DE4130366A1

DE4130366A1 - Einrichtung zur automatischen pruefung von torusfoermigen (o-)ringen

Info

Publication number: DE4130366A1
Application number: DE19914130366
Authority: DE
Inventors: Willi Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1993-04-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Prüfung von torusförmigen (O-)Ringen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der europäischen Patentanmeldung 8 91 18 280.0 (Veröffent lichungsnummer 03 84 002) ist eine Einrichtung zur Oberflä chenprüfung von elastischen Rund- bzw. O-Ringen beschrieben, bei welcher der zu prüfende O-Ring durch zwei gegenläufig bewegbare Formbacken zu einer ovalen Form zusammengedrückt wird. Durch das Verformen des zu prüfenden O-Rings in eine ova le Form treten sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des zu prüfenden O-Rings Zugspannungen auf, durch welche Fehler in der Ringoberfläche, wie beispielsweise Ris se verstärkt werden und dadurch besser zu erkennen sind. Zum Feststellen solcher Risse in der Ring-Oberfläche sind insge samt vier CCD-Kameras vorgesehen, die jeweils paarweise in zueinander um einen Winkel von 90° versetzten Ebenen ange ordnet sind. In den beiden Ebenen ist das jeweilige Kamera paar unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet.

Abgesehen davon, daß mit dieser bekannten Einrichtung nur Rund- bzw. O-Ringe bis zu einer gewissen Minimalgröße über prüfbar sind, können die zu prüfenden O-Ringe nur hinsicht lich Oberflächenfehler in Form von Rissen geprüft werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur automatischen Prüfung von torusförmigen (O-)Ringen zu schaf fen, mit welcher absolut zuverlässig und sicher sowohl ela stomere als auch nicht-elastomere torusförmige (O-)Ringe der unterschiedlichsten Größen hinsichtlich einer Klebstellen- oder Fließnahtfestigkeit, der Dehnbarkeit, der Oberflächen beschaffenheit bezüglich Rissen, Einschlüssen, Lunkern, u.ä. sowie die nicht-elastomeren (O-)Ringe zusätzlich noch bezüg lich der erforderlichen Härte geprüft werden können.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Einrichtung zur auto matischen Prüfung von torusförmigen (O-)Ringen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei stab- oder stiftförmige, drehbare Tragdorne, von wel chen mindestens einer angetrieben ist, parallel zueinander ausgerichtet. Ferner ist gemäß der Erfindung eine Einrich tung zum Einstellen einer definierten Dehnung eines zwischen den beiden Tragdornen geführt gehalten O-Rings vorgese hen. Mit Hilfe dieser Einrichtung zum Einstellen einer de finierten Dehnung kann ein zwischen den beiden Tragdornen gehalterter O-Ring hinsichtlich der Haltbarkeit seiner Kle bestelle bzw. seiner Fließnaht, d. h. seiner generellen Halt barkeit und Dehnbarkeit geprüft werden.

Vorhandene Risse in der Ring-Oberfläche bzw. das Auftreten von Rissen während des Prüfvorgangs, das Feststellen von Einschlüssen oder von Lunkern kann dann ohne Schwierigkeit sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite des torusförmigen Rings mittels eines der beiden Kamerapaare festgestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zur Messung der Härte von nicht-elastomeren O-Ringen zwischen den beiden Tragdornen ein verstellbares Rollenpaar vorgese hen, zwischen welchem ein zu prüfender O-Ring durchläuft, an welchem das Rollenpaar mit einem entsprechenden Druck in An lage gebracht ist, so daß über entsprechende Meßeinrichtun gen die Härte des zu prüfenden O-Rings und damit in etwa dessen E-Modul bestimmt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können ferner drei verstellbare, drehbare Teile zwischen den Trag dornen vorgesehen sein, zwischen welchen der zu prüfende O-Ring durchläuft, und durch welche der O-Ring in einer zur Dehnung mittels der Tragdorne senkrechten Richtung eine entsprechende Ausbuchtung erfährt. Um eventuelle Risse oder Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche des O-Rings festzustellen, ist ferner gegenüber der erzeugten Ausbuch tung eine weitere CCD-Kamera angeordnet. Durch die Führung des zu prüfenden O-Rings zwischen den drehbaren Teilen hin durch kann somit eine zusätzliche Überprüfung von O-Ringen vorgenommen werden, durch welche die Zuverlässigkeit der Prüfung und damit die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erreichbare Sicherheit bezüglich einer einwandfreien Ausfüh rung der O-Ringe noch weiter erhöht wird.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin dung anhand der anliegenden Zeichnung im einzelnen erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert eine Draufsicht auf eine Aus führungsform einer Einrichtung zur automati schen Prüfung von O-Ringen gemäß der Erfin dung;

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittansicht entlang einer Linie II-II in Fig. 1 eines durch Trag dorne gedehnten O-Rings;

Fig. 3 eine modifizierte Schnittansicht entlang einer Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 schematisch eine Modifizierung der in Fig. 1 wiedergegebenen Einrichtung gemäß der Erfin dung.

In Fig. 1 ist ein zu prüfender torusförmiger bzw. O-Ring R um zwei Tragdorne 1 und 2 angeordnet. Zur sicheren Führung des von den Tragdornen 1 und 2 aufgenommenen O-Rings R sind an den vorderen Enden der beiden Dorne 1 und 2 im einzelnen nicht dargestellte Rillen ausgebildet. Wie aus Fig. 1 zu er sehen ist, sind die beiden Tragdorne 1 und 2 parallel so zu einander ausgerichtet, daß die jeweils an den vorderen Enden der beiden Tragdorne ausgebildeten, in Fig. 1 nicht näher dargestellten Rillen einander genau gegenüberliegen. Die beiden Tragdorne 1 und 2 sind in schematisch dargestellten Einheiten 3 und 4 drehbar gelagert. Zum kontinuierlichen Be wegen des zwischen den Tragdornen 1 und 2 gehalterten O-Rings wird mindestens einer der Tragdorne, beispielsweise der Tragdorn 2 mittels einer nicht näher dargestellten Ein heit angetrieben.

Zur Anpassung an den jeweiligen Schnurdurchmesser eines zu prüfenden, torusförmigen Rings R ist die Einheit 3, in wel cher der Tragdorn 1 drehbar gehaltert ist, in Richtung der Mittenachse des auf den Tragdornen 1 und 2 gehalterten O- Rings durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Einheit ver stellbar. Zur definierten Einstellung einer Dehnung eines zu prüfenden O-Rings R ist die vorzugsweise als Antrieb ausge bildete Einheit 4, in welcher der Tragdorn 2 drehbar gehal tert ist, durch eine Einrichtung 5 parallel zu der Mitten achse eines aufgespannten O-Rings R in Fig. 1 nach oben bzw. unten verschiebbar. Hierbei ist der Einrichtung s beispiels weise - nicht näher dargestellter - Kraftsensor zugeordnet, mit dessen Hilfe dann die geforderte Dehnung einstellbar ist.

Der zur Einstellung der Dehnung vorgesehenen Einrichtung 5 sind zwei unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnete CCD-Kameras K₁ und K₂ so zugeordnet, daß sie automatisch auf die Oberfläche eines zu prüfenden O-Rings R eingestellt wer den. Aus der in Fig. 2 wiedergegebenen Schnittansicht entlang einer Linie II-II in Fig. 1 ist lediglich die Verformung eines torusförmigen Rings R zu einer ovalen Form zu ersehen.

In Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in Fig. 2 wiedergegeben. Hierbei sind in Fig. 3 die zwei wei teren; unter einem Winkel von 90° zueinander angeordneten CCD-Kameras K₃ und K₄ schematisch angedeutet, deren Strah lengang auf die innere Fläche eines geradlinig verlaufenden Bereichs eines gedehnten O-Rings R gerichtet ist. Dagegen sind die Strahlengänge der Kameras K₁ und K₂ in Fig. 1 auf den stark gekrümmten Oberflächenbereich des um den Tragdorn 2 geführten O-Rings R gerichtet. Mit Hilfe der beiden Kame rapaare K₁, K₂ bzw. K₃ und K₄ kann somit nacheinander die gesamte Oberfläche sowohl auf der Innen- wie auf der Außen seite eines gedehnten O-Rings nacheinander abgetastet wer den. Die aufgenommenen analogen Bilder können dann digital mittels einer rechnergestützten, elektronischen Bildverar beitung ausgewertet werden.

In Fig. 4 sind zwischen den beiden parallel zueinander ausge richteten Tragdornen 1 und 2 entlang des geradlinigen Teils eines gedehnten O-Rings R drei weitere drehbare gehalterte stabförmige Teile 7 ₁ bis 7 ₃ wiedergegeben, welche in die in Fig. 4 dargestellte Position aufeinander zu verschoben worden sind, so daß im Bereich des drehbaren Teils 7 ₃ der O-Ring R zusätzlich in einer zu dem geradlinigen Teil des bereits ge dehnten O-Rings R senkrechten Richtung eine Ausbuchtung R_A erfährt. Gegenüber der Ausbuchtung R_A ist in Fig. 4 schema tisch noch eine weitere Kamera K₅ angeordnet, mittels wel cher die Oberfläche eines O-Rings im Bereich der Ausbuchtung R_A hinsichtlich Rissen, Einbuchtungen, Einschlüssen, u. a. zusätzlich überprüft werden kann.

In Fig. 1 ist entlang des geradlinigen Teils eines gedehnten O-Rings R noch ein in der angegebenen Pfeilrichtung aufein ander zu bewegbares Rollenpaar 6 ₁ und 6 ₂ vorgesehen. Mittels des Rollenpaars 6 ₁ und 6 ₂ kann bei einem nicht-elastomeren O-Ring R die Härte gemessen und damit in etwa der E-Modul eines solchen nicht-elastomeren O-Rings bestimmt werden.

Claims

1. Einrichtung zur automatischen Prüfung von torusförmigen (O-)Ringen, mit vier CCD-Kameras, welche jeweils paarweise unter einem Winkel von 90° in um einen Winkel von 90° gegen einander versetzten Ebenen angeordnet sind, und an welchen vorbei die zu prüfenden O-Ringe transportiert werden, gekennzeichnet durch zwei parallel zueinander angeordnete, stab- oder stiftförmi ge, drehbare Tragdorne (1, 2), von welchen mindestens ein Tragdorn angetrieben ist, und eine Einrichtung (5) zum Einstellen einer definierten Deh nung eines zwischen den beiden Tragdornen (1, 2) geführt gehalterten O-Rings (R).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Messung der Härte von nicht-elasto meren O-Ringen zwischen den beiden Tragdornen (1, 2) ein verstellbares Rollenpaar (6 ₁, 6 ₂) vorgesehen ist, zwischen welchem ein zu prüfender O-Ring (R) durchläuft

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, da durch gekennzeichnet, daß in einer zur Dehnung mittels der Tragdorne (1, 2) senkrechten Richtung zwischen den Tragdornen (1, 2) drei verstellbare, drehbare Teile (7 ₁ bis 7 ₃) so angeordnet sind, daß zwischen ihnen der zu prü fende O-Ring (R) durchläuft und durch die drehbaren Teile (7 ₁ bis 7 ₃) eine Ausbuchtung (R_A) erfährt, gegenüber welcher zur Prüfung der Ring-Oberfläche auf Rißbildung eine weitere CCD-Kamera (K₅) angeordnet ist.