DE2411359B1

DE2411359B1 - Device for the optical inspection of the sealing edges of lip sealing rings

Info

Publication number: DE2411359B1
Application number: DE2411359A
Authority: DE
Inventors: Karl 5673 Burscheid Christ; Franz-Josef 5670 Opladen Meyer; Rolf 5674 Bergisch-Neukirchen Stoll
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1974-03-09
Filing date: 1974-03-09
Publication date: 1975-08-14
Also published as: NL7501329A; IT1028119B; GB1504974A; DE2411359A1; FR2263493A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Prüfen der Dichtkanten von Lippendichtungsringen aus elastischem Werkstoff auf das Vorhandensein von fehlerhaften Abweichungen der Dichtkantenkontur mittels einer Lichtquelle und eines Photoelementes, zwischen denen eine die Dichtkante kreuzende optische Achse entlang einer mit der Dichtkante in Berührung stehenden Dornoberfläche gebildet ist.The invention relates to a device for the optical inspection of the sealing edges of lip sealing rings made of elastic material for the presence of faulty deviations in the sealing edge contour by means of a light source and a photo element, between which an optical element that crosses the sealing edge Axis is formed along a mandrel surface in contact with the sealing edge.

Zur optischen Kontrolle der Dichtkanten von Lippendichtungen auf das Vorhandensein von fehlerhaften Abweichungen in der Dichtkantenkontur in Form von Kerben, Ausbrüchen u. dgl. ist eine Vorrichtung bekannt, die aus einem axial in den Lippendichtungsring einfahrbaren zylindrischen Dorn besteht, dessen Außendurchmesser größer als der lichte Dichtkantendurchmesser ist (Fachschrift E 6, GOETZE-WERKE AG, Nr. 961/12.73, S. 12). Während auf der einen Seite der Dichtkante eine Lichtquelle sich befindet, ist auf der anderen Seite der Dichtkante derart ein Photoelement angeordnet, daß die zwischen Lichtquelle und Photoelement bestehende optische Achse entlang der Dornoberfläche verläuft und etwa auf halber Entferngng die Dichtkante kreuzt.For visual inspection of the sealing edges of lip seals for the presence of defective ones Deviations in the sealing edge contour in the form of notches, breakouts and the like, a device is known, which consists of a cylindrical mandrel axially retractable into the lip seal ring, whose The outer diameter is larger than the clear sealing edge diameter (technical publication E 6, GOETZE-WERKE AG, No. 961 / 12.73, p. 12). While there is a light source on one side of the sealing edge, it is on the other side of the sealing edge so arranged a photo element that between the light source and Photoelement existing optical axis runs along the mandrel surface and about halfway away the sealing edge crosses.

Der Lippendichtungsring ist dabei um die Dornachse drehbar gelagert, so daß kontinuierlich der gesamte Dichtkantenumfang optisch abgetastet werden kann. Bei einer unverletzten Dichtkante liegt diese am ganzen Dornumfang lichtdicht an. Weist die Dichtkante jedoch einen Konturenfehler in Form einer radialen Kerbe od. dgl. auf, so dient das an dieser Stelle auf das Photoelement durchfallende Licht zur Anzeige des Fehlers, wobei die durchfallende Lichtmenge ein Maß für die Größe des Fehlers ist. Um dem Einfluß normalen weißen Lichtes zu begegnen, wird hierfür ein Licht bestimmter Wellenlänge aus dem ultravioletten Strahlenbereich verwendet.The lip sealing ring is rotatably mounted about the mandrel axis, so that continuously the entire Sealing edge circumference can be scanned optically. If there is an uninjured sealing edge, it is on the whole Circumference of the mandrel light-tight. However, if the sealing edge has a contour error in the form of a radial notch or the like, the light which passes through the photo element at this point is used to display the Defect, whereby the amount of light penetrating is a measure of the size of the defect. To normalize the influence To counter white light, a light of a certain wavelength from the ultraviolet radiation range is used for this used.

Mit Hilfe der bekannten Vorrichtung lassen sich jedoch keine Fehler in Form von Einschnitten in der Dichtkante entdecken, da die Einschnitte beim Aufweiten der Dichtkante auf den Nenndurchmesser infolge des elastischen Dichtkantenwerkstoffes zusammengedrückt werden und somit optisch nicht mehr erkennbar sind.With the help of the known device, however, can detect no defects in the form of incisions in the sealing edge, as the incisions are made when expanding the sealing edge is compressed to the nominal diameter due to the elastic sealing edge material and are therefore no longer visually recognizable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verbesserung der Prüfvorrichtung deren Anwendungsbereich zu erweitern, um auch Fehler in Form von Einschnitten oder Ausbuchtungen erkennen zu können.The invention is based on the object of improving the test device's field of application expand in order to be able to detect defects in the form of incisions or bulges.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dorn im Bereich der Prüfebene einen etwa segmentförmigen Querschnitt aufweist und mit einer definiert einstellbaren Kraft radial verstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the mandrel has a has approximately segment-shaped cross-section and is radially adjustable with a defined adjustable force.

Mit Hilfe eines in seinen Abmessungen kleineren Domes in Verbindung mit dessen definiert einstellbaren, gegen die Dichtkante wirkenden Auflagekraft lassen sich je nach Höhe der eingestellten Auflagekraft verschiedene Fehlerarten qualifiziert feststellen.With the help of a smaller dome in connection with its defined adjustable, The bearing force acting against the sealing edge can be adjusted depending on the level of the bearing force set identify different types of errors in a qualified manner.

ao Außerdem ist die neue Vorrichtung unabhängig vom jeweiligen Nenndurchmesser des Dichtungsringes, da jeweils nur ein Umfangsteil der Dichtkante auf der Dornoberfläche aufliegt.ao In addition, the new device is independent of the respective nominal diameter of the sealing ring, there only a peripheral part of the sealing edge rests on the mandrel surface.

Aus der CH-PS 3 12 736 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum optischen Prüfen des Innenprofils von prismatischen Hohlkörpern bekannt. Mittels eines definierten Lichtspaltes zwischen einem Prüfdorn und dem Werkstückinnenumfang wird auf einer Mattscheibe das innere Werkstückprofil zur visuellen Betrachtung sichtbar gemacht. Eine solche Einrichtung läßt sich jedoch nicht zur Fehlererkennung von Werkstücken aus elastischem Werkstoff, insbesondere von Lippendichtungen, verwenden.From CH-PS 3 12 736 there is already a device known for the optical inspection of the inner profile of prismatic hollow bodies. By means of a defined The light gap between a test mandrel and the inner circumference of the workpiece is shown on a ground glass inner workpiece profile made visible for visual inspection. Such a device can, however not for fault detection of workpieces made of elastic material, especially lip seals, use.

Die DT-PS 7 25 352 vermittelt darüber hinaus die Lehre, zur Durchmesserprüfung von zylindrischen Werkstücken parallel zur Werkstückachse verlaufende Lichtstrahlen zu verwenden, die durch eine Schlitzblende fallen, deren Schlitzbreite gleich der zulässigen Durchmesser-Toleranz ist. Hiermit lassen sich jedoch keine Fehler innerhalb der Bezugsfläche bzw. -kante des Werkstückes ermitteln.The DT-PS 7 25 352 also provides the teaching for diameter testing of cylindrical Workpieces parallel to the workpiece axis to use light beams that pass through a slit diaphragm fall whose slot width is equal to the permissible diameter tolerance. This, however, can do not determine any errors within the reference surface or edge of the workpiece.

In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, die bei der Prüfung mit der Dichtkante des Lippendichtungsringes in Berührung kommende Dornoberfläche mit einem größeren Krümmungsradius als die maximal in Frage kommende Dichtkante auszubilden, um im Bereich der Umfangsenden der Dornoberfläche eine partiell stärkere Aufweitung der Dichtkante zu erzielen mit dem Ergebnis, daß der dazwischenliegende, im Augenblick zu prüfende Dichtkantenbereich in Umfangsrichtung gedehnt wird. Damit lassen sich verschiedene Fehlerarten, z. B. Einschnitte, besser erkennen.
Um an den Stellen stärkerer Dichtkantenaufweitung nicht zu hohen Reibverschleiß zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn beidseitig im Anschluß an die Umfangsenden der Dornoberfläche drehbare Walzen mit parallel zur Dornachse verlaufenden Achsen vorgesehen sind.In a further embodiment of the invention, it is conceivable to design the mandrel surface that comes into contact with the sealing edge of the lip seal ring during the test with a larger radius of curvature than the maximum possible sealing edge in order to achieve a partially greater expansion of the sealing edge in the area of the peripheral ends of the mandrel surface achieve with the result that the intervening sealing edge area to be tested at the moment is stretched in the circumferential direction. This allows different types of errors, e.g. B. Cuts, better recognize.
In order not to obtain excessive frictional wear at the points of greater sealing edge expansion, it is advantageous if rotatable rollers with axes running parallel to the mandrel axis are provided on both sides adjacent to the peripheral ends of the mandrel surface.

Ein weiterer Vorschlag besteht darin, die Walzen in radialer Richtung unabhängig vom Prüfdorn zustellbar zu lagern. Auf diese Weise kann die Größe der Umfangsdehnung des zwischen den beiden Walzen sich erstreckenden, zu prüfenden Dichtkantenbereiches verändert werden.Another suggestion is that the rollers can be advanced in the radial direction independently of the test mandrel to store. In this way, the size of the circumferential expansion of the extending between the two rollers, the sealing edge area to be tested can be changed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet eine optimale Anpassung der Prüfbedingungen an die unterschiedlichen Fehlerarten mit dem Ergebnis einer opti-The device according to the invention allows an optimal adaptation of the test conditions to the different Defect types with the result of an optimal

malen Fehlererkennung und Beurteilung. So ist es möglich, die Dichtkante in Umfangsrichtung relativ zum Dorn an diesem kontinuierlich vorbeizubewegen. Andererseits kann die Dichtkante segmentweise durch radiales Heranfahren des Dornes gegen die Dichtkante geprüft werden, wodurch weder Reibverschleiß zwischen Dichtkante und Dorn auftritt, noch Einschnitte in der Dichtkante in Umfangsrichtung zugedrückt werden. Durch die vom zu prüfenden Werkstück weitgehend unabhängige Form des Dornes lassen sich mit einem Dorn Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern und Umfangskonturen prüfen.paint failure detection and assessment. So it is possible, the sealing edge in the circumferential direction relative to The mandrel to move past this continuously. On the other hand, the sealing edge can be segmented by radial Approach of the mandrel against the sealing edge can be checked, whereby neither frictional wear between Sealing edge and mandrel occurs, cuts in the sealing edge are still closed in the circumferential direction. Due to the shape of the mandrel, which is largely independent of the workpiece to be tested, Check workpieces with different diameters and circumferential contours using a mandrel.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Wellendichtring mit den wesentlichen Vorrichtungsteilen,F i g. 1 shows a cross section through a shaft sealing ring with the essential parts of the device,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. I.F i g. 2 shows a side view of the arrangement according to FIG.

Der zu prüfende Wellendichtring ist mit 1 bezeichnet. Dessen Dichtkante 2 kreuzt eine optische Achse 3 zwischen einer Lichtquelle 4 und einem Photoelement 5. Die optische Achse 3 läuft entlang einer Oberfläche 6 eines Dornes 7, der parallel zur Dichtringachse 8 sowie radial dazu verschiebbar gelagert ist. Beidseitig des Dornes 7 sind drehbare Walzen 9, 10 zum Aufweiten der Dichtkante 2 des Wellendichtringes 1 vorgesehen. Die Walzen 9,10 sind auf einem gemeinsamen Aufnahmekörper 11 befestigt und ebenfalls parallel zur Dichtringachse 8 sowie radial dazu verschiebbar gelagert. Zum optischen Abtasten der mit definiertem Druck auf der Dornoberfläche 6 aufliegenden Dichtkante 2 wird der Wellendichtring 1 um seine Achse kontinuierlich gedreht. Die dafür erforderliche drehbare Werkstückaufnahme ist zur besseren Darstellung der erfindungswesentlichen Vorrichtungsteile nicht dargestellt.The shaft seal to be tested is labeled 1. Its sealing edge 2 crosses an optical axis 3 between a light source 4 and a photo element 5. The optical axis 3 runs along a surface 6 of a mandrel 7, which is parallel to the sealing ring axis 8 as well is mounted so that it can be displaced radially. On both sides of the mandrel 7 are rotatable rollers 9, 10 for expanding the sealing edge 2 of the shaft seal 1 is provided. The rollers 9,10 are on a common receiving body 11 attached and also parallel to the sealing ring axis 8 and mounted radially displaceably to it. For optical scanning of the with a defined pressure the sealing edge 2 resting on the mandrel surface 6, the shaft sealing ring 1 is continuous about its axis turned. The rotatable workpiece holder required for this is essential to the invention for a better illustration Device parts not shown.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the optical inspection of the sealing edges of elastic lip sealing rings Material for the presence of faulty deviations in the sealing edge contour by means of a Light source and a photo element, between which an optical axis crossing the sealing edge is formed along a mandrel surface in contact with the sealing edge, thereby characterized in that the mandrel (7) has an approximately segment-shaped cross-section in the area of the test plane and is radially adjustable with a defined adjustable force.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the test with the sealing edge (2) coming into contact with the mandrel surface (6) a larger radius of curvature than the maximum has the sealing edge in question.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that both sides in addition to the Mandrel (7) rollers (9, 10) with axes running parallel to the mandrel axis are provided.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the rollers (9,10) in the radial direction are adjustable independently of the mandrel (7).