DE4034712A1

DE4034712A1 - Pruefeinrichtung zur ueberpruefung eines endnah an eine rohrleitung angestauchten boerdels

Info

Publication number: DE4034712A1
Application number: DE19904034712
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bertsch
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1992-05-07
Also published as: DE4034712C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung zur Überprüfung eines endnah an eine Rohrleitung angestauchten, nach Art einer Umfangssicke ausgebildeten Bördels - Prüfling - für eine Über wurfmutter auf Formfehler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Bördel von Rohrleitungen müssen zu 100% nach dem Stauchen einer genauen Sicht- und und Maßprüfung unterzogen werden, da es sich, z. B. bei Bremsleitungen um sicherheitsrelevante Teile handelt. Da die Taktzeit einer Staucheinrichtung bei ca. 1,1 Sekunden liegt, ist das manuelle und visuelle Prüfen der Bördel in dieser kurzen Zeit einem einzelnen Prüfer nicht zumutbar. Deshalb wird die Prüfung unabhängig von der Staucheinrichtung später von mehreren Prüfern durchgeführt. Neben dem subjektiven Erfassen und der damit verbundenen hohen Ausschußrate erhöhen sich die Kosten auch durch die Lohnkosten der benötigten Prü fer. Desweiteren ist diese Arbeit auch sehr ermüdend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu entwickeln, mit der in einem einzigen, automatisierbaren Meßvorgang ein Bördel zuverlässig auf seine Rundheit, seine Exzentrizität und seinen Durchmesser überprüft werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Prüfeinrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der an der Rohrleitung endnah angestauchte Bördel wird in einen Meß konus eingeschoben, wobei ein im Meßkonus konzentrisch ange ordneter Zentrierzapfen in die Öffnung des Bördels eindringt. Dadurch ist der Bördel radial spielfrei und axial geführt, bis er zumindest bereichsweise am Mantel des Meßkonus′ anliegt. Bei einem konzentrischen, runden und an seinem Außenumfang glatten Bördel ist der axial hinter dem anliegenden Bördel befindliche Bereich gegen von außen einfallendes Licht verdeckt. Ein in diesem Bereich angeordneter lichtempfindlicher Detektor kann somit kein Licht mehr erkennen. Ist der Bördel jedoch schad haft, kann er einen Lichteinfall in Richtung des Detektors nicht mehr unterbinden; das heißt, zwischen dem Außenumfang des Bördels und dem Mantel des Meßkonus′ fällt von außen kommendes Licht, das vom Detektor erkannt wird, ein. Vorteilhafte Wei terbildungen der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung an hand eines Ausführungsbeispieles im folgenden erläutert.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine Prüfeinrichtung mit eingeschobenem konzen trischen, ovalen Bördel im Längsquerschnitt,

Fig. 2 ein Ausschnitt der Prüfeinrichtung nach Fig. 1 mit exzentrischem Bördel,

Fig. 3 einen quer zur Längsrichtung durch den Bördel nach Fig. 1 verlaufenden Querschnitt und

Fig. 4 einen quer zur Längsrichtung durch den exzen trischen Bördel verlaufenden Querschnitt.

Die Prüfeinrichtung 11 nach Fig. 1 ist zur Überprüfung eines endnah an eine Rohrleitung 4 angestauchten, nach Art einer Um fangssicke ausgebildeten Bördels 3 für eine Überwurfmutter auf Formfehler vorgesehen. Die Prüfeinrichtung 11 ist länglich und bezüglich ihrer Längsachse 12 rotationssymmetrisch aufgebaut. An ihrem hinteren Endbereich weist sie eine Halterung 13 mit einem Drehzapfen 14 auf, über die sie an einem Handhabungsau tomaten zur automatischen Bedienung angeordnet werden kann. An der Stirnseite des anderen Endbereiches ist ein Prüfkopf 1 an geordnet, in den die Rohrleitung 4 mit dem Bördel 3 axial in einen als Meßkonus 2 ausgebildeten Innenkonus einsteckbar ist. Dazu ist der Meßkonus 2 auf den Außendurchmesser des Bördels 3 abgestimmt und öffnet sich zur Stirnseite, also zur Einsteck richtung hin. Um eine möglichst gute Empfindlichkeit des Prüf vorganges bezüglich des Außendurchmessers des Bördels 3 zu ha ben, weist der Meßkonus 2 zweckmäßigerweise eine Steigung von lediglich 2° auf. Innerhalb des Meßkonus 2 ist konzentrisch zur Rotationsache 12 ein radial unnachgiebig gehalterter Zentrier zapfen 5 axial beweglich angeordnet, dessen prüflingsseitiger Außendurchmesser auf den Innendurchmesser des Bördels 3 abge stimmt ist. Damit ein Bördel 3 auf jeden Fall über diesen Be reich des Zentrierzapfens 5 übergeschoben werden kann, ist dessen Stirnseite kegelig angespitzt. Nach einer geringen axi alen Länge weist der Zentrierzapfen 5 günstigerweise eine An schlagschulter 9 für den eingeschobenen Bördel 3 auf, damit mittelbar über den Verschiebeweg des Zentrierzapfens 5 der Au ßendurchmesser eines fehlerfreien Bördels bestimmt werden kann. Diese Wegstrecke wird durch einen mit dem Zentrierzapfen 5 zu sammenarbeitenden Weggeber, der hier als Näherungssensor 6 ausgebildet ist, zumindest qualitativ gemessen. Der Zentrier zapfen 5 ist zur einfachen Handhabung durch eine Feder 10 in Richtung der Einsteckrichtung vorgespannt. An dem rückwärtigen Ende des Meßkonus 3 ist ein Photodetektor 7 angeordnet, der von außen zwischen dem Bördel 3 und dem Mantel des Meßkonus 2 ein fallendes Licht erkennt. Damit das Licht nicht zu intensiv sein muß, ist es von Vorteil, den Mantel des Meßkonus 3 reflektie rend auszubilden, indem er z. B. hochglanzpoliert ist. Damit der Photodetektor 7 für das einfallende Licht nicht zu empfindlich sein muß bzw. das Meßlicht nicht über einen Restlichtverstärker oder ähnliches, verstärkt werden muß, ist es günstig, im Be reich der Eintrittsöffnung des Meßkonus 2 Lichtquellen 8 anzu ordnen, die ihr Licht hauptsächlich in den Meßkonus 2 aus strahlen. Eine bessere Unterscheidung zwischen Stör- und Meß licht wird dadurch erreicht, daß das Licht der Lichtquellen 8 bezüglich der Frequenz, der Phase, der Amplitude und/oder der Polarisation modellierbar ist.

Zwei typische Fehler von Bördeln und deren Erkennung sind in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt. In Fig. 2 und 4 ist der Bördel 3′ am Außenumfang rund, jedoch ist er exzentrisch. Da der Bördel 3′ beim Einschieben von dem vorderen Bereich des Zen trierzapfens 5 radial mittig gehalten wird, kann er beim An stoßen an dem Mantel des Meßkonus′ 2 den hinteren Bereich nicht vollständig gegen das von außen einfallende Licht der Licht quellen 8 abdecken. Zwischen dem Außenumfang des Bördels 3′ und dem Mantel des Meßkonus′ 2 fällt also das Licht der Licht quellen 8 in den rückwärtigen Bereich des Meßkonus′ 2 und wird vom Photodetektor 7 erkannt.

Die Prüfung eines unrunden, in diesem Fall ovalen Bördels 3 ist in Fig. 3 dargestellt. Der Bördel 3 liegt im Bereich seiner großen Halbachse an dem Mantel des Meßkonus′ 2 an. Durch die Spalten im Bereich der kleinen Halbachsen des Bördels 3 und dem Mantel des Meßkonus′ 2 kann jedoch weiterhin Licht auf den Photodetektor 7 fallen, so daß auch bei diesem fehlerhaften Bördel 3 eine Abweichung von der Normalität zu registrieren ist.

Claims

1. Prüfeinrichtung zur Überprüfung eines endnah an eine Rohr leitung angestauchten, nach Art einer Umfangssicke ausgebil deten Bördels - Prüfling - für eine Überwurfmutter auf Form fehler, gekennzeichnet durch einen bezüglich seiner funktionswesentlichen Teile im wesent lichen rotationssymmetrisch aufgebauten Prüfkopf (1), in den der Prüfling zur Prüfung axial einsteckbar oder der (1) auf den Prüfling aufsteckbar ist, mit folgenden Merkmalen:

- der Prüfkopf (1) enthält einen auf den Außendurchmesser des Bördels (3, 3′) abgestimmten, schlanken Innenkonus, im fol genden Meßkonus (2) genannt, der sich zur Einsteckrichtung hin öffnet und in den der Prüfling in Abhängigkeit vom Durchmesser des um den Bördel (3, 3′) umschreibbaren Um kreises mehr oder weniger tief einsteckbar ist;
- konzentrisch im Inneren des Meßkonus′ (2) ist ein zumindest mit seinem vorderen Ende auf den Innendurchmesser des Prüflings abgestimmter Zentrierzapfen (5) radial unnach giebig gehaltert;
- die Einstecktiefe des Prüflings in den Meßkonus (2) ist über einen Weggeber oder über wenigstens einen Näherungs sensor (6) abtastbar, wobei der Prüfling im Bereich des Zentrierzapfens (5) stirnseitig antastbar ist;
- im Bereich des rückwärtigen Endes des Meßkonus′ (2) ist eine einen Lichteinfall zwischen dem Meßkonus (2) und dem Prüfling erfassende kreisförmige Anordnung von Photodetek toren (7) oder zu Photodetektoren (7) führenden Lichtleit elementen vorgesehen.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Einstecköffnung des Meßkonus (2) eine in den Meßkonus (2) Primärlicht aussendende ringförmige Lichtquelle (8) oder eine kranzförmige Anordnung von mehreren Einzellicht quellen angeordnet ist.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht der Lichtquelle(n) (8) amplituden- und/oder frequenz- und/oder phasenmodellierbar und/oder polarisierbar ist.

4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster zur Erfassung der Einstecktiefe des Prüflings in den Meßkonus (2) mit dem axial beweglich geführten Zentrier zapfen (5) integriert ist, wobei der Zentrierzapfen (5) im vorderen Bereich eine Anschlagschulter (9) aufweist und als Ganzes durch eine Feder (10) in Richtung auf die offene Konus seite hin vorgespannt ist.

5. Prüfeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Meßkonus (2) lediglich 2° beträgt.

6. Prüfeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkopf (1) axial beweglich gehaltert und auf den ortsfest gehaltenen Prüfling axial aufsteckbar ist.

7. Prüfeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkonus (2) innenseitig hochglanzpoliert oder für das einfallende Licht refektierend ausgebildet ist.