DE4412762A1 - Verfahren und Einrichtung zur Prüfung der Wasserdichtigkeit von Gehäusen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Wasser­ dichtigkeit von Gehäusen, indem die Gehäuse einem Druck ausgesetzt werden und die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft außerdem noch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Gemäß der DE-A-33 12 963 ist es bekannt die Dichtheit von Uhrengehäusen dadurch zu prüfen, daß der Prüfling einem erhöhten Druck ausgesetzt wird und dann die Verformung des Bodens und des Glases gemessen wird. Bei gegebener Leckrate darf die durch die Leckage bewirkte Rückbildung der Verformung nach einer vorbestimmten Zeitdauer einen für die Bezeichnung "dicht" repräsentativen Wert nicht überschreiten. Bei erhöhtem Druck werden aber beispielsweise das Glas und der Boden gegen die Dichtungsmaßnahmen gepreßt, so daß sich Leckstellen schließen können.

Im Gegensatz dazu wird gemäß der US-A-3 837 215 vorgeschlagen, das ver­ schlossene zu prüfende Gehäuse in einen Behälter einzubringen und dann wird im Behälter entweder ein Unterdruck oder ein Überdruck erzeugt und es wird die Deformation infolge Kompression oder Dehnung mittels einer Rei­ henmessung gemessen und die Größe und die Geschwindigkeit der Deforma­ tion nach Korrektur der Fehlerrate mittels eines Rechners ermittelt und die Gehäuse nach diesen errechneten Resultaten ausgeschieden oder verwendet. Es ist vorgesehen gleichzeitig mehrere Gehäuse mit mehreren Sensoren zu vermessen, weil der Rechner die einzelnen Angaben reihenmäßig erfaßt.

Einer solchen Anordnung haftet derselbe Nachteil an, daß nämlich bei der Messung der Deformation mit Druck oder bei Messung unter Vakuum die Uhr als dicht erkannt werden könnte und unter diesen einzeln betrachteten Druckverhältnissen Leckstellen nicht erkennbar sein könnten.

Undichtigkeiten bei Uhrgehäusen können auf drei Fehlerquellen zurückge­ führt werden:

• a) Undichtigkeiten bedingt durch Bearbeitungsfehler der Dichtflächen,
• b) Undichtigkeiten bedingt durch die Deformation der an der Dichtung betei­ ligten Komponenten bei Druckbeanspruchung,
• c) Undichtigkeiten bedingt durch ungenügenden Anpreßdruck der Gehäuse- Komponenten gegen die Dichtelemente.

Undichtigkeiten der Arten a) und b) werden bei einer Prüfung mittels Druck festgestellt, hingegen können Undichtigkeiten der Art c) mittels einer Prüfung mit Druck nicht festgestellt werden, da der Druck die Komponenten gegen die Dichtungen preßt. Unter Vakuum lassen sich nun Undichtigkeiten der Arten a) und c) feststellen, nicht aber Undichtigkeiten der Art b).

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Prü­ fung der Wasserdichtigkeit anzugeben, bei dem in rascher Folge Gehäuse geprüft werden können ohne die übrigen Nachteile der bekannten Prüfme­ thoden zu haben.

Erfindungsgemäß wird dies mit einem Verfahren erreicht, das gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Gehäuse in einen Deformationssensor eingesetzt wird, daß es in einer ver­ schließbaren Kammer zuerst einer ersten Prüfung in Unterdruck ausgesetzt und die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert wird, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird, daß dann das Gehäuse in derselben Kammer einer zweiten Prüfung einem Überdruck ausgesetzt wird, die Deformation und deren Rück­ bildung während der Meßzeit gemessen und analysiert, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzgrenzen verglichen wird, und daß die Meßresulta­ te angezeigt werden.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß dem kennzeich­ nenden Teil des Anspruches 5 dadurch gekennzeichnet, daß einer Meßkam­ mer zur Aufnahme einer Uhr in einem Deformationssensor an einem Einlaß von einem Kompressor Druckluft über ein erstes Steuerventil und eine Drossel zuführbar ist, daß ein Auslaß aus der Kammer über ein zweites Sperr­ ventil mit dem Vakuumanschluß eines Vakuumerzeugers verbunden ist, und daß zum Betrieb des Vakuumerzeugers diesem Druckluft aus dem Kompres­ sor über ein drittes Sperrventil zuführbar ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beilie­ genden Zeichnung, in der schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist, erläutert.

In einer dichten Meßkammer 3 befindet sich eine Auflage, auf die eine zu prüfende Uhr 1 aufgelegt wird, sowie ein elektronischer Deformationssensor 2 zur Messung der Dickenänderung der zu prüfenden Uhr. Dieser Deformations­ sensor ist an sich bekannt und nicht Teil der Erfindung. Er braucht deshalb nicht weiter beschrieben zu werden. Ein elektronischer Drucksensor 4 ist mit der Meßkammer verbunden. Der Einlaß 3a in die Kammer 3 ist über eine Drossel 7 zur Reduktion der Durchflußmenge und über ein elektrisch betä­ tigbares Sperrventil 6 mit einem Kompressor 5 zur Erzeugung der Druckluft verbunden. Über diesen Pfad wird die Kammer bei einer Messung mit Druck mit Druckluft gefüllt.

Der Auslaß 3b der Kammer 3 ist über ein weiteres elektrisch betätigbares Sperrventil 8 mit dem Vakuumanschluß eines Vakuumerzeugers 10 nach dem Venturiprinzip verbunden, um bei einer Messung unter Vakuum die Kammer 3 über diesen Pfad zu evakuieren. Der Vakuumerzeuger 10 wird über ein elektrisch betätigbares Sperrventil 9 mit Druckluft gespeist und saugt damit Luft aus der Kammer 3 über den genannten Auslaß 3b ab. Wenn nur Druck­ luft aus der Kammer 3 abgelassen wird, dient der Vakuumerzeuger 10 nur als Auslaß.

Die Signale aus dem Deformationssensor 2 und aus dem Drucksensor 4 wer­ den einem nicht dargestellten Rechner zugeführt und dort verarbeitet. Mit diesem Rechner können auch die Sperrventile 6,8 und 9 sowie eine ebenfalls nicht dargestellte alphanumerische Anzeige gesteuert werden.

Der Ablauf erfolgt entweder nach einem vom Anwender festgelegten Prüfprogramm oder kann nach einem gespeicherten Programm. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf ein standartisiertes Programm mit einer Prü­ fung im Vakuum bei -0,5 bar und einer Prüfung unter Druck mit 2 bar.

Die Betriebsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:

Nach dem Einlegen der Uhr 1 in den Deformationssensor 2 wird die Meß­ kammer 3 automatisch verriegelt. Das Ventil 9 im zweiten Ast einerseits und das Ventil 8 im Auslaß 3b der Meßkammer 3 andererseits wird geöffnet. Da nun die Auslaßleitung in den Vakuumerzeuger 10 einmündet, wird durch die Druckluft aus dem Kompreßor 5 Luft aus der Meßkammer 3 angesaugt und es entsteht dort ein Unterdruck. Mit dem Drucksensor 4, der mit dem Innen­ raum der Meßkammer 3 in Verbindung ist, wird der Innendruck in der Meß­ kammer laufend überwacht und mit nichtdargestellten Steuerleitungen bewirkt dieser Drucksensor 4 daß die beiden Ventile 8,9 geschlossen werden. In der Meßkammer 3 herrscht nun der gewünschte Druck von -0,5 bar.

Sobald sich die Deformation des Gehäuses 1 stabilisiert hat, wird mit der eigentlichen Messung begonnen. In einem nicht dargestellten Rechner wird nun die Prüfzeit berechnet. Nach dieser Zeit wird das Resultat der Prüfung im Vakuum berechnet und mit den Toleranzgrenzen verglichen und auf einem Bildschirm angezeigt oder einem Drucker zugeleitet.

Danach wird das Einlaßventil 6 zwischen dem Kompressor 5 und der Meßkammer 3 geöffnet und der mit der Drossel 7 konstant und auf tieferem Druck als dem durch den Kompressor erzeugten Druck gehaltene Arbeits­ druck in die Meßkammer 3 geleitet. Indem das Ventil 8 geschlossen ist, baut sich in der Meßkammer 3 der programmierte und mittels des Sensors 4 gemessene Druck, von beispielsweise 2 bar auf.

Das Gehäuse 1 der zu prüfenden Uhr deformiert sich nun unter dem Über­ druck. Sobald sich die Deformation stabilisiert hat, was mittels des Deforma­ tionssensors 2 feststellen läßt, beginnt wiederum die eigentliche Messung, wobei die benötigte Meßzeit automatisch mit dem Rechner ermittelt wird. Nach Abschluß der Meßzeit wird das Deformationsresultat der Prüfung unter Druck berechnet, mit den programmierten Toleranzwerten verglichen und parallel zum vorher ermittelten Resultat der Prüfung unter Vakuum darge­ stellt. Das Auslaßventil 8 wird geöffnet und der Druck über die Venturidüse 10 und über den Auspuff ins Freie abgelassen. Nach dem Abbau des Druckes wird die Meßkammer 3 entriegelt und der Prüfling kann herausgenommen werden.

Die Vorteile einer derartigen Vorrichtung sind einerseits daß nur ein Prüfge­ rät benötigt wird, und daß keine Luftpumpe zur Erzeugung des Unterdruckes benötigt wird. Die Meßzeiten werden stark verkürzt weil der Ablauf automa­ tisiert ist und die Prüfresultate mit der Entscheidung gut - schlecht unter Berücksichtigung beider Meßresultate ausgewertet werden.

Während hier ein Ausführungsbeispiel für eine direkte Meßung beschrieben wurde, kann dasselbe Meßprinzip auch für Meßungen nach dem Differenz- Druckverfahren angewendet werden, bei dem die Druck-Differenzwerte zwi­ schen einer zu prüfenden Uhr mit den Werten einer gleichzeitig derselben Prüfung unterworfenen Referenzuhr verglichen werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Prüfung der Wasserdichtigkeit von Gehäu­ sen, indem die Gehäuse einem Druck ausgesetzt werden und die Deformation und deren Rückbildung während der Meß­ zeit gemessen und analysiert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Gehäuse in einen Deformationssensor eingesetzt wird, daß es in einer verschließbaren Kammer zuerst einer ersten Prüfung in Unterdruck ausgesetzt und die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert wird, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird, daß dann das Gehäuse in derselben Kammer einer zweiten Prüfung einem Überdruck ausgesetzt wird, die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert wird, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzgren­ zen verglichen wird, und daß die Meßresultate angezeigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkzeiten von Unter- und Überdruck nach einstell­ baren Programmwerten eingestellt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Messung benötigte Zeit auf Grund der Angaben aus dem Deformationssensor berechnet und in einem Steuergerät gespeichert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Resultate einem Rechner zur Auswertung zugeführt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Meßkammer (3) zur Aufnahme einer Uhr (1) in einem Deformations­ sensor (2) an einem Einlaß (3a) von einem Kompressor (5) Druckluft über ein erstes Steuerventil (6) und eine Drossel (7) zuführbar ist, daß ein Auslaß (3b) aus der Kammer (3) über ein zweites Sperrventil (8) mit dem Vakuumanschluß eines Vakuumerzeugers (10) verbunden ist, und daß zum Betrieb des Vakuumerzeugers (10) diesem Druckluft aus dem Kompressor (5) über ein drittes Sperrventil (9) zuführ­ bar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumerzeuger (10) ein Venturirohr ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kammer (3) ein elektrischer Drucksensor (4) verbunden ist.