DE1473673A1 - Vorrichtung zum Pruefen von Leckstellen in Maschinenteilen - Google Patents

Vorrichtung zum Pruefen von Leckstellen in Maschinenteilen

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DE1473673A1
DE1473673A1 DE1965A0050078 DEA0050078A DE1473673A1 DE 1473673 A1 DE1473673 A1 DE 1473673A1 DE 1965A0050078 DE1965A0050078 DE 1965A0050078 DE A0050078 A DEA0050078 A DE A0050078A DE 1473673 A1 DE1473673 A1 DE 1473673A1
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DE1965A0050078
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Ray Moore Jun
Fitzpatrick Richard Thomas
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Ajem Laboratories Inc
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Ajem Laboratories Inc
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    • G07C3/14Quality control systems
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Description

Dr. phil. G. B. HAGEN Abschrift 14 736 7
Patentanwalt
8U00 MÜNCHEN 71 (Solin)
Franz-Hals-Straße 21
Telefon 796213
2112 München, den 18.August 1969
Dr.H./
Aktenzeichen P H 73 673·3
Ajem Laboratories, Inc.
Vorrichtung zum Prüfen von Leckstellen in Maschinenteilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen von Leckstellen oder Undichtheiten und insbesondere auf Verbesserungen der Vorrichtung, die in der Patentanmeldung A 49 154, eingereicht am 7· Mai 1965 beschrieben werden.
Die Prüfvorrichtung, die in der genannten Patentanmeldung dargestellt und beschrieben wird, weist eine Station auf, in der die zu prüfenden Maschinenteile, beispielsweise Gußstücke für Motoren, angehalten werden, wenn sie sich längs eines Förderbandes oder Fließbandes bewegen. Die Vorrichtung schließt und dichtet die Öffnungen in den Gießlingen ab, so daß eine geschlossene Kammer in jedem dieser Gießlinge gebildet wird. Ventile in einem Drucksystem werden betätigt, um ein Prüfmedium unter Druck in die geschlossene Kammer des zu prüfenden Maschinenteils und in zwei getrennte Kammern eines Meßgerätes einzuleiten, das zwischen diesen getrennten Kammern eine bewegliche Membran aufweist. Nachdem in dem System ein vorbestimmter Druck erreicht wurde, wird durch Schließen von Ventilen die Zufuhr von Druckmedium abgeschaltet und eine Kammer des Meßgerätes von der anderen, die mit dem zu prüfenden Maschinenteil kommuniziert, getrennt. Eine Verschiebung der Membran
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infolge einer Druckdifferenz resultiert aus einer Leckstelle in dem zu prüfenden Maschinenteil oder Teil. Diese Verschiebung betätigt einen Wandler, der eine Spannung erzeugt, die der Druckdifferenz direkt proportional ist. Die Spannung wird ihrerseits verwendet, um einen elektrischen Kreis zu steuern, der anzeigt, ob eine große Leckstelle, eine kleine Leckstelle oder keine meßbare Leckstelle in dem Maschinenteil vorliegt.
Der elektrische Regelkreis steuert automatisch den Beginn der Verfahrensschritte der Prüfung. Dieser Kreis weist Nebenkreise mit RC-Gliedern und Halbleiter-Stromregelelementen auf, um die Zeiten für die einzelnen Prüfechritte zu regeln. Die Zeitgeberkreise betätigen, wenn sie erregt sind, nacheinander einen Schaltmechanismus mit Stufenschalte inrichtungen, um die verschiedenen Nebenkreise, die die Ventile steuern, zu erregen, so daß die verschiedenen Prüfschritte eingeleitet, die Dauer dieser Prüfschritte zeitlich begrenzt und die Ergebnisse der Prüfung angezeigt werden. Diese vorgeschlagene Leckprüfeinrichtung arbeitet in zufriedenstellender Weise.
Die Verbesserung nach dieser Erfindung besteht darin, daß der elektrische Kreis in der Vorrichtung nach der Patentanmeldung A 49 154» eingereicht am 7· Mai I965, weiter ausgebildet wird. Diese Vorrichtung hat einen Verschluß, um eine abgedichtete Kammer in dem Prüfling oder zu prüfenden Maschinenteil zu bilden, ein Meßgerät mit getrennten Räumen oder Kammern und einer verschieblichen Membran zwischen diesen Kammern, um eine Druckdifferenz in diesen Kammern anzuzeigen, eine Druckmittelquelle, Leitungen, die diese Druckmittelquelle mit den getrennten Kammern in dem Meßinstrument und der abgedichteten Kammer in dem Prüfling verbinden, ein Füllventil in diesen Verbindungsleitungen, um die Druckmittelströmung von der Druckquelle zu den Kammern des Meßgeräts und der Kammer des Prüflings zu steuern, ein Trenn-
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ventil in diesen Leitungen, um eine dieser Kammern des Meßgeräts von der anderen Kammer und der Kammer in dem Prüfling zu trennen, Einrichtungen, die auf die Verschiebung der Membran ansprechen und einen Wandler aufweisen, der ein Spannungssignal erzeugt, das di*?kt der Druckdifferenz in den Kammern des Meßgeräts proportional ist, und eine^n elektrischen Kreis zum Steuern des Betriebs der Ventile in zeitlicher Folge, wobei dieser elektrische Kreis eine Vielzahl von RC-Glieder, eines für jeden der aufeinanderfolgenden Prüfschritte "Pullen", "Stabilisieren" und "Prüfen" aufweist, wobei jedes RC-Glied ein Stromsteuerelement in Form eines Halbleiters aufweist, das innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Erregung dieses Kreises Strom zieht, und wobei in dem Kreis die RC-Glieder so geschaltet werden, daß der Stromfluß durch das Halbleiter-Regelelement wenigstens eines RC-Gliedes die Erregung eines nächsten RC-Gliedes steuert, um eine Reihe von Verfahreneschritten nacheinander in einem vorbestimmten Zeitverhältnis auszulösen und durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung schafft damit eine verbesserte elektrische Prüfvorrichtung, in der:
(a) ein Maschinenteil automatisch mit genauer Reproduzierbarkeit in einer kürzeren Zeitdauer als dies mit der Vorrichtung nach der älteren Anmeldung möglich ist, geprüft werden kann,
(b) die Prüfung von Leckstellen empfindlicher und die Anzeige schneller erfolgt als in der Vorrichtung nach der älteren Anmeldung,
(c) Abweichungen durch Einflüsse von außen, wie z.B. Temperaturschwankungen, verringert werden und sich ein stabiler Zustand für die genaue Messung einer Leckstelle in dem Prüfling sehr schnell einstellt und
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(d) leicht und schnell eine Einstellung über einen weiten Meßbereich vorgenommen werden kann, um die Größe einer Leckstelle, die angezeigt werden kann, zu variieren.
Die vorliegende Erfindung schafft darüber hinaus eine verbesserte elektronisch gesteuerte Prüfvorrichtung mit einer minimalen Anzahl an beweglichen Teilen, um die Hysterese-,erscheinungen und die Möglichkeit einer Abweichung infolge einer mechanischen Pehlfunktion zu verringern.
Schließlich bezweckt und schafft die Erfindung eine elektronisch gesteuerte Prüfvorrichtung zum automatischen Durchführen von Undichte-Prüfungen mit einer äußerst einfachen und kompakten Konstruktion, die wirtschaftlich herzustellen ist und sehr schnell und zuverlässig eine Leckstelle in einem Prüfling anzeigt.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fließbandes oder Förderbandes an der Prüfetation, wobei die Art und Weise der Einspannung des Prüflings die Abdichtung der Hohlräume in dem Prüfling für den Prüfvorgang und der Regelschalter zum Einleiten des Prüfvorganges dargestellt sind.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Ansicht ein pneumatisches Prüfsystem, wobei die Art und Weise der Verbindung des Hohlraumes in dem Prüfling für den Vergleich mit einer eingeschlossenen Druckgasmenge dargestellt ist, welcher Vergleich dazu dient, eine Druckdifferenz anzuzeigen, wenn eine Leckstelle vorhanden ist.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses, in dem die ganze Prüfeinrichtung eingeschlossen ist.
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Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des in Figur 3 dargestellten Gehäuses, wobei ein Seitenteil desselben entfernt ist, um di'e Anordnung der Teile einschließlich eines Verteilerblocks und eines Meßgerätes darzustellen.
Figur 5 zeigt die Vorderansicht des Verteilerblockes, wobei die Anordnung der Bohrungen, die die Leitungen in dem Verteilerblock bilden, und der Steuerventile oder Regelventile dargestellt ist.
Figur 6 zeigt einen Längsschnitt längs der Linie 6-6 in Figur 5, wobei die Ventile, die sich durch den Verteilerblock in Flucht mit den Bohrungen in demselben erstrecken, dargestellt"sind.
Figur 7 zeigt in einer Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Figur 5 das Trennventil in der Leitungsführung in dem Verteilerblock zwischen den getrennten Kammern des Meßinstruments, die sphärische Form des Ventils und die Betätigungseinrichtung für das Ventil.
Figur 8 zeigt in einem Querschnitt längs der Linie 8-8 in Figur 7 einen mit einem Druckmedium gesteuerten Motor, der für die Betätigung eines der Ventile verwendet wird, und ein Steuerventil mit einem Steuerkolben.
Figur 9 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht längs der Linie 9-9 in Figur 7 wie das kugelförmige Ventilelement drehbar in dem Ventilgehäuse angeordnet ist.
Figur 10 zeigt in einer auseinandergenommenen Ansicht die Teile des Ventils.
Figur 11 zeigt in einer schematischen Ansicht das Meßgerät zur Erzeugung von Spannungsänderungen, die direkt proportional einer Druckdifferenz sind.
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Figur 12 zeigt in einer schematischen Ansicht den elektrischen Kreis für die automatische Anzeige aufeinanderfolgender Prüfschritte und für die automatische Anzeige der Prüfergebnisse.
Figur 13 zeigt eine abgeänderte AusführungBform des in Figur 12 dargestellten elektrischen Kreises mit einem zusätzlichen Nebenkreis, um eine große Leckstelle anzuzeigen und
die Figuren 14 bis 16 zeigen einen abgeänderten Verteilerblock nach dieser Erfindung.
Ein wesentliches Merkmal dieser Erfindung besteht in der Wahl, der Konstruktion und der Anordnung der Elemente, um die Größe und die Herstellungskosten des Prüfgerätes zu reduzieren. Ein anderes Merkmal wird in der Verbesserung des pneumatischen Systems gesehen, das nur drei Steuerventile aufweist, und die Kernbohrungen in dem Verteilerblock vereinfacht. Ein weiteres Merkmal ist die Ausbildung der Ventile und deren Anordnung in dem Verteilerblock, so daß eine Verdrängung des Prüfmediums, wenn die Anlage in Betrieb ist, vermieden wird. Noch ein anderes Merkmal ist die geschlossene Anordnung des Verteilerblocks und des Meßinstruments zusammen mit einer mechanischen Ventilbetätigungsvorrichtung, um die Möglichkeit von Abweichungen, die aus Temperaturdifferenzen an verschiedenen Stellen des pneumatischen Systems und der Wärmeableitung elektromagnetischer Wicklungen von Magnetventilen herrühren. Noch ein anderes Merkmal dieser Erfindung ist die Beseitigung aller mechanisch betätigten Schalter mit Ausnahme der Druckschalter. Noch ein weiteres Merkmal wird in der Anordnung eines verbesserten elektronischen Prüfkreises gesehen, der auf kleine Leckstellen sehr empfindlich anspricht, Schließlich besteht ein weiteres Hauptmerkmal in der Ver-
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besserung der elektronischen Steuerschaltung, in der Steuerelemente in Form von Halbleitern verwendet werden, um die Zeit und die Prtifechritte ohne irgendwelche Verzögerungen zu steuern. Diese und andere Merkmale führen zu einer automatisch regelbaren Prüfvorrichtung, die empfindlicher Leckstellen wahrnimmt, se melier auf eine Leckstelle anopricht, genauer eine Lecketeile anzeigt und zuverlässiger im Betrieb ist als bisher bekannte Prüfgeräte.
In Figur 1 ist ein Förderer oder Fließband 1 dargestellt, das die Teile 2 intermittierend zu einer Station 3 fördert, an der diese Teile auf Undichtheit geprüft werden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Teile 2 als Zylinderblöcke von Brennkraftmaechinen dargestellt, die innere Hohlräume in Form von Zylindern und Ventilöffnungen haben. An der Station 3 wird jeder Block 2 von einem Rammkolben 4 angehalten, der mit dem vorderen finde des Blockes in Eingriff kommt und diesen gegen Greifer 5 und 6 drückt, die am hinteren Ende des Blockes angreifen. Verschlüsse 7 und 8 werden hierauf betätigt, um die öffnungen abzudecken und abzudichten, beispielsweise die Ventilöffnungen und die öffnungen des Kurbelgehäuses in dem Block. Der Rammkolben 4 hat ebenfalls eine Dichtung 9, die die öffnung am vorderen Ende des Blockes schließt, um diese mit einer Wasserpumpe (nicht dargestellt) zu verbinden. Der Verschluß 8 ist schematisch als ein von einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 10 betätigter Verschluß dargestellt. Diese magnetische Betätigungseinrichtung hat einen Fortsatz 11, der einen Schalter 12 bedient, um einen PrüfVorgang einzuleiten. Es wird hervorgehoben, daß der Rammkolben 4 und die Verschlüsse 7 und 8 automatisch nacheinander betätigt werden und daß der Verechluß 8 zuletzt in Tätigkeit tritt, so daß alle öffnungen geschlossen und abgedichtet, sind, ehe der Schalter 12 geschlossen wird, um einen PrüfVorgang einzuleiten.
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Die Prüfeinrichtung ist schematisch in Figur 2 dargestellt und weist eine Druckanlage mit einer Hochdruckquelle auf, <lie die Anlage mit einem Druckmedium 15» beispielsweise Luft bei einem Druck von 8,4 Atmosphären (120 psi) versorgt. Eine Leitung 16, die von der Druckquelle 15 wegführt, hat ein Filter 17 und einen Druckregler 18, um den Druck von 3,4 Atmosphären (120 psi) auf 3,15 Atmosphären (45 psi) zu reduzieren. Nach dem Druckregler 18 folgen ein normalerweise geschlossenes, Schnellfüllventil 19 und auf Druck ansprechende Schalter 20 und 21. Die Schalter 20 und 21 sind in den Figuren 2 und 12 zwecks besserer Darstellung getrennt gezeigt, jedoch können diese auch in einer Einheit kombiniert werden. Der Schalter 20, der in dieser Beschreibung als Hochdruckschalter bezeichnet wird, ist ein Doppelpolschalter mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt 20a, der sich bei einem Druck von 2,45 Atmosphären (35 psi) öffnet und mit einem normalerweise offenen Kontakt 20b, der sich schließt, wenn in der Leitung 16 ein Druck über beispielsweise 3,15 Atmosphären (45 psi) herrscht. Der Niederdruckschalter 21 ist normalerweise bei einem Druck über 2,45 Atmosphären (35 pei) offen und wird bei einem Druck von 2,45 Atmosphären (35 psi) und darunter geschlossen. Insoweit ist die dargestellte Vorrichtung der in der Patentanmeldung A 49 154 vom 7. Mai 1965 beschriebenen ähnlich.
Ein Meßinstrument 24 ist mit der Leitung 16 nach dem Niederdruckschalter 21 gekoppelt und das Ende der Leitung endigt in einem Ausgleichsbehälter 25· Das Meßgerät 24 hat durch eine Membran 28 getrennte Zellen oder Kammern 26 und 27, die mit der Leitung 16 in Verbindung stehen. Ein Zweig 16a der Leitung 16 ist mit einem der Verschlüsse (dem Verschluß 7) verbunden, um Druckluft zu dem Hohlraum in dem ■ Motorblock 2 zu leiten. Die andere Seite des Motorblocks wird von dem Verschluß 7a abgedichtet. Die Leitung 16 und
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27, die mit der Leitung 16 in Verbindung stehen. Ein Zweig 16a der Leitung 16 ist mit einem der Verschlüsse (dem Verschluß 7) verbunden, um Druckluft zu dem Hohlraum in dem Motorblock 2 zu leiten. Die andere Seite des Motorblocks wird von dem Verschluß 7a abgedichtet. Die Leitung 16 und ein Zweig 16a sind über einen Zweig 16b entlüftet. Ein normalerweise offenes Trennventil 29 ist in der Leitung 16 zwischen den Zweigen 16c und 16d angeordnet, die die Leitung 16 mit den getrennten Kammern 26 und 27 des Meßinstruments 24 verbinden. Das Trennventil 29 trennt oder isoliert den Ausgleichsbehälter 25 und die Kammer 27 des Meßinstruments von dem übrigen Prüfkreis einschließlich der anderen Kammer 26 des Instruments und dem zu prüfenden Teil ab. Ein normalerweise offenes Bodenventil 30 ist in der Zweigleitung 16b vorgesehen, um die Leitung 16 in die Atmosphäre zu entlüften. Es sind auf diese Weise nur die Ventile 19, 29 und 30 erforderlich, um einen Prüfvorgang durchzuführen.
Um die Undichtheitsprüfung oder Undichtigkeitsprüfung durchzuführen, wird das Bodenventil 30 geschlossen und das Füllventil 19 ist offen, um Luft mit 3»15 kg/cm2 durch die Leitung 16 und den Zweig 16a zu dem Hohlraum in dem Motorblock 2 zu leiten. Die Luft strömt gleichzeitig in den Ausgleichsbehälter 25 und die Kammern 26 und 27 des Meßinstruments 24. Wenn ein Druck von 2,45 kg/cm2 (35 psi) innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer infolge eines großen Lecks oder einer Undichtigkeit in dem zu prüfenden Teil nicht erreicht wird, öffnet sich der Kontakt 20a des Hochdruckschalters 20 nicht, wodurch der PrüfVorgang unmittelbar beendigt wird. Wenn ein Druck von 3»15 kg/cm2 (45 psi) in der Leitung 16 auftritt, öffnet sich der Kontakt 20a und der Kontakt 20b des Hochdruckschalters schließt sich und durch Betätigung einer Steuerschaltung, die weiter unten beschrieben werden wird, wird der nächste Prüfgang eingeleitet, indem das
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Füllventil ^9 geschlossen und das Bodenventil 30 geöffnet wird. Das Bodenventil 30 läßt das Medium aus den Kammern 26 und 27 des Meßgeräts 24 und dem Teil 2, der geprüft werden soll, abströmen, bis ein Druck von 2,45 kg/cm2 (35 psi) in der Leitung 16 herrscht. Dann wird der Druckschalter 21 geschlossen. Der Druckschalter 21 schließt über den Steuerkreis wiederum das Ventil 30, so daß die Luft bei diesem Druck in dem zu prüfenden Teil eine Zeitlang, was elektronisch gemessen wird, eingeschlossen wird, um eine Stabilisierung des Druckes zu ermöglichen. Das Trennventil 29 wird dann geschlossen, um den Ausgleichsbehälter 25 und die Kammer 27 des Differentialmanometers 24 von der Kammer 26 und dem Hohlraum in dem Teil 2, der geprüft werden soll, zu trennen. Das Trennventil 29 wird eine vorbestimmte Zeitlang, die elektronisch gemessen wird, z.B* 5 Sekunden, geschlossen gehalten, während welcher Zeit irgendeine Leckstelle in dem Motorblock 2 eine Druckdifferenz in den Kammern 26 und 27 des Manometers 24 und eine Verschiebung der Membran 28 nach links, bezogen auf die Darstellung in Figur 2, bewirken würde.
Die Prüfeinrichtung nach dieser Erfindung besteht in einer äußerst kompakten Anordnung mit einer minimalen Anzahl von Teilen, die alle in einem Gehäuse 34, wie in Figur 3 dargestellt ist, angeordnet sind. Dieses Gehäuse 34 ist tragbar und wird unmittelbar neben der Station 3 über dem Förderer (siehe Figur 1) angeordnet, in welcher Station die Teile geprüft werden sollen. Eine Zuführungsleitung 15 für das Druckmedium (siehe Figur 2) führt in das Gehäuse 34, um das Druckmedium mit einem Druck von 8,75 kg/cm2 (125 psi) zuzuführen und die Zweigleitung 16a führt von dem Gehäuse zu dem Verschluß 7, der mit zum Verschließen des zu prüfenden Teiles dient. Alle anderen Teile der Prüfeinrich-
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tung sind in dem Gehäuse 34 angeordnet, um die Länge der Verbindungsleitungen und· insbesondere der Leitungen 16c und 16d zwischen dem Manometer 24 und dem Ausgleichsbehälter auf ein Minimum zu ret uzieren. Infolge der Kürze der Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Teilen ist,eine geringere Zeit erforderlich, um den Druck in der Prüfanordnung zu stabilisieren und eine genauere Messung irgendwelcher Druckdifferenzen, die durch eine Leckstelle in dem zu prüfenden Teil bedingt sind, ist damit möglich.
Wie in Figur 3 dargestellt ist, hat die Vorderseite des Gehäuses 3 Fenster 35t 36 und 37 auf ihrer linken Seite, um die jeweilige Stufe des Prüfverfahrens "fill", "stabilize" oder "test" (Füllen, Stabilisieren oder Prüfen) anzuzeigen, wobei jeweils eine dieser drei Angaben während des Prüfvorgänge beleuchtet ist, um den Fortschritt des Verfahrens sichtbar zu machen. Auf der rechten Seite des Gehäuses 34 sind drei andere Fenster 38, 39 und 40 vorgesehen, die ein "large leak" (große Leckstelle) oder ein "small leak" (kleine Leckstelle) oder "accept" (fehlerfrei) anzeigen. Ebenfalls wird wiederum eine dieser drei Angaben bei einer Prüfung erleuchtet, um den betreffenden Zustand anzuzeigen. Zwischen den Fenstern in der Mitte des Gehäuses 34 ist ein Meüinstrument 41 angeordnet, das die Größe der Druckdifferenz, die aus einer Leckstelle resultiert, anzeigt. Ein Knopf 42 eines Reglers 43» der weiter unten näher beschrieben werden wird, ist vorgesehen, um die Druckdifferenz einzustellen, bei der das Meßgerät eine Undichtigkeit oder eine Leckstelle anzeigt. Mit einem weiteren Knopf 44, der in Wirklichkeit eine Vielzahl von Knöpfen ersetzt, kann der Widerstand des RC-Gliedes der Zeitgeberschaltung und dadurch die Zeitspanne für einen bestimmten Verfahrensschritt eingestellt werden.
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Die Anordnung der Hauptteile der Prüfvorrichtung in dem Gehäuse 34 ist in Figur 4 dargestellt. Diese Hauptteile weisen ein Meßgerät 41, den Regler 43 mit dem Knopf 42, einen Verteilerblock 45, in dem sich die Leitungen 16, 16a und 16b befinden, welche als Durchbrüche in dem Block auegebildet sind, und das Manometer 24 auf. Die anderen Elemente der Prüfeinrichtung, wie z.B. das Luftfilter, die Druckschalter 20 und 21, sind nicht dargestellt, um eine klare Übersicht über die gezeigten Teile zu erhalten. Außerdem enthält das Gehäuse getrennte Abteile für jedes der Fenster 35 bis 37 und 38 bis 40, in denen sich elektrische Lampen 35L biß 4OL befinden. Karten mit gedruckten Schaltungen, auf denen die elektronischen Elemente (nicht dargestellt) angeordnet sind, befinden eich in dem Gehäuse 34 vor dem Verteilerblock 45· Die elektronischen Elemente und die Schaltkreise steuern automatisch die Schritte eines' Prüfvorgänge, wie später ausführlicher erläutert werden wird.
Der Verteilerblock 45 ist ein Metallblock, beispielsweise aus Aluminium und ist im einzelnen in den Figuren 4 bis 7 dargestellt. Dieser Verteilerblock 45 kann eine rechteckige Form haben und 24,13 cm (9,5 inches) hoch, 13,97 cm (5,5 inches) breit und 5,08 cm (2 inches) stark sein. Der Ausgleichsbehälter 25 ist als zylindrischer Hohlraum, der in den Block gebohrt ist, ausgebildet und durch einen Stopfen 48 verschlossen, der in das offene Ende, wie in den Figuren 5 bis 7 dargestellt ist, eingesetzt ist. Die Hauptleitung 16 des Drucksystems in dem Verteilerblock 45 iet eine vertikale Bohrung, die von dem unteren Rand des Blockes, wie in Figur 5 dargestellt ist, ausgeht. Die Zweigleitung 16a ist eine von der rechten Seite des Verteilerblocks 45, bezogen auf die Darstellung in Figur 5, ausgehende Bohrung in diesem Block, die oben in den Ausgleichsraum oder den
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Ausgleichsbehälter 25 mündet. Die horizontale Fortsetzung der Zweigleitung 16a über die vertikale Hauptleitung 16 hinaus, die in den Ausgleiehsraum 25 mündet, wird dadurch zu einem Teil der Hauptleitung 16. Der Zweig oder die Zweigleitung 16b des Druckkreises ist als Bohrung, die bezogen auf die Darstellung in Figur 5» von rechts in den Verteilerblock 45 hineinragt, aus'gebildet. Diese Zweigleitung mündet in die vertikale Bohrung 16. Jede der Bohrungen 16, 16a und 16b sind in der Mitte zwischen Vorder- und Hinterseite des Blockes, wie aus den Figuren 6 und 7 hervorgeht, angeordnet. Das offene Ende der vertikalen Bohrung 16 bildet eine Mündung 49 am unteren Ende des Verteilerblocks 451 um eine Verbindung mit dem Druckregler 18 über eine äußere Leitung herzustellen. Die Bohrung 16a hat eine Öffnung 50, über die sie mit dem Verschluß 7 des Werkstücks 2, das geprüft werden soll, über eine flexible Leitung in Verbindung steht, und die Leitung 16b hat eine Öffnung 51» durch die Luft in die Atmosphäre entweichen kann. Außerdem hat der Verteilerblock 45 Bohrungen 52 und 53, die von hinten, bezogen auf die Darstellung in Figur 5» in den Block eingebohrt sind und in den Ausgleiehsraum 25 bzw. die Leitung 16a münden. Die Bohrungen 52 und 53 haben Öffnungen 54 und 55» um die kurzen Verbindungsleitungen 16c und 16d mit den Kammern 26 und 27 in dem Meßgerät 24 zu verbinden (siehe Figur 2).
Ein anderes Merkmal dieser Erfindung ist die Ausbildung und die Anordnung der Ventile 19, 29 und 30, die in dem Verteilerblock 45 angeordnet sind, um die Strömung des Druckmediums zu steuern und die ohne Verdrängen von Druckmedium nach irgendeiner Seite geöffnet und geschlossen werden können. Zu diesem Zweck hat der Verteilerblock 45 drei konische Bohrungen 56, 57 und 58, die sich von der hinteren Seite des Blockes zu der vorderen hin erstrecken, wie aus
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Figur 5 ersehen werden kann. An den vorderen Enden dieser konischen Bohrungen sind zylindrische Gegenbohrungen 56a, 57a und 58a vorgesehen. Entsprechend geformte konische Ventile 19, 29 und 30 erstrecken sich durch den Verteilerblock und weisen verschiebliche Ventilelemente auf, die in Flucht mit den Bohrungen 16 und 16b für deren Steuerung sie vorgesehen sind, angeordnet sind. Da alle drei Ventile gleich konstruiert sind, ist nur die Beschreibung eines Ventils erforderlich.
Jedes der Ventile 19, 29 und 30, weist, wie in Figur 10 dargestellt ist, ein konisches Ventilgehäuse 60 mit einem Gewinde an dem schmaleren Ende 61 auf. Sine Mutter 69, die auf das Gewindeende 61 des Ventilgehäuses 60 in der Konterbohrung aufgeschraubt ist, spannt das Ventilgehäuse in die entsprechende Bohrung 56, 57 oder 58 in dem Verteilerblock ein. Das Ventilgehäuse 60 hat eine zylindrische Bohrung 62, deren Größe so bemessen ist, daß sie ein bewegliches Ventilelement in Form einer Ventilkugel 63 aufnehmen kann. Die drehbare Ventilkugel 63 hat eine zylindrische Bohrung 64, die eine Passage für das Druckmedium bildet und einen Schlitz 65 an ihrer Peripherie, der in einer Ebene senkrecht zu der Achse der zylindrischen Bohrung 64 liegt. Auf jeder Seite der Ventilkugel 63 sind Ventilsitze in Form von auswechselbaren Ringen 66 und 67 aus einem Antifriktionsmaterial, wie z.B. "Teflon" (Tetrafluoräthylen) angeordnet, die auf einer Seite jeweils eine konische Oberfläche 69 entsprechend dem Konus des Ventilgehäuses 60 und eine sphärische Fläche an der entsprechenden anderen Seite haben, um mit der Oberfläche der Ventilkugel in Eingriff zu kommen. Eine Ventilwelle 70 erstreckt sich durch eine
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axile Bohrung in dem unteren Teil dee Ventilgehäuseβ 60 und hat einen vorspringenden Keil 72 an seinem inneren Ende, der mit einem Schlitz 65 in der Ventilkugel 63 in Eingriff kommen kann, sowie einsn Keil oder einen Vorsprung 73 an seinem äußeren Ende, e'er mit einer Betätigungseinrichtung in Eingriff kommen kann. Außerdem hat der Ventilkörper 60 Ringdichtungen 74 und 75, die sich in Rillen am Umfang über und unterhalb der zylindrischen Bohrung 62 befinden.
Wie im einzelnen in Figur 6 dargestellt ist, erstrecken sich die konischen Ventile 19t 29 und 30 durch den Verteilerblock 45 und bilden einen dichten Faßsitz mit den entsprechend geformten konischen Bohrungen 56, 57 und 58 in dem Block 45· Die Befestigung erfolgt durch Muttern 59, die auf die Gewinde 61 der Ventilgehäuse aufgeschraubt sind. Jedes Ventilgehäuse 60 ist auf gegenüberliegenden Seiten der Leitung, die durch das entsprechende Ventil gesteuert wird, durch Sichtungeringe 74 und 75 abgedichtet. Die bewegliche Ventilkugel oder der Ventilschieber 63 jedes Ventils ist in dem Ventilgehäuse 60, wie aus den Figuren 7 und 9 ersichtlich ist, in Flucht mit der Bohrung 16 in dem Block angeordnet, die durch das Ventil gesteuert wird, wobei die Ringe 66 und 67, die sich in der zylindrischen Bohrung 62 des Ventilgehäuseβ befinden, mit gegenüberliegenden Seiten der Ventilkugel im. Eingriff stehen. Wenn die Kugel 63 von der mit voll ausgezogenen Linien in Figur 9 dargestellten Stellung um einen rechten Winkel in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung verschoben oder verdreht wird, schließen die festen Teile 77 und 78 am Umfang der Kugel die Bohrung 16. Der Ventilschieber 63 wird wiederum von der Ventilwelle gedreht, die nach außen aus dem Verteilerblock durch die axiale Bohrung 71 des konischen Gehäuses (siehe Figur 10) herauaragt. Die Welle hat einen Keil oder Schlüssel 72, der mit dem Schlitz 65 in dem Kugelschieber in Eingriff kommt.
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*Die Ventilwellen 70 der Ventile 19, 29 und 30 werden von einer mechanischen Betätigungevorrichtung 80, z.B. einem durch ein Druckmedium betätigten Motor, gedreht. Diese mechanischen Betätigungsvorrichtungen 80 erzeugen keine Wärme, wie das bei magnetischen Windungen der Fall ist, die Wärme zu dem Verteilerblock 45 durch Wärmeleitung leiten würden, was eine Änderung der Temperatur des Druckmediums in dem Block und dem übrigen System und dadurch eine Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit der Druckdifferenz zur Folge hätte. Wie in den Figuren 4 und 7 dargestellt ist, sind die Betätigungseinrichtungen 80 direkt auf einer Seite des Verteilerblocks 45 so angeordnet, daß die Antriebswellen 81 der Motoren mit den Vorsprüngen oder Keilen 73 auf den entsprechenden Ventilwellen 70 in Eingriff kommen. Die ' Betätigungseinrichtungen 80 können in irgendeiner geeigneten Weise ausgebildet sein. Bei der in Figur 8 dargestellten Anordnung ist ein zylindrisches Gehäuse 82 und ein Flügelkolben 83 vorgesehen, die Kammern 84 und 85 zu beiden Seiten des Kolbens bilden. Versorgungsleitungen 86 und 87 münden in die Kammern 84 und 85. Das Druckmedium in den Kammern kann durch irgendeinen geeigneten Steuermechanismus, beispielsweise durch das in Figur 8 dargestellte Kolbenventil, gesteuert werden. Dieser Kolbenventil-Mechanismus weist ein zylindrisches Gehäuse 88 auf, mit dem die Leitungen 86 und 87 kommunizieren. Eine Versorgungsleitung
89 ist mit der Mitte des Gehäuses 88 verbunden. Durch diese Versorgungsleitung strömt Druckmedium zu. Abströmleitungen
90 und 91 sind an beiden Enden des Gehäuses angeordnet. Der Ventilschieber hat im Abstand voneinander angeordnete Kolben 92 und 93, die auf einer Kolbenstange 94 befestigt und so angeordnet sind, daß in einer Stellung des Ventilechiebers die Leitung 89 mit der Leitung 86 und der Kammer 84 in dem Motor über den Raum zwischen den beiden Kolben
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verbunden sind, während die andere Leitung 87 mit dem Ablaßrehr oder der Ablaßleitung 91 über den Raum auf der anderen Seite des Kolbens 93 kommuniziert. In der anderen Stellung der Kolben 92 und 93 des Ventilschiebers werden die Leitungen 89 und 87 verbunden, so daß Druckmedium zu der Kammer 85 geleitet wird. In dieser Stellung sind die Kammer 84 und die Leitung 86 mit dem Ablaßrohr 90 verbunden. Eine Feder 95» die zwischen dem Ende des Gehäuses 88 und dem Kolben 93 angeordnet ist, drückt den Ventilschieber in einer Richtung, wie aus Figur 8 ersehen werden kann, und eine Magnetwindung 96 wirkt auf einen Ventilstößel 97, der aus dem Gehäuse heraussteht, um die Kolben 92 und 93 gegen die Wirkung der Feder nach rechts zu verschieben. Außerdem sind der Hochdruckschalter und der Niederdruckschalter 20 bzw. 21 in einem Element 98 angeordnet, das auf der Seite des Verteilerblocks 45 befestigt ist (siehe Figur 5). Dieses Element 98 ist mit der Bohrung 16 in dem Block durch die Bohrung 99 verbunden.
Das Meßgerät oder Manometer 24 ist ebenfalls unmittelbar auf der hinteren Seite des Verteilerblocks 45 bei den Verbindungsleitungen 16c und 16d, wie oben ausgeführt wurde, angeordnet. Die kurzen Abmessungen dieser Verbindungsleitungen 16c und 16d reduzieren die Längen der Luftsäulen zwischen den einzelnen Teilen und dem Meßinstrument, wie deutlich aus Figur 7 hervorgeht. Das Trennventil 29 ist in einer rechtwinkligen Stellung zu der Leitung 16 zwischen den Zweigleitungen 16c und 16d angeordnet, die zu den getrennten Kammern 26 und 27 des Manometers führen. Dieses Ventil isoliert oder trennt den Ausgleichsraum 25 und die Kammer 27 von der Kammer 26 und dem Teil 2, der geprüft werden soll. In Figur 7 sind ebenfalls die Betätigungseinrichtung 80 für das Trennventil 29» die auf einer Seite des
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Verteilerblocks 45 angeordnet ist, und das Manometer 24 dargestellt, das dicht neben der anderen Seite dieses Verteilerblocks angeordnet ist, so daß durch Drehung des Kugelschiebers 63 des Ventils die Leitung 16 zwischen den Zweigleitungen 16c und 16d geschlossen werden kann.
In Figur 11 ist schematisch das Manometer 24 mit den beiden Kammern 26 und 27 zu beiden Seiten der Membran 28 dargestellt. Zu beiden Seiten der Membran 28 sind Elektrodenplatten 102 und 103 auf Wellen in den Seitenwänden der Kammern angeordnet. Diese Wellen oder Wellenzapfen sind über elektrische Leitungen 104 und 105 mit einem Schwingungserzeuger 106 in Form einer Vakuumröhre, die einen Wechselstrom mit 50 000 Hz erzeugt, verbunden. Der Schwingungserzeuger oder Generator 106 ionisiert den Raum zwischen den Elektrodenplatten 102 und 103 und wenn die Membran sich genau in der Mitte zwischen den Platten befindet, sind diese Elektrodenplatten gleich geladen. Wenn jedoch die Membran sich, bezogen auf die Darstellung in Figur 11, infolge einer Leckstelle in dem zu prüfenden Teil 2 nach links bewegt, wird die Platte 102 stärker geladen als die Platte 103· Diese Ladungsdifferenz auf den Elektroden 102 und 103 erzeugt eine Spannung, die direkt proportional dem Maß der Verschiebung der Membran 28 ist, welche Verschiebung ihrerseits direkt proportional der Druckdifferenz in den Kammern 26 und 27 ist. Auf diese Weise ist das Meßgerät 24 mit einem Wandler ausgerüstet, der eine mechanische Verschiebung in ein elektrisches Potential umwandelt. Die Potentialänderung infolge der Deflektion der Membran 28 wird durch den Kathodenverstärker 107 in einen Stromfluß umgewandelt. Der Kathodenverstärker ist mit einer Brückenschaltung 108 gekoppelt. Die Brückenschaltung 108 weist Widerstände 109 und 110 auf, die mit den Ausgangsleitungen 111 und 112 des Kathodenver-
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stärkere 107 und mit der'Verbindungsstelle II3 verbunden sind. Außerdem liegt ein variabler Widerstand II4 parallel zu den Widerständen Ή 9 und 110 an den Ausgangeleitungen. Ein Abgriff 115 bilde", mit diesem variablen Widerstand ein Potentiometer. Auf diese Weise wird jede Spannung an der Brücke über die Leitungen 116 und 117 von dem Abgriff 115 an der Verbindungsstelle 113 abgegriffen. Die Spannungsdifferenz wird verwendet, um automatisch eine Leckstelle in dem Prüfteil anzuzeigen. Die Stellung des Abgriffs 115 der Brücke kann mit dem Knopf 42, wie oben beschrieben wurde, siehe Figur 3» eingestellt werden. Je weiter der Abgriff anfänglich gegen die Leitung 112 zu (siehe Figur 11) verschoben wird, desto größer muß die Lecketeile sein, die wahrgenommen werden kann. Außerdem ist das Meßinstrument parallel zu den Leitungen 111 und 112 geschaltet und zeigt eine Leckstelle visuell an.
In Figur 12 schematisch der elektrische Kreis einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Anzeige und Steuerung der einzelnen Stufen oder Schritte des Prüfvorgange dargestellt. Die einzelnen Stufen des PrüfVorgangs werden in einer vorbestimmten Zeitfolge durchgeführt und mechanische Schalter mit Ausnahme der druckbetätigten Schalter 20 und 21 sind vermieden, um die Geschwindigkeit, mit der die Prüfschritte durchgeführt werden, zu erhöhen und die Zuverlässigkeit des Betriebs zu vergrößern. Die Regelelemente sind alle Feststoffelemente mit Halbleitern, die dem Stromfluö einen Widerstand entgegensetzen, bis sie durch einen elektrischen Impuls erregt werden und dann den StromfluS ermöglichen, bis das Stromtor oder der Emitter negativ wird, wonach sie wiederum einen Widerstand in dem Kreis bilden und den StromfluQ unterbrechen. Die Halbleite r-Stromregei einrichtungen, die in dem Regelkreis verwen-
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*det werden, schließen Silicium-Steuergleiohrichter oder Steuerventile, kurz Gleichrichter bezeichnet, die bti einer vorbestimmten Schwellenspannung Strom ziehen, und dann, wenn sie einmal Strom gezogen haben, weiter leitfähig bleiben, sowie Transistoren ein, die noch wesentlich kri« } tisoher auf eine eingeprägte Einsatz·* und Unterbrechung·-, fr apannung reagieren, bei welcher sie leitfähig werden* tfffr» den Stromfluß unterbrechen. Die Steuerelemente schließen ebenfalls Silicium-Dioden ein, die einen elektrischen Ötroai*· flue nur in einer Richtung ermöglichen, um die öle lehr ich- '■-. ter und Transistoren zu sohützen.
BIe Schaltung weist im allgemeinen eine Vielzahl von Zweigkreisen auf, die parallel zu einander an den Leltu]i£ieji Lt und ί»2 einer Gleichstromquelle liegen, die bei»piejj|fC* weise eine Speisespannung von 24 Volt liefert. BeSt^Äeii ' dieser Zweigkreise oder Mebenkrelse weisen mehrer« stimmende RC-Glieder 120, 121 und 122 auf, die den schritten "Pullen", "Stabilisieren" und "!Prüfen* Jeder dieser Verfahreneschritte erfordert eine vorbisti*»t#' Zeitdauer. Weiter weist die Schaltung auf Strom ansprechen·« de lebenkreise, um die Einrichtung beispielsweise die Ventile 19, 29 und 30 zu betätigen, die für den PrüfVorgang erforderlich sind; auf Strom ansprechende Bebenkrelee, um die verschiedenen Schritte des Prüfverfahrens anzuzeigen; auf Stromfluß ansprechende Nebenkreise, um die Ergebnisse der Prüfung anzuzeigen; und die Verbindungselemente zwischen den verschiedenen Nebqnkreisen auf, um die Zeit*» geberschaltungen und die auf den Stromfluß ansprechenden Hebenkreise in der richtigen .Zeitfolge zu erregen und um. die verschiedenen Verfahrensschritte des Prüfverfahrens und die Ergebnisse der Undichteprüfung anzuzeigen. In den nach-
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folgenden Ausführungen werden Werte für die Widerstände R und die Kondensatoren C angegeben, die für eine ganz bestimmte Schaltung verwendet wurden. Es wird jedoch hervorgehoben, daß diese Werte entsprechend dem Verwendungszweck des Gerätes geändert werden können.
Die Zeitgeber-Nebenkreise 120, 121 und 122 für die Steuerung der Zeiten, innerhalb denen gefüllt, stabilisiert und geprüft wird, sind gleich, so daß nur der Aufbau und die Betriebsweise eines Zeitgeber-Nebenkreises beschrieben werden wird, wobei die Elemente dieses Kreises durch den Index (1) angedeutet werden. Das RC-61ied für den Zeitgeber-Nebenkreis 1 weist beispielsweise einen variablen Widerstand R-1b von 100 000 0hm und einen Kondensator C-1 von 50 Microfarad auf* Der variable Widerstand R-1b ist durch Drehung des Knopfes 44 (siehe Figur 3) einstellbar, so daß die Zeitdauer für das Füllen zwischen beispielsweise 1 und 5 Sekunden variiert werden kann. Der Widerstand R-1b und der Kondensator C-1 liegen in Reihe an der 24-Volt-Leitung und der Emitter B eines Elnweg-Transistore T-1 liegt zwischen dem Widerstand und dem Kondensator. Abgleichwiderstände. R-1c und R-1d von 270 bzw. 50 0hm liegen zwischen den Basen B-1 und B-1a des Transistors T-1 und den beiden mit der Strom-« quellt verbundenen Leitungen. Die Siebente der ZeitftDer-Ntbenkreise 121 und 122 werden duroh dieselben Beaugsalelchen wie c|ie Elemente dee Zeitgeberkreises 120, jedoch nit dem Index 2 bzw. 3 bezeichnet. In jedem dieeer Zeitgeber-Hebenkreiee ist eine vorbestimmte Zeitdauer erforderlich, um den entsprechenden Kondensator auf ein Potential zu laden, bei dem der Transistor Strom zieht.
Eine auf den Stromfluß ansprechende Anzeigeeinrichtung, z.B. eine elektrische Lampe 35L, 36L oder 37L, ist parallel
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zu jedem Zeitgeber-Nebenkreis 120, 121 bzw. 122 geschaltet, um die Anzeigen auszuleuchten, die die Verfahrensschritte Füllen, Stabilisieren und Prüfen anzeigen.
Alle anderen auf den Stromfluß ansprechenden Einrichtungen befinden eich in Zweigleitungen 4 bis 13» die zwischen den Leitungen L-1 und L-2 parallel geschaltet sind. Diese Zweigleitungen schließen sowohl die Regeleinrichtungen als auch die auf den Stromfluß ansprechenden Einrichtungen ein. Z.B. die Hagnetspulen für die Betätigung des Füllventils 19» des Trennventils 29 und des Bodenventils 30 sind in den Nebenkreisen oder Zweigleitungen 4, 7 bzw. 6 angeordnet und werden durch die Bezugszeichen S-19, S-29 und S-30 angedeutet. Ebenso liegen die Lampen 38L, 39L und 4OL, die die Ergebnisse einer Prüfung anaeigen, in den Nebenkreisen 11, 12 und 13* Wenn auf diese Weise irgendeine der Lampen 38L, 39L oder 4OL Strom zieht, wird das entsprechende Fenster 38, 39 oder 40 in dem Gehäuse 34 (siehe Figur 3) erleuchtet, um dadurch eine große Leckstelle, eine kleine Lecketeile oder die Fehlerfreiheit anzuzeigen.
Sin Leck-Prüf-Nebenkreis 123t der auf die Änderungen des elektrieo^ien Ausgang· de· Meßgerätes 24 und des Brückenkreise s 108 (lieh· figur 11) anspricht, liegt «riechen dem Nebenkreis 122, 4er «1· Zelt für dl« Prüfung beat int, und dea Neben creia 12, der die Anzeigelampe 39-L für die An« seige ein
>r kleinen Lecketeile einschließt. Der Prüfkreis
weist einpn Translator T-U alt einem Emitter E-14 auf, de* ■1t dem Abgriff 115 der Brüdkenechaltung 108 über eine Leistung verbunden ist, die eine Einwegdiode D-14 und einen Kondensator C-H von 2 Microfarad enthält, welche in Reihe geschaltet sind. Sin Ende der Leitung ist mit der Ausgangβ-
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leitung 117 des Generator« 106 an der Verbindungsstelle der Brüoke 108 verbanden, wobei eioh in der Leitung 117 •in Widerstand 118 alt 1000 Ohm befindet, und das andere Ende der Leitung let alt der Leitung L-1 verbunden, pie Auegangsleitung 117 lit ebenfalls alt einem zweiten Konden sator 0-14a ton O9OI Miorofarad verbunden, der parallel zu dem Kondensator 0-U liegt. Die Leitung ist mit dem Emitter $-U des Transistors T-U zwischen der Diode D-U und dem Kondensator 0-Ua verbunden. Der Transistor T-U liegt in einem Kreis, in dea sich die Abglβiohwiderstände R-U und B-Ua von je 5000 Ohm und ein variabler Widerstand R-Ub γόη 9000 Ohm »wischen den Abgleichwiderständen befinden. Diese Widerstünde Riegen zwischen dem lebenkreis 3 und der Leitung L-1. Die Widerstände R-Uo und R-Ud mit 270 bzw. v; 100 Ohm liegen parallel au den Widerstanden R-U und RUa " «wieohen den Basen des Transistors T-U und dem Ausgang des * lebenkreisee 3 sowie der Leitung L-1. Ebenso liegt ein %■' Spannungsregler VH-U parallel eu den Widerständen an der Leitung, dl· den Transistor T-U einschließt, um eine kon stante Spannungsdifferenz an den beiden Basen des Transi stors aufrecht «α erhalten· SIn Widerstand R-Uf von 470 Ohm liegt «wischen dea Transistorkreis und dem lebenkreis 3·
Die Schaltung wird anhand der Funktionen, die sie ausübt, beschrieben. Zusätzlich zur Beschreibung dieser Schaltung wird die Betriebsweise der Prüfeinrichtung erläutert. Wenn ein Prüfling 2, beispielsweise ein Zylinderblock, ein Zylinderkopf, ein Verteiler oder irgendein anderer Maschinenteil mit einer Kavität (siehe Figur 1) nach Leckstellen un tersucht werden soll, wird er in Station 3 gebracht und abgedichtet, wobei die Bewegung des Verschlußes 3 den Einschalter 12 betätigt, um den Betrieb der Prüfeinrichtung einzuleiten. Wie in Figur 12 dargestellt, ist der Einschalter
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12 normalerweise so geschaltet, daß der Kondensator C-15 über einen Wideretand R-15 geladen wird. Wenn der Schalter 12 durch den Schieber 11 betätigt wird, wird der Kondensator C-15 entladen, wobei ein elektrischer Impuls über die Leitungen 124 und 124a zu dem Widerstand R-10 von 1000 Ohm und der Diode D-10 des Nebenkreises 10, sowie zu dem Stromtor G des Steuer-Gleichrichters Q-10 geleitet wird. Dies bewirkt, daß der Gleichrichter Q-10 Strom zieht, so daß dieeer Strom von der Leitung L-2 zu der Leitung L-1 durch den Nebenkreis 10 und durch den Widerstand R-IOb von 1000 Ohm fließt. Der Nebenkreis 10 weist ebenfalls einen Widerstand R-IOa von 1000 0hm auf, um den Gleichrichter vor einem Stromfluß in umgekehrter Richtung durch den Nebenkreis zu schützen. Der Stromfluß durch den Nebenkreis 10 bewirkt eine Beladung der Kondensatoren C-11, C-12 und C-I3» von denen jeder 3>0 Microfarad hat, was eine negative Vorspannung an den Siliciumgleichrichtern Q-11, Q-12 und Q-13 in den Nebenkreisen 11, 12 und I3 bewirkt, so daß der Stromfluß in diesen Kreisen unterbrochen ist. Deshalb sind alle Lampen 38L, 39L und 4OL in den Nebenkreisen 11, 12 und 13 gelöscht.
Gleichzeitig wird ein Impuls von der Leitung 124a zu dem Stromtor G des Siliciumgleichrichters Q-9 fortgeleitet· Wenn der Gleichrichter Q-9 Strom zieht, fließt dieser Strom durch den Nebenkreis 9 und den Widerstand R-9 von 1000 0hm, um die Leitung L-2 mit der Portsetzung L-2a dieser Leitung zu verbinden. Auf diese Weise wird ein Ende jedßs Nebenkreises 1 bis 8 mit der Leitung L-2 verbunden. In dem Nebenkreis 9 sind ebenfalls Widerstände R-9a und R-9b von jeweils 1000 0hm angeordnet.
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Der Impuls von der Leitung 124a wird weiter zu den Stromtoren G der Siliciumgleichrichter Q-4 und Q-6 in den Zweigoder Nebenkreisen 4 und 6 geleitet, in denen sich Widerstände und Dioden der gleichen Art wie in dem Kreis 9 befinden. Wenn die Gleichrichter Q-4 und Q-6 Strom ziehen, fließt dieser Strom durch die Nebenkreise 4 und 6 einschließlich durch die Solinoidwindungen S-19 und S-30, so daß das Füllventil 19 geöffnet und das Bodenventil 30 (siehe Figur 2) geschlossen werden.
Schließlich löst die Betätigung des Schalters 12 einen Impuls durch die Leitung 124b zu dem Stromtor G des Silicium-Gleichrichters Q-1 über den Widerstand R-1 von 1000 Ohm und die Diode D-1 aus. Der Gleichrichter Q-1 zieht Strom über eine elektrische Lampe 35-L, um anzuzeigen, daß ein Füllvorgang durchgeführt und beendet wurde. Der Nebenkreis 1 hat einen Widerstand R-1a von 1000 0hm, um den Gleichrichter Q-1 zu schützen. Die gleiche Anordnung haben die Zweigkreise oder Nebenkreise 41 6 und 11 bis 13· Das Zünden und das Strom ziehen des Gleichrichters Q-1 erregt ebenfalls das RC-Glied des Zeitgeber-Zweigkreises 120.
Wenn das Füllventil 10 und das Trennventil 29 offen, sowie das Bodenventil 30 geschlossen sind, strömt Luft unter Druck durch die Leitung 16 und die Leitung 16a (siehe Figur 2), um die Kammern 26 und 27 des Meßgerätes 24, den Ausgleichsbehälter 25 und den Hohlraum in dem Prüfling 2 zu füllen. Wenn der Prüfling 2 eine große Leckstelle hat, die ein Ansteigen des Druckes in der Leitung 16, beispielsweise innerhalb von 5 Sekunden, verhindert, zieht der Transistor T-1 des ersten Zeitgeberkreises 120 Strom und leitet einen Impuls durch die Leitung 127, den Kontakt 20a des Druckschalters 20, von hier durch den Widerstand R-11
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und die Diode D-11 zu dem Stromtor G eines Siliciumgleichrichters Q-11 in dem Nebenkreis, der die elektrische Lampe 38-L einschließt. Dieser Nebenkreis" 11 hat wie die anderen Nebenkreise einen Widerstand R-11a von 1000 Ohm und einen Widerstand R-11b von 47 Ohm. Wenn der Gleichrichter Q-11 Strom zieht, fließt auch ein Strom durch die elektrische Lampe.38L, um die Anzeige "large leak" (große Leckstelle) des Prüflings anzuzeigen. Strom in dem Nebenkreis 11 fließt ebenfalls durch die Trenndiode D-11a und den Leiter 128 zu dem Stromtor G eines Siliciumgleichrichters Q-8 in dem Nebenkreis 8. Dieser Nebenkreis 8 weist einen Widerstand R-8a und R-8b von jeweils 1000 0hm auf und ist über einen Kondensator C-9 mit dem Nebenkreis 9 gekoppelt, in dem sich der Gleichrichter Q-9 befindet. Ein Stromfluß durch den Nebenkreis 8 vermindert das Potential in dem Nebenkreis 9 und schaltet den Strom durch den letzteren ab. Diese Unterbrechung des Stromes von der Leitung L-2 zu der Fortsetzung L-2a dieser Leitung öffnet die Nebenkreise 1 bis 7 einschließlich den Magnetwindungen S-19 und S-30. Die Enderregung dieser Magnetwindungen oder Solenoide S-19 und S-30 bewirkt, daß das Füllventil 19 geschlossen und das Bodenventil 30 geöffnet wird. Mit anderen Worten alle Nebenkreise kehren in ihre Ausgangsstellungen zurück, mit Ausnahme des Kreises 11, der erregt bleibt und eine große Leckstelle anzeigt.
Wenn nach Beginn einer Prüfung der Druck des Druckmediums hinreichend ansteigt, um den Kontakt 20a des Schalters zu öffnen, ehe der Transistor T-1 der Zeitschaltung 120 Strom zieht, wird der Nebenkreis 11 nicht erregt und dadurch auch keine große Leckstelle in dem Prüfling 2 angezeigt. Der Kontakt 20b des Druckschalters 20 ist normalerweise über den Widerstand R-16 von 1000 0hm mit dem Kondensator C-16
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von 3 Microfarad verbunden und wenn der Schalter durch Zunahme dee Drucke betätigt wird, wird er geschaltet und leitet einen elektrischen Impuls von dem Kondensator C-16 über die Leitung 129 zu dem Stromtor G eines Siliciumgleichrichters Q-2 in dem Nebenkreis 2, so daß dieser Strom zieht und das Licht der Lampe 36-L die Stabilisierung des Druckmediums anzeigt. Der Stromfluß in dem Nebenkreis 2 bewirkt über eine Leitung 130 zwischen den Nebenkreisen 1 und 2, in der sich ein Kondensator C-1a von 3»0 Microfarad befindet, eine negative Vorspannung an dem Nebenkreis 1 und schaltet da durch den Strom in diesem Nebenkreis ab, so daß die Lampe 35-L erlöscht. Der Stromfluß durch den Gleichrichter Q-2 erregt ebenfalls das RC-Glied der Zeitgeberschaltung 121.
Gleichzeitig wird über den Kontakt 20b des Druckschalters 20 ein elektrischer Impuls durch die Leitung 128a zu dem Stromtor G des Siliciumgleichrichters Q-5 fortgeleitet, um einen Stromfluß in dem Nebenkreis 5 zu bewirken. Der Nebenkreis 5 ist mit den Nebenkreisen 4 und 6 über Kondensatoren C-4 und C-6 von jeweils 3 Microfarad gekoppelt, die eine negative Vorspannung an dem Gleichrichter Q-4 und Q-6 erzeugen, um den Stromfluß in diesen Nebenkreisen zu unterbrechen. Die Unterbrechung des Stromflusses in den Nebenkreisen 4 und 6 enterregt das Solenoid S-19, so daß das Füllventil 19 geschlossen wird, und das Solenoid S-30, so daß das Bodenventil 30 geöffnet wird.
Das Druckmedium strömt dann aus dem Prüfsystem durch das offene Bodenventil 30 aus, bis der Druck auf ein Niveau gefallen ist, beispielsweise von 2,45 kg/cm2 (35 psi), bei welchem der Kontakt des Schalters 21 betätigt wird. Der Schalter 21 ist in seiner Hochdruckstellung mit der positiven
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• Seite einer Stromleitung über einen Widerstand R-17 von 1000 Ohm verbunden, um einen Kondensator C-17 von 3»0 Microfarad zu laden. Wenn der Schalter 21 in seine Niederdruckstellung geschaltet wird, liefert der Kondensator C-17 einen Stromstoß durch den Leiter I3I zu dem Stromtor G dee SiIiciumgleichrichters Q-6 in dem Nebenkreis 6 und zu dem Solenoid S-30 für das Bodenventil 30. Der Stromfluß durch den Gleichrichter Q-6 erregt das Solenoid S-30, eo daß das Bodenventil 30 wiederum geschlossen wird.
Eine ganz bestimmte Zeit, nachdem das Bodenventil 50 geschlossen wurde und der Druck sich in dem System stabilisiert hat, erzeugt das RC-Glied des Stabilisierungekreieee 121 eine Spannung an dem Emitter E des Transistors T-2, der* dadurch Strom zieht. Der Stromfluß durch den Transistor T-2 bewirkt, daß auch ein Strom durch den Leiter 132 zu dem Stromtor G des Siliciumgleichrichters Q-3 in dem Nebenkreis 3 fließt, so daß dieser Strom zieht und Strom durch die Lampe 37-L geleitet wird, die anzeigt, daß ein Prüfvorgang eingeleitet wurde. Der Stromfluß durch den Gleichrichter Q-3 bewirkt zuerst einen Stromstoß durch die Leitung 133,zu dem Kondensator C-2a,um eine negative Spannung an den Gleichrichter Q-2 zu legen und den Stromfluß durch die Lampe 36-L zu unterbrechen. Wenn der Gleichrichter Q-3 Strom zieht, wird ebenfalls das RC-Glied der Zeitgeberschaltung 122 erregt. Stromfluß durch den Gleichrichter Q-3 bewirkt ebenfalls einen Stromstoß oder Impuls durch die Leitung I34 zu dem Stromtor G des Gleichrichters Q-7, was bewirkt, daß dieser Strom zieht und den Strom durch den Nebenkreis 7 und das Solenoid S-29 des normalerweise offenen Trennventils 29 leitet (siehe Figur 2). Das Schließen des Trennventils 29 trennt dann den Ausgleichsbehälter 25 und die Kammer 27 des Meßgeräts 24 von dem übrigen pneumatischen Prüfsystem,
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so daß die andere Kammer 26 des Meßgerätes mit dem Hohlraum d*es Prüflings 2 verbunden bleibt. Stromfluß durch den Gleichrichter Q-3 bewirkt ebenfalls einen Stromfluß durch die Nebenleitungen 134a und den Widerstand R-14f, um den Meßkreis einschließlich d.es Transistors T-14 zu erregen.
Irgendeine Deflektion der Membran 28 des Meßgeräts 24» die aus einer kleinen Lecketeile in dem Prüfling resultiert, erzeugt eine Ausgleichsspannung oder eine entsprechende Spannung in dem Kathodenverstärker 107 (siehe Figur 11) und bewirkt dadurch eine Potentialdifferenz zwischen den Leitungen 116 und 117, die dann an dem Emitter E des Transistors T-14 liegt. Wenn diese Potentialdifferenz auf einen vorbestimmten Wert, auf den der Transistor T-14 eingestellt ist, übersteigt, zieht dieser Transistor Strom, so daß ein Strom durch die Leitung 135 zu dem Stromtor G des Silicium-Steuergleichrichters Q-12 fließt, um diesen zu zünden. Stromfluß durch den Gleichrichter Q-12 erzeugt einen Stromfluß durch den Nebenkreis 12 einschließlich der Lampe 39L, die eine kleine Leckstelle anzeigt. Der Nebenkreis 12 hat einen Widerstand R-12b von 47 Ohm zwischen dem Gleichrichter und der Seite L-2 der Leitung und eine Parallelleitung ist über eine Diode D-12a mit dem Leiter 128 gekoppelt. Ein Impuls wird dadurch durch die Leitung 128 zu dem Stromtor G des Gleichrichters Q-8 in dem Nebenkreis 8 geleitet und wirkt über den Kondensator C-9 so, daß der Stromfluß durch den Nebenkreis 9 unterbrochen und dadurch die Fortsetzung L-2a des Leiters L-2 abgekoppelt wird. Die Enterregung der Leitung L-2a bewirkt, daß alle Kreise 1 bis 8 und damit die von diesen gesteuerten Geräte in ihre Ausgangsstellung zurückgehen.
Wenn keine Leckstelle in dem Prüfling vorliegt, wird keine Ausgleichsspannung oder kein Ausgleichsstrom in dem Meß-
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kreis (siehe Figur 11 und 12) erzeugt, so daß kein Impuls zu dem Emitter des Transistors T-14 in dem Meßkreis geleitet wird, der ausreicht, um diesen Transistor zu zünden. Wenn der Transistor T-3 in der RC-Zeitgeberschaltung 122 leitfähig wird, wird ein Impuls durch die Leitung 136 zu dem Stromtor G des Gleichrichters Q-13 in dem Nebenkreis geleitet. Der Gleichrichter Q-13 zieht dann Strom und gleichzeitig fließt Strom durch die Lampe 4OL, wodurch angezeigt wird, daß keine Leckstelle in dem Prüfling vorliegt. Der Nebenkreis 13 weist einen Widerstand R-I3b von 37 Ohm zwischen dem Gleichrichter Q-13 und der Leitung L-1 auf. Parallel zu diesem Widerstand R-13b ist eine Leitung mit der Leitung 128 verbunden, um den Gleichrichter Q-8 in dem Nebenkreis 8 zu zünden, so daß der Stromfluß von der Leitung L-2 zu der Fortsetzung L-2a, wie oben beschrieben wurde, unterbrochen und dadurch der PrüfVorgang beendigt wird. Alle Nebenkreise Q-1 bis Q-9 sind dann enterregt und die Elemente, die durch diese Nebenkreise gesteuert werden, kehren in ihre Ausgangsstellung zurück. Nach der Erregung der Nebenkreise 6 und 8 werden das Bodenventil 30 und das Trennventil 29 geöffnet, so daß der Druck in dem System auf Null zurückgeht, zu welcher Zeit der Druckschalter 20 und der Druckschalter 21 in ihre Ausgangsstellungen, die in den Figuren 2 und 12 dargestellt sind, zurückgekehrt sind. Nur der Kreis bleibt erregt, welcher anzeigt, daß keine Leckstelle in dem Prüfling vorliegt. Die Prüfvorrichtung bleibt in diesem Zustand, bis der nächste Prüfling in die Teststation 3 bewegt wird, so daß wiederum der Schalter betätigt wird, um einen weiteren Prüfvorgang einzuleiten.
Figur 13 zeigt eine abgeänderte Schaltung nach dieser Erfindung, in der ein zusätzlicher Kreis für die Anzeige einer Leckstelle in einem Prüfling vorgesehen ist. In
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seltenen Fällen kann ein Prüfling eine Leckstelle haben, die klein genug ist, um zu bewirken, daß der Hochdruckschalter 20a geöffnet wird, d'ie jedoch ermöglicht, daß eine hinreichende Menge Druckmedium während der Stabilisierung des Druokkreises entweicht, so daß der Druck in dem System sich dem Atmosphärendruck zu der Zeit nähert, in der das Ventil 29 geschlossen wird. Der Druck in den Kammern 26 und des Meßgerätes 24 ist dann gleich und deshalb wird keine kleine Leckstelle angezeigt.
Die abgeänderte Ausführungsform, die in Figur 13 dargestellt ist, zeigt eine solche mittlere Leckstelle und ebenfalls große und kleine Leckstellen an. Die Schaltung, die in Figur 13 dargestellt ist, ist weitgehend mit der in Figur dargestellten identisch, mit Ausnahme einer zusätzlichen Leitung 200, die zwischen dem Gleichrichter Q-2, der den Kreis 2 erregt oder stabilisiert, und dem Gleichrichter Q-11, der sich in dem Nebenkreis 11, welcher eine große Leckstelle anzeigt, befindet, eingeordnet ist. In dieser Leitung 200 befindet sich ein Widerstand R-200 von 2200 0hm und ein Niederdruckschalter 21a, der sich bei einem Druck unterhalb des Druckes schließt, bei dem der Schalter 21 geschlossen wird, beispielsweise bei einem Druck von etwa 2,1 kg/cm2 (30 psi). Der Niederdruckschalter 21a ist in der Zeichnung als eine Kontaktstelle des Schalters 21 dargestellt, jedoch kann dieser Niederdrucksohalter auch als getrennter Schalter ausgebildet sein.
Wenn der Druck des Testmediums den Schalterkontakt 20a während des Füllvorgangs offen hält und den Schalterkontakt 20b so betätigt, daß der Stabilisierungskreis 2 erregt wird, jedoch während der Stabilisierungsdauer der Druck in dem
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System unter 2,1 kg/cm2 (30 psi) fällt, wird der Schalterkontakt 21b geschlossen. Das Schließen des Kontakts 21b schließt einen Kreis über die Leitung 200, der einen Impuls zu dem Siliciumgleichrichter Q-11 leitet. Stromfluß durch den Siliciumgleichrichter Q-11 erregt den entsprechenden Kreis, der die Lampe 38L einschließt, so daß eine große Leckstelle angezeigt wird. Mit anderen Worten, die Leitung 200 liegt parallel zu der Leitung 127 an dem Gleichrichter Q-11, so daß eine Leckstelle angezeigt wird, wenn das Druck-™ medium den Schaltkontakt 20a nicht öffnet oder den Niederdruckschal tkontakt offen läßt.
Die Figuren 14 bis 16 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform eines Verteilerblocks 245» mit der die für die Stabilisierung auf einen festen Druck erforderliche Zeit, die Richtungsänderungen für das Prüfmedium und die Länge der Strömungswege für dieses Prüfmedium weiter verkürzt werden können, so daß die Möglichkeit des "Pumpens" verringert, eine noch symmetrischere Anordnung als die oben beschriebene erhalten und die Herstellung der Konstruktion vereinfacht werden. Der Block 245 hat Bohrungen 216, 216a und 216b, die
L dieselben wie die Bohrungen 16, 16a und 16b in Figur 5 sind.
" Außerdem weist der Block Öffnungen 249, 250 und 251 in den Seiten, die den Öffnungen 49, 50 und 51 der Anordnung nach Figur 5 entsprechen, Ventile 219, 229 und 230, die den Ventilen 19, 29 und 30 der in Figur 6 dargestellten Anordnung entsprechen, und einen Ausgleichshohlraum 225 auf, der dem Hohlraum 25 in Figur 5 entspricht. Die Bohrungen, öffnungen und Ventile, sowie der Ausgleichshohlraum sind jedoch bei der Anordnung nach den Figuren 14 bis 16 anders als wie bei der Anordnung nach den Figuren 4 bis 7 angeordnet.
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Bei der in den Figuren 14 bis 16 dargestellten Ausführungsform sind die Bohrungen 216 und 216b in Form eines Loches, das sich längs durch den ganzen Block 245 erstreckt, ausgebildet. Der Hohlraum 225 ist parallel zu der Bohrung 216 in den Block eingebracht. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird das Ende des Hohlraums 225 durch eine Deckplatte 248 geschlossen, die mit Schrauben 246 an dem Block befestigt ist, wobei eine O-Ringdichtung 247 zwischen der Abdeckung oder dem Deckel und dem Block vorgesehen ist. Eine dritte J Bohrung 216a ist durch den Block 245 quer zu den Bohrungen 216 und 225 gebohrt und schneidet diese letztgenannten Bohrungen. Die Bohrung 216a wird mit dem Prüfling und die Bohrung 216b mit der Atmosphäre verbunden, wie bei der Anordnung nach den Figuren 2 und 5- Das Füllventil 219 erstreckt sich durch den Block quer zu der Bohrung 216. Das Trennventil 29 liegt in der Bohrung 216a zwischen dem Prüfling und dem Hohlraum 225· Das Bodenventil 230 liegt in der Bohrung 216b. Die Bohrungen 216c und 216d erstrecken sich durch den Block 245 hindurch in die Bohrung 216a zu beiden Seiten des Trennventils 230.
Bei der abgeänderten Ausführungsform des Verteilerblocks 245 nach den Figuren 13 bis 15 wird das Prüfmedium durch das Füllventil 219 zugeleitet und teilt sich an der Verbindungsstelle zwischen den Bohrungen 216 und 216a, so daß es in zwei Richtungen zu dem Prüfling und dem Äusgleichsraum 225 strömt. Das Prüfmedium tritt in den Ausgleicheraum oder die Ausgleichskammer 225 in deren Mitte ein und strömt nach den beiden Enden dieser Kammer zu, so daß ein "Pumpen" oder Schwingen nur in der Kammer selbst stattfindet. Wenn das Bodenventil 230 geöffnet ist, strömt das Prüfmedium aus der Ausgleichskammer 225 und dem Prüfling gegeneinander
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und dann durch die Bohrung 216a aus, was das Pumpen weiter während der Stabilisierungsperiode verringert. Die Mitte des Trennventils 229 ist etwa die Mitte des Verteilerblocks 245, so daß irgendwelche Temperaturschwankungen an der Stelle, an der die Druckänderungen gemessen werden, sich nur minimal auswirken können. Die Anordnung der Bohrungen 216, 216a und 216b in dem Verteilerblock 245 reduziert die Länge dieser Bohrungen und die Anzahl der Richtungsänderungen der Strömung. Weiter sind bei dieser Anordnung die Anzahl von Bohrungen, fc die parallel zu den großen Flächen des Blockes eingebracht werden müssen, auf drei reduziert, so daß auch die Herstellungskosten des Blockes dadurch verringert werden können.
Es kann ersehen werden, daß die Erfindung ein Leckprüfgerät schafft, das Leckstellen schneller wahrnimmt und anzeigt als bekannte Geräte. Es wird ebenfalls hervorgehoben, daß die Vorrichtung nach dieser Erfindung automatisch einen Maschinenteil oder Prüfling in einer kürzeren Zeit mit einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit des Meßergebnisses prüft, als das mit bekannten Vorrichtungen möglich ist. Diese Erfindung schafft eine verbesserte elektrische Prüfvorrichtung, die weitgehend von den Schwankungen der Umgebung unabhängig ist und mit der sehr schnell irgendwelche Leckstellen in dem Prüfgerät gemessen werden können. Außerdem wird durch die Erfindung eine elektrische Prüfvorrichtung geschaffen, die leicht und schnell auf die Größe der Leckstellen, die angezeigt werden soll, eingestellt werden können. Die Anzahl der beweglichen Teile sind in einem erfindungsgemäßen Gerät auf ein Minimum reduziert und dadurch sind die Möglichkeiten, Abweichungen infolge mechanischer Fehlfunktionen der sich bewegenden Mechanismen zu messen, weitgehend verhindert. Schließlich wird betont, daß die Erfindung eine Leck- oder Undichte-Prüfvorrichtung zu auto-
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inatischen Durchführung eines Prüf Vorgangs schafft, die äußerst einfach und gedrängt in ihrer Bauweise wirtschaftlich herzustellen ist und äußerst schnell und zuverlässig diese Leckstellen in dem Prüfling anzeigt. '
Die beschriebenen Ausführungsformen können im Rahmen dieser Erfindung variiert werden. Z.B. können die elektronischen Zeitgeber Prüf- und Anzeigeschaltungen in anderen Prüfgeräten Verwendung finden. Außerdem können die einzel- Λ nen Elemente, d.h. die Kammern in dem Meßgerät, die Ventile und der Ausgleichsbehälter getrennt anstelle in einem Verteilerblock angeordnet werden.
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Claims (1)

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    3(
    Patentaneprüclie
    * Vorrichtung zum Prüfen von Leckstellen in Prüflingen, die die Form von Formteilen haben, nach Patentanmeldung A 49 154, in der ein Verschluß für die Bildung eines abgedichteten Raumes in dem Prüfling, ein Meßgerät mit zwei getrennten Kammern und einer verechieb-
    P liehen Membran zwischen den Kammern für die Anzeige einer Druckdifferenz in diesen Kammern, eine Druckmittelquelle, Leitungen, um diese Druckmittelquelle mit den getrennten Kammern des Meßinstruments und dem abgedichteten Raum in dem Prüfling zu verbinden, ein Füllventil, um den Zustrom von Druckmittel zu den Kammern des Meßgerätes und dem abgedichteten Raum des Prüflings zu regeln, ein Trennventil, um eine der Kammern des Meßgerätes von der anderen und dem abgedichteten Raum in dem Prüfling zu trennen, Einrichtungen, die auf die Verschiebung der Membran ansprechen und die einen mechanisch-elektrischen Wandler aufweisen, der eine Spannung erzeugt, welche der Druckdifferenz in
    Ψ, den Kammern des Meßgerätes direkt proportional ist, und eine elektrische Schaltung zur Steuerung, der Ventile in einer bestimmten Reihenfolge vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung einen RC-Kreis für jeden der aufeinanderfolgenden Prüfschritte : Füllen, Stabilisieren und Prüfen aufweist; daß in jedem Kreis ein den Strom regelndes Halbleiterelement vorgesehen ist, das eine ganz bestimmte Zeit nach Erregung des Kreises Strom zieht; und daß zur Durchführung einer Reihe von Vorgängen hintereinander in einem vorbestimmten Zeitverhältnis diese RC-Kreise so miteinander gekoppelt sind, daß bei Leit-
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    fähigkeit dee Halbleiterelements wenigstens eines RC-Kreises die Erregung eines nächsten Kreises regelbar eingeleitet.wird.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste RC-Kreis einen Nebenkreis mit einem Silicium-Steuergleichrichter oder ein Steuerventil, einem Widerstand und einen Kondensator aufweist, die in Reihe an einer elektrischen Leitung liegen; daß ein Transistor an der Leitung liegt, dessen Emitter zwischen dem Widerstand und dem Kondensator geschaltet ist, und der eine vorbestimmte Zeit, nachdem das erste Steuerventil Strom zieht, leitfähig wird; und daß eine elektrische Anzeigeeinrichtung an der Leitung in Reihe mit dem Steuerventil und parallel zu dem RO-Kreis liegt, um den Betrieb der ersten Stufe des Prüfgerätes anzuzeigen.
    3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste RC-Kreis einen Nebenkreis aufweist, der den Transistor, einen Druckschalter und die elektrische Anzeigeeinrichtung einschließt, die in Reihe geschaltet sind, um die Anzeigeeinrichtung zu erregen, wenn der Transistor leitfähig ist; und daß der Druckschalter geschlossen bleibt, um eine große Leckstelle im Prüfling anzuzeigen.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> gekennzeichnet durch einen zweiten RC-KreiB, der einen Silioium-Steuergleichrichter oder ein Steuerventil aufweist, wobei die elektrische Schaltung einen Nebenkreis hat, in dem sich ein Druckschalter befindet, der auf einen bestimmten in dem Prüfling herrschenden Druck
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    anspricht und geschaltet wird, um einen Impuls zu dem Steuerventil fortzuleiten, so daß dieses leitend wird und den zweiten RC-Kreis erregt, wenn ein vorbestimmter Druck in dem Prüfling herrscht.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Anzeigevorrichtung parallel zu dem zweiten RC-Kreis geschaltet ist, um den Betrieb des zweiten RC-Kreises anzuzeigen, wenn das entsprechende Steuerventil Strom zieht.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor vorgesehen ist, dessen Emitter mit dem zweiten RC-Kreis gekoppelt und parallel zu der elektrischen Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, und daß der Transistor so geschaltet ist, daß er einen dritten RC-Kreis erregt.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte RC-Kreis einen Silicium-Steuergleichrichter oder ein Steuerventil aufweist, und daß eine elektrische Anzeigeeinrichtung parallel zu dem RC-Kreis angeordnet ist, um den Betrieb dieses dritten Kreises anzuzeigen.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium-Steuerventil des dritten RC-Kreises mit einem elektrischen Element gekoppelt ist, das das Trennventil betätigt, um den Prüfvorgang einzuleiten.
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    9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der diitte RC-Kreis eine elektrische Anzeigeeinrichtung aufweist«, um eine kleine Leckstelle anzuzeigen, und ein Prüfkreis vorgesehen ist, in dem sich ein Transistor befindet, der auf eine vorbestimmte Spannung, die von dem Wandler erzeugt wird, anspricht, und daß dieser Transistor in Reihe mit der elektrischen Anzeigeeinrichtung für die Anzeige einer kleinen Leckstelle geschaltet ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor mit dem dritten RC-Kreis gekoppelt ist und eine vorbestimmte Zeitdauer, nachdem das
    entsprechende Silicium-Steuerventil leitend ist, Strom zieht1 und daß eine elektrische Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die bei Leitfähigkeit des Transistors betätigt wird, um anzuzeigen, daß keine meßbare Leckstelle in dem Prüfling vorliegt.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen, um den Prüfkreis
    zu erregen, die ein erstes Halbleiter-Steuerelement, (
    einen Zeitgeberkreis, sowie ein zweites Halbleiter-Steuerelement aufweisen und in denen der Prüfkreis,
    der Zeitgeberkreis und das zweite Halbleiter-Steuerelement parallel zueinander und in Reihe mit dem
    ersten Halbleiter-Steuerelement geschaltet sind, wobei das zweite Halbleiter-Steuerelement mit dem
    Zeitgeberkreis gekoppelt ist, um einen ersten Stromfluß nach einer vorbestimmten Zeitdauer zu erzeugen; durch einen zweiten Nebenkreis mit einem elektrischen Anzeigeelement und einem Halbleiter-Steuerelement;
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    und durch Einrichtungen, um das erste Halbleiter-Steuerelement gleichzeitig mit dem Zeitgeberkreie und den Prüfkreisen zu erregen, wobei im ersten Nebenkreis ein elektrisches Anzeigeelement vorgesehen ist, und dieser Nebenkreis so geschaltet ist, daß er den Stromfluß durch das erste Halbleiter-Steuerelement unterbricht, wenn er 'erregt wird, und wobei die Zeitgeberschaltung einen Impuls zu dem zweiten Stromkreis fortleitet, wenn der erste Nebenkreis nicht erregt worden ist.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Brückenechaltung mit dem Wandler gekoppelt ist, um die Spannungsechwankungen, die von dem Wandler erzeugt werden, zu empfangen; daß der Nebenkreis ein Halbleiter-Stromsteuerelement aufweist, das direkt mit der Brücke gekoppelt ist und bei einer vorbestimmten kleinen Spannungsänderung leitfähig wird, um einen Stromfluß in der elektrischen Anzeigeeinrichtung zu erzeugen.
    13· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Steuerkreis einen Nebenkreis aufweist, der ein Anzeigegerät für die Anzeige einer Leckstelle hat; daß ein Prüfkreis mit dem erstgenannten Kreis gekoppelt ist, in dem sich ein normalerweise geschlossener Druckschalter befindet, der auf den Druck in dem Prüfling anspricht, so daß eine Leckstelle angezeigt wird, wenn der Schalter nicht geöffnet wird; und daß ein zweiter Prüfkreis mit dem zuerst genannten Prüfkreis und parallel zu diesem ersten Prüfkreis angeordnet
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    ist, der einen normalerweise offenen Schalter einschließt, welcher durch eine schnelle Abnahme des Druckes in dem Prüfling geschlossen wird, um eine Leckstelle anzuzeigen.
    H. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsschaltung, um zu einem Halbleiter-Steuerelement in dem Prüfkreis nach einer vorbestimmten Zeitdauer einen Impuls zu leiten und um die Prüf- und Nebenkreise zu erregen, so daß eine Leckstelle ange- ä zeigt wird, wenn der Druckschalter sich nicht öffnet, und durch eine zweite Verzögerungsschaltung, die einen Impuls zu einem Halbleiter-Steuerelement in dem zweiten Prüfkreis nach einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer fortleitet, wodurch der stromempSindliche Kreis erregt wird, um eine Leckstelle anzuzeigen, wenn der Druck in dem Prüfling abfällt.
    15· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verteilerblock mit einem Ausgleichsraum, durch Leitungen, die in einer Ebene dieses Blockes liegen, von denen eine mit der Druckmittelquelle verbunden ist, eine andere die die erste ' Leitung mit den Kammern des Meßinstrumentes und der Ausgleichskammer verbindet, eine weitere Leitung, die die erste Leitung mit der Atmpsphäre verbindet, und noch eine weitere Leitung, die die erste Leitung mit dem Prüfling verbindet, wobei das Füllventil in der ersten Leitung liegt, die mit der Druckquelle verbunden ist, um die Druckmittelzufuhr zu allen Kammern zu regeln; daß das Trennventil so angeordnet ist, daß es eine dieser Kammern des Meßinstruments und den Ausgleichsraum von der anderen Kammer des Meßinstru-
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    ments und dem Prüfling trennt; daß das Bodenventil so angeordnet ist, daß es den Abstrom dee Prüfmediums aus den Kammern regelt und daß der Ausgleichsraum und die Bohrungen in dem Block so eingebracht sind, daß ihre Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung in dem Block durch Bohrlöcher, die von beiden Seiten her eingebracht sind, gebildet sind, und daß die Ventile sich durch den Block von vorne nach hinten in Flucht mit den Leitungen erstrecken.
    17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile von einem Ende zu dem anderen konisch verlaufen und in entsprechend geformten konischen Löchern in dem Verteilerblock angeordnet sind und daß Einrichtungen zum Abdichten vorgesehen sind, die ein Schraubengewinde und eine Mutter aufweisen, um jedes Ventil in seinem Ventilsitz in dem Block zu spannen.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil ein Ventilelement aufweist, das relativ zu dem Block drehbar und in Flucht mit der entsprechenden Leitung in dem Block angeordnet ist und daß Einrichtungen zum Drehen des Ventilelementes vorgesehen sind, um die Leitung ohne Verdrängen von Flüssigkeit in der Leitung zu schließen.
    19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil ein konisches Gehäuse mit im rech-
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    ten Winkel angeordneten Bohrungen aufweist, wobei eine der Bohrungen in dem Gehäuse in Flucht mit der Leitung in dem Block und die andere Bohrung sich von der ersten Bohrung nach außen von dem Block erstreckt und wobe'i jedes Ventil einen Kugelschieber aufweist, der in einem der Löcher oder Bohrungen in dem Gehäuse angeordnet ist und eine zylindrische Bohrung in Flucht mit der Leitung, die geregelt werden soll sowie einen Schlitz an seiner Peripherie hat; daß Dichtungsringe zwischen dem sphärischen ä Ventilelement und der Bohrung in dem Gehäuse vorgesehen sind, und daß ein Ventilstößel oder eine Ventilwelle sich in der anderen Bohrung in dem Gehäuse befindet, und mit dem Schlitz in dem sphärischen Ventilelement in Eingriff steht, um das letztere zu drehen.
    20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Betätigungsvorrichtung für jedes Ventil vorgesehen ist, und daß elektromagnetisch betätigte Steuerventile für jede pneumatische Betätigungsvorrichtung vorgesehen sind.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste' Leitung, die mit der Druckmittelquelle verbunden ist, und die Leitung, die mit der Atmosphäre kommuniziert, durch ein- und dieselbe Bohrung gebildet werden, die durch den Block parallel zu der Bohrung eingebracht ist, die die Ausgleichskammer bildet; und daß die Leitungen, die die erste Leitung mit den Kammern in dem Meßgerät und dem Prüfling verbinden, durch eine Bohrung durch den Block gebildet werden, die quer zu der ersten Leitung und dem den Ausgleichsraum bildenden Bohrloch verläuft und diese beiden Bohrungen schneidet.
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DE1965A0050078 1964-06-16 1965-08-23 Vorrichtung zum Pruefen von Leckstellen in Maschinenteilen Pending DE1473673A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2630591A1 (de) * 1975-10-07 1977-04-21 Remo Gastaldo Verfahren und vorrichtung zur pruefung von abgedichteten hohlraeumen

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DE2630591A1 (de) * 1975-10-07 1977-04-21 Remo Gastaldo Verfahren und vorrichtung zur pruefung von abgedichteten hohlraeumen

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CH454491A (de) 1968-04-15
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BE663745A (de) 1965-11-12
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FR1442575A (fr) 1966-06-17
FR88691E (fr) 1967-03-10
SE318129B (de) 1969-12-01

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