DE2948502A1

DE2948502A1 - Pruefung des fuellgrades von undurchsichtigen, dichten deformierbaren behaeltern

Info

Publication number: DE2948502A1
Application number: DE19792948502
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7517 Waldbronn Bohnstedt; Alfred Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Schief
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1979-12-01
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1981-06-04

Description

Prüfung des Füllgrades von undurchsichtigen, dichten, deformierbaren Behältern
Bei der Qualitätssicherung, insbesondere im Automobilbau, ist zu gewährleisten, daß undurchsichtige, dicht verschlossene Gummibehälter den vorgeschriebenen Füllungsgrad mit Flüssigkeit besitzen. Solche Gummibehälter sind beispielsweise Gummimanschetten, die Gelenke von Hinterachswellen umschließen und das für die Schmierung der Gelenke erforderliche til enthalten; sie sind durch spannbare Bänder dicht mit den beiden Teilwellen verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, nach der Montage der Gummibehälter in einem Kontrollarbeitsgang sicherzustellen, daß solche Behälter erkannt werden, die durch Versagen der automatischen Befüllungs- und Montageeinrichtung oder durch menschliche Fehlhandlungen nicht oder nicht genügend mit o1 gefüllt sind.
Bisher verwendete Kontrollverfahren arbeiten entweder nicht mit genügender Sicherheit oder erfordern einen hohen technischen oder organisatorischen Aufwand: Bei undurchsichtigen Gefäßen können optische Verfahren nicht angewandt werden. Gewichtsmessungen scheiden aus, wenn durch Fertigungstoleranzen der beteiligten Metallteile größere Gewichtsschwankungen verursacht werden als durch fehlendes U1. Ultraschallverfahren erfordern definierte Einkopplungsbedingungen für den Ultraschall, die unter Fertigungsbedingungen häufig nicht zu gewährleisten sind. Radioaktive Verfahren führen zu hohen, gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitsmaßnahmen und werden deshalb nur in Ausnahmefällen eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt die Deformierbarkeit der Behälter, beispielsweise der Gummimanschetten, aufgrund ihrer Elastizität und die unterschiedliche Kompressibilität von Gasen und Flüssigkeiten aus. Werden von außen Kräfte an die zu prüfenden Behälter angelegt oder die durch den atmosphärischen Druck auf die Behälter ausgeübten Kräfte entfernt, indem sie in ein Vakuum gebracht werden, so hängen die Deformationen der Behälter davon ab, ob sie mit einem kompressiblen Gas oder teilweise oder völlig mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt sind. Die Deformationen der Behälter werden mit einem der bekannten Längenmeßverfahren, beispielsweise durch ein berührungsloses optisches Verfahren, gemessen. Die Erfindung wird an zwei Beispielen erläutert.
1.) Gummimanschetten an Gelenken von Kfz-Achswellen sind etwa zu zwei Dritteln ihres Volumens durch U1 gefüllt. Die fertig montierten Achswellen mit den Manschetten werden zur Prüfung in ein Vakuum-gefäß gebracht. Während des Anlegens des Vakuums verändern sich die Abmessungen der Manschette unter dem Druck, den der Luftanteil der Manschettenfüllung von innen ausübt. Bei fehlender Umfüllung sind die Verformungen deutlich größer als bei Normalfüllung; bei völliger Füllung treten nur sehr kleine Verformungen auf. Eine besonders einfache Meßgröße für die Deformation einer Manschette ist ihr Durchmesser; dieser kann automatisch durch mechanische Taster oder bei kontrastreichen Bildern der Manschette durch berührungslose optische Meßverfahren, beispielsweise durch elektronische Auswertung des Signales einer Fernsehkamera oder einer Halbleiterdiodenkamera, gemessen werden. Diese Meßverfahren werden unabhängig von den fertigungsbedingten Schwankungen der Abmessungen der lslanschetten, wenn dabei nicht der Durchmesser selbst, sondern direkt seine Veränderung beim Anlegen des Vakuums gemessen wird.
2.) Wird auf eine Manschette einer Achsschwelle von außen eine bekannte Kraft an definierten Punkten eingeleitet, so ergeben sich ebenfalls Verformungen in Abhängigkeit vom Füllgrad, die wieder in der gleichen Weise gemessen werden können. Eine Krafteinleitung von außen ist beispielsweise durch Oberdruck in einem Druckgefäß oder durch Kräfte möglich, die durch Gewichte erzeugt werden und über eine geeignete Krafteinleitung auf die auf einer Unterlage gehalterte Manschette wirken.
Die Eichung der erfindungsgemäßen Verfahren und die Auswahl der Grenzwerte für die Meßgrößen kann durch eine zu messende Kennlinie erfolgen, die die Abhängigkeit der Veränderungen der Abmessungen vom Füllgrad des Behälters beim Einführen der äußeren Prüfkräfte (z.B. des Vakuums) beschreibt.
Welches Verfahren angewandt wird, hängt auch von den sonstigen Prüfverfahren ab, denen die Behälter unterworfen werden. Werden die Behälter ohnehin mit einem Vakuumverfahren auf Dichtheit geprüft, kann das zuerstgenannte Verfahren im gleichen Arbeitsgang durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern, z.B. von Gummimanschetten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die von außen auf den Behälter wirkenden Kräfte in definierter Weise verändert und die dabei auftretenden Veränderungen der Abmessungen des Behälters gemessen werden, die ein Maß für den Füllgrad des Behälters mit kompressiblen Gasen und inkompressiblen Flüssigkeiten sind.
2. Verfahren zur Prüfung des Füligrades von dichten, deformierbaren Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß der zu prüfende Behälter in ein Vakuumgefäß gebracht wird und die Veränderungen seiner Abmessungen nach Anlegen des Vakuums gemessen werden.
3. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu prüfende Behälter in ein Druckgefäß gebracht wird und die Veränderungen seiner Abmessungen nach Anlegen des Druckes gemessen werden.
4. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu prüfende Behälter über eine geeignete mechanische Vorrichtung mit Kräften beaufschlagt wird, beispielsweise durch Gewichte, und die Veränderungen seiner Abmessungen nach Anlegen der Kräfte gemessen werden.
5. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Meßgenauigkeit anstelle der Abmessungen der Behälter, die sich nach der Veränderung der von außen wirkenden Kräfte ergeben, unmittelbar die Veränderungen der Abmessungen gemessen werden, die sich während des MeB-vorganges ergeben.
6. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeignet gewählter Durchmesser des Behälters durch mechanische Taster gemessen wird.
7. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, detormierbaren Behältern nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeignet gewählter Durchmesser des Behälters durch ein berührungsfreies optisches Meßverfahren gemessen wird.
8. Verfahren zur Prüfung des Füllgrades von dichten, deformierbaren Behältern nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeignet gewählter Durchmesser des Behälters durch elektronische Auswertung des Signales einer Fernsehkamera oder einer Halbleiterdiodenkamera gemessen wird.