DE2535686A1

DE2535686A1 - Verfahren zur lichtspaltpruefung von lippendichtungen aus elastomeren

Info

Publication number: DE2535686A1
Application number: DE19752535686
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Dr Lenoir; Juergen Ing Grad Pfuhl
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1977-02-10
Also published as: IT1111083B; FR2321120B3; BR7604461A; SE7608801L; FR2321120A1; JPS5222943A

Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim

Verfahren zur Lichtspaltprüfung von
Lippendichtungen aus Elastomeren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Lichtspaltprüfung der Dichtlippen von ein- oder mehrlippigen Dichtelementen aus Elastomeren.

Eine wesentliche Voraussetzung für die Brauchbarkeit elastomerer Dichtelemente ist darin zu sehen, daß die Dichtlippen frei von mechanischen Beschädigungen sind. Derartige Beschädigungen sind in der Fertigung nicht zu vermeiden. Bleiben sie unerkannt, dann ist regulär nach kurzer Betriebszeit ein Austausch notwendig. Die damit entstehenden Aufwendungen zwingen zu einer Einzelkontrolle jedes gefertigten Dichtelementes, üblicherweise wird diese Prüfung manuell und/oder visuell durchgeführt.

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Ein häufig angewendetes Verfahren besteht beispielsweise darin, die Dichtlippe visuell zu kontrollieren oder mit dem Pingernagel abzutasten. Die Methode hat sich insofern als nicht zufriedenstellend erwiesen, als dabei regulär nicht unterschieden wird, ob ein Fehler relevant ist oder nicht. Dieses bedingt, daß in den meisten Fällen wesentlich mehr Fehlermeldungen erfolgen, als bei objektiver Beurteilung vorhanden sind.

Die Güte der Dichtlippen von Wellendichtringen wird nach einem besonderen Verfahren mit Hilfe eines Lichtkastens überprüft. Der Lichtkasten trägt einen Prüfdorn. Auf diesen wird der Prüfling aufgesteckt und von unten beleuchtet. Beschädigungen der Dichtlippe können hierbei einfach und zuverlässig durch die Kontrollperson erkannt werden. Die Beurteilung bleibt jedoch auch hierbei subjektiv. Im allgemeinen werden wesentlich mehr Ringe ausgesondert als bei objektiver Beurteilung tatsächlich "schlecht" sind. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß es nicht für Wellendichtringe mit Doppellippe anwendbar ist. Der Prüfraum muß gegen das wechselnde Tageslicht abgeschirmt sein, Dieses bedingt zwangsläufig eine arbeitsphysiologisch ungünstige Situation.

Die Firma Goetze, Burscheid, hat nun ein Verfahren geschildert, bei dem ein zu prüfender Wellendichtung auf einen Prüfdorn aufgesteckt und mit dem Dorn zusammen zwischen einer Lampe und einem Lichtempfänger um 360⁰ gedreht wird. Das durch Beschädigungen der Dichtlippe durchfallende Licht wird als Basis für die objektive Beurteilung der Dichtlippengüte genutzt.

Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß es nur bei einlippigen Wellendichtringen anwendbar ist. Der Einfluß von Tageslicht führt zu Intensitätsschwierigkeiten.

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Schließlich bestehen bedeutende handling-Schwierigkeiten für den Prüfling, da beide optischen Komponenten in unmittelbarer Nähe der zu prüfenden Dichtlippe angeordnet sein müssen. Beim Einlegen des Prüflings muß eine Komponente gegen die andere bewegt werden, um den Weg für den Prüfling frei zu machen. Dies kann eine Dejustage des Systems bewirken. Eine Automatisierung des gesamten Prüfvorganges ist insofern sehr stark erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem bei Vermeidung der oben genannten Nachteile die Dichtlippen von ein- und mehrlippigen elastomeren Dichtelementen objektiv auf mechanische Beschädigungen geprüft werden können, und das die Möglichkeit einer Automatisierung des Prüfvorganges beinhaltet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem das zu prüfende elastomere Dichtelement in bekannter Weise gegen eine Prüfkante gepreßt und mit dem gesamten Lippenbereich durch ein optisches System geführt wird, wobei der Dichtungsspalt mit Licht angestrahlt wird, das die Basis zu einer objektiven Beurteilung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht unter Ausnutzung der Lichtbrechung und mit Hilfe eines Lichtleiters unmittelbar durch den Dichtspalt auf den Lichtempfänger gerichtet wird, wobei das Licht moduliert ist und der Lichtleiter und der Lichtempfänger starr miteinander verbunden sind.

Der Hinweis auf die Verwendung modulierten Lichtes ist hierbei so zu verstehen, daß sowohl frequenz- als auch amplitudenmoduliertes Licht verwendet werden kann. Dadurch ist eine selektive Erkennung und hohe Verstärkung im optischen Empfänger möglich und Störeinflüsse aus der umgebenden Raumbeleuchtung werden ausgeschaltet.

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Ein typisches Anwendungsbeispiel des Kontrollverfahrens ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Figur I in beispielhafter Weise die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer automatischen Kontrolleinrichtung für einlippige Wellendichtringe.

Figur II einen Ausschnitt aus einer entsprechenden Einrichtung für zweilippige Wellendichtringe.

Das Kontrollverfahren läuft hierbei erfindungsgemäß in folgender Weise ab:

Der zu prüfende Wellendichtung 1 wird durch eine geeignete Fördereinrichtung 3 bei abgesenktem Prüfdorn 2 in die Kontrolleinrichtung eingebracht. Beim Hochfahren des Prüfdornes 2 wird der Wellendichtung auf diesen aufgefädelt und von ihm mitgenommen. Eine exakte Ausrichtung des in den meisten Fällen unrunden Prüflings auf dem Prüfdorn wird dadurch erreicht, daß der Prüfling bei diesem Vorgang mit seinem äußeren Rand gegen einen Anschlag 3.4 anläuft.

Anschließend führt der Prüfling 1 zusammen mit dem Prüf dorn 2 und dem Anschlag 3· 4 eine Drehung um 360 aus,

Synchron zu dieser Bewegung wird der Dichtspalt 4.3 mit einem gebündelten Lichtstrahl 4.4 beleuchtet. Hierbei ist es erfindungsgemäß wesentlich, daß das Licht z.B. mit Hilfe einer Triggereinrichtung 4.1 auf eine vorgegebene Frequenz, vorzugsweise einige kHz, amplitudenmoduliert wird. Durch die Verwendung des Lichtleiters 4 ist es möglich, das so modulierte Licht unmittelbar an den Dichtspalt 4.3 heranzubringen.

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Hierbei ist zu beachten, daß der Anschliffwinkel 4.6 vom Brechungsindex des Lichtleiters 4 und seiner Neigung zum Lichtspalt 4.7 bestimmt wird. Nur dadurch wird eine gute Ausrichtung des Lichtstrahls auf den Detektor erreicht.

Das durch Fehlerstellen durchfallende Licht wird vom Lichtempfänger 4.5 registriert und selektiv in einer nicht dargestellten elektronischen Einheit in Relation zum Lichtpegel fehlerfreier Stellen ausgewertet.

üblicherweise wird dabei angestrebt, daß als Ergebnis ein Ja/Nein-Signal vorliegt, mit dessen Hilfe der Ring nach erfolgter Prüfung verschiedene Wege einnimmt. Der Weitertransport kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß der Ring beim Absenken des Prüfdornes 2 auf den Anschlag 3.3 fällt. Mit Hilfe von Blasluftdüsen 3.1 und wird der Ring entweder in die eine oder die andere Richtung geschossen.

Figur II zeigt in beispielhafter Weise, wie es durch eine erfindungsgemäße Anwendung des Verfahrens möglich ist, auch Wellendichtringe mit Doppellippe zu prüfen.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß es hierdurch möglich ist, die Dichtlippen von ein- oder zweilippigen Dichtelementen automatisch auf etwaige Beschädigungen der Dichtlippe zu kontrollieren. Die Auswertung zeigt eine gute Korrelation zu der tatsächlichen Güte und damit der Brauchbarkeit der Dichtelemente. Das Verfahren arbeitet unabhängig von Umgebungslichteinflüssen und ist auf einfache Weise modifizierbar und automatisierbar, so daß auch in Größe und Funktion abgewandelte Dichtelemente prüffähig sind.

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Claims

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Patentansprüche:

Verfahren zur automatischen Lichtspaltprüfung der Dichtlippen von ein- oder mehrlippigen Dichtelementen aus Elastomeren, bei dem das zu prüfende Dichtelement in bekannter Weise gegen eine Prüfkante gepreßt und mit dem gesamten Lippenbereich durch ein optisches System geführt wird, wobei der Dichtungsspalt mit Licht angestrahlt wird, das die Basis zu einer objektiven Beurteilung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht durch einen Lichtleiter unmittelbar an den Lichtspalt herangebracht wird, unter Ausnutzung der Lichtbrechung zwischen Prüfdorn und Dichtkante gerichtet in den Lichtempfänger gestrahlt wird und der Lichtleiter und Lichtempfänger starr miteinander verbunden sind.
2. Verfahren zur automatischen Lichtspaltprüfung der Dichtlippen von ein- oder mehrlippigen Dichtelementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß amplituden- oder frequenzmoduliertes Licht verwendet wird und anschließend selektiv verstärkt wird.

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