DE1473748B2 - Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Dichtfähigkeit eines Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Dichtfähigkeit eines Behälters an seinem offenen Ende mit einer ringförmigen Abdichtung, die mit dem offenen Ende des Behälters zusammenwirkt und mit einer ringwulstförmigen Abdichtung an der inneren Fläche des Behälters in der Nähe seines offenen Endes, die bei Berührung mit der Innenwand des Behälters einen abgeflachten elliptischen Querschnitt bildet und zusammen mit der ringförmigen Dichtung einen abgeschlossenen Raum bestimmt, der wesentlich kleiner als das Volumen des Behälters ist, wobei Mittel zur Einführung der Druckflüssigkeit in den abgeschlossenen Raum und zur Anzeige jedes unerwünschten Druckabfalls in diesem Raum vorgesehen sind.

Es ist eine Prüfvorrichtung zur Prüfung der Festigkeit und der Dichtheit einer Verbindung zwischen einem Flansch und einem Metallrohr bekannt, welches unter Verspannung in die Flanschöffnung fest eingesteckt ist (US-PS 2 342 616). Auch ist weiterhin bei einer Abdrückvorrichtung für Rohre bekannt, die Abdichtung der offenen Rohrenden einzig und allein durch Zusammendrücken eines Dichtringes innerhalb des Rohres erfolgen zu lassen (US-PS 2 828 620).

Es ist ferner bekannt, bei einem Behälter an seinem offenen Ende einen Verschluß und Einrichtungen vorzusehen, die es ermöglichen, daß der notwendige Dichtungsdruck des Verschlusses überwacht und durch Korrektur aufrechterhalten wird, wenn Leckverluste dies notwendig machen (US-PS S 2 559 564). Bei dieser Ausführung einer Prüfvorrichtung verbleibt jedoch der Verschluß ständig auf dem Behälter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines Behälters an seinem offenen Ende zu schaffen, wobei die beim Endgebrauch der Behälter anzutreffenden Dichtverhältnisse simuliert werden können und nur eine geringe Prüfzeit beansprucht wird, damit die Prüfvorrichtung in einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Fertigungsstraße für Behälter verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der dem offenen Ende des Behälters abgewandten Seite der ringförmigen Dichtung eine ringförmige Aussparung vorgesehen ist, in der eine elastische Membrane angeordnet ist, die von der einen Seite her durch eine unter einem vorherbestimmbaren Druck stehenden Flüssigkeit belastbar ist, und mit ihrer anderen Seite die das offene Ende des^ Behälters abschließende ringförmige Dichtung beaufschlagt.

Ein Ausführungsbeispiel, das die Erfindung erläutert, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung in der zurückgezogenen Stellung,

F i g. 2 einen horizontalen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie II-II in F i g. 1,

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung in der Prüfstellung.

Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, besitzt die Vorrichtung ein festes Rahmenteil 2 mit einer senkrechten zylindrischen Kammer 4 und einer darin angeordneten Hülse 6, einen oberen mit einem Flansch versehenen Zylinderkopf 8 und einen unteren ebenfalls mit einem Flansch versehenen Zylinderkopf 10. Die Zylinderköpfe haben zentrale Bohrungen mit darinliegenden Laufbuchsen 12, 12 und Dichtungspackungen 14, 14. An der oberen Fläche des oberen Zylinderkopfes 8 ist ein ringförmiger Anschlag 15 horizontal angeordnet. Eine zylindrische Durchlaßöffnung 16 verbindet den oberen Teil des festen Rahmenteils 2 mit dem oberen Teil der zylindrischen Kammer 4. Sie dient als Druckmitteleinlaßöffnung zum oberen Teil der zylindrischen Kammer 4 und ebenfalls als Auslaß für das Druckmittel. Eine zylindrische öffnung 18 verbindet den unteren Teil des festen Rahmenteils 2 und den unteren Teil der zylindrischen Kammer4 und dient in ähnlicher Weise als Einlaß und Auslaß für den unteren Teil der zylindrischen Kammer 4.

In der zylindrischen Kammer 4 befindet sich ein doppeltwirkender Kolben 20, der an einer rohrförmigen Stange 22 befestigt ist, die in den Laufbuchsen 12, 12 läuft. Eine innere rohrförmige Stange 24 befindet sich innerhalb der Stange 22 und ist zu dieser durch mehrere Kugeln 26 im wesentlichen konzentrisch geführt, die in radialen Öffnungen eines unteren Flanschteils 28 der rohrförmigen Stange 22 angeordnet sind. Die Kugeln werden durch eine Haltefeder 30 radial nach innen gedrückt. Die Haltefeder liest in einer umlaufenden Nut 27 in dem unteren

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Flanschteil 28 der rohrförmigen Stange 22. Eine Meß- 38 eingespannt. Zwischen der oberen Fläche dei anordnung 32, die im folgenden beschrieben wird, Membran 89 und der unteren Fläche des Zwischenist an dem unteren Endflansch 40 der inneren rohr- teils 36 wird eine Druckkammer 90 im oberen Abförmigen Stange 24 mit mehreren Kopfschrauben 42, schnitt der ringförmigen Ausnehmung 84 gebildet. 42 befestigt, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Eine zylindri- 5 Ein Kanal 94 für Druckmittel (F i g. 2) durch die sehe Mutter 44, die auf das obere Ende der rohrför- Meßanordnung 32 dient als Einlaß- und Auslaßkanal migen Stange 24 geschraubt und in ihrer Stellung für die Druckkammer 90.

durch eine Sicherungsschraube 46 festgelegt ist, Wie aus den F i g. 1 und 2 zu sehen ist, ist die unstützt sich auf dem oberen Ende der äußeren rohr- tere ringförmige Öffnung der Ausnehmung 84 in förmigen Stange 22 ab. Ein Schublager oder eine Un- io Durchmesser und Größe so eingerichtet, daß sie das terlegscheibe 50 ist zwischen der unteren Stirnfläche obere Ende eines Glasbehälters 108, der auf seine 52 der Stange 22 und dem Flansch 40 am unteren Dichtigkeit geprüft werden soll, aufnehmen kann. Ende der inneren rohrförmigen Stange 24 angeord- Die Vorrichtung kann also so betätigt werden, daß net. Der Kolben 20, die äußere und die innere Stange die Druckmutter 68 und die zugehörige ringwulstför-22 und 24, die Mutter 44 und die Meßanordnung 15 mige Dichtung 72 in das obere offene Ende des Besind also starr miteinander verbunden und können hälters 108 eingeführt werden, so daß das ringförsich als Einheit mit dem Kolben bewegen. mige Dichtungsteil 82 auf dem Ende oder auf dem

Eine Stange 54 die in der inneren rohrförmigen oberen Rand des Behälters aufliegt und dabei von

Stange 24 angeordnet ist und sich längst durch diese seinen Sitzabsätzen 86 und 88 abgehoben wird,

und durch die Meßanordnung 32 hindurcherstreckt 20 Ein Kanal 96 durch die Anordnung 32 ermöglicht

wird zu diesen durch die Lagerfläche 55, die sich am den Einlaß von Druckflüssigkeit in die Kammer 84

oberen Ende der Stange 54 befindet im wesentlichen unter der Membran 89 für die Messung. Der Kanal

konzentrisch zu der Bohrung der rohrförmigen 98 schafft eine Verbindung zu einem Meßinstrument

Stange 24 gehalten. Die innere Stange 54 kann sich oder einer anderen Vorrichtung 100 zum Ablesen

axial im Verhältnis zur Meßanordnung 32 bewegen. 25 des Druckes, der sich unterhalb der Membran ein-

An ihrem oberen Ende ist eine Anordnung von Ge- stellt.

windeteilen 58 und an ihrem unteren Ende eine Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Druck-Druckmutter 68 befestigt. Die Anordnung von Ge- mittel, das in den Zylinder 4 durch den Kanal 18 in windeteilen 58 besteht aus einer zylindrischen Mutter das feste Rahmenteil 2 eingeleitet wird, trifft auf die 60 mit Außengewinde, die an der Stange 54 befestigt 30 Unterseite des Kolbens 20 um die Vorrichtung im ist und aus einer daraufgeschraubten zylindrischen wesentlichen in die Stellung zurückzuziehen, die in Hülse 62 mit Innengewinde, die zu der zylindrischen F i g. 1 dargestellt ist. Dabei wird der Kanal 16 mit Mutter 60 durch eine Sicherungsschraube 64 in einer der Atmosphäre oder einem Sammelbehälter verbunbestimmten Stellung gehalten wird. Diese Anordnung den.

wird in ihrer vertikalen Einstellung auf der Stange 54 35 Druckmittel, das in den oberen Teil des Zylin-

durch eine Sicherungsschraube 66 gehalten. ders 4 durch den Kanal 16 eingeleitet wird, trifft auf

Die Druckmutter 68 ist auf das untere Ende der die obere Fläche des Kolbens 20 und fühn. alle beStange 54 geschraubt und durch die Kontermutter 70 weglichen Teile abwärts. Dabei ist der Kanal 18 mit gesichert, die in einer mittleren Eindrehung 69 der dem Auslaß verbunden. Die Abwärtsbewegung der unteren Fläche der Druckmutter 68 angeordnet ist. 40 Meßanordnung 32 zusammen mit dem Kolben 20 be-Eine elastische ringwulstförmige Dichtung 72, die ein wegt die Druckmutter 68, die innere Stange und die Druckmittel enthält, ist um das untere Ende der in- obere Anordnung von Gewindeteilen 58 abwärts, neren Stange 54 herum angeordnet und liegt zwi- Dabei wird die Mutter 68 in das offene Ende des sehen dem Kopf der Mutter 68 und der unteren Glasbehälters oder Gefäßes 108 eingeführt. Das ring-Fläche der Meßanordnung 32. 45 förmige Dichtungsteil 82 legt sich an den Behälter-

Die Meßanordnung 32 enthält ein oberes Teil 34, rand an und wird, wie vorher beschrieben, von ihm

das an einem Zwischenteil 36 durch mehrere Kopf- getragen. Die Abwärtsbewegung hält so lange an, bis

schrauben 78, 78 befestigt ist (Fig. 2). Ein unteres - die untere Seite 112 der einstellbaren Hülse 62 den

Teil 38 ist an dem Zwischenteil 36 durch mehrere Anschlag 15 berührt und dadurch die Abwärtsbewe-

Kopfschrauben 80 befestigt (F i g. 1 und 2). Im unte- 50 gung der Stange 54 und aller starr damit verbunde-

ren Teil einer abgesetzten vertikalen Mittelbohrung nen Teile begrenzt. Indessen bewegt sich jedoch die

75 der Meßanordnung 32 ist eine Lagerbuchse 73 Meßeinrichtung 32 zusammen mit dem Kolben 20

angeordnet. In dieser Lagerbuchse ist der sich nach weiter, bis die untere Seite 114 der zylindrischen

oben erstreckende Schaft der Druckmutter 68 glei- Mutter 44 den Anschlag 15 berührt und die Ab-

tend geführt, um eine axiale Bewegung der inneren 55 wärtsbewegung begrenzt. Die weitere Abwärtsbewe-

Stange 64 zu der Meßanordnung zu ermöglichen. gung der Meßanordnung 32 nach Beendigung der

Eine ringförmige elastische Dichtung 82, die das Abwärtsbewegung der Mutter 68 mit der Stange 54

hier bevorzugte Dichtungsmittel ist, ist in einer im bringt auf die elastische ringwulstförmige Dichtung

wesentlichen horizontalen ringförmigen Ausnehmung 72, die zwischen der Anordnung 32 und der Mutter

84 von rechteckigem Querschnitt in dem unteren Teil 60 68 liegt, eine Druckkraft auf. Dabei wird der nor-

38 lose angeordnet und liegt darin im wesentlichen malerweise kreisförmige Querschnitt der ringwulst-

horizontal auf den Absätzen 86 und 88 am unteren förmigen Dichtung, wie er in Fig. 1 dargestellt ist,

Ende der Ausnehmung auf (F i g. L). Eine elastische zu einem im wesentlichen abgeplattet elliptischen

ringförmige Membran 89, die das hier bevorzugte Querschnitt, wie in Fig. 3 gezeigt, deformiert. Das Mittel zur Aufbringung einer Andruckkraft auf die 65 bewirkt einj dichtende Anlage zwischen der Außen-

ringförmige Dichtung 82 darstellt, ist in der Ausneh- fläche der ringwulstförmigen Dichtung 72 und der

nning 84 oberhalb der Dichtung 82 befestigt, sie ist Innenfläche des Behälters längst einer Kontaktlinie

/wischen dem Zwischenteil 36 und dem unteren Teil 116 (F ig. 3).

Die anfängliche Anlage der ringwulstförmigen Nach Durchführung der beschriebenen Prüfung

Dichtung 72 an der Innenfläche des Behälters richtet wird das Druckmittel aus der Dichtungsdruckkam-

diesen Behälter automatisch koaxial oder konzen- mer 90 abgeleitet, in dem der Kanal 94 mit dem

trisch zu der Dichtung aus und bewirkt eine gleich- Auslaß verbunden wird. Ebenso wird das Druckmit-

mäßige dichtende Anlage, wenn der Behälter nicht 5 tel aus der Meßkammer 122 abgelassen, indem der

starr befestigt ist. Kanal 96 mit dem Auslaß verbunden wird. Danach

In diesem Falle kann die Ausrichtung auch durch wird ein Druckmittel durch den Kanal 18 in den unVerschiebung der Meßanordnung 32, der inneren teren Teil der zylindrischen Kammer 4 eingeleitet, Stange 54 und der inneren rohrförmigen Stange 24 um die rohrförmigen Stangen und die Meßanordnung relativ zu der äußeren rohrförmigen Stange 22 um io aufwärts zu bewegen, während die innere Stange 54 einen Drehpunkt in der Nähe des oberen Endes der und die Mutter 68 unbewegt bleiben. Die Stange 54 Stangen, an dem sie aufgehängt sind, erreicht wer- und die Druckmutter 68 bleiben so lange unbewegt, den. bis die obere Fläche der zylindrischen Mutter 44 die

Die ringförmige Dichtung 82 ist mit dem Rand untere Fläche der einstellbaren zylindrischen Mutter oder dem Ende des Behälters 108 in Eingriff gekom- 15 60 berührt. Danach bewegen sich alle beweglichen men und durch diesen von den Absätzen 86 und 88 Teile aufwärts. Die Aufwärtsbewegung der Meßanum den Abstand 118 bzw. 120 in F i g. 3 abgehoben Ordnung 32 während des Zeitraums, indem die worden. Daraufhin wird ein Druckmittel von be- Druckmutter 68 unbeweglich bleibt, bewirkt, daß die stimmtem Druck in die Druckkammer 90 durch den Druckkraft auf die elastische ringwulstförmige Dich-Kanal 94 eingelassen. Dadurch wird die Membran 20 tung 72 aufgehoben wird, wodurch diese Dichtung von ihrer in F i g. 1 gezeigten Stellung im wesentli- ihre normale Form mit kreisförmigen Querschnitt, chen zu der Stellung die in F i g. 3 gezeigt ist defor- wie in F i g. 1 gezeigt, annimmt. Dadurch wird die miert oder aufgebläht. Die ringförmige Dichtung 82 dichtende Anlage zwischen der Außenfläche der wird gegen das Ende oder die Kante des Behälters ringwulstförmigen Dichtung 72 und der inneren 108 gedrückt und ahmt somit die Verhältnisse nach, 25. Fläche des Gefäßes 108 gelöst. Der Kolben 20 bedie herrschen, wenn ein Deckel oder Verschluß im wegt sich weiter aufwärts bis zur oberen Grenze seiendgültigen Gebrauch auf den Behälter aufgebracht nes Aufwärtshubes und führt damit alle Elemente wird. der Vorrichtung in ihre in F i g. 1 gezeigte Stellung

Die zusammengesetzten Dichtungsmittel, d. h. die zurück. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die

ringwulstförmige Dichtung 72 und die ringförmige 30 oben beschriebene Vorrichtung die außerordentlich

Dichtung 82 bilden bei ihrer Anlage an den Behälter leistungsfähige ringwulstförmige Dichtung 72 zusam-

108 einen geschlossenen Raum oder eine Kammer men mit der ringförmigen Dichtung 82, die den Be-

122 von wesentlich geringerem Volumen als dem des hälterverschluß simuliert, dazu benutzt, den Raum

Behälters. Wenn in diesen abgeschlossenen Raum oder das Volumen, in dem Behälter zur Druckprü-

Druckmittel eingelassen wird, wird es versuchen, 35 fung der Dichtfähigkeit des Behälters so gering wie

zwischen der Dichtung 82 und dem Behälterrand möglich zu halten, !dadurch wird die Prüfzeit herab-

oder Ende zu entweichen. Durch die Fähigkeit der gesetzt und es wird möglich, die Vorrichtung in einer

Dichtung 82, Leckverlust zu vermeiden und somit mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Fertigungs-

einen bestimmten Druck in der Kammer 122 zu er- straße für Behälter zu verwenden,

halten, wird der Behälter auf seine Fähigkeit geprüft, 40 Es ist ebenso selbstverständlich, daß dadurch, daß

auch im Endverbrauch Leckverluste zu vermeiden. Luft unter Druck in das Teilvolumen des Inneren des

Das Druckmittel wird in die Meßkammer 122 Behälters zum Prüfen der Dichtigkeit eingeleitet

(F i g. 3) durch den Kanal 96 eingelassen. Das den wird, diese Prüfung ebenfalls die Dichtfähigkeit des

Druck anzeigende Instrument 100, das mit der Kam- Behälters zum endgültigen Gebrauch anzeigt, wo ein

mer 122 durch den Kanal 98 verbunden ist, spricht 45 Teilvakuum in seinem Inneren aufrechterhalten wer-

auf den darin erhaltenen Druck an, in dem es uner- den soll. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß

wünschte Druckabfälle anzeigt, die durch Leckverlu- die Prüfung Leckverluste oder Druckabfälle über das

ste zwischen der ringförmigen Dichtung 82 und'der Ende oder die offene Kante des Behälters in jeder

Endfläche 106 des Behälters 108 verursacht sind. Richtung anzeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Dichtfähigkeit eines Behälters an seinem offenen Ende mit einer ringförmigen Abdichtung, die mit dem offenen Ende des Behälters zusammenwirkt und mit einer ringvvulstförmigen Abdichtung an der inneren Fläche des Behälters in der Nähe seines offenen Endes die bei Berührung mit der Innenwand des Behälters einen abgeflachten elliptischen Querschnitt bildet und zusammen mit der ringförmigen Dichtung einen abgeschlossenen Raum bestimmt, der wesentlich kleiner als das Volumen des Behälters ist, wobei Mittel zur Einführung der Druckflüssigkeit in den abgeschlossenen Raum und zur Anzeige jedes unerwünschten Druckabfalls in diesem Raum vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem offenen Ende (106) des Behälters (108) abgewandten Seite der ringförmigen Dichtung (82) eine ringförmige Aussparung (84) vorgesehen ist, in der eine elastische Membrane (89) angeordnet ist, die von der einen Seite her durch eine unter einem vorherbestimmbaren Druck stehenden Flüssigkeit belastbar ist, und mit ihrer anderen Seite die das offene Ende (106) des Behälters (108) abschließende ringförmige Dichtung (82) beaufschlagt.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringwulstförmige Dichtung (72) von einer Stange (54) getragen wird, die sich in Richtung des Behälters (108) erstreckt und an ihrem Ende mit Mitteln (68) versehen ist, um die ringwulstförmige Dichtung (72) zusammenzudrücken, wenn die Stange (54) in entgegengesetzte Richtung gezogen wird.