DE4412762C2 - Verfahren und Einrichtung zur Prüfung der Wasserdichtigkeit von Uhrengehäusen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Prüfung der Wasserdichtigkeit von UhrengehäusenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung
der Wasserdichtigkeit von Uhrengehäusen, indem die Uhrenge
häuse einem Druck ausgesetzt werden und die Deformation und
deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analy
siert werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie
betrifft außerdem noch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Undichtigkeiten bei Uhrengehäusen können auf drei Fehler
quellen zurückgeführt werden:
- a) Undichtigkeiten bedingt durch Bearbeitungsfehler der Dichtflächen,
- b) Undichtigkeiten bedingt durch die Deformation der an der Dichtung beteiligten Komponenten bei Druckbeanspruchung,
- c) Undichtigkeiten bedingt durch ungenügenden Anpreßdruck der Gehäusekomponenten 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 festge
stellt werden, da der Druck die Komponenten gegen die Dich
tungen preßt. Unter Vakuum lassen sich nun Undichtigkeiten
der Arten a) und c) feststellen, nicht aber Undichtigkeiten
der Art b).
Gemäß der DE-A-33 12 963 ist es bekannt die Dichtheit von
Uhrengehäusen dadurch zu prüfen, daß der Prüfling einem er
höhten Druck ausgesetzt wird und dann die Verformung des Bo
dens und des Glases gemessen wird. Bei gegebener Leckrate
darf die durch die Leckage bewirkte Rückbildung der Verfor
mung nach einer vorbestimmten Zeitdauer einen für die Be
zeichnung "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.
Aufgrund dieser Meßmethode können Bearbeitungsfehler der
Dichtflächen und Leckagen gemessen werden, die aufgrund der
Deformation der an der Dichtung beteiligten Komponenten des
Uhrengehäuses entstehen. Nicht erfaßt werden können dagegen
Leckagen, die aus der ungenügenden Befestigung der an der
Dichtung beteiligten Komponenten des Uhrengehäuses bzw.
durch den ungenügenden Anpreßdruck dieser Komponenten ge
geneinander resultieren.
Aus der DE 39 36 163 A1 ist ein Verfahren zur Messung der
Dichtigkeit hermetisch abgeschlossener Behälter bekannt, bei
dem die Verformung flexibler Behälterwände gemessen wird,
wenn der Behälter einem Druck ausgesetzt wird, der von einem
Innendruck des Behälters verschieden ist. Durch dieses Ver
fahren werden Behälterwände des geschlossenen Behälters ge
prüft, der zur Verpackung von Lebensmitteln geeignet ist.
Durch die Flexibilität der Behälterwand aufgrund einer Ver
formung und durch die an der Behälterinnenwand anliegenden
Lebensmittel können Poren oder andere undichte Stellen ge
schlossen werden. Da die starren Bestandteile des Uhrenge
häuses diese Eigenschaften nicht aufweisen, läßt sich dieses
bekannte Verfahren bei Uhrengehäusen nicht anwenden.
Aus der DE 40 17 693 A1 ist ein Verfahren zur Leckageprüfung
von geschlossenen Behältern mit mindestens in Abschnitten
flexibler Wandung bekannt. Durch dieses Verfahren wird ein
Behälter zunächst einem Unterdruck ausgesetzt, damit sich
die flexiblen Wandteile ausbuchten können. Bei fortwährendem
Unterdruck werden einzelne zu testende Wandteile von außen
druckbeaufschlagt, damit ein Fluid durch mögliche Lecks in
das Innere des Behälters einströmen kann. Das einströmende
Fluid wird dann durch andere Lecks wieder nach außen ge
saugt. Das bekannte Verfahren mißt dabei die Druckänderung
im Inneren des Behältnisses aufgrund des Zusammenspiels der
einzelnen Lecks, durch das eine Saugbalgwirkung entsteht. Da
auch bei diesem Verfahren die Behälterwände ausreichend fle
xibel ausgebildet sein müssen und balgartig auseinander- oder
zusammengezogen werden, läßt sich dies Verfahren nicht
auf Uhrengehäuse übertragen.
Im Gegensatz dazu wird gemäß der US-A-3 837 215 vorgeschla
gen, das verschlossene zu prüfende Gehäuse in einen Behälter
einzubringen, und dann wird im Behälter entweder ein Unter
druck oder ein Überdruck erzeugt, und es wird die Deformati
on infolge Kompression oder Dehnung mittels einer Reihenmes
sung gemessen und die Größe und die Geschwindigkeit der De
formation nach Korrektur der Fehlerrate mittels eines Rech
ners ermittelt und die Gehäuse nach diesen errechneten Re
sultaten ausgeschieden oder verwendet. Es ist vorgesehen,
gleichzeitig mehrere Gehäuse mit mehreren Sensoren zu ver
messen, weil der Rechner die 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.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
Uhrengehäuse auf
- - Bearbeitungsfehler der Dichtflächen
- - Leckagen aufgrund der Deformation der an der Dichtung be teiligten Komponenten des Uhrengehäuses und
- - Leckagen aufgrund der ungenügenden Befestigung (Anpreß druck) der an der Dichtung beteiligten Komponenten des Uh rengehäuses zu prüfen.
Erfindungsgemäß wird dies mit einem Verfahren erreicht,
das gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch
gekennzeichnet ist, daß jedes Uhrengehäuse in einem Defor
mationssensor eingesetzt wird, daß es in einer verschließ
baren Kammer zuerst in einer ersten Prüfung einem Unterdruck
ausgesetzt und die Deformation und deren Rückbildung während
der Meßzeit gemessen und analysiert werden und das Meßre
sultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird, daß
dann das Uhrengehäuse in derselben Kammer in einer zweiten
Prüfung einem Überdruck ausgesetzt wird, die Deformation und
deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analy
siert werden und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranz
grenzen verglichen wird, und daß die Meßresultate ange
zeigt werden.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß
dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß einer Meßkammer zur Aufnahme einer Uhr in
einem Deformationssensor an einem Einlaß von einem Kompres
sor Druckluft über ein erstes Steuerventil und eine Drossel
zuführbar ist, daß ein Auslaß aus der Kammer über ein
zweites Sperrventil mit dem Vakuumanschluß eines Vakuumer
zeugers verbunden ist, daß zum Betrieb des Vakuumerzeugers
diesem Druckluft aus dem Kompressor über ein drittes Sperr
ventil zuführbar ist, und daß zum Steuern der Ventile eine
elektrische Steuereinrichtung vorgesehen 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 Prüf
programm oder nach einem gespeicherten Programm. Die nachfolgende
Beschreibung bezieht sich auf ein standardisiertes 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.
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 Meß
kammer 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 Uhren
gehäusen, indem die Uhrengehäuse einem Druck ausgesetzt
werden und die Deformation und deren Rückbildung wäh
rend der Meßzeit gemessen und analysiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Uhrengehäuse in einen Deformationssensor ein gesetzt wird,
daß es in einer verschließbaren Kammer zuerst in einer ersten Prüfung einem Unterdruck ausgesetzt, die Defor mation und deren Rückbildung während der Meßzeit ge messen und analysiert werden, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird,
daß dann das Uhrengehäuse in derselben Kammer in einer zweiten Prüfung einem Überdruck ausgesetzt wird, die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert werden, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird,
und daß die Meßresultate angezeigt werden.
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Uhrengehäuse in einen Deformationssensor ein gesetzt wird,
daß es in einer verschließbaren Kammer zuerst in einer ersten Prüfung einem Unterdruck ausgesetzt, die Defor mation und deren Rückbildung während der Meßzeit ge messen und analysiert werden, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten verglichen wird,
daß dann das Uhrengehäuse in derselben Kammer in einer zweiten Prüfung einem Überdruck ausgesetzt wird, die Deformation und deren Rückbildung während der Meßzeit gemessen und analysiert werden, und das Meßresultat mit vorgegebenen Toleranzwerten 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, daß zum Betrieb des Vakuumerzeugers (10) diesem
Druckluft aus dem Kompressor (5) über ein drittes
Sperrventil (9) zuführbar ist, und daß zum Steuern aber
Ventile (6, 8, 9) eine elektrische Steuereinrichtung
vorgesehen 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.
Applications Claiming Priority (1)
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DE4412762C2 true DE4412762C2 (de) | 1996-12-12 |
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