DE9400437U1 - Vorrichtung zum Testen der Dichtung von Radfelgen für Autos u.dgl. - Google Patents

Description

VOSSIUS & PARTNER PATENTANWÄLTE

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81675 MÜNCHEN

u.Z.: F 898 GM *q U_n

Case: ZAV/NS/1271 ^|C

PREMAQ IMPEX, INC.

Vorrichtung zum Testen der Dichtung von Radfelgen für Autos und dergleichen

Die Verwendung von schlauchlosen Reifen ist auf dem Automobilsektor weitverbreitet.

Die Übernahme dieser Art Reifen erfordert Felgen, an welche die Reifen montiert werden, um eine vollständige pneumatische Dichtung zu erhalten, und erfordert deshalb sorgfältiges Nachprüfen der Felgen, um mögliche Fehler im Aufbau zu entdecken, die die Aufrechterhaltung des Drucks in den Reifen selbst gefährden könnten. Insbesondere sind in Leichtmetall (Aluminium- und/oder Magnesiumlegierungen} gegossene Felgen aufgrund ihrer Gestalt anfällig für Mikroporosität und Mikrorisse.

Verschiedene Systeme zum Überprüfen der Felgen sind bekannt. Nach einem der bekannten Systeme wird die Dichtigkeit der Felgenstruktur mittels Röntgenstrahlen getestet; ein solches System ist in der Lage, Mikrorisse im Produkt zu detektieren, aber nicht in der Lage nachzuprüfen, ob solche Mikrorisse einen Defekt in der Dichtung hervorrufen.

Ein zweites bekanntes System umfaßt eine Überprüfung der Dichtung mittels Wasser, Luft oder Testgas.

Jedoch sind in einem solchen System Prüfungen etwas subjektiv. Außerdem erfordert eine solche Technik lange Prüfzeiten und trägt deshalb zu hohen Produktionskosten bei.

Die US-A-4 416 145 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von Lecks in einem Behälter durch Aufbringen eines unter Druck stehenden Gases auf eine der Behälterwände; das Gas dringt durch alle möglichen Öffnungen in der Wand und verursacht Gasblasen in einer darüberliegenden Flüssigkeit hoher Oberflächenspannung, und die Gasblasen platzen, was Ultraschallwellen hervorruft; diese werden von einem Ultraschallmeßwandler detektiert. Dieses Patent schlägt jedoch nicht vor, das Verfahren zum überprüfen von Radfelgen zu verwenden und gibt keinen nützlichen Hinweis, was eine

geeignete Vorrichtung zum Oberprüfen von Radfelgen betrifft.

Das Ziel dieser Erfindung ist, eine geeignete Vorrichtung zum Testen von Fahrzeugradfelgen zu realisieren, um zu
überprüfen, ob sie luftdurchlässig sind oder nicht.

Dieses Ziel wird' mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht.

Weitere Erfindungsmerkmale der Vorrichtung sind in den nachfolgenden Ansprüchen beschrieben.

Die neue Vorrichtung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Sie umfaßt einen Unterbau, an dessen oberer Fläche eine Apparatur zum Halten der zu testenden Felge eingebaut ist, und an den Enden der vier Seiten, Verankerungen für die Haltesäulen eines Aufbaus. Im Unterbau, in seinem mittleren Teil, trägt eine Vorrichtung einen Kopf mit elektrischen Prüfsensoren, wobei der Kopf zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer ausgefahrenen Arbeitsstellung verschiebbar ist. Die Verschiebung dieser Vorrichtung wird mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders, oder alternativ mittels einer Kugelumlaufspindel mit verbundenem elektrischen Antriebs- und Steuerungsmotor erzielt. Der von den Säulen getragene Aufbau setzt sich aus einem starren Teil und einem verschiebbaren Teil zusammen, der eine Dichtungs— glockenkammer und ein Gerät zum Verriegeln der Radfelge umfaßt. Die Radfelge liegt auf einer Dichtungsmanschette an der unteren Apparatur oder dem Unterbau, und der bewegliche Teil darüber wird auf sie herabgesenkt. Die Glockenkammer wirkt nach allen Seiten als hermetische Isolierung der Radfelge in solcher Weise, daß Luft, mit oder ohne Zusätze, in den zwischen der Außenfläche der Radfelge und der Innenfläche der Glockenkammer erzeugten Luftraum geleitet werden kann. Das Abdichten axial zur Radfelge erfolgt durch die Verriegelungsvorrichtung, die durch Pressen der Radfelge auf die Außenkanten die luftdichte Kammer erreicht, die ein Einleiten von Luft oder Testgas erlaubt. Der obenstehende abgedichtete Zustand wird durch geeignete, für alle Größen von Radfelgen passende Dichtungsmanschetten erreicht, die gegen die Außenkanten der Radfelgen selbst drücken; eine Dichtungsmanschette ist an der oberen Fläche des Unterbaus und die

andere an dem unteren Teil der Verriegelungsvorrichtung befestigt; beide können leicht und schnell ausgewechselt werden- Die Verriegelungsvorrichtung oder der Rahmen trägt den anderen Sensorhaltekopf, der im in bezug auf die Keilnabe oberen Teil der Radfelge oder entsprechend mit dem Teil der Radfelge, der sichtbar ist, angebracht ist. Die von der Sensoreinheit detektierten Daten können auf einem elektrischen Bedienungspult der Maschine angezeigt werden. Die Unterscheidung zwischen guten Rädern und Rädern für den Ausschuß erfolgt automatisch.

Die neue Vorrichtung erlaubt, die Dichtung der Radfelgen leicht, schnell und sicher zu überprüfen; deshalb hilft sie, die Produktionskosten der Radfelgen selbst niedrig zu halten. Sie kann ersichtlich für andere ringförmige Körper außer Radfelgen verwendet werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen sie um des Beispiels willen und nicht einschränkend dargestellt sind, und in denen:

Figur 1 eine vordere Teilansicht der ersten Ausführungsform der ziemlich schematisch dargestellten Vorrichtung ist;

Figur 2 eine Draufsicht der Vorrichtung ist;

Figur 3 eine horizontale Teilansicht entlang der Linie 3-3 in Figur 1 ist;

Figur 4 eine Darstellung der Vorrichtung in vertikaler axialer Teilansicht ist, die hinsichtlich der vorstehenden Abbildungen vergrößert ist; die Vorrichtung ist in Arbeitsstellung dargestellt, in der sie die Dichtung einer mit Punkten und Strichen gezeichneten Radfelge testet;

Figur 5 eine zur Figur 1 ähnliche Darstellung einer modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung ist.

Mit Bezug auf die Abbildungen ist die Vorrichtung als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 gezeigt. Sie umfaßt einen festen Rahmen mit einem Unterbau 12 und Säulen 14 (offensichtlich in irgendeiner Anzahl; sie könnten durch eine einzige Stütze ersetzt werden).

Die obere Fläche 16 des Unterbaus trägt eine erste Radfelgenhalterung und eine Dichtungsvorrichtung, die im

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wesentlichen eine ringförmige Platte 18 umfaßt, auf der sich eine ringförmige Dichtungsmanschette 20 aus flexiblem, elastischem Material befindet. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, ist eine ringförmige Scheide 22 aus flexiblem Material einstückig mit der Platte 18 entlang deren Außenkanten und ist radial L-förmig geformt, so daß ihr oberes Glied sich in Richtung der Ringmitte erstreckt, um die Dichtungsmanschette 20 wenigstens teilweise zu überdecken. Die Aufgabe der Scheide 22, falls vorgesehen, ist, Spülflüssigkeit von der Dichtungsmanschette fernzuhalten. An der Außenseite der Platte 18 ist das Mundloch 26 eines Rohrs 28 für ein unter Druck stehendes Gas vorgesehen; während ein weiteres Rohr 30 für die Spülflüssigkeit in den zwischen der Scheide 22, der Platte 18 und der Dichtungsmanschette 20 umgrenzten Spalt führt.

Entlang der vertikalen Achse, die durch die Mitte der konzentrischen Ringe aus Platte 18 und Dichtungsmanschette 20 verläuft, wird ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 32 eingegrenzt. Das Gehäuse 32 wird durch eine obere Manschette 34, die einen oberen radialen Flügel hat, der beispielsweise mittels Schrauben an der Platte 18 befestigt ist, und durch eine untere Manschette 36 umgrenzt, die an einem Verriegelungsring 37 angeschweißt ist, der seinerseits an die Konstruktion 12 mittels Schrauben 38 angeschraubt ist.

Das Gehäuse 32 nimmt einen Sensorhaltekopf 40 auf, der zwischen einer mit Punkten und Strichen gezeichneten Ruhestellung, in der er im Gehäuse 32 zurückgezogen ist, und einer mit einer durchgehenden Linie gezeichneten ausgefahrenen Arbeitsstellung, in welcher er mindestens teilweise über die Höhe der Dichtungsmanschette 20 hinausragt, verschiebbar ist.

Der Sensorhaltekopf umfaßt vorzugsweise einen Sockel 42 und einen an dem Sockel 42 befestigten Aufsatz 44; der Aufsatz trägt eine Anzahl Sensoren 46, die für die Detektion eines Luft- oder Gaslecks geeignet sind, und die verbundenen elektrischen Anschlüsse (nicht gezeigt). In einer bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Sensoren Ultraschallsensoren gemäß dem US-Patent 4 416 145.

Der Kopf 40 ist in einer hohlen Welle 48 montiert, die in

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einer vertikalen Führung 50 gleitet. Das untere Ende der Welle 48 wird mittels eines Arms 52 an einer Welle 54 einer Kolbenzylinderantriebseinheit 56 gehalten, deren Zylinder an der Führung 50 befestigt ist. Der Kolbenzylinder 56 verschiebt deshalb den Kopf zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung. Ersichtlich ist es möglich, eine solche Verschiebung mit anderen an sich bekannten Einrichtungen, beispielsweise einer Kugelumlaufspindelvorrichtung, zu erreichen (nicht gezeigt).

Eine ortsfeste obere Platte 60 wird von den Säulen 14 getragen, und ein verschiebbarer Teil ist in der Lage, vertikal an den Säulen zu gleiten. Die vertikale Verschiebung des Teils 62 bezüglich 60 wird beispielsweise durch eine oder mehrere seitliche Kolbenzylindereinheiten 64 ausgeführt. Ersichtlich sind jedoch im Rahmen der Fähigkeiten einer Fachkraft mehrere Abwandlungen möglich.

Die verschiebbare Platte 63 des verschiebbaren Teils 62 trägt eine nach unten sich erstreckende und am Boden offene Glockenkammer 66 mit einer unteren Dichtungsmanschette 67. Im Raum im Innern der Glockenkammer ist eine zweite Halterung und Dichtungsvorrichtung aufgenommen und vertikal verschiebbar, die aus einem Verriegelungsrahmen 68 mit Kolben besteht, der eine obere abdichtende Dichtungsmanschette 70 und einen oberen Sensorhaltekopf 72 trägt.

Die obere Dichtungsmanschette 70 ist vorzugsweise torisch und kegelstumpfförmig, mit einer gestuften inneren Oberfläche, und ist an einer kegeistumpfförmigen Oberfläche der Konstruktion befestigt.

Der Kopf 72 ist starr befestigt in einem Zwischenraum 74 der Konstruktion aufgenommen. Er ist einstückig mit einer hohlen Führungswelle 75, die in einer an der ortsfesten Konstruktion 12 befestigten Führungsmanschette 76 gleitet.

Der obere Kopf 72 ist wie der untere Kopf 40 mit Sensoren 46 versehen, und deren elektrische Anschlüsse laufen entlang der hohlen Welle.

Vier radiale Zylinder 58 (in Figur 1 nicht gezeigt) an der unteren festen Konstruktion dienen dazu, die Glockenkammer in der abgesenkten Stellung dicht zu verschließen. Eine

Sicherungsvorrichtung 86 sichert die angehobene Stellung des verschiebbaren Teils.

Bezugszeichen 77 ist ein Druckknopf-Bedienungspult zum Fahren und Steuern der Maschine; Bezugszeichen 79 ist ein Hydraulikgetriebe zum Antreiben der Hydraulikbauteile.

Der Elektroteil 90 und seine Haltearme 92 sind in den Abbildungen 2 und 3 zu sehen.

Eine kurze Erklärung der Arbeitsweise der Vorrichtung wird untenstehend gegeben. Mit angehobener Platte 63 (Stellung in Figur 1) und zurückgezogenem unteren Kopf 40 liegt die zu testende Radfelge C auf der unteren Dxchtungsmanschette 20 (oder, falls vorgesehen, auf der Scheide 22) . Dann wird der Aufbau abgesenkt, bis die obere gestufte Dichtungsmanschette an der oberen Kante der Radfelge anliegt, was das Abdichten der oberen Kante gegen die Dichtungsmanschette und der unteren Kante gegen die untere Dichtungsmanschette bewirkt. Das Absenken der Glockenkammer 66 wird fortgesetzt, bis eine Abdichtung gegen die untere Platte 16 erreicht ist. Diese Situation ist in Figur 4 dargestellt. An diesem Punkt wird eine luftdichte Kammer 80 im Innern der Radfelge gebildet (oder zwei Innenkammern 80, 81, falls die Mitte der Radfelge massiv ist), und eine luftdichte Kammer 82 wird zwischen der Radfelge und der Glockenkammer gebildet. Dann wird Luft oder anderes Gas in die Kammer 82 geleitet. Mögliche Gaslecks durch die ringförmige Wand der Radfelge werden von den Sensoren 46 der Köpfe 47 und 72 detektiert und in geeigneter Weise signalisiert.

Eine gegenwärtig bevorzugte abgeänderte Ausfuhrungsform 10a der Vorrichtung ist in Figur 5 dargestellt. Darin bezeichnen die gleichen. Bezugszeichen die gleichen Bauteile wie diejenigen der vorstehenden Ausführungsform, und werden deshalb nicht beschrieben. Die Vorrichtung 10a umfaßt einen Träger 14a, der Säulen zur Führung der Verschiebung der Glockenkammer 66a trägt; wenn erwünscht, hat diese am Boden an sich bekannte Zentrier- und Klemmvorrichtungen 58a.

Die Vorrichtung 10a in Figur 5 hat eine untere, ringförmige, in Gestalt eines Kegelstumpfs geformte Dichtungsmanschette 20a, die mit Stufen wie die obere Dichtungs-

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manschette 70 und ohne Scheide ausgeführt ist.

Ersichtlich können an dem Beschriebenen Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden; beispielsweise könnte die Glockenkammer anstatt mit dem oberen Teil mit dem unteren Teil einstückig sein. Selbstverständlich sind Änderung im Rahmen der Fähigkeiten einer Fachkraft im Bereich der vorliegenden Erfindung miteingeschlossen.

Claims (6)

u.Z.: F 898 GM Case: ZAV/NS/1271 PREMAQ IMPEX, INC. SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Testen der Dichtung von ringförmigen Körpern, beispielsweise Radfelgen (C), um ihre luftdichte Eigenschaft oder allgemein ihre gasdichten Eigenschaften zu prüfen, gekennzeichnet durch

eine mit einer ringförmigen Dichtungsmanschette (20;20a) versehene erste Dichtungsvorrichtung zum Dichtungskontakt mit dem zu testenden ringförmigen Körper (C);

eine mit einer ringförmigen Dichtungsmanschette (70) versehene zweite Dichtungsvorrichtung zum. Dichtungskontakt mit dem zu testenden ringförmigen Körper;

eine Glockenkammer (66;66a), die zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung, in der sie in ihrem Innern einen zur Aufnahme des ringförmigen Körpers geeigneten Innenraum abdichtet, verschiebbar ist;

eine Einlaßeinrichtung (28) für ein unter Druck stehendes Gas, gewöhnlich Luft, die in den von der Glockenkammer umgrenzten Raum führt;

mindestens einen Sensorhaltekopf (40,72), der im Innern des von der Glockenkammer umgrenzten Raums liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhaltekopf (40) in einem Raum aufgenommen wird, der sich entlang einer Achse durch die Mitte des von der ersten Dichtungsmanschette (20;20a) umgrenzten Rings erstreckt, wobei der Kopf zwischen einer zurückgezogenen Stellung im Innern des Raums (32) und einer ausgefahrenen Stellung, in der er über die Höhe der ersten Dichtungsmanschette hinausragt, verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiten Sensorhaltekopf (72) umfaßt, der koaxial zur Glockenkammer (66;66a) ist und bezüglich dieser axial verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensorhaltekopf auf einem Kopfhaiterungsrahmen

(68) getragen wird, der in dem von der Glockenkammer umgrenzten Raum enthalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Sensoren Ultraschallsensoren sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Dichtungsmanschetten (20a;70) eine ringförmige kegelstumpfförmige Gestalt besitzt, wobei die Dichtungsfläche konzentrische Stufen hat.