DE4035739A1 - Vorrichtung zur leckpruefung, insbesondere an ventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auf einfache und sichere Weise eine Prüfung an Ventilen hinsichtlich Leckage vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, mit Hilfe welcher auf einfache und exakte Weise eine Leckage an zu prüfenden Venti­ len festgestellt werden kann. Mit der Vorrichtung läßt sich ein Druckabfall an einem zu prüfenden Ventil innerhalb weniger Sekunden ermitteln. Die Vorrichtung selbst kann weitgehend au­ tomatisiert sein, derart, daß die Erzeugung des Prüf-Luftdruc­ kes auf einen vorgegebenen Grenzwert automatisiert vorgenommen wird. Das Zuführen und die Prüfung der Ventile kann gleich­ falls automatisiert vorgenommen werden, indem das Gehäuse der Vorrichtung und/oder eine Aufnahme- oder Lagereinheit für die zu prüfenden Ventile zusammen mit dem Ventilkörper einer Ver­ tikalbewegung ausgesetzt werden, derart, daß der Ventilkörper an einen Anschlußstutzen herangeführt wird, wonach die Luft­ druckerzeugung erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist bei der Vorrichtung, daß der Prüf- Luftdruck auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist und je­ weils je Prüfvorgang der gleiche Grenzwert erreichbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Prüfdruck 1,7 bar, wobei ein Druckabfall von 2 bis 3 mbar ohne weiteres innerhalb von 5 Sekunden feststellbar ist.

Zur Erzeugung des Prüf-Luftdruckes dient ein Kolben, der an einer Kolbenstange angeordnet ist, welche durch eine Antriebs­ einrichtung, vorzugsweise in Form eines durch Fluid beauf­ schlagbaren, doppelt wirkenden weiteren Kolbens in Richtung der Gehäuseachse verstellbar ist. Zur Feststellung einer Lec­ kage dient ein Kanal, der den vom Kolben erzeugten Luftdruck zum Ventil-Metallkörper leitet und über eine Abzweigung mit einem Sensor verbunden ist, der Druckabfälle ermittelt. Der Sensor weist einen zweiten Abschnitt auf, der den Umge­ bungsdruck erfaßt, so daß, unabhängig vom Umgebungsdruck, der vorgegebene Prüf-Luftdruck einstellbar ist.

Mittels einer Stelleinrichtung läßt sich der Prüf-Luftdruck auf einen vorgewählten Grenzwert exakt einstellen.

Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung ist ein Nähe­ rungsschalter oder dergleichen vorgesehen, der die Reziprokbe­ wegung der Kolbenstange erfaßt, wodurch eine Automatisierung der gesamten Vorrichtung hinsichtlich der Erzeugung des Prüf- Luftdruckes und der Freigabe des Luftdruckes möglich wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus­ führungsform zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht durch die Erfindung.

Gemäß der Zeichnung besteht die Vorrichtung aus einem Gehäuse 1 zur Aufnahme eines Zylinders 2, innerhalb welchem eine Kol­ benstange 4 verschiebbar ist, die an ihrem in der Zeichnung unteren Ende einen Kolben 6 trägt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 1 aus einem oberen Gehäuseteil 1a und einem unteren Gehäuse­ teil 1b. Am unteren Ende des Gehäuseteils 1b befindet sich ein Anschlußstutzen 8, in dem vorzugsweise in axialer Richtung laufend ein Kanal 10 ausgebildet ist, mittels welchem der durch den Kolben 6 im Zylinder 2 erzeugte Prüf-Luftdruck an einen Ventil-Metallkörper 12 anlegbar ist. Der Anschlußstutzen 8 reicht im Prüfzustand des mit 14 bezeichneten Ventils in den durch einen Ventilkörper 15 aus Gummi oder dergleichen ausge­ bildeten zylindrischen Hohlraum, wobei das Ventil 14 in der Zeichnung auf dem Kopf stehend dargestellt ist, so daß der durch die Vorrichtung erzeugte Luftdruck in der betriebsge­ rechten Art auf den Ventilsitz wirkt.

Zu dem in der Zeichnung in Axialrichtung mittig verlaufenden Kanal 10 ist eine Abzweigung 16 ausgebildet, die zu einer Sen­ soreinheit 18 führt. Die Sensoreinheit 18 besteht vorzugsweise aus zwei Sensorabschnitten 19a, 19b. Der Sensorabschnitt 19a dient zur Erfassung des über den Kanal 10 an das zu prüfende Ventil 14 angelegten Prüf-Luftdruckes, während der Sensorab­ schnitt 19b den Umgebungs-Luftdruck ermittelt, welcher bei der Auswertung des vom Sensorabschnitt 19a erfaßten Prüf-Luftdruc­ kes berücksichtigt wird.

Der von der Sensoreinheit 18 erfaßte Prüf-Luftdruck und ein etwaiger Druckabfall werden über nicht weiter gezeigte elek­ trische Leitungen an einen Signalgeber zum Zwecke einer Anzei­ ge oder dergleichen geleitet.

Zum Zwecke des Prüfens eines Ventils 14, das in der in der Zeichnung gezeigten Weise auf den Anschlußstutzen 8 aufgesetzt wird, wird die Kolbenstange 4 durch eine noch zu beschreibende Antriebseinrichtung aus einer oberen Ausgangsposition in Rich­ tung des Pfeils A verlagert, bis der Kolben 6 an der unteren Wandung des Zylinders 2 zur Anlage kommt, was den maximalen Prüf-Luftdruck erzeugen läßt. Ersichtlicherweise kann die un­ tere Endstellung des Kolbens 6 auch auf andere Weise begrenzt werden, beispielsweise durch einen Gegenanschlag, der in der unteren gewünschten Endposition der Kolbenstange 4 mit dieser in Eingriff gelangt.

Wenn der Kolben 6 seine untere Endstellung erreicht hat, wirkt der durch ihn erzeugte Luftdruck über den Kanal 10 auf den Ventilsitz innerhalb des Ventil-Metallkörpers 12, sowie auf den Sensorabschnitt 19a.

Zur Übertragung des Umgebungs-Luftdruckes der Vorrichtung auf den Sensorabschnitt 19b kann in dem Gehäuse ein weiterer Kanal 22 vorgesehen sein, der von der Gehäuseaußenseite zum Sensor­ abschnitt 19b führt.

Zur besseren Verdeutlichung des Ansatzes des Meßkanals 16 und einer vorzugsweisen Endstellung des Kolbens 6, in der Zeich­ nung ist der untere Teil des Zylinders 2 aufgebrochen gezeigt.

Der Zylinder 2 befindet sich vorzugsweise mittig im Inneren des unteren Gehäuseabschnitts 1b und wird bei der dargestell­ ten Ausführungsform durch ein Distanzstück 24 gehaltert, das auf eine obere, vorspringende Kante 25 eines Flansches 26 des Zylinders 2 drückt. Das Distanzstück 24 ist in eine entspre­ chende ringförmige Aussparung des oberen Gehäuseabschnitts 1a eingesetzt. Beide Gehäuseabschnitte 1a, 1b sind vorzugsweise miteinander verschraubt oder auf andere Weise miteinander ver­ bunden.

Im oberen Gehäuseabschnitt 1a sitzt ein weiterer Zylinder 26 zur Aufnahme einer Kolbenstange 28 und einem darauf gelagerten doppelt wirkenden Kolben 30. Die Kolbenstange 28 ist bei der dargestellten Ausführungsform über ein Kupplungsstück 32 mit der Kolbenstange 4 verbunden. Die beiden Kolbenstangen 4, 28 können jedoch auch miteinander verschraubt sein oder ein Teil bilden. Das obere Ende des Zylinders 26 trägt eine Einrichtung 29 zur Einstellung des Prüf-Luftdruckes, vorteilhafterweise in Form einer Stelleinrichtung, durch welche der Hub der Kolben­ stange 28 einstellbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel weist diese Einrichtung 29 eine Stellschraube 31 auf, durch deren Verstellung der Hub des Kolbenstangenendes 30 un­ terschiedlich begrenzbar ist. Eine entsprechende Stellschrau­ be 32 am oberen Ende der Kolbenstange 28 kann dazu dienen, die Hubbewegung der Kolbenstange 28 in Richtung des Pfeils A zu limitieren.

An den beiden Enden des Zylinders 26 sind Führungs- und Dicht­ einrichtungen vorgesehen, von welchen die obere Einrichtung mit 34 und die untere Einrichtung mit 36 bezeichnet ist und die jeweils die Kolbenstange 28 dichtend führen, derart, daß über ein über einen Anschluß 38 bzw. 40 zugeführtes Fluid, beispielsweise Preßluft, die Reziprokbewegung des doppelt wir­ kenden Kolben 30 steuerbar ist. Ersichtlich dient der Anschluß 38 dazu, zur Abwärtsbewegung der Kolbenstange 28 ein Fluid, wie Preßluft, in den Zylinder 26 zu führen, während die Zufüh­ rung eines Fluids, wie Preßluft, über den Anschluß 40 die Auf­ wärtsbewegung des Kolbens 30 hervorruft. In entsprechender Weise wird die Kolbenstange 4 bewegt.

Durch entsprechende Zuführung eines Fluids über die Anschlüsse 38, 40 kann die Bewegung der Kolbenstange 4 mit dem Kolben 6 getaktet werden in Übereinstimmung mit einer gegebenenfalls automatischen Zuführung der zu prüfenden Ventile 14.

Zur Erfassung der Stellung der Kolbenstange 4 bzw. 28 zwecks möglicher Automatisierung der gesamten Vorrichtung kann ein Näherungsschalter 42 oder dergleichen Anwendung finden, wel­ cher in oder am Gehäuse 1 vorgesehen ist, und bei dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel die Bewegung des Kupplungsstückes 32 erfaßt, wobei der Näherungsschalter 42 an der Stelle vorgese­ hen ist, welche das Kupplungsstück 32 dann einnimmt, wenn der Kolben 6 seine untere Grenzstellung einnimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Sensoreinheit 18 relativ nahe zum Boden des Zylinders 2 liegend ausgebildet, wobei der vom Kanal 10 abzweigende Meßkanal 16 senkrecht zum Kanal 10 von der Gehäusemitte nach der Seite verläuft in Rich­ tung auf den Sensorabschnitt 19a. Der Kanal 10 ist ebenfalls vergleichbar kurz und ist konzentrisch zu dem Anschlußstutzen 8 ausgebildet, auf den der Ventilkörper des zu prüfenden Ven­ tils 14 aufgesetzt wird, infolgedessen das Ende des Kanals 10 über eine Dichtung mit dem Ventilmetallkörper in Kontakt ge­ bracht werden kann. Der Ventilkörper 15 besteht bei Ventilen der in der Zeichnung gezeigten Art überwiegend aus Gummi.

Zum Zwecke der Automatisierung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse 1 mittels einer Halterung oder dergleichen vertikal bewegbar gelagert wird. Gegebenenfalls ist eine weitere Lagereinheit bzw. Halterung für die Ventile 14 vorgesehen, die eine Vertikalbewegung zu­ sammen mit dem Ventil 14 ermöglicht. Auf diese Weise kann er­ reicht werden, daß nach Einführung eines Ventils 14 auf die nicht dargestellte Ventil-Aufnahmeeinheit dieselbe nach oben bewegt wird und gleichzeitig das Gehäuse 1 der Vorrichtung nach unten bewegt wird, bis der Anschlußstutzen 8 in die ent­ sprechende zylindrische Ausnehmung des Ventilkörpers 15 einge­ setzt ist. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird die Kol­ benstange 4 in der vorstehend beschriebenen Weise in Richtung des Pfeils A zur Erzeugung des Prüf-Luftdruckes bewegt.

Mit einer derart aufgebauten Vorrichtung läßt sich mit äußerst hohem Takt eine schnelle Prüfung einer Vielzahl von Ventilen 14 durchführen, wobei nach Erreichen des in der Zeichnung ge­ zeigten Verbindungszustands zwischen Ventil 14 und Gehäuse 1 zuerst Preßluft über die Einrichtung 38 zugeführt und damit die Kolbenstange 4 nach unten bewegt wird, wonach nach Erfas­ sung des Prüf-Luftdruckes und etwaiger Luftdruckabfälle der Druck über die Einrichtung 38 freigegeben und die Kolbenstange 4 durch Druckbeaufschlagung über die Einrichtung 40 nach oben unter gleichzeitiger Auseinanderbewegung von Gehäuse 1 und Ventil 14 bewegt wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Leckprüfung, insbesondere an Ventilen, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Gehäuse (1, 1a, 1b) eine Kolbenstange (4) geführt ist, die an ihrem einen Ende einen Kolben (6) zur Erzeugung eines vorgegebenen bzw. vorwählbaren Prüf-Luft­ druckes trägt,
daß in dem den Kolben (6) aufnehmenden Gehäuseende ein Kanal (10) ausgebildet ist, über welchen der Prüf-Luft­ druck an den Ventilsitz eines zu prüfenden Ventils (14) geführt wird,
daß der Kanal (10) eine Abzweigung (16) zu einem einen Druckabfall erfassenden Sensor (18) aufweist, und
daß eine Antriebseinheit (26, 28, 30, 38, 40) zur Bewe­ gung der Kolbenstange (4) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) einen Abschnitt zur Erfassung des Umge­ bungsdruckes aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung (29, 31) zur Einstellung des Prüf-Luftdruckes vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (26, 28, 30, 38, 40) einen doppelt wirkenden Kolben (30) aufweist, der innerhalb eines Zylinderabschnitts (26) mittels einer Kolbenstange (28) geführt ist, und daß an dem Zylinderabschnitt (26) zwei Fluidanschlüsse (38, 40) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß an bzw. im Gehäuse (1) ein Nä­ herungsschalter (42) oder dergleichen zur Erfassung einer Reziprokbewegung der Kolbenstange (4, 28) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (10) zu­ mindest teilweise innerhalb eines Anschlußstutzens (10) verlaufend ausgebildet ist, auf den der Ventilkörper (15) aufgesetzt wird.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in Vertikalrichtung verlagerbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Vertikal­ richtung verstellbare Lagereinheit zur Aufnahme der zu prüfenden Ventile (14) vorgesehen ist.