DE2411359C2

DE2411359C2 - Device for the optical inspection of the sealing edges of lip sealing rings

Info

Publication number: DE2411359C2
Application number: DE19742411359
Authority: DE
Inventors: Karl 5673 Burscheid; Stoll Rolf 5674 Bergisch-Neukirchen; Meyer Franz-Josef 5670 Opladen Christ
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Filing date: 1974-03-09
Publication date: 1976-03-25

Description

3030th

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum opti- »chen Prüfen der Dichtkanten von Lippendichtungsringen aus elastischem Werkstoff auf das Vorhandensein von fehlerhaften Abweichungen der Dichtkantenkontür mittels einer Lichtquelle und eines Photoelementes, !wischen denen eine die Dichtkante kreuzende optiiche Achse entlang einer mit der Dichtkante in Berührung stehenden Dornoberfläche gebildet ist.The invention relates to a device for the visual »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, wipe 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 Photoeleftient angeordnet, daß die zwischen Lichtquelle und Photoelement bestehende optische Achse entlang der Dornoberfläche verläuft und etwa auf halber Entfernung die Dichtkante kreuzt.For visual inspection of the sealing edges of lip seals for the presence of faulty deviations in the sealing edge contour in the form of A device is known which consists of an axially inserted lip seal ring There is a retractable cylindrical mandrel, the outer diameter of which is greater than the clear diameter of the sealing edge (Technical publication E 6, GOETZE-WERKE AG, No. 961 / 12.73, p. 12). While on the one hand A light source is located on the sealing edge, there is such a photo element on the other side of the sealing edge arranged that the existing between the light source and the photo element optical axis along the The surface of the mandrel runs and the sealing edge crosses about halfway away.

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 ganten 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 the sealing edge is undamaged, this is due to the ganten 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 der. Nenndurchmesser infolge des elastischen Dichtkantenwerkstoffec zusammengedrückt werden und somit optisch nicht mehr erkennbarWith the help of the known device, however, no errors in the form of cuts in the Discover the sealing edge, as the incisions when the sealing edge is widened on the. Nominal diameter as a result of the elastic sealing edge material are compressed and 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 erfin< ngsgemäß 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 by that the mandrel has an approximately segment-shaped cross-section in the area of the test plane and with a defined adjustable force is radially adjustable.

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. Außerdem ist die neue Vorrichtung unabhängig vom jeweiligen Nenndurchmesser des Dichtungsringes, da jeweils nur ein Umfangsteil der Dichtkante auf der Dornoberfläche aufliegt.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. In addition, the new device is independent of the respective nominal diameter of the sealing ring, since only a peripheral part of the sealing edge on the 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 Lici ispaltes 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 elastiscr.em Werkstoff, insbesondere von Lippendichtungen, verwenden.From CH-PS 3 12 736 there is already a device for optical testing of the inner profile of known prismatic hollow bodies. By means of a defined license gap between a test mandrel and the On the inside of the workpiece, the inner workpiece profile is visible on a frosted screen did. However, such a device cannot be used to detect defects in workpieces made of elastiscr.em Use material, especially lip seals.

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 Ir sen 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. However, this is not the case 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. In the further embodiment of the invention, it is conceivable that when testing with the sealing edge of the Lip sealing ring coming into contact with the mandrel surface with a greater radius of curvature than to form the maximum possible sealing edge in order to be in the area of the peripheral ends of the mandrel surface to achieve a partially stronger widening of the sealing edge with the result that the intermediate, Sealing edge area to be tested at the moment is stretched in the circumferential direction. With that you can different types of errors, e.g. B. Cuts, better recognize.

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 order to avoid excessive frictional wear at the points where the sealing edge widened, it is advantageous to if on both sides in connection with the peripheral ends of the mandrel surface rotatable rollers with parallel to the mandrel axis extending axes are provided.

Ein weiterer Vorschlag besteht darin, die Walzen in radialer Richtung unabhängig vom r^ütdorn 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 r ^ ütdorn 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 Umfangsrichturig relativ zum Dorn an diesem kontinuierlich vorbeizubewegen. Andererseits kann die Dichtkante segmentweise durch radiales Heranfahren des Dornes gegen die Dichtkante geprüft werden, wodurch weder Re^;hverschleiß zwischen Dichtkante und Dorn auftritt, noch Einschnitte in der Dichtkanie in Umfangsrichtung zugedrückt werden. Durch die vom zu prüfenden Werkstück weggehend unabhängige Form des Dornes lassen sich mit einem Dorn Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern und Umfangskonturen prüfen.paint failure detection and assessment. It is thus possible to move the sealing edge continuously past the mandrel in the circumferential direction relative to the mandrel. On the other hand, the sealing edge can be checked segment by segment by moving the mandrel radially against the sealing edge, whereby neither Re ^; If wear occurs between the sealing edge and the mandrel, incisions in the sealing edge are still closed in the circumferential direction. The shape of the mandrel, which is independent of the workpiece to be tested, allows workpieces with different diameters and circumferential contours to be tested with one 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 indicates

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: g. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1.Q: g. FIG. 2 shows a side view of the arrangement according to FIG Fig. 1.

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 dei 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 Weliendichtring 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 a mandrel 7, which is mounted parallel to the sealing ring axis 8 and radially displaceable thereto. Both sides of the In the mandrel 7, rotatable rollers 9, 10 are provided for expanding the sealing edge 2 of the shaft sealing ring 1. The rollers 9, 10 are attached to a common receiving body 11 and are 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. '5

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

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).