DE3312379A1

DE3312379A1 - Leckinspektionsvorrichtung fuer bremsschlaeuche

Info

Publication number: DE3312379A1
Application number: DE19833312379
Authority: DE
Inventors: Chikahisa Anzyou Aichi Hayashi; Masakatsu Inazawa Aichi Kanayama
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1982-04-14
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1983-10-27
Also published as: JPS58179331A; GB2122357A; GB2122357B; US4553212A

Description

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_.._ Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 ti pat Telecopier: O 89 - 537377 cable: Germaniapatent München

6. April 1983

DE 2896 case DTP83B03

Toyoda Gosei Co., Ltd. Aichi-ken, Japan

Leckinspektionsvorrichtung für Bremsschläuche

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leckinspektionsvorrichtung von Bremsschläuchen, die für Druck- Ausdauer-Tests von Bremsschläuchen im Herstellzustand verwendet wird. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Inspektionsvorrichtung, bei der beide Enden eines Bremsschlauches verschlossen werden und das Innere des Bremsschlauches mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, wobei die Veränderung des Innendrucks über die Zeit erfaßt wird und dadurch.· die Leckage des BremsSchlauches beurteilt werden kann.

Wenn Bremsschläuche für Automobile hergestellt werden, werden normalerweise Druck-Ausdauer-Tests von allen Produkten über eine Zeitdauer von drei Minuten durchgeführt. Diese Tests werden von einer Überprüfung auf Lecks begleitet, die herkömmlicherweise durch Inaugenscheinnahme der Erscheinungsform der Schläuche oder durch manuelle Prüfung der Lecks durchgeführt wird, wenn das Innere des Bremsschlauches unter einem vorgeschriebenen Strömungsmitteldruck gehalten

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wird. Obwohl in der vorstehend beschriebenen Weise vollständige Lecks eines BremsSchlauches relativ einfach festgestellt werden können, werden häufig innere Teillecks von Bremsschläuchen, die sich aus einer äußeren Umhüllung, einem oberen gewirkten Abschnitt, einem mittleren Gummiabschnitt, einem unteren gewirkten Abschnitt und einem inneren Rohr zusammensetzen, nicht aufgefunden, da der Schlauch gehärtet werden kann oder sich sein Erscheinungsbild bei einem derartigen inneren Leck nicht ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leckinspektionsvorrichtung von Bremsschläuchen zu schaffen, mit der auch geringfügige Lecks in einem Bremsschlauch genau festgestellt werden können.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Leckinspecktionsvorrichtung von Bremsschläuchen, mit der die Entscheidung darüber, ob es sich bei einem Bremsschlauch um ein einwandfreies oder ein fehlerhaftes Produkt handelt, mit hoher Präzision und hoher Wirksamkeit getroffen werden kann.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe weist eine erfindungsgemäß ausgebildete Leckinspektionsvorrichtung von Bremsschläuchen eine erste Zylinderkammer auf, die mit einem zu untersuchenden Bremsschlauch in Verbindung steht, eine zweite Zylinderkammer, die an eine Stromungsmitteldruckquelle angeschlossen ist, einen Zylinder zur Leckerfassung, der mit einem Kolben versehen ist, der zwischen der ersten und zweiten Zylinderkämmer angeordnet ist, Einrichtungen zur Erfassung der Verschiebung des Kolbens des Zylinders und zur Erzeugung eines Signals, das der Größe der Verschiebung entspricht,Verarbeitungseinrichtungen zum Empfang des der Verschiebung entsprechenden Signales von den Einrichtungen zur Erfassung der

Verschiebung, zur Berechnung des Leckagewertes pro Zeiteinheit über eine vorgegebene Zeitdauer auf der Basis des empfangenen Signales, zum Vergleich der Daten des Leckagewertes pro Zeiteinheit mit dem oberen Leckagegrenzwert für ein einwandfreies Produkt und zum Erzeugen eines Signales zur Anzeige eines fehlerhaften Produktes, wenn der Leckagewert den oberen Leckagegrenzwert des einwandfreien Produktes übersteigt, sowie eine Alarmeinrichtung zum Empfang des das fehlerhafte Produkt anzeigenden Signales und zur Erzeugung eines Alarmsignales.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche dargestellten und beschriebenen Teile können dabei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. .Es zeigen:

Figur 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäß ausgebildeten Leckinspektionsvorrichtung;

Figur 2 ein Schaubild, in dem die Verschiebung eines

Zylinders zur Leckerfassung in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt ist;

Figur 3 Schnittansichten eines BrensSchlauches; und

Figur 4 ein Schaubild, in dem die Leckagemenge in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt ist.

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Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Leckinspektionsvorrichtung. Wie man der Figur entnehmen kann, weist ein zu überprüfender Bremsschlauch 1 ein verschlossenes Ende und ein anderes Ende auf, das an ein Rohr zur Zuführung von unter Druck stehender Flüssigkeit angeschlossen ist. Das Rohr ist über ein Ventil 2 an eine Flüssigkeitsdruckquelle 3 und an eine erste ■ Zylinderkammer 4a eines Zylinders 4 zur Leckerfassung angeschlossen. Der Zylinder zur Leckerfassung umfaßt eine erste Zylinderkammer 4a, eine zweite Zylinderkammer 4b und einen Kolben 4c, der zwischen der ersten und der zweiten Zylinderkammer angeordnet ist. Der Kolben 4o wird von beiden Seiten mit Druck beaufschlagt und in Abhängigkeit von der Druckdifferenz verschoben. Ein Ventil 5 ist in einem Rohr angeordnet, das sich von der Flüssigkeitsdruckquelle 3 zur zweiten Zylinderkammer 4b erstreckt. Ein Ventil 6 ist in einem Abführrohr angeordnet, das an die zweite Zylinderkammer 4b angeschlossen ist. Ein Detektor 7 zur Erfassung der Verschiebung des Kolbens 4c und zur Erzeugung eines dieser Verschiebung entsprechenden Analogsignales besteht aus einem Potentiometer o.a. Ein A/D-Umwandler 8 wandelt das vom Detektor 7 erzeugte Analogsignal in ein Digitalsignal um. Der Ausgang des A/D-Umwandlers 8 steht über ein Eingabe-Interface 9 mit einem Mikrocomputer 11 in Verbindung, der als Prozeßeinheit dient.

Eine Vorrichtung 10 zur Einstellung des oberen Grenzwertes in bezug auf die Leckage eines einwandfreien Bremsschlauches besteht aus einem Digitalschalter o.a. Mit dieser Einstellvorrichtung 10 wird der obere Grenzwert für die Leckagemenge eines einwandfreien Produktes pro vorgeschriebene Zeiteinheit (cc/min) auf Versuchsbasis festgelegt, und dieser obere Grenzwert wird über das Eingabe-Interface 9 in den Mikrocomputer 11 eingegeben.

Der Mikrocomputer 11 erhält das von dem Verschiebungsdetektor abgegebene Signal und errechnet aus diesem der Verschiebung entsprechenden Signal nach einem vorgeschriebenen Programm in jedem vorgeschriebenen Zeitintervall die Leckagemenge pro Zeiteinheit.

Die jeweiligen Daten in bezug auf die Leckagemenge pro vorgegebenem Zeitintervall werden mit dem oberen Leckagegrenzwert eines einwandfreien Produktes, der mit der Einstellvorrichtung festgelegt worden ist, verglichen. Wenn die Daten der Leckagemenge über dem oberen Grenzwert liegen, wird ein Signal erzeugt, das ein fehlerhaftes Produkt anzeigt.

In der Praxis werden beispielsweise die Daten in bezug auf die Kolbenverschiebung alle fünf Sekunden über eine Zeitdauer von 30 Sekunden vom Beginn der Überprüfung an ermittelt, und nach dieser Zeit wird die Leckagemenge für die vergangenen dreißig Sekunden alle fünf Sekunden nach der folgenden Gleichung errechnet:

60 S . Λ X /Δ^ = Q(cc/min)

worin S den Querschnitt des Innenumfangs des Zylinders und ΔΧ die Größe der Verschiebung des Kolbens 4c über ■ Λt = 30 Sekunden bedeuten, wie in Figur 2 gezeigt.

Darüber hinaus ist das Programm so aufgebaut, daß dann, wenn große Leckagemengen auftreten und die vom Detektor 7 abgegebenen Daten in bezug auf die Verschiebung des Kolbens 4c den entsprechenden Grenzwert erreichen, dais ein fehlerhaftes Produkt anzeigende Signal sofort erzeugt wird, und zwar auch während der Wartezeit über 30 Minuten, bevor die Leckagemenge

3.5 errechnet wird.

Eine Alarmvorrichtung 13, die über das Vorhandensein eines fehlerhaften Produktes informiert, erhält das ein fehlerhaftes Produkt anzeigendes Signal vom Mikrocomputer 11 durch das Ausgabe-Interface 12 und betätigt einen Summer, eine Lampe o.a., um das Personal über das Vorhandensein eines fehlerhaften Produktes zu informieren. Eine Anzeigevorrichtung 14, beispielsweise eine CRT- oder LED-Einheit, zeigt die Leckagemenge zu allen eingestellten Zeitpunkten auf der Basis der vom Mikrocomputer 11 übertragenen Leckagedaten an. Ein Drucker 15 druckt die Leckagedaten auf ein entsprechendes Aufzeichnungspapier. Darüber hinaus können diese Daten durch Anschluß einer Speichereinrichtung, beispielsweise einer Magnetplatte, eines Magnetbandes oder eines Lochbandstreifens, gespeichert werden.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Leckinspektionsvorrichtung beschrieben.

Zuerst werden die Ventile 2 und 6 geöffnet, und ein Strömungsmittel, beispielsweise Wasser, tritt in den Bremsschlauch 1 und.durch das Rohr in die erste Zylinderkammer 4a des Zylinders 4 zur Leckerfassung ein. Danach wird ein Druck, beispielsweise in der Höhe von 294 bar, auf die erste Zylinderkammer 4a aufgebracht. Das Ventil 5 wird geöffnet, und die Ventile 2 und 6 werden geschlossen. Danach wird ein ähnlicher Druck auf die zweite Zylinderkammer 4b aufgebracht. In diesem Zustand beginnt die Leckinspektion. Falls im Bremsschlauch 1 ein Leck existiert, fällt der Druck in der ersten Zylinderkammer 4a ab, so daß der Kolben 4c allmählich nach links verschoben wird. Da der Bremsschlauch 1 infolge des Innendrucks geringfügig expandiert, kann die Verschiebung des Kolbens 4c selbst dann erfaßt werden, wenn zu Beginn der Inspektion noch überhaupt kein Leck vorliegt. Die

Größe der Verschiebung des Kolbens 4c in diesem Zustand wird von dem Detektor 7 erfaßt und über den Analog-Digit al -Umwandler 8 in ein die Größe der Verschiebung wiedergebendes Digitalsignal umgewandelt. Dieses Digitalsignal wird dem Mikrocomputer 11 zugeführt. Im Mikrocomputer 11 werden die Daten in bezug auf die Größe der Verschiebung beispielsweise alle fünf Sekunden ermittelt und während der Inspektion gespeichert. Über die ersten dreißig Sekunden nach Beginn der Inspektion wird die Leckagemenge jedoch beispielsweise nicht errechnet, flenn die Größe der Verschiebung des Kolbens 4c während der anfänglichen Wartezeit über dreißig Sekunden den Grenzwert des Detektors 7 erreicht, wird festgestellt, daß eine große Leckagemenge auftritt, und das ein fehlerhaftes Produkt anzeigende Signal wird sofort vom Mikrocomputer 11 erzeugt. Die Alarmvorrichtung 13 erzeugt daraufhin ein Alarmsignal, so daß die Inspektion gestoppt wird.

Bei der üblichen Inspektion auf Ausdauer wird nach dreißig Sekunden vom Beginn der Inspektion an die Leckagemenge Q= 60 . S . ΔΧ /Δι aus den Daten der Kolbenverschiebung, die alle fünf Sekunden vom Beginn der Inspektion an ermittelt und im Mikrocomputer 11 gespeichert wurden, und aus neuen Daten ■ der Kolbenverschiebung, die nach dreißig Sekunden ermittelt wurden, errechnet. V/ie man aus Figur 2 ersehen kann, beträgt beispielsweise nach sechzig Sekunden vom Beginn der Inspektion an Δ t dreißig Sekunden undAX=x₇ -X₁, so daß Q (cc/min) aus 2 S (xj - X₁) errechnet werden kann.

Nachdem die Leckagemenge über dreißig Sekunden alle fünf Sekunden vom Mikrocomputer errechnet worden ist, werden die Daten der Leckagemenge vom Mikrocomputer

an. eine Anzeigevorrichtung 14 und einen Drucken weitergeleitet, und jeder Wert wird nacheinander angezeigt bzw. aufgezeichnet. Zur gleichen Zeit werden die Daten der Leckagemenge im Mikrocomputer 1 ι mix dem oberen Leckagegrenzwert eines einwandfreien Produktes verglichen, aer im wesentlichen einen, durch die Expansion des Bremsschlauches erzeugten Wert entspricht und vorher durch die Einstellvorrichtung 10 für jede Untersuchungszeit eingestellt worden ist.

Wenn die Leckagemenge den oberen Grenzwert eines einwandfreien Produktes (der von Mal zu Mal variiert, übersteigt, wird ein ein fehlerhaftes Produkt aazeigendes Signal erzeugt. Dieses Signal wird der Alarmvorrichtung 13 zugeführt, und es wird ein entsprechendes Alarmsignal erzeugt. Am Ende der Inspektion wird eine Anzeige für das fehlerhafte Produkt durchgeführt.

Die Datenlesezeit alle fünf Sekunden und die Probennahmezeit über dreißig Sekunden, wie sie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform an gegeDen sind, können frei festgelegt werden, so daß beispielsweise über zehn Sekunden in Intervallen von einer Sekunde eine Probennahme durchgeführt werden ka/in»

In den Figuren 3 und 4 sind die Ergebnisse von Versuchen unter Verwendung einer Leckinspektionsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Konstruktion dargestellt. Es wurden dabei drei Arten von fehlerhaften Bremsschläuchen verwendet, die in den Figuren 3a₉ 3b und 3c dargestellt sind. Figur 3a zeigt eine.i Schlauch mit einem Nagel, der vollständig bis ζ im Inneren durchgestochen worden ist, Figur 3b einsn Schlauch mit einem Nagel, der von der äußeren U.n-

hüllung bis in eine Lage unmittelbar vor dem inneren ■ Rohr eingestochen worden ist, und Figur 3c einen Schlauch mit einem Nagel, der von der Innenseite * nur in das innere Rohr eingestochen worden ist. Diese fehlerhaften Schläuche und ein einwandfreier Bremsschlauch wurden einem Ausdauertest unter Druckbeaufschlagung mit 294 bar unterzogen, der in Verbindung mit einer Leckinspektion durchgeführt wurde.

Hierbei wurden die nachfolgenden Testergebnisse erzielt.

Durch Inaugenscheinnahme- wurde beim Bremsschlauch der ■ Probe a ein Leck in der äußeren Umhüllung festgestellt, durch das Wasser austrat. Die unter Einsatz der Inspektionsvorrichtung durchgeführte Verschiebungsmessung führte zu einem Wert, der jenseits der Meßgrenze des Detektors 7 lag, und die Probe a wurde während der Inspektion als fehlerhaftes Produkt erfaßt. Beim Bremsschlauch der Probe b wurde durch Inaugenscheinnahme oder durch manuelle Überprüfung kein Unterschied gegenüber einem einwandfreien Produkt festgestellt. Durch Verwendung der Inspektionsvorrichtung wurde jedoch nach Ablauf der Zeit eine Leckagemenge ermittelt, die der Kurve A in Figur 4 entspricht. Da der^lermittelte Wert den oberen Grenzwert der Kurve C für die Leckage eines einwandfreien Produktes, der vorher eingestellt worden war, überstieg, wurde die Probe b als fehelerhaftes Produkt ermittelt, und es wurde ein Alarmsignal erzeugt. Bei dem Bremsschlauch der Probe c wurde durch manuelle Überprüfung ein inneres Leck zum Härten des Schlauches festgestellt. Die unter Verwendung der Inspektionsvorrichtung gemessene Größe der Kolbenverschiebung lag in ähnlicher Weise wie bei der Probe a jenseits der Meßgrenze des Detektors 7, so daß auch die Probe c während der Inspektion als fehlerhaftes Produkt ermittelt wurde.

Hingegen wurden "bei einem einwandfreien Brems schlauch ohne irgendwelche Fehler durch Inaugenscheinnahme keine abnormen Gegebenheiten festgestellt. Die durch die Inspektionsvorrichtung ermittelten Daten in bezug auf die Leckagemenge führten zu der Kurve B in Figur 4· Mit anderen Worten, die Expansion des Bremsschlauches selbst wurde als Leckagemenge erfaßt. Bei mehrmaliger Wiederholung des Experimentes mit einwandfreien Produkten und fehlerhaften Produkten wurden in bezug auf die einwandfreien und fehlerhaften Produkte einige Abweichungen der Ergebnisse festgestellt. Als Ergebnis hiervon wurde ein Bereich von fehlerhaften Produkten, der die Kurve A der Figur 4 einschließt, und ein Bereich von einwandfreien Produkten, der die Kurve B einschließt, festgelegt. Eine einem oberen Grenzwert in bezug auf die Leckage -von einwandfreien Produkten entsprechende Kurve C, deren Werte mit Hilfe der Einstellvorrichtung 10 festzulegen sind, wurde durch Ermittlung von Zwischenwerten zwischen beiden Bereichen festgelegt.

Somit kann mit der vorstehend beschriebenen Leckinspektionsvorrichtung selbst dann eine Unterscheidung getroffen werden, wenn ein Bremsschlauch nur zum Teil fehlerhaft ist und noch keine vollständige Leckage entstanden ist. Mit anderen Worten, mit der Inspektionsvorrichtung können geringfügige innere Lecks erfaßt werden, und die entsprechenden Schläuche können als fehlerhafte Produkte erkannt und dadurch eine hohe Ihspektionsgenauigkeit sichergestellt werden.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform als Prozeßeinheit ein Mikrocomputer Verwendung findet und die Datenverarbeitung unter Verwendung von Software für den Mikrocomputer durchgeführt wird, kann auch eine Datenverarbeitungseinheit Verwendung finden, die Hardware einer elektronischen Schaltung verwendet.

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Mit Hilfe der vorstehend "beschriebenen Leckinspektionsvorrichtung· kann noch ein geringfügiges Lecken eines Bremsschlauches, das durch eine innere Leckage verursacht wird, erfaßt werden, obwohl ein derartiger Fehler durch die in herkömmlicher Weise durchgeführte visuelle Inspektion oder manuelle Inspektion nicht mehr festgestellt werden kann. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann im Vergleich zu einer manuellen Inspektion die Überprüfung mit hoher Genauigkeit und hoher Wirksamkeit durchgeführt werden.

Erfindungsgemäß wird somit eine Vorrichtung zur Erfassung von Lecks in Bremsschläuchen vorgeschlagen, die eine erste Zylinderkammer, die mit einem zu überprüfenden Bremsschlauch in Verbindung steht, eine zweite Zylinderkammer, die an eine Strömungsmitteldruckquelle angeschlossen ist, einen Zylinder zur Leckerfassung mit einem Kolben, der zwischen der ersten und zweiten Zylinderkammer angeordnet ist, eine Einrichtung zur Erfassung der Verschiebung des Kolbens des Zylinders und zur Erzeugung eines der Größe der Verschiebung entsprechenden Signales und eine Verarbeitungseinrichtung zum Empfang des Signales von der die Größe der "Verschiebung erfassenden Einrichtung, zur Berechnung der Leckagemenge pro Zeiteinheit über eine vorgeschriebene Zeit auf der Basis des empfangenen Signales, zum Vergleich der Daten der Leckagemenge pro Zeiteinheit mit dem oberen Leckagegrenzwert eines einwandfreien Produktes, der durch eine Einstellvorrichtung vorgegeben worden ist, und zum Erzeugen eines Signales bei Erfassung eines fehlerhaften Produktes, wenn die Leckagemenge den oberen Leckagegrenzwert eines einwandfreien Produktes übersteigt, aufweist.

Leerseite

Claims

10 15 20 Patentansprüche

1. Leckinspektionsvorrichtimg von Bremsschlauchen, gekennzeichnet durch:

a) eine erste Zylinderkammer (4a), die mit einem

zu überprüfenden Bremsschlauch (i) in Verbindung steht;

b) eine zweite Zylinderkammer (4b), die an eine Strömungsmitteldruckquelle (3) angeschlossen ist;

c) einen Leckerfassungszylinder (4) mit einem Kolben (4c), der zwischen der ersten und zweiten Zylinderkammer angeordnet ist;

d) eine Einrichtung (7) zur Erfassung der Verschiebung des Kolbens (4c) des Leckerfassungszylinders (4) und zur Erzeugung eines Signals, das der Größe der Verschiebung entspricht; und

e) eine Verarbeitungseinrichtung (11) zum Empfang des die Verschiebung wiedergebenden Signals von der Einrichtung (7) zur Erfassung der Kolben verschiebung, zur Berechnung der Leckagemenge pro Zeiteinheit für eine vorgeschriebene Zeit auf der Basis des empfangenen Signals, zum Vergleich der Daten der Leckagemenge pro Zeiteinheit mit dem oberen Leckagegrenzwert eines

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einwandfreien Produktes und zur Erzeugung eines Signales "bei- Erfassung eines fehlerhaften Produktes, wenn die Leckagemenge den oberen Leckagegrenzwert für ein einwandfreies Produkt übersteigt.

2. Leckinspektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (11) eine Prozeßfunktion umfaßt, die das das fehlerhafte Produkt erfassende Signal unmittelbar dann erzeugt, wenn die von der Einrichtung zur Erfassung der Kolbenverschiebung herrührenden Verschiebungsdaten deren Verschiebungsgrenzwert erreichen.

3- Leckinspektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einstellvorrichtung (10) zur freien Einstellung des oberen Leckagegrenzwertes für ein einwandfreies Produkt und zur Übertragung der eingestellten Daten zur Verarbeitungseinrichtung (11) umfaßt.

4· Leckinspektionsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzeigevorrichtung (14) zur Anzeige der von der Verarbeitungseinrichtung (11) errechneten Leckagemenge und einen Drucker zum Ausdrucken der Leckagemenge auf Aufzeichnungspapier aufweist.