden,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer pneumatischen Prüfvorrichtung, bei der der Hohlraum eines zu untersuchenden Teiles durch Vergleich mit einer eingeschlossenen Menge eines für die Prüfung zur Anwendung gelangenden Druckmediums vorgegebenen Druckes derart überprüft wird, daß ein Druckunterschied auftritt, wenn eine Undichtigkeit vorliegt,

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Druckanzeigegerätes, welches einen elektrischen Strom liefert, der proportional dem Druckunterschied ist,

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines optischen Systems, welches im Zusammenhang mit der Anzeigevorrichtung benutzt werden kann und unmittelbar Steuervorgänge auslösen kann,

F i g. 5 eine Vorderansicht der in F i g. 2 dargestellten Anzeigevorrichtung in Zusammenarbeit mit der in F i g. 4 beschriebenen Anordnung,

F i g. 6 eine Ansicht der Prüfvorrichtung von hinten, wobei die auf den Druck ansprechenden Teile und die Ventile zur Steuerung der pneumatischen Kreise dargestellt sind,

F i g. 7 eine der F i g. 6 ähnliche Darstellung des metallischen Leitungsverteilerblockes, wobei die Verbindungsleitungen des pneumatischen Prüfstromkreises den angegebenen zu den Ventilen führenden Linien entsprechen,

F i g. 8 eine Ansicht des in F i g. 7 angegebenen Blockes von der Unterseite her,

Fig. 9 eine Ansicht des linken Endes des in

Fig. 7 dargestellten Blockes, in der die Anordnung der Verbindungswege und die darin gebildete hohle Kammer gezeigt ist,

Fig. 10 eine Ansicht des in Fig. 7 dargestellten Blockes von der anderen Seite her,

Fig. 11 ein Prinzipschaltbild der verschiedenen Gerätestufen der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung mit deren Verbindungsleitungen,

Fig. 12 ein Prinzipschaltbild der elektrischen Schaltungsanordnung, wobei die Halbleiterschaltelemente zur automatischen Steuerung der Schaltvorrichtungen und der Ventile gezeigt ist, welche automatisch in entsprechenden Schaltschritten den Prüfvorgang durchführen.

Handelt es sich beispielsweise um die Prüfung eines Motorblockes eines Automobils, so wird der Block einer Prüfstation zugeführt, an der die verschiedenen Prüfungen auf Undichtigkeitsstellen durchgeführt werden. Der Block wird in einer bestimmten Lage fest montiert und unter einem vorgegebenen Druck mit einem Druckmedium gefüllt, beispielsweise mit Luft von 2,5 kg/cm². Der Druck im Inneren des Motorblockes wird zur Wirkung gegen die eine Seite einer Membran eines Meßgerätes zum Messen von Druckunterschieden gebracht, und gegen die andere Seite der Membran wirkt ein vorgegebener fester Druck. Ein sich während einer bestimmten Zeit, beispielsweise 5 see, ergebender Druckunterschied biegt die Membran durch und zeigt die Anwesenheit einer Undichtigkeitsstelle an. Wenn sich ein Druckunterschied ergibt, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß eine Undichtigkeitsstelle nicht vorliegt.

Die Durchbiegung der Membran erzeugt eine elektrische Spannung, die direkt proportional dem Maß der Durchbiegung der Membran ist. Diese Spannung, die auf einen sich ergebenden Druckunterschied zurückgeht, wird in ein elektrisches Signal umgeformt, das eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise die bewegliche Nadel eines Meßinstrumentes, bewegt, so daß das Meßinstrument optisch einen bestimmten Druckunterschied anzeigt und dadurch die Bedienungsperson die Größe der Undichtigkeitsstelle erkennen kann. Wenn die Durchbiegung der Membran innerhalb bestimmter Grenzen während einer vorgegebenen Zeitdauer sich nicht ändert, so liegt an dem untersuchten Teil keine Undicfitigkeitsstelle vor, und er kann als ordnungsgemäß angenommen werden. Wenn andererseits ein Druckunterschied die Membran in der einen Richtung durchbiegt, während eine Durchbiegung in der anderen Richtung anzeigt, daß die Prüfvorrichtung nicht ordnungsgemäß arbeitet. Ein die Prüfbedingungen nicht erfüllendes Werkstück ist entweder zu verschroten oder zu reparieren.

Um das Auftreten von durch die Bedienungsperson bedingten Fehlern bei der optischen Anzeige zu verhüten, arbeitet das Meßinstrument über ein optisches System auf ein Relais. Das optische System lenkt getrennte Lichtstrahlen auf fotoelektrische Zellen, die in dem Weg der Anzeigenadel des Meßinstrumentes vorgesehen sind. Wenn die Nadel des Meßinstrumentes so ausschlägt, daß der eine Lichtstrahl zu der fotoelektrischen Zelle unterbrochen ist, wird die Erregung eines Relais unterbrochen und dadurch angezeigt, daß der Gegenstand eine Undichtigkeitsstelle hat. Das Relais kann dazu verwendet werden, optisch anzuzeigen, daß ein Prüfling ausgeschieden wurde oder um einen Mechanismus zum Ausscheiden desselben in Tätigkeit zu setzen oder um eine Marke auf den Prüfling aufzudrucken, damit derselbe dann aus der Fertigung ausgesondert wird.

Eine Ballastkammer dient zur Aufnahme des Druckmediums, welches wiederholt an gegenüberliegenden Seiten der Membran des Differentialdruckmessers verwendet werden kann und nur dem Druck

ίο des Druckmediums in dem zu untersuchenden Gegenstand ausgesetzt ist. Diese Kammer und die zu der Kammer führenden Verbindungsleitungen und Steuermittel sind sämtlich in einem Metallblock enthalten. Dadurch, daß Verbindungskanäle und eine Ballastkammer für das Druckmedium in einem einzigen Blockteil angeordnet sind, werden Fehler vermieden, die durch Druckunterschiede bedingt sind, und die Länge der Verbindungsleitungen wird reduziert, und damit werden die Trägheitserscheinungen in dem Meßgerät verringert und auch die Zeit verringert, die zum Erreichen eines stationären Zustandes vor der Messung erforderlich ist; ferner wird durch diese Anordnung das Gerät räumlich gedrängter und zuverlässiger. Temperaturunterschiede des Druckmediums in den verschiedenen Verbindungskanälen gleichen sich schnell infolge Wärmeleitung in dem Metallblock aus, und die verhältnismäßig kurzen Leitungen zwischen den verschiedenen Geräteteilen verringern die Wärmeübertragung auf das Meßgerät.

Zur Verbesserung der Empfindlichkeit und Ansprechgenauigkeit und Betriebssicherheit ist ferner die selbsttätige Steuerung der aufeinanderfolgenden Prüfschritte in geeigneter Zeitfolge vorgesehen. Dieser Teil umfaßt die Reihenfolge der Energieversorgung der verschiedenen Stromzweige, von denen ein jeder eine elektrische Zeitkonstante entsprechend seinem .RC-Netzwerk hat, so daß auf diese Weise der Zeitpunkt eines jeden Prüfschrittes gesteuert wird. Die Steuerschaltung schließt nach jedem Anzeigeschritt die Ventile der pneumatischen Anlage. Um die Anzahl der bewegten Teile zu reduzieren, werden diese Steuerfunktionen durch Silizium-Steuergleichrichter und Silizium-Schutzdioden ausgeführt. Die Silizium-Steuergleichrichter haben drei Klemmen, nämlich eine Anode, eine Kathode und eine Gatterelektrode. In dem einen Zustand fließt kein Strom von der Anode zu der Kathode, wenn jedoch ein Stromimpuls der Gatterelektrode zugeführt wird, so wird die Schaltvorrichtung Strom führen, sie wird gezündet, so daß dann ein Strom von der Anode zur Kathode und weiter fließt, bis der Impuls an der Gatterelektrode aufgehoben wird. Eine Siliziumdiode arbeitet als ein in einer Richtung leitendes Ventil und gestattet einen elektrischen Strom in einer Richtung zu fließen, verhindert jedoch den Stromfluß in der anderen Richtung. Der Strom fließt durch die verschiedenen Solenoide der Steuerventile, wenn ein elektrischer Impuls zur Einwirkung gebracht wird, und die Impulse werden durch die elektrischen Zeitkonstanten der /?C-Netzwerke in den verschiedenen Stromzweigen bestimmt Und kommen nacheinander zur Wirkung, so daß automatisch der Prüfvorgang zur Durchführung kommt.

In F i g. 1 bezeichnet 1 ein Förderband zum Zuführen der Teile 2 zu der Prüfstation 3, an der die Prüfung auf Undichtigkeitsstellen stattfindet. Die mit 2 bezeichneten Teile sind als Motorblöcke eines

Automobils dargestellt und haben Hohlräume in Form der Zylinder und der Ventilöffnungen. An der Station 3 wird der Motorblock 2 durch einen Stempel 4 angehalten, der gegen die Vorderseite des Motorblockes wirkt und ihn gegen Anschlagblöcke 5 und 6 am hinteren Ende des Blockes drückt. Verschlüsse 7, 8 zum Abdecken der Ventilöffnungen und des Kurbelwellengehäuses im Block sind vorgesehen, und der Stempel 4 hat einen Verschluß 9, der die öffnung an der Vorderseite des Motorblockes verschließt, die zu der Wasserpumpe führt. Der Verschluß 8 ist schematisch durch einen Elektromagneten 10 betätigt dargestellt, wobei ein Ansatz 11 einen Schalter 12 zum Einleiten des Prüfvorganges betätigt. Der Stempel 4 und die Verschlüsse 7 und 8 werden automatisch in der gewünschten Reihenfolge betätigt, und der Verschluß 8 ist derjenige, der zuletzt betätigt wird, so daß, bevor der Prüfvorgang beginnt, sämtliche öffnungen geschlossen sind.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Prüfgerät in schematischer Form. Eine Anordnung 15 liefert das Druckmedium mit hohem Druck, beispielsweise liefert sie Luft von einem Druck von 8,5 kg/cm². Eine Leitung 18, die von der Druckvorrichtung 15 ausgeht, verzweigt sich und führt zu dem zu untersuchenden Teil 2, zu dem Ballasttank 16 und zu einem Differentialdruckmeßgerät 17. Die von der Vorrichtung 15 gelieferte Luft durchfließt eine Filteranordnung 19 und die Leitung 18 und einen Druckregler 20, in dem der Druck von 8,5 kg/cm² auf 3,2 kg/cm² reduziert wird. Hinter dem Druckregler 20 ist in der Leitung 18 ein Ventil 21, das normalerweise geschlossen ist und durch eine Solenoidspule schnell gefüllt wird, angeordnet, und ferner sind bei hohem Druck bzw. niedrigem Druck in Tätigkeit tretende Schalter 22, 23 vorgesehen; ein normalerweise geöffnetes Auslaßventil 24 verbindet die Leitung 18 mit dem umgebenden Raum. Die bei hohem Druck arbeitende Schalteranordnung 22 hat einen mehrpoligen Schalter mit einer normalerweise geöffneten Kontaktstrecke 22 a, die bei einem Druck von 3,2 kg/cm² schließt, und eine normalerweise geschlossene Kontaktstrecke ,220, die bei einem Druck von 2,5 kg/cm² unterbricht. Der bei niedrigem Druck schaltende Schalter 23 ist daher normalerweise geöffnet bei Drucken über 2,5 km/cm² und geschlossen bei 2,5 kg/cm² und darunter. Zwischen den auf niedrigen Druck ansprechenden. Schalter 23 und dem Auslaßventil 24 ist an die Leitung 18 eine Abzweigung 18 α angeschlossen, die zu dem Meßinstrument

17 und dem Ballasttank 16 führt. Ein Zweig 18 b führt von der Abzweigung 18 α zu der einen Verschlußvorrichtung 7 und liefert Druckluft dem Hohlraum des Motorblockes, während die gegenüberliegende Seite des Motorblockes durch den Verschluß la verschlossen ist. An der Abzweigungsleitung 18ft ist ein durch eine Solenoidspule gesteuertes normalerweise geöffnetes Prüfventil 25 vorgesehen. Die Abzweigung 18 α hat ein durch eine Solenoidspule gesteuertes, normalerweise geschlossenes Ventil 26 und trennt den Ballast-Hohlraum 16 und die Meßvorrichtung 17 von dem übrigen Teil der Meßanordnung, wenn keine Messung stattfindet. Die Abzweigung

18 a ist mit den beiden Kammern 27 und 28 beiderseits der Membran 29 gemäß den F i g. 2 und 3 verbunden, und zwar mittels der Leitungen 18 c und ISd, wobei letztere mit dem Tank 16 verbunden ist. Ein normalerweise seöffnetes. durch eine Solenoidspule betätigtes Ventil 30 ist in der Leitung 18 a zwischen den Leitungen 18 c und 18 d vorgesehen und mit den Kammern 27 und 28 des Meßgerätes 17 verbunden. Wenn dieses Trennventil 30 geschlossen ist, ist die Hochdruckkammer 28 des Meßinstrumentes 17 mit dem Ballastraum 16 verbunden und getrennt gegenüber der Niederdruckkammer 27, die, wenn die Ventile 25 und 26 geöffnet sind, mit dem Motorblock 2 verbunden ist.

ίο Um eine Undichtigkeitsprüfung durchzuführen, wird das Auslaßventil 24 geschlossen, und das schnell füllende Ventil 21 wird geöffnet, so daß Luft von einem Druck von 3,2 kg/cm² durch die Leitung 18 und die Leitung 18 d zu dem normalerweise geöffneten Ventil 25 und zu den Hohlräumen des Motorblocks 2 geleitet wird. Wenn ein Druck von 3,2 kg/cm² in der Leitung 18 erreicht ist, schließt der Hochdruckschalter 22 und leitet durch seinen Steuerkreis den nächsten Schritt des Prüfvorganges ein und schließt das schnell die Anordnung füllende Ventil 21. Es wird dann das Ventil 24 geöffnet, so daß Luft aus der Leitung abgelassen wird, bis ein Druck von 2,5 kg/cm² erreicht ist, und in diesem Zeitpunkt schließt der bei niedrigem Druck ansprechende Schalter 23 das Auslaßventil 24, so daß Luft unter einem erhöhten Druck in der Anlage gefangen ist. Nach einer bestimmten Zeitspanne, die so bemessen ist, daß ein stationärer Zustand angenommen ist, wird das Trennventil 26 geöffnet, so daß der Ballasttank 16 und die Kammern 27 und 28 des auf Druckunterschiede ansprechenden Instrumentes 17 mit dem Hohlraum in dem Motorblock verbunden sind. Nach einer weiteren Zeitspanne, in der sich das gesamte System stabilisiert hat, schließt das Trennventil 30, so daß der Ballasttank 16 mit der Hochdruckkammer 28 verbunden ist und die Niederdruckkammer 27 mit dem zu untersuchenden Motorblock 2 verbunden ist. Das Trennventil 30 wird eine bestimmte Zeitspanne, beispielsweise 5 see, geschlossen gehalten, so daß in dieser Zeitspanne Luft aus dem Motorblock 2 eventuell entweichen kann und einen Druckunterschied in dem Meßinstrument 17 bewirkt, der eine Durchbiegung der Membran 29 in F i g. 2 nach links zur Folge hat.

Das Druckmeßinstrument 17 ist im einzelnen in F i g. 3 dargestellt und hat eine Niederdruckkammer 27 und eine Hochdruckkammer 28 an der anderen Seite der Membran 29. Beiderseits der Membran 29 sind Elektroden 33 und 34 auf Halterungen in den Seitenwandungen der Kammer angeordnet; die Elektroden sind mittels der Leitungen 35 und 36 mit dem Generator 37 verbunden, der ein Röhrengenerator ist und einen Wechselstrom von 50 000 Hz liefert. Der Generator 37 ionisiert den Raum zwischen den Platten 33 und 34, wobei dieselben in gleicher Weise geladen werden. Wenn jedoch die Membran nach der einen Seite oder nach der anderen Seite durchgebogen wird, so wird die eine Platte 33 oder die andere Platte 34 negativ geladen, während die andere Platte positiv geladen wird, und es ergibt sich eine Spannung, die direkt proportional der Verschiebung der Membran 29 ist, wobei die Verbiegung der Membran 29 wiederum dem Druckunterschied in den Kammern 27 und 28 proportional ist. Auf diese Weise bildet das Meßinstrument 17 einen Wandler, der eine mechanische Bewegung in eine elektrische Spannung umwandelt. Die sich infolge der Durchbiegung der Membran 29 ergebende Spannungsände-

rung wird durch den Kathodenverstärker 38 in einen Strom umgewandelt, wobei der Kathodenverstärker an eine als Meßinstrument 39 dargestellte Wiedergabevorrichtung angeschaltet ist, die den Unterschied der Drucke und damit die Größe der Undichtigkeit angibt. Wenn während eines Versuches die Nadel 40 des Meßinstrumentes für die vorgeschriebene Zeitdauer den Wert Null behält, so wird dadurch charakterisiert, daß keine wesentliche Undichtigkeit in dem

24-Volt-Leitung mit der Gatterelektrode 59 eines Silizium-Steuergleichrichters QU. Der Silizium-Steuergleichrichter Q11 liegt in Serie mit einer Lampe 45, die für den Ausschluß eines Prüflings 5 maßgeblich ist, an der 24-Volt-Leitung, so daß, wenn entweder das Relais 43 oder 43 α Strom schließt, der Strom durch die Lampe 45 fließt. Das Relais 44 andererseits ist normalerweise geschlossen und verbindet die eine Seite der 24-Volt-Leitung mit zu untersuchenden Gegenstand vorhanden ist. Wenn io der Gatterelektrode 60 eines zweiten Silizium-Steuerdie Nadel 40 des Meßinstrumentes 39 nach links gleichrichters Q12, wobei eine Kontaktstrecke A 7 ausschlägt, so ist dadurch angezeigt, daß eine Un- eines Schrittschaltwerkes 86 an die genannte Gatterdichtigkeit in dem Teil 2 vorhanden ist, und die Größe elektrode angeschlossen ist. Wenn ein Stromimpuls der Undichtigkeit kann durch die Ablenkung der der Gatterelektrode des Gleichrichters Q12 zugeführt Nadel bestimmt werden. Wenn andererseits die Nadel 15 wird, leitet er Strom der 24-Volt-Leitung durch die 40 sich nach rechts bewegt, so wird dadurch zur Lampe 46 und zeigt an, daß der Prüfling keine UnAnzeige gebracht, daß das Meßgerät nicht ordnungs- dichtigkeitssteilen aufweist und brauchbar ist. gemäß arbeitet. Wenn sich die Nadel 40 des Meßinstrumentes 39

Das Anzeigeinstrument 39 des Meßinstrumentes in F i g. 4 in der mittleren Stellung befindet, so fallen 17 gestattet, optisch das Vorhandensein einer Un- 20 Lichtstrahlen auf die Fotozellen 53 und 54 und erdichtigkeit und die Größe der Undichtigkeit zu er- regen die Relais 55 und 56, so daß die Kontaktkennen, und betätigt ein optisches Steuergerät 42, das strecken 43 und 43 α geöffnet werden und die Konin den F i g. 4 und 5 dargestellt ist und Relais 43 taktstrecke 44 geschlossen ist. Wenn nach einer vor-■ und 44 zum Aussondern oder Weiterleiten eines bestimmten den Prüfvorgang umfassenden Zeitspanne Prüflings steuert. Die Relais 43 und 44 steuern den 25 der Schalter A 7 geschlossen wird, während die Kon-Mechanismus, der den Motorblock 2 auf dem taktstrecken 43 und 43 a geöffnet sind und die Kon-Förderband 1 behält, wenn das Meßresultat positiv taktstrecke 44 geschlossen ist, ist ein Stromkreis war; wenn jedoch das Meßresultat negativ war, wird vervollständigt, der den Siliziumgleichrichter Q12 der Block von dem Förderband entfernt, oder die zündet und einen Stromfluß durch die Lampe 46 Relais bewirken eine Marke auf dem Motorblock 30 bewirkt, der zum Ausdruck bringt, daß in dem Prüfzwecks Überarbeitung desselben. Bei der dargestellten ling sich keine Undichtigkeit befindet und der Prüfling brauchbar ist. Wenn andererseits während der die Prüfung umfassenden Zeitspanne die Nadel 40 des Meßinstruments 39 sich zu der in F i g. 5 dar-35 gestellten Lage verstellt, so wird der Schlitz 47 α des einstellbaren Armes 47 verdeckt, und die Nadel unterbricht dann das Lichtbündel zu der Fotozelle 53, so daß die Relaiswicklung 55 nicht erregt wird und die Kontaktstrecke 43 in den geschlossenen Zustand

Nadel 40 in verschiedene Winkelstellungen in bezug 40 übergeht und die Kontaktstrecke 44 unterbrochen auf den Nullpunkt der Instrumentenskala gebracht wird. Es besteht dann ein Stromkreis durch die Konwerden können. Zweckmäßigerweise haben die Arme taktstrecke 43 zu der Gatterelektrode 59 des Silizium-47 und 48 Schlitze 47 a und 48 a, die sich in der gleichrichters Q11, was ein Zünden desselben und Längsrichtung erstrecken und vor einem horizontalen einen Stromfluß durch die Relaislampe 45 zur Folge Schlitz 49 angeordnet sind, der in der Skala des 45 hat, und die letztere kennzeichnet, daß das unterMeßinstrumentes 39 vorgesehen ist. Von einer Licht- suchte Werkstück eine Undichtigkeit aufweist. Da quelle 50 erzeugtes Licht wird durch eine Öffnung der Schalter 44 dann geöffnet ist, kann ein Strom-51 in der Blendenplatte 52 durch den horizontalen kreis durch die ein brauchbares Werkstück charakte-Schlitz 49 in der Skalenplatte des Meßinstrumentes risierende Lampe 46 nicht geschlossen werden. Wenn und dann durch die Schlitze 47 a und 48 a in den 50 die Lampe 40 des Meßinstrumentes 39 nach der enteinstellbaren Armen 47 und 48 geleitet, so daß es gegengesetzten Seite, d. h. nach rechts, ausschlägt, auf die Fotozellen 53 und 54 fällt und dieselben
stromführend macht. Die Fotozellen 53 und 54 liegen
in Stromkreisen, die die Relaiswicklungen 55 bzw. 56
und Stromquellen 57 bzw. 58 umfassen. Die Relais- 55 Versagen der Meßapparatur angezeigt. Um dieses wicklung 55 betätigt einen doppelpoligen Relais- der Bedienungsperson anzuzeigen, unterbricht, ähnschalter mit den getrennten Kontakten 43 und 44, lieh wie zuvor erörtert wurde, die Nadel 14 die auf während die Relaiswicklung 56 eine Kontaktstrecke

43 α parallel zu der Kontaktstrecke 43 steuert. Wenn

die Relaiswicklung 55 erregt wird, wird die Relais- 60 wird geschlossen und der Siliziumgleichrichter Q11 Kontaktstrecke 43 geöffnet und die Kontaktstrecke gezündet, so daß die Lampe 45 aufleuchtet. Wenn

44 geschlossen; ist die Relaiswicklung 55 nicht erregt, so wird die Kontaktstrecke 43 geschlossen und die Kontaktstrecke 44 geöffnet. Wenn die Relaiswicklung

56 erregt wird, wird die Kontaktstrecke 43 α ge- 65 person wird ihre Aufmerksamkeit der Prüfvorrichöffnet; wird die Relaiswicklung 56 nicht erregt, so tung zuwenden.

Ausführungsform steuern die Relais 43 und 44 Anzeigelampen 45 und 46, es ist jedoch auch möglich, daß durch die Relais automatisch die Weiterleitung des Maschinenblockes gesteuert wird.

Die in den F i g. 3 bis 5 dargestellte optische Steuerung umfaßt winkelmäßig versetzte Arme 47 und 48 auf der Vorderfläche des Meßinstrumentes 39, die in bezug auf die Achse der ablenkbaren

was dann erfolgt, wenn an der Niederdruckseite in der Kammer 27 des Meßgerätes 17 der höhere Druck als an der Hochdruckseite 28 herrscht, so wird ein

die Fotozelle 54 gerichteten Lichtstrahlen, die Relaiswicklung 56 wird nicht erregt, und das Relais 43 a

in dieser Weise mehrere Werkstücke ausgeschieden wurden, bildet dies ein Anzeichen dafür, daß die Anlage nicht in Ordnung ist, und die Bedienungs-

wird diese Kontaktstrecke geschlossen. Die Relais 43 und 43 a verbinden den positiven Pol einer

Die Fig. 6 bis 10 zeigen den Verteilerblock 64 zum Verbinden der verschiedenen Ventile und ande-

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ren Teilen der Prüfvorrichtung. F i g. 6 zeigt die Rückseite des Instrumentes mit den Steuerventilen 21, 24, 25, 26 und 30 und dem Meßinstrument, alle an dem Verteilerblock 64 angeordnet, der ein aus Metall gegossener Block sein kann. Der Verteilerblock 64 wiederum ist auf einem Rahmen 62 an der Rückseite der Platte 63 angeordnet, wobei die Platte

63 das Meßinstrument 39, den Druckmesser und die optische Anzeigevorrichtung 42 und die von Hand einstellbaren Prüfschalter u. dgl. trägt. Die Anordnung der Teile auf dem aus Metall bestehenden Verteilerblock 64 verringert Fehler, die auf Temperaturunterschiede zurückgehen können, und verringert die Trägheit der Meßvorrichtung, da es nur verhältnismäßig kurze Verbindungswege gibt, und verringert dadurch die Zeit, die zum Annehmen eines stationären Zustandes vor Durchführung einer Druckprüfung erforderlich ist; ferner ergibt sich eine gedrungene Bauweise in unmittelbarer Nähe der zu prüfenden Gegenstände.

Vergleicht man Fig. 6 und 2. so erkennt man, daß das die Druckunterschiede messende Meßinstrument 17 an der Hinterseite des Verteilerblockes

64 angeordnet ist, wobei die Verbindungen 18 c und 18 d zu den beiden Druckkammern führen. Das

. Trennventil 30 für die die Druckunterschiede messende Meßvorrichtung 17 ist an der linken unteren Seite in F i g. 6 dargestellt, und neben dem Trennventil 30 befindet sich das Abschlußventil 26. Das Füllventil 21 ist zwischen dem Abschlußventil 26 und dem Prüfkreisventil 25 angeordnet. Das Auslaßventil 24 ist oberhalb des Prüfkreisventils 25 rechts von dem Meßinstrument 17 angeordnet. Diese Teile sind sämtlich an dem Verteilerblock 64 angeschraubt und mit den übrigen Teilen durch Verbindungsleitungen und Anschlußöflnungen verbunden, die sich in dem Verteilerblock befinden. F i g. 7 ist eine Rückansicht des in F i g. 6 dargestellten Verteilerblockes, wobei die Ventile nur gestrichelt dargestellt sind, um die Verbindungswege des für die Zwecke der Prüfung verwendeten Druckmediums anzuzeigen. F i g. 8 ist eine von unten betrachtete Darstellung des Verteilerblockes 64, während die.Fig. 9 und 10 die beiden Seitenansichten wiedergeben. Wie aus den F i g. 7, 9 und 10 zu ersehen ist, hat der Ballasttank 16 die Form eines zylindrischen Hohlraumes, der vom einen Ende des metallischen Verteilerblockes 64 eingebohrt ist und einen Verschluß 65 aufweist. Das für die Zwecke der Prüfung verwendete Druckmedium, nämlich Druckluft, tritt von der Druckquelle 15 in den Block 64 durch den Kanal 66 ein, der vertikal eingebohrt ist. Das Druckmedium fließt dann horizontal durch den Kanal 67 zu der Öffnung 68 an der Vorderseite des Verteilerblockes 64, die mit dem Druckregler 20 in Verbindung steht, und von dem Druckregler durch einen Kanal und die Öffnung 69 zu dem Füllventil 21. Es ist offensichtlich, daß die hier genannten Kanäle und Öffnungen eingebohrte Löcher in dem Block 64 sind, wobei die Löcher als Zuführungsöffnungen dienen oder an einem Ende oder beiden durch Stopfen verschlossen werden und daß andere Bohrungslöcher in die Kanäle eingebohrt werden, um entsprechende Anschlußöffnungen zu bilden. Druckluft strömt durch das Füllventil durch die Öffnung 70 in den horizontalen Kanal 71, der sich in F i g. 7 nach links erstreckt, und durch die Öffnung 72 zu dem normalerweise geschlossenen Abschlußventil 26. Luft strömt auch von dem Füllventil 21 durch den Kanal 71 nach rechts und tritt durch die Öffnung 73 in das zum Prüfkreis führende Ventil 25. Luft strömt von dem Prüfkreisventil 25 durch die Öffnung 74 in den Kanal 75 des Blockes 64 und von dort durch einen Schlauch 76 zu dem zu prüfenden Gegenstand. Luft fließt auch in dem Kanal 71 nach rechts zu dem vertikalen Kanal 77 und dann durch die Öffnung 78 zu dem Auslaßventil 24 und von dem Ventil durch die Öffnung 79 in den mit der Außenluft in Verbindung stehenden Kanal 80.

Wenn das Abschlußventil 26 geöffnet ist, gegestattet es eine Luftströmung vom linken Ende des Kanals 71 in den Kanal 81 und dann durch den vertikalen Kanal 82 und die Öffnung 83 zu der Niederdruckkammer des den Druckunterschied messenden Meßgerätes. Diese Luft fließt auch durch das normalerweise offene Trennventil 30 in den vertikalen Kanal 84 und durch die Öffnung 85 durch die Hochdruckkammer des Meßgerätes 70, wobei die Öffnung 85 direkt die Hochdruckkammer mit dem Ballasttank 16 verbindet. Die von der Druckluftquelle 15 dem Verteilerblock 64 zugeführte Luft wird vollständig innerhalb des Verteilerblockes und der an dem Block befindlichen Ventile so verteilt, daß sich kurze Verbindungsleitungen ergeben und zwischen dem Druck-' medium Wärmeleitung in sämtlichen Kammern und Kanälen besteht, die einen Ausgleich zur Folge hat. Da das Abschlußventil 26 normalerweise geschlossen ist, wird die Luft, die in dem Instrument 17 zur Anwendung gelangt, in dem Ballast-Tank 16 und den Kammern 27 und 28 des Instrumentes gehalten, und diese Luft unterliegt nur dem Druck des Druckmediums in dem Kanal 71, wenn zur Durchführung des Versuches das Abschlußventil 26 geöffnet wird. Wie die F i g. 6 bis 10 zeigen, weist der Verteilerblock 64 eine Nut für ein elektrisches Kabel auf, das Strom den verschiedenen Ventilen und dem Meßinstrument zuführt.

Fig. 11 veranschaulicht die allgemeine Anordnung und Verbindung der elektrischen und mechanischen Teile der Prüfvorrichtung, so daß sich eine automatische Steuerung der Prüfung ergibt. In Fig. 11 leitet der Startschalter 12, der bei dem letzten Verschließen des Motorblockes 2 betätigt wird, den Prüfvorgang ein. Beim Einschalten erregt der Schalter 12 einen Motor zum Ingangsetzen des rotierenden Schrittschaltwerkes 86, das noch anschließend zur Erörterung gelangt und die Schaltfolge und die Schaltzeiten der verschiedenen Prüfschritte steuert. Gleichzeitig hat das Schließen des Schalters 12 den Anschluß der pneumatischen Steuerorgane, die in Fig. 11 mit 87 bezeichnet sind und die verschiedenen durch Solenoidspulen gesteuerten Ventile 21, 24, 25, 26, 30 und das Meßinstrument 17 umfassen, zur Folge. Das Schrittschaltwerk 86 und die pneumatische Steuerung 87 sind durch die Leitung 88 miteinander verbunden, und beide erhalten elektrischen Strom über die Leitungen 90 und 88 von einem Stromversorgungsgerät 89. Das Stromversorgungsgerät 89 liefert Gleichstrom einer gewünschten Spannung, die beispielsweise 24 V betragen kann, an verschiedene Stufen. Strom wird dem Stromversorgungsgerät 89 von der Leitung 91 mit einer Frequenz von 60 Hz und einer Spannung von 110 V zugeführt, und aus dieser elektrischen Leitung wird durch Gleichrichtung eine stabilisierte Gleichspannung von 24 V erzeugt. Es ist zu beachten, daß der über die Leitung 92 zugeführte Strom von 60Hz und HOV der Relais-Steuerstufe 93 züge-

führt wird, die die in F i g. 4 dargestellten Relais-Wicklungen 55 und 56 zur Steuerung der Kontaktstrecken 43 und 43 α enthält.

Der Verteilerblock 64 der pneumatischen Steuervorrichtung wird automatisch durch den rotierenden Schalter 86 und die pneumatische Steuerung 87 für die Zwecke der Durchführung der Prüfvorgänge in der Prüfvorrichtung 17 gesteuert, und die Prüfvorrichtung ist mit der optischen Wandlerstufe 42 für die Zwecke der Steuerung der Kontaktstrecken 43, 43 α ίο und 44 in der Steuervorrichtung 93 zwecks Steuerung der Ausgangsstufe 94. Es ist in F i g. 11 zu beachten, daß die optische Wandlerstufe 42 mit dem Meßinstrument 39 verbunden ist und die Ausgangsstufe 94 dem Zwecke dient, die Lampen 45 und 46 zu betätigen, welche ein Ausschußprodukt bzw. ein brauchbares Produkt kennzeichnen. Die Ausgangsstufe ist ferner mit einer Anzeigevorrichtung 96 verbunden, die das Vorliegen einer starken Undichtigkeit kennzeichnet. Die pneumatische Steuerstufe 87 umfaßt ferner eine Zeitsteuerstufe 99 zur Steuerung des rotierenden Schrittschaltwerkes.

F i g. 12 veranschaulicht schematisch einen elektrischen Stromkreis gemäß der Erfindung zur automatischen Steuerung der verschiedenen Schaltelemente in der vorgeschriebenen zeitlichen Folge zwecks Durchführung des Prüfvorganges und weist nur wenige mechanische Schalter und Relais auf, wodurch das Auftreten von Fehlern verringert ist und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird. An Stelle üblicher Relais sind in Fig. 11 Silizium-Dioden und Silizium-Steuergleichrichter in den Zweigen der verschiedenen Steuerstufen vorgesehen, wobei ein elektrisches Zeitsteuerwerk die Schaltfolge der verschiedenen Zweige steuert. Die verschiedenen Zweige der Schaltung umfassen je die Solenoidspule für ein betreffendes Ventil 21, 24, 25, 26 und 30 und ein .RC-Netzwerk zur Steuerung des Schrittschaltwerkes, so daß die erforderliche Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Schritten an der Undichtigkeitssteuervorrichtung gewährleistet ist. Das Schrittschaltwerk 86 hat Abgriffkontakte 86.4 und 86 B, welche nacheinander in verschiedene Stellungen geschaltet werden ..und die Stromzweige erregen, welche die Solenoidspule zur Steuerung der Ventile und zur Steuerung der Zeitfolge des Zeitschaltwerkes steuern.

Im nachfolgenden Text soll die Wirkungsweise'der Schaltung und gleichzeitig damit die Wirkungsweise der Prüfvorrichtung beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung eines jeden Zweiges der Stromkreisanordnung in der linken oberen Ecke der Fig. 12, insoweit es sich um die Steuerung des Schrittschaltwerkes 86 handelt, wird das Bezugszeichen A in jedem Zweig verwendet; für die Steuerung der Ventile wird das Bezugszeichen B verwendet, und die nacheinander durch das Schrittschaltwerk 86 zur Schließung gelangenden Zweige erhalten die Bezugsziffern 1 bis 8. Es werden ferner Dioden durch das Bezugszeichen D und Siliziumsteuergleichrichter durch das Bezugszeichen Q bezeichnet, die elektaschen Kondensatoren werden mit C bezeichnet, die Solenoidspulen für das Schrittschaltwerk mit SR und die Kontaktstrecken mit SW und Widerstände mit R. Zusätzlich zu dem rotierenden Schalter 86 sind vier rotierende Schalter 100, 101, 102 und 103 in den verschiedenen Prüfzweigen der F i g. 12 dargestellt. Diese vier Schalter 100 bis 103 sind auf einer Welle angeordnet für die Zwecke der Einzelprüfung von Werkstücken oder parallel an das Schrittschaltwerk 86 angeschaltet. Das Schrittschaltwerk 86 hat ein Schaltrad 104 zum Weiterschalten der Kontaktarme 86/4 und 86 B in die verschiedenen Schaltstellungen, und das Schaltrad 104 wird durch eine Sperrklinke 106 geschaltet, die durch die Solenoidspule SR 14 gesteuert wird.

Wenn ein Prüfling 2, beispielsweise ein Motorblock, ein Motorkopfteil oder ein Verteilerblock od. dgl., der eine Höhlung aufweist, in bezug auf eine Undichtigkeitsstelle geprüft werden soll und in die Prüfstellung gebracht ist und abgedichtet wurde, wird der Schalter 12 eingeschaltet, um den Prüfvorgang einzuleiten. Wenn der Schalter 12 betätigt wird, wird ein elektrischer Impuls durch die Trenndiode D 14 und den Serienwiderstand R 14 von 500 Ohm der Gatterelektrode des Silizium-Steuergleichrichters β14 zugeleitet und zündet denselben. Das Zünden des Gleichrichters Q 14 bewirkt einen Strom durch die Solenoidspule SR 14.

Derselbe Stromimpuls fließt durch die Trenndiode D17 und den Serienwiderstand R17 von 1000 Ohm zu der Gatterelektrode des Siliziumgleichrichters Q17 und bewirkt eine Zündung desselben. Wenn der Gleichrichter Q16 zuvor stromführend war, schaltet Q17 den Gleichrichter β16 ab über den Kondensator Cl von 3 μ¥.

Ein Impuls des Startschalters 12 durchfließt die Trenndiode D 13 und den Serienwiderstand R 13 von 1000 Ohm und gelangt zu der Gatterelektrode des Gleichrichters β 13. Der Gleichrichter β 13 wird gezündet und führt dann einen Strom von der positiven Klemme der 24-V-LeitungLl zu der negativen Leitung L 2 und bildet eine Verbindung mit der negativen Leitung L 2 für den Steuerstromkreis der SoIeniodspule, welcher die Silizium-Steuergleichrichter Ql bis β 7 und die Solenoidspulen für die Steuerventile 24, 21, 25, 26 und 30 und die übrigen Steuerorgane enthält.

Der durch den Startschalter ausgelöste Impuls wird durch die Trenndiode D 9 und den Widerstand R9 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters Q 9 zugeführt. Wenn der Gleichrichter Q 9 zündet, wirkt er über die Kondensatoren C 2, C 3 und C4 von je 0,8 μΡ, von denen jeder mit der Anode des Gleichrichters β 9 verbunden ist, und schaltet die Anzeigelampe 45 oder 46, welche zuvor erregt war, ab. Wenn die Wicklung SR 14 vollständig erregt ist, bewirkt sie die öffnung der normalerweise geschlossenen Kontaktstrecke SW 14, und es wird dann der Strom durch den Gleichrichter β 14 unterbrochen. Wenn die Kontaktstrecke SR 14 geöffnet wird, werden das Sperrad 104 und das Schrittschaltwerk 86 aus der Stellung 1 in die Stellung 2 übergeschaltet. Mit anderen Worten ist der letzte Steuerschritt, der nach Erregung eines Stromzweiges auftritt, die Erregung des Schrittschaltwerkes 86 zwecks Auslösung eines Steuerimpulses für den nächsten Steuerzweig.

Fig. 12 zeigt links unten eine Spannungsregelungsvorrichtung Zl, die die Spannung an der Leitung zu dem Stromabnehmer 86,4 und den Zeitsteuerkreis im wesentlichen konstant hält, damit sich reproduzierbare Ergebnisse erzielen lassen.

In der Schaltstellung 2 des Schrittschaltwerkes 86 B wird die 24-V-Gleichspannung über die Trenndioden DB 2 und DB 2 A und die Serienwiderstände RB 2 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Siliziumgleichrichters β 1 zugeführt. Dementsprechend wird

der Gleichrichter Q1 gezündet und erzeugt einen Strom durch die Solenoidspule des normalerweise geöffneten Auslaßventils 24, so daß letzteres geschlossen wird. Dieselbe 24-V-Stromquelle leitet Strom durch die anderen Dioden DB 2 B und DB 2 C und den Serienwiderstand RB 2 A von 1000 Ohm zu dem Gatter des Gleichrichters Q 2. Der Gleichrichter Q 2 wird gezündet und erregt die Solenoidspule des normalerweise geschlossenen Füllventils 21, so daß dasselbe geöffnet wird und die Prüfvorrichtung 2 mit Luftdruck von einem Druck von 3,2 kg/cm² gefüllt wird.

Während das Schrittschaltwerk 86 sich in der Schaltstellung 2 befindet, durchfließt Strom mit einer Spannung von 24 V durch die Trenndiode DA 2 zu dem in F i g. 1 dargestellten Hochdruckschalter 22, der normalerweise geöffnete Kontakte 22 a hat. Wenn der Druckkontakt 22 a des Schalters 22 sich schließt, wird ein Stromkreis durch den Widerstand R15 zu dem eine Schicht aufweisenden Transistor Q15 geleitet. Der Transistor Q15 hat einen Vorspannungswiderstand R15A, der den Strom zu der Basiselektrode des Transistors begrenzt. Ein Entladewiderstand R15B ist zwischen der Basiselektrode des Transistors und der negativen Spannungsleitung eingeschaltet. Wenn der Hochdruckschalter 22 nicht geschlossen wird, weil der Prüfling eine sehr starke Undichtigkeit hat, so fließt ein Strom durch die Trenndiode DA 2 A und den einstellbaren Widerstand RA 2 von 100 000 Ohm zu der Emitterelektrode des Transistors Q15. Der den Zwecken der Zeitsteuerung dienende Widerstand RA 2 bestimmt die elektrische Zeitdauer des .RC-Netzwerkes, welches aus dem 100 000-Ohm-Widerstand und dem 100 iiF Kondensator C 5 besteht, und nach Ablauf dieser Zeitspanne wird der Gleichrichter Q15 gezündet und erzeugt einen Impuls, der durch die Trenndiode D14 A und den Serienwiderstand R14 der Gatterelektrode des Gleichrichters Q14 zugeführt wird. Der Gleichrichter Q14 wird gezündet und erregt die Wicklung SR14, welche das Schrittschaltwerk 86 in die Schaltstellung 3 überschaltet sowohl für den den Zeitablauf bestimmenden Stromkreis A als auch für den die Steuer-Solenoid-Spulen enthaltenden Stromkreis B. Wenn die Solenoidspule SR14 vollständig erregt ist, wird die Schaltstrecke SW14 geöffnet und der Gleichrichter Q14 gesperrt.

In der Schaltstellung 3 fließt in dem die Solenoidspulen enthaltenden Stromkreis B, falls der normalerweise geschlossene Kontakt 22b des Hochdruckschalters 22 keine sehr starke Undichtigkeitsstelle anzeigt, ein Strom durch die Trenndiode D10 und den Serienwiderstand R10 von 1000 Ohm zu der Gatterelektrode des Gleichrichters Q10. Dadurch wird der Gleichrichter Q10 gezündet und bewirkt über den Kondensator C 2 die Sperrung des Gleichrichters Q 9. Eine Erregung des Gleichrichters Q10 erzeugt einen Stromfluß durch die für das Auftreten einer starken Undichtigkeit maßgebliche Lampe 96 und erzeugt ein Spannungsgefälle von 4 Volt an dem Widerstand RlQA von 30 Ohm. Die 4 Volt werden durch die Trenndiode DlOA und die Trenndiode D 8 und den Widerstandi?8 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters Q 8 zugeführt. Wenn der Gleichrichter Q 8 gezündet wird, wird der Gleichrichter Q13 über den Kondensator C8 abgeschaltet. Das Abschalten des Gleichrichters Q13 öffnet die Stromkreise, welche die Gleichrichter Q1 bis Q 7 enthalten, und macht sämtliche Ventile 24, 21, 25, 26 und 30 unwirksam. Das pneumatische Steuersystem geht dann in seine ursprüngliche Stellung zurück, in der das Füllventil 21 und das Trennventil 26 geschlossen sind und das Auslaßventil 24, das Prüfkreisventil 25 und das Trennventil 30 geöffnet sind und die Leitung 18 durch das Auslaßventil 24 mit dem umgebenden Raum in Verbindung steht. Die 4 Volt, die von dem den Gleichrichter Q10 enthaltenden Zweig herrühren, werden über die Trenndiode D1 und den Serienwiderstand R1 von 100 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters Q14 zugeführt. Der Gleichrichter Q14 zündet dann und, weil die Schalterkontakte .W14,4 geschlossen sind, wenn das Schrittschaltwerk 86 nicht die Ausgangsstellung innehat, werden die 4 Volt kontinuierlich dem Gleichrichter Q14 zugeführt und letzterer wird intermittierend gezündet, bis das Schrittschaltwerk 86 die Ausgangsstellung Nr. 1 wieder einnimmt und die Schaltstrecke SW14 A geöffnet wird und die Spannung an der Gatterelektrode des Gleichrichters Q14 unterbrochen wird.

Dieselben von dem Gleichrichter Q10 erzeugten 4 Volt werden durch die Trenndiode D16, den Serienwiderstand R16 von 100 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters Q16 zugeführt, der dadurch gezündet wird. Das Zünden des Gleichrichters Q16 schaltet den Gleichrichter Q17 durch den 3 μΡ Kondensator Cl ab. Wenn der Gleichrichter Q16 gezündet ist, ergibt sich ein volles Stromgefälle an dem 100 Ohm, 10 Watt Widerstand R17, wodurch die positive Spannung an dem Kontaktarm 86 A des Schrittschaltwerkes aufgehoben wird.

Wenn der zu prüfende Gegenstand 2 keine Undichtigkeitsstellen oder nur eine kleine Undichtigkeitsstelle aufweist, arbeitet die Prüfvorrichtung in gleicher Weise wie zuvor beschrieben, nur die Kontaktstrecke 22 b des Hochdruckschalters 22 werden geöffnet, und der Gleichrichter Q10 wird nicht gezündet, und die Anzeigelampe 96 des zugeordneten Stromzweiges wird nicht erregt. Der normalerweise geöffnete Schaltkontakt 22 a des Hochdruckschalters 22 schließt in der mit Nr. 2 bezeichneten Stellung und liefert ein Potential von 22 V durch die Trenndiode DA 2, so daß wie zuvor das Schrittschaltwerk 86 in die Schaltstellung 3 geschaltet wird. Der Strom 2, enthaltend die Gleichrichter Q1 und Q 2, wird erregt, und dadurch werden das Füllventil 21 geöffnet und das Auslaßventil 24 geschlossen.

Wenn das Schrittschaltwerk 86 in die Schaltstellung Nr. 3 übergeht, wird eine Spannung von 24 V durch die Trehndiode DA 3 der Gatterelektrode des Transistors Q15 zugeführt, so daß letzterer stromführend wird. Das Zünden des Gleichrichters Q15 liefert einen Impuls durch die Trenndiode D14 A und den Widerstand R14 an das Gatter des Gleichrichters Q14 und bewirkt ein Zünden des letzteren, wodurch die Solenoidspule SR14 erregt wird und der Schaltarm 106 des Schaltrades 104 weitergeschaltet wird und das Zeitschaltwerk 86 in die Schaltstellung Nr. 4 gebracht wird. In der Schaltstellung Nr. 4 fließt Strom durch die Trenndiode DB 4 und den Widerstand RB 4 von 1000 Ohm zu der Gatterelektrode des Gleichrichters Q 4. Wenn der Gleichrichter Q 4 zündet, sperrt er durch den Umkehrkondensator C6 von 2,8 nF den Gleichrichter Q 2 und schließt das Füllventil 21. Gleichzeitig wird der Impuls durch die Trenndiode DB 4 A und den Widerstand RB 4 A von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters β 5

zugeführt. Der Gleichrichter O 5 zündet dann und schaltet über den Umschaltkondensator Cl von 2,8 μ¥ den Gleichrichter β 1 ab, und dadurch wird die Erregung der Solenoidspule des Auslaßventils 24 unterbrochen und das letztere geöffnet und der Druck aus dem Prüfsystem in die Luft abgelassen. Wenn der Druck in der Leitung 18 auf einen niedrigeren Wert abgesunken ist, beispielsweise auf 2,5 kg/cm², so wird der Niederdruckschalter 23 geschlossen und eine Spannung von 24 V durch die Diode DA 4 und die Trenndiode DB 4 B und DB 2 A und den Widerstand RB2 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters Q1 zugeführt. Dieser Impuls bewirkt eine Zündung des Gleichrichters ßl, und damit wird wiederum die Solenoidspule des Auslaßventils 24 erregt und letzteres geschlossen.

Gleichzeitig mit dem Schließen des Niederdruckschalters 23 fließt ein Strom durch die Trenndiode DA 4 A und den Widerstand R15 zu der Gatterelektrode des Transistors β 15, welcher wie zuvor stromführend wird und durch die Trenndiode D 14 A und den Serienwiderstand i?14 einen Impuls zu der Gatterelektrode des Gleichrichters Q 14 leitet. Das Zünden des Gleichrichters β 14 erregt die Solenoiddie Trenndiode D 14 A und den Serienwiderstand R 14 an die Gatterelektrode des Gleichrichters β 14. Der Gleichrichter Q 14 wird gezündet und erregt die Solenoidspule SR 14, und wenn letztere vollständig erregt ist, wird die Schaltstrecke SW 14 geöffnet, wodurch wiederum der Gleichrichter Q 14 gesperrt wird. Die Erregung der Solenoidspule SR 14 bewirkt eine Weiterschaltung des Schrittschaltwerkes 36 in die Schaltstellung 7.

In der Schaltstellung 7 findet die tatsächliche Messung statt, bei der festgestellt wird, ob sich ein Druckunterschied an dem Differentialdruck-Meßgerät 17 während einer vorgegebenen Zeitspanne einstellt. Die Weiterschaltung des Schaltarmes 86 b liefert eine Spannung von 24 V durch die Diode DB1 und den Serienwiderstand RB 7 von 1000 Ohm an das Gatter des Gleichrichters β 7. Dadurch wird der Gleichrichter β 7 gezündet und die Solenoidspule erregt und das Trennventil 30 geschlossen, damit die Messung

eingeleitet wird. Es ist zu beachten, daß das Trennventil 30 den Bezugshohlraum 16 des Blockes 64 und die Kammer 28 des Meßinstruments 17 von dem Hohlraum des Prüflings abtrennt. In der Schaltstellung 7 wird eine Spannung dem den Zeitablauf be

spule SR 14 und die Weiterschaltung des Schaltarmes 25 stimmenden Stromkreis durch die Trenndiode DA 7

106 und des Schaltrades 104, so daß das Schrittschaltwerk 86 die Schaltstellung 5 annimmt.

Die Schaltstellung 5 entspricht der ersten Stabilisierungsstellung, in der eine Spannung von 24 V durch die Trenndiode DA 5 und den veränderbaren, den Zeitablauf bestimmenden Widerstand RA 5 von 100 000 Ohm zugeführt wird. Der Widerstand RA 5 zusammen mit dem Kondensator C 5 bestimmt elektrisch eine Zeitspanne, bevor ein für eine Zündung ausreichender Spannungsanstieg sich an der Emitterelektrode des Transistors Q15 ergibt. Wenn der Transistor Q15 gezündet wird, erzeugt er einen Impuls durch die Trenndiode D 14 A und den Widerstand R 14 für die Gatterelektrode des Gleichrichters Q 14, und den einstellbaren Widerstand RA1 von 100 000 Ohm zugeführt.

Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, die bestimmt ist durch die Größe des Widerstandes RAl in Serie mit dem Widerstand R15 und dem Kondensator C 5 von 100 μΡ, wird der Transistor β 15 stromführend. Diese Zeitspanne beträgt im allgemeinen ungefähr 10 see, im Rahmen der Erfindung kann die Zeitspanne zwischen 5 und 15 see liegen. Wenn der Gleichrichter Q15 stromführend wird, wird ein Impuls durch die Trenndiode D 14 A und den Seriewiderstand R 14 an die Gatterelektrode des Gleichrichters Q 14 geliefert. Dieser Stromimpuls bewirkt ein Zünden des Gleichrichters β 14 und eine Er

weicher dann zündet und die Solenoidspule SR 14 er- 40 regung der Spule SR 14 und eine Weiterschaltung des regt. Die Erregung der Solenoidspule SR 14 wirkt auf Schrittschaltwerkes 86 in die Schaltstellung 8.

Wenn keine Undichtigkeit vorliegt, wird die 24-V-Spannung

den Schaltarm 106 und das Schaltrad 104 und hat eine Weiterschaltung des Schrittschaltwerkes 86 in die Schaltstellung 6 zur Folge. In der Schaltstellung 6 wird eine Spannung über die Trenndiode DB 6 und den Serienwiderstand RB 6 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters β 6 zugeführt. Wenn der Gleichrichter Q 6 zündet, wird die Steuerspule des normalerweise geschlossenen Abschlußdurch die normalerweise geschlossene Relaiskontaktstrecke 44 und die Kontaktstrecke A1 des Schrittschaltwerkes 86 Λ der Trenndiode D12 und durch den Serienwiderstand R12 von 1000 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters β 12 zugeführt. Wenn der Gleichrichter Q12 gezündet wird,

wird der Gleichrichter β 9 abgeschaltet durch die ventils 26 erregt und letzteres geöffnet, und es werden 50 Wirkung des Kondensators C 4 von 0,8 μΚ Die

Lampe 46 wird erregt und eine Spannung von 4 Volt an dem Widerstand R12 A von 30 Ohm erzeugt. Diese 4-Volt-Spannung wird durch die Trenndiode D12 A der Gatterelektrode des Gleichrichters β 8

die Hochdruckseite und die Niederdruckseite des zur Messung der Druckunterschiede vorgesehenen Meßinstrumentes 17 miteinander verbunden.

In der Stellung 6 bewirkt das Steuersystem eine

Zeitverzögerung des Prüfvorganges, während das Ab- 55 durch die Verbindung der Trenndiode D 8 und des schlußventil 26 geöffnet ist und einen Druckausgleich Serienwiderstandes R 8 von 100 Ohm zugeführt. Dadurch wird der Gleichrichter β 8 gezündet. Der Gleichrichter β 8 schaltet dann den Gleichrichter β 13 durch den Kondensator C 8 von 2,8 μΡ aus. 6o

in dem Prüfgerät bewirkt. Zu diesem Zweck wird ein Strom von einer Spannung von 24 V über die Trenndiode DA 6 und den einstellbaren 100 000-Ohm-Widerstand RA 6 der Emitterelektrode des Transistors β 15 zugeleitet. Die Zeitspanne vor dem Zünden des Transistors β 15 ist bestimmt durch die elektrische Zeitkonstante des 7?C-Netzwerkes, und es ist zu beachten, daß diese Zeiteinstellung abhängig ist von der Einstellung des veränderbaren Widerstandes RA und des 100 μΡ Kondensators C5. Nach einer bestimmten Zeitspanne, beispielsweise von 5 see zündet der Gleichrichter β 15 und liefert einen Impuls durch Die Unterbrechung des Stromkreises durch den Gleichrichter β 13 unterbricht sämtliche Solenoidzweige zur negativen Gleichspannungsleitung hin. Dieselbe 4-Volt-Spannung erscheint auch an dem Zweig, der den Gleichrichter β 12 bis zu der geschlossenen Schaltstrecke SW 14 A enthält. Auf diese Weise wird eine Spannung von 4 Volt über die Trenndiode D1 und den Serienwiderstand R1 der Gatterelektrode des Gleichrichters β 14 zugeführt,

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welcher weiter in aufeinanderfolgenden Schritten zur Zündung gebracht wird und das Schrittschaltwerk 86 in die Ausgangsschaltung 1 weiterschaltet, in der dann die Kontaktstrecke SW14A geöffnet ist. Das 4-Volt-Potential wird ebenfalls über die Trenndiode D16 und den Serienwiderstand R16 von 100 Ohm der Gatterelektrode des Gleichrichters β 16 zugeführt. Der Gleichrichter Q16 wird gezündet und schaltet über den Kondensator Cl den Gleichrichter Q17 ab- Dadurch ergibt sich das volle Spannungsgefälle an dem 100-Ohm-lO-Watt-WiderstandRYl, und die positive Spannung an dem Schaltarm 86 a und dem Zeitsteuerkreis entfällt. Wenn die Relaisstrecke 44 geschlossen ist, ist die ein brauchbares Werkstück charakterisierende Lampe 46 eingeschaltet.

Wenn das Werkstück 2 eine kleine Undichtigkeit hat, wird die obere Kontaktstrecke des Niederdruckschaltes 43 des Meßinstrumentes 17 geschlossen und der Schalter 44 des Meßinstrumentes 17 geöffnet. Daher kommt es nicht zu einer Zündung des Gleichrichters Q12 und damit zum Schließen des betreffenden Stromzweiges 2, es wird aber ein Impuls durch die Diode DIl und den Widerstand 11 an den Gleichrichter Q11 geliefert. Wenn der Gleichrichter Q11 zündet, wird die Lampe 45, die das Vorliegen • einer geringen Undichtigkeit anzeigt, erregt, während im übrigen die Anordnung in gleicher Weise arbeitet wie zuvor, insoweit der Gleichrichter Q12 betroffen ist. Der Stromzweig mit dem Gleichrichter Q12 wird durch die geöffnete Schaltstrecke 44 offengehalten.

Serienwiderstände RA 2 A bis RA 8 A sind in Serie mit den Steuerkreisen des Zeitschaltwerkes vorgesehen, damit ein zusätzlicher Strom an den Kontaktstellen fließt und keine trockenarbeitenden Kontaktstellen zur Anwendung gelangen.

Die vier von Hand betätigbaren Prüfschalter 100 bis 103 sind so geschaltet, daß sie verschiedene Stromzweige erregen, unabhängig von dem Zeitschalter 86, dadurch, daß von Hand die miteinander gekoppelten Umschaltvorrichtungen auf eine bestimmte Schaltstellung eingestellt werden, kann ein jeder der Schalter 100 bis 103 so eingestellt werden, daß ein bestimmter Stromzweig mit der Stromquelle verbunden wird, um das ordnungsgemäße Arbeiten des Stromkreises zu bestimmen. Es kann daher das Prüfgerät zyklisch von Hand durchgeschaltet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von Gehäusen unter Anwendung eines entsprechende Ventile steuernden Schrittschaltwerkes und eines Differentialdruckinstrumentes, an dessen beide Kammern für eine gewisse Zeitdauer das Gehäuse und ein Vergleichsraum angeschlossen werden und nach der vorbestimmten Zeitspanne die Druckdifferenz mit einem Schwellwert zwecks Ableitung eines Steuersignals verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Schaltphase ein Druckmedium mit einem oberhalb des Prüfdruckes liegenden Druck dem Prüfling (2) zugeführt wird und bei Nichterreichen eines vorgegebenen Prüfdruckes der Prüfvorgang abgebrochen wird und bei Überschreiten dieses Prüfdruckes ein Druckauslaßventil (24) geöffnet wird, bis der für die Prüfung mit dem Differentialmanometer in einer zweiten Schaltphase vorgesehene Prüf druck erreicht ist.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem von Zeitkonstantengliedern beeinflußten Schrittschaltwerk, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis (ST? 14) des Schrittschaltwerkes (104) die Zeitkonstantenglieder (C 5, RA 2 A ...) zur Ableitung der Steuerwicklung (SR 14) zuzuführender Schaltimpulse vorgesehen sind und daß durch das Schrittschaltwerk (104) selbst mittels einer Kontaktscheibe (86A) zwecks unterschiedlicher Bemessung der den verschiedenen Schaltschritten zugeordneten Zeitspannen die Zeitkonstantenglieder (RA 2 A ...) umschaltbar sind und daß mittels einer weiteren Kontaktscheibe (865) des Schrittschaltwerkes (104) die in den verschiedenen Schaltphasen des Schrittschaltwerkes zu betätigenden Ventile (24, 21, 26, 30) und entsprechend der Druckmessung Klassifizierungsausgangsstufen (96, 45, 46) steuerbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen