DE3237950C2

DE3237950C2 - Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern an Dichtkanten von Lippendichtungen

Info

Publication number: DE3237950C2
Application number: DE19823237950
Authority: DE
Inventors: Günter 5090 Leverkusen Jansen; Paul 5093 Burscheid Voßieck
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1982-10-13
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3237950A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum optoelektronischen Feststellen von Fehlern an Kanten von Rotationskörpern, die relativ zu einer statischen Lichtquelle sowie einer ebenfalls statischen Aufnahmeoptik drehbar sind, wird der Fehler ermittelt, indem der Drehbewegung des Rotationskörpers eine Hubbewegung überlagert wird, dergestalt, daß der Rotationskörper beziehungsweise die zu untersuchende Kante zwischen der Lichtquelle und der Aufnahmeoptik verschiebbar ist.

Description

V: dichtungen, eine^r dazu in definiertem Abstand angeord- 30 zitierten hinaus.

Ii neten Lichtquelle, einer Aufnahmeoptik für die Licht- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ·=} strahlen sowie einer Auswürteelettronik. Vorrichtung, wie sie im gattungsbildenden Teil des ' Durch die DE-OS 23 01 Π4 ist bereits eine Vorrich- Hauptpatentanspruches beschrieben ist so weiterzubil-V; tung zum optischen Prüfen von Li^pendichtungsringen den, daß die Nachteile der vorab angeführten Vorrichaus elastischem Werkstoff zum Feststellen von fehler- 35 tungen vermieden werden. Des weiteren soll auch eine ": haften Abweichungen in der Dichtkantenkontur nach Aussage über die Dimensionen von Fehlern an Picht-' der Lichtspaltmethode bekannt. Die Dichtkante der kanten, insbesondere an profilierten Dichtkanten, ge-Lippendichtungsringe wird mit definiertem Abstand zu macht werden können, ohne daß Profile einen Einfluß einer festen Bezugskante, eine Lichtblende bildend, ar- auf die Fehlererkennung haben, retiert Durch die berührungslose Lage der Dichtkante 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgeinäß dadurch gelöst, zu einer Bezugskante wird eine Lichtblende mit be- daß die translatorische Bewegung der Aufnahme beziestimmter Öffnungsgröße geschaffen. Um eine bessere hungsweise der Lippendichtung quer zur Drehachse der ;'■: Aussage über eventuell vorhandene Fehler machen zu Lippendichtung erfolgt, und daß die Rotationsgeschwinkönnen, wird die Dichtkante mittels eines Dichtkanten- digkeit wesentlich größer als die Translationsgeschwindehners gespreizt Bei fehlerfreier Dichtkantenkontur 45 digkeit der Lippendichtung beziehungsweise der Aufist die durchfallende Lichtmenge minimal. Ist der Ein- nähme ist.

schnitt oder eine Kerbe in der Dichtkante vorhanden. Dadurch, daß die Objektlage aus ihrer Ursprungslage

steigt der Wert der durchfallenden Lichtmenge propor- heraus bewegbar ist, ist es nunmehr möglich, ohne die

tional der Fehlergröße an. Nachteilig an dieser Vorrich- Dichtlippe in irgendeiner Weise 7u verformen, eine Aus-

tung ist festzustellen, daß neben dem relativ komplizier- 50 sage über die Dimension des Fehlers machen zu können,

ten Aufbau der Vorrichtung durch die Dehnung der Profile im Dichtkantenbereich, die die Elektronik als

Dichtkante erst Fehler entstehen können, und daß durch Fehler registrieren würde, können elektronisch unter-

die starre Anordnung sowohl der Lichtquelle als auch drückt werden, so daß hier echte Fehler zwischen Profi-

des Lippendichtungsringes keine Aussage über die Di- len, zum Beispiel Drallrippen von Lippendichtungen, so-

mesisionen (Länge, Breite) des Fehlers in der Dichtkante 55 wohl erkannt als auch von ihren Dimensionen her einge-

gemacht werden können. Des weiteren besteht mit die- ordnet werden können. Neben der Vermessung elasti-

ser Vorrichtung nicht die Möglichkeit Fehler an Kanten, scher Dichtlippen von Lippendichtungen ist die erfin-

insbesondere Dichtkanten von Lippendichtungen, auf- dungsgemäße Vorrichtung ebenfalls zur Vermessung

zufinden, die mit Profilen, sei es ein Wellenprofil, ein von Dichtkanten von zum Beispiel Kolbenringen geeig-

Drallprofil oder dergleichen, versehen sind. bo net. bei denen Kantenfehler zu Beeinträchtigungen bei Durch die DE-PS 14 23 962 ist eine Prüfmaschine zur der Verwendung oder im Betriebszustand führen kön- Feststellung einer Auswahl von Fehlern in transparen- nen.

ten, offenen Behältern bekannt. Hierbei sind mehrere Bevorzugt für die Messung ist folgende Reihenfolge: Stationen für unterschiedliche Prüfkriterien vorgese- Die Aufnahmeoptik liegt zunächst im Dunkeln, die hen. Unter anderem wird ein Lichtrohr in das Gefäß 65 Aufnahmeoptik befindet sich teilweise über der abzutaabgesenkt Ein rechteckiger Lichtstrahl wird von einem stenden Kante der Lippendichtung, und die Aufnahmegeeigneten Spiegel durch eine rechteckige öffnung im optik wird neben der Lippendichtung von der Lichtquel-Rohr und durch die Seitenwand hindurch reflektiert. Ic voll angestrahlt. Der eigentliche MeBpunkt ist das

Vbtasten der Kante der Lippendichtung, wobei Oberflä- :henrauhigkeit beziehungsweise Abweichen von der Seraden bei elektrischer Bewegung der Kante gegen-Bber der Aufnahmeoptik entlang der Kante eine Wechselspannung erzeugt, die dann nach Frequenz und Amplitude ausgewertet wird.

Zwecks optimaler Fehlererkennung und Auswertung an Kanten ist die Rotationsgeschwindigkeit wesentlich größer als die Hubgeschwindigkeit der Lippendichtung beziehungsweise ihrer Aufnahme. Damit ist der Vorteil verbunden, daß während einer Umdrehung der Lippendichtung die Dichtkante auf einer angenäherten Kreisbahn punktförmig abgetastet werden kann, ehe die Hubbewegung wesentlich fortgeschritten ist Somit können Fehler an Dichtkanten hinsichtlich ihrer Dimensionen einwandfrei erkannt werden.

Eine Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung konstruktiv weiterzubilden, ist darin zu sehen, daß die Aufnahmeoptik und die Lichtquelle an den parallelen Schenkeln eines U-förmigen Trägerkörpers angeordnet sind. Die sich in der Aufnahme befindende Lippendichtung wird dann in der vorab beschriebenen Weise zwischen Aufnahmeoptik und Lichtquelle geführt und ihre Kante abgetastet Bevorzugt befindet sich die Kante dabei etwa mittig zwischen der Aufnahmeoptik und der Lichtquelle.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines ausgewählten Beispieles dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Die als Prinzipskizze dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Trägerkörper 1, an dessen parallelen Schenkeln 2, 3 eine Lichtquelle 4 sowie eine in der gleichen Ebene liegende Aufnahmeoptik (Sonde) 5 angeordnet sind. Der Träger 1 ist sowohl in seitlicher Richtung als auch in der Höhe verstellbar, um so eine Vielzahl unterschiedlich dimensionierter Werkstücke vermessen zu können. Die Sonde 5 ist — wie bereits in der DE-OS 23 01 714 beschrieben mit einer bekannten, im Handel erhältlichen Auswerteelektronik 6 · erbunden. Der Lippendichtungsring 7 aus gummielastischem Werkstoff ist dergestalt auf einer dreh- und antreibbaren Werkstückaufnahme 8 in Form eines Tisches angeordnet, daß seine Dichtlippe 9 etwa 90° zu den von der Lichtquelle 4 ausgesandten Strahlen steht. Um nun eine Aussage über die Dimension eines eventuellen Fehlers in der Dichtkant»¹10 der Dichtlippe 9 machen zu können, wird der Tisch 8 in Rotation versetzt. Die Dichtkante 10 bewegt sich mit einer relativ hohen Umfangsgeschwindigkeit zwischen der Lichtquelle 4 und der Sonde 5 wobei der Hub des Tisches 8 quer zur Drehachse 11 des Lippendichtungsringes 7 im Verhältnis dazu relativ langsam in der Weise ausgeführt wird, da3 in der Reihenfolge

bei elektrischer Bewegung der Dichtkante 10 gegenüber der Sonde 5 entlang der Dichtkante 10 eine Wechselspannung, die in der Auswerteelektronik 6 nach Frequenz und Amplitude ausgewertet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1. die Sonde 5 im Dunkeln liegt,

2. die Sonde sich teilweise über der abzutastenden Dichtkante 10 des Lippendichtungsringes 7 befindet,

3. die Sonde 5 neben dem Lippendichtungsring 7 von der Lichtquelle 4 voll angestrahlt wird.

In der Figur ist der eigentliche Meßvorgang gemäß Punkt 2 dargestelli, wobei die zu vermessende Diohtkante 10 etwa mittig zwischen der Sonde 5 und der Lichtquelle 4 angeordnet ist. Oberflächenrauhigkeit beziehungsweise Abweichung von der Geraden erzeugen

Claims

1 2

Durch Lichtbrechung werden Steine und Blasen über

Patentanspruch: den Gefäßumfang bei gleichzeitiger Drehbewegung des

Gefäßes sowie weiterer Absenkung des Lichtrohres erVorrichtung zum optoelektronischen Feststellen mittelt Abgesehen von dem relativ komplizierten Aufvon Fehlern an Dichtkanten von Lippendichtungen 5 bau der Meßstation, ist eine Übertragung dieses Sianaus gummielastischem Werkstoff, bestehend aus ei- des der Technik zur Vermessung von elastomeren ner sowohl drehbaren als auch translatorisch beweg- Dichtlippen nicht möglich.

baren Aufnahme für die Lippendichtungen, einer da- Die DE-AS 20 49 419 offenbart ein Planheitsjaeßgezu in definiertem Abstand angeordneten Lichtquelle, rät für zum Beispiel Kolbenringe. Der den Kolbenring einer Aufnahmeoptik für die Lichtstrahlen sowie ei- 10 aufnehmende Lehrring ist drehsicher mit einem Flansch ner Auswerteelektronik, dadurch gekenn- verbunden, der drehbar in einer Aufnahmebohrung aufzeichnet, daß die translatorische Bewegung der gehängt ist Diese ist so ausgebildet, daß eine radiale Aufnahme (8) beziehungsweise der Lippendichtung Verschiebung des Flansches und damit auch des Lehr-(7) quer zur Drehachse (11) der Lippendichtung (7) ringes möglich ist um außer der Abtastung des Kolbenerfolgt und daß die Rotationsgeschwindigkeit we- 15 ringes in Umfangsrichtung wahlweise auch eine Abtasentlich größer als die Translationsgeschwindigkeit stung über die radiale Breite der Kolbenringstirnfläche der Lippendichtung (7) beziehungsweise der Auf- zu ermöglichen. Auch hier ist kein innerer Zusammennähme (8) ist hang zwischen der Messung planer Flächen von zum || Beispiel metallischen Kolbenringen und der Vermes-& 20 sung gummielastischer Umfangsflächen von Lippenil dichtungen gegeben.

Ferner offenbart die DE-OS 20 59 504 ein Verfahren

;ξ; und eine Vorrichtung zum Messen zylindrischer Boh-

j3 rungs- und Mantelflächen von Wälzlagerringen in zwei

Ij Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum opto- 25 axial versetzten Radialebenen. Der Meßkopf führt bei

elektronischen Feststellen von Feillern an Dichtkanten stillstehendem Prüfling eine rotierende und bei der Mes-

ij von Lippendichtungen aus gummielastischem Werk- sung der Fläche zwischen den beiden Radialebenen zu-

% stoff, bestehend aus einer sowohl drehbaren als auch sätzlich eine translatorische Bewegung aus. Dieser

ο,¹ translatorisch bewegbaren Aufnahme für die Lippen- Stand der Technik geht ebenfalls nicht über den bereits