CH652183A5

CH652183A5 - DEVICE WITH AN INTERIOR FOR A FLUID AND SEALANT AND USE OF THE DEVICE.

Info

Publication number: CH652183A5
Application number: CH543181A
Authority: CH
Inventors: Jean Louis Bucher; Bertrand Britsch; Joseph Herbert
Original assignee: Matkemi Ag
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3135922C2; DE3135922A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bekannte Hähne, die beispielsweise in der Verfahrenstechnik zum Absperren von Flüssigkeitsleitungen verwendet werden, weisen ein Gehäuse und einen drehbar in dessen Innenraum angeordneten, im allgemeinen kugelförmigen Schliesskörper auf. Dieser ist durch eine Welle drehfest mit einem ausserhalb des Gehäuses angeordneten Handgriff verbunden. Die Welle ist durch eine Stopfbuchse hindurch geführt und mit in dieser vorhandenen Dichtungen gegen aussen abgedichtet. Known taps, which are used, for example, in process engineering for shutting off liquid lines, have a housing and a generally spherical closing body which is rotatably arranged in the interior thereof. This is connected in a rotationally fixed manner to a handle arranged outside the housing. The shaft is passed through a stuffing box and sealed to the outside with seals present in it.

Wenn nun die in der Stopfbuchse vorhandenen Dichtungen undicht werden, so kann Flüssigkeit aus dem Hahn in die Umgebung austreten, wobei ein solches Leck unter Umständen während längerer Zeit unbemerkt bleiben kann. Je nach der Art der Flüssigkeit und der Anlage kann ein Austritt von Flüssigkeit in die Umgebung einen beträchtlichen Schaden und eventuell auch Gefahren verursachen. If the seals in the stuffing box now leak, liquid can escape from the tap into the environment, and such a leak can possibly go unnoticed for a long time. Depending on the type of liquid and the system, liquid leakage into the environment can cause considerable damage and possibly also danger.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine diese Nachteile vermeidende Einrichtung der einleitend genannten Art, wie beispielsweise einen Hahn, zu schaffen. Dabei soll insbesondere ein Leck, durch das ein Fluid, bei den Dichtungsmitteln aus dem Innenraum austritt, wenn möglich schon feststellbar sein, bevor das Fluid in den genannten anderen Raum gelangt. Dabei sollen Lecks insbesondere auch dann feststellbar sein, wenn es sich beim Fluid um eine Flüssigkeit oder um ein nach dem Austritt aus dem Innenraum flüssig werdendes Gas handelt und wenn nur kleine Fluidmengen austreten. The object of the invention is to create a device of the type mentioned in the introduction, such as a tap, which avoids these disadvantages. In particular, a leak through which a fluid, in the case of the sealing means, emerges from the interior should, if possible, be detectable before the fluid reaches the other space mentioned. In this case, leaks should in particular also be detectable if the fluid is a liquid or a gas that becomes liquid after it emerges from the interior and if only small amounts of fluid escape.

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

5® 5®

55 55

CO CO

65 65

3 3rd

652 183 652 183

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung der einleitend genannten Art gelöst, wobei die Vorrichtung gemäss der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist. This object is achieved by a device of the type mentioned in the introduction, the device according to the invention being characterized by the features of claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 14. Particularly advantageous refinements of the device result from claims 2 to 14.

Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung der Einrichtung gemäss dem Anspruch 15. The invention further relates to a use of the device according to claim 15.

Eine zweckmässige Ausgestaltung der Verwendung ergibt sich aus dem Anspruch 16. An expedient embodiment of the use results from claim 16.

Die ein lichtdurchlässiges Organ aufweisende Ausgestaltung der Einrichtung, wie sie durch den Anspruch 3 definiert wird, ist vor allem für Fluide vorgesehen, die sich mindestens nach dem Austritt in den Leckprüfraum im flüssigen Aggregatszustand befinden. Die Ausbildung des lichtdurchlässigen Organes sollte zweckmässigerweise derart auf die optischen Eigenschaften des zu überwachenden Fluides abgestimmt sein, dass das bei einem Leck in den Leckprüfraum gelangende Fluid eine vor dem Auftreten des Lecks an der Grenzfläche stattfindende Totalreflexion aufhebt und einen Lichtaustritt an der Grenzfläche ermöglicht. Das Fluid sollte zweckmässigerweise mindestens noch eine gewisse Lichtdurchlässigkeit aufweisen und jedenfalls nicht die Reflexionswirkung eines Metalls besitzen. Flüssige Metalle, wie etwa Quecksilber, wären also kaum überwachbar. The design of the device having a translucent organ, as defined by claim 3, is primarily intended for fluids that are in the liquid state of aggregation at least after exiting into the leak test chamber. The design of the translucent organ should expediently be matched to the optical properties of the fluid to be monitored in such a way that the fluid entering the leak test chamber in the event of a leak cancels a total reflection that occurs before the leak occurs at the interface and enables light to escape at the interface. The fluid should expediently have at least a certain light transmittance and in any case not have the reflective effect of a metal. Liquid metals, such as mercury, could hardly be monitored.

Andererseits könnte aber das Fluid auch durch ein gallertartiges oder feinkörniges Gut gebildet sein, das derart beschaffen ist, dass es sich fluidartig verhält und insbesondere ähnlich wie ein echtes Fluid in Berührung mit der Grenzfläche des lichtdurchlässigen Organes gelangen kann. Des weitern müsste das Gut optische Eigenschaften haben, die einen Lichtaustritt aus dem optischen Organ ermöglichen. On the other hand, however, the fluid could also be formed by a gelatinous or fine-grained material, which is designed in such a way that it behaves like a fluid and, in particular, can come into contact with the interface of the translucent organ in a manner similar to a real fluid. Furthermore, the good should have optical properties that allow light to emerge from the optical organ.

Der Erfindungsgegenstand soll nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: The subject of the invention will now be explained with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows:

die Fig. 1 einen Schnitt durch einen Hahn, 1 shows a section through a tap,

die Fig. 2 einen entlang der Linie II-II der Fig. 1 durch den Hahn gelegten Schnitt, 2 shows a section taken along the line II-II of FIG. 1 through the tap,

die Fig. 3 einen Schnitt in grösserem Massstab entlang der Längsachse des lichtdurchlässigen Organes, 3 shows a section on a larger scale along the longitudinal axis of the translucent organ,

die Fig. 4 eine schematische Darstellung der Lichtstrahlung für den Fall, dass kein Leck vorhanden ist, 4 shows a schematic representation of the light radiation in the event that there is no leak,

die Fig. 5 eine schematische Darstellung der Lichtstrahlung beim Vorhandensein eines Lecks, 5 shows a schematic representation of the light radiation in the presence of a leak,

die Fig. 6 eine schematische Schnitt-Darstellung einer Variante einer Vorrichtung mit Mitteln für die automatische Lecküberwachung, 6 shows a schematic sectional illustration of a variant of a device with means for automatic leak monitoring,

die Fig. 7 ein Schema einer Schaltung für die automatische Lecküberwachung und die Fig. 8 eine Ansicht einer Variante eines lichtdurchlässigen Organes. 7 is a diagram of a circuit for automatic leak monitoring and FIG. 8 is a view of a variant of a translucent organ.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Absperren eines Fluids, d.h. ein Hahn 1 mit einem Gehäuse 3 dargestellt. Das letztere weist zwei im allgemeinen hülsenförmige, mit Flanschen versehene, mit Schrauben 5 miteinander verbundene Teile 7 und 9 auf. Der Teil 9 ist mit einem Stutzen-Ansatz 9a versehen, in dem eine Buchse 11 befestigt ist. An dieser ist ein Abschlussteil 13 lösbar befestigt. 1 and 2 is a device for shutting off a fluid, i.e. a tap 1 with a housing 3 shown. The latter has two generally sleeve-shaped, flanged parts 7 and 9 connected by screws 5. The part 9 is provided with a neck extension 9a, in which a bushing 11 is fastened. A closing part 13 is detachably fastened to this.

In dem einen Durchgang bildenden Innenraum 15 des Gehäuses 3 oder genauer gesagt im Teil 9 ist ein Schliess-körper 21 drehbar gehalten, der einen Teil einer Kugel bildet und mit einer Durchgangsöffnung 21a versehen ist. Der Schliesskörper 21 ist drehfest mit einer Welle 23 verbunden, die durch die Buchse 11 und den Abschlussteil 13 hindurch verläuft und an deren aus dem Gehäuse 3 herausragendem Ende ein Betätigungsorgan 25, nämlich ein Handgriff, starr, In the interior 15 of the housing 3 forming a passage, or more precisely in the part 9, a closing body 21 is rotatably held, which forms part of a ball and is provided with a passage opening 21a. The closing body 21 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft 23 which runs through the bushing 11 and the end part 13 and at the end of which protrudes from the housing 3, an actuating member 25, namely a handle, rigidly,

aber lösbar befestigt ist. Der Schliesskörper 21 kann also mittels des Betätigungsorganes 25 über die Welle 23 um die Achse 27 gedreht werden. but is releasably attached. The closing body 21 can thus be rotated about the axis 27 by means of the actuating member 25 via the shaft 23.

Die Gehäuseteile 7,9, die Buchse 11, der Schliesskörper 21 und die Welle 23 bestehen aus Metall. Die Innenflächen der Gehäuseteile 7 und 9, der Buchse 11, die Innen- und Aussen-flächen des Schliesskörpers 21 und die Mantelfläche der Welle 23 sind mit einem Überzug aus Kunststoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, versehen. The housing parts 7, 9, the bushing 11, the closing body 21 and the shaft 23 are made of metal. The inner surfaces of the housing parts 7 and 9, the bushing 11, the inner and outer surfaces of the closing body 21 and the outer surface of the shaft 23 are provided with a coating of plastic, for example polytetrafluoroethylene.

Der Schliesskörper 21 ist auf sich gegenüberliegenden Seiten durch je einen elastisch deformierbaren Dichtungsring 31 gegen das Gehäuse 3 abgedichtet. In der Buchse 11 sind zwei Dichtungspackungen mit die Welle 23 umschliessenden Ringen angeordnet. Die innere Dichtungspackung ist aus Dichtungsringen 33 und Distanzringen 35 und die äussere Dichtungspackung aus Dichtungsringen 37 und Distanzringen 39 gebildet. Zwischen den beiden Dichtungspak-kungen ist ein besonders ausgebildeter Distanzring 45 angeordnet. Die Dichtungsringe 33,37 können beispielsweise aus ein wenig elastisch deformierbarem Kunststoff, etwa Polytetrafluoräthylen-Schnur-Ringen, bestehen. Die Distanzringe 35,39 und 45 bestehen aus einem härteren, einigermassen starren Kunststoff, beispielsweise Polytriflu-orchloräthylen. Die Buchse 11 dient also als Stopfbuchse und bildet zusammen mit dem Stutzen-Ansatz 9a, dem Abschlussteil 13, den Ringen 33,35,37,39 und 45 eine als Ganzes mit 47 bezeichnete Wellen-Durchführung, die den Innenraum 15 des Gehäuses gegen den Aussen- oder Umgebungsraum abdichtet. The closing body 21 is sealed on opposite sides by an elastically deformable sealing ring 31 against the housing 3. In the bushing 11, two sealing packs with rings surrounding the shaft 23 are arranged. The inner seal pack is formed from seal rings 33 and spacer rings 35 and the outer seal pack from seal rings 37 and spacer rings 39. A specially designed spacer ring 45 is arranged between the two seal packs. The sealing rings 33, 37 can consist, for example, of a little elastically deformable plastic, such as polytetrafluoroethylene cord rings. The spacer rings 35, 39 and 45 are made of a harder, somewhat rigid plastic, for example polytrifluorochloroethylene. The bushing 11 thus serves as a stuffing box and, together with the neck extension 9a, the end part 13, the rings 33, 35, 37, 39 and 45, forms a shaft bushing designated as a whole as 47, which seals the interior 15 of the housing against the Seals outside or surrounding space.

Wie man besonders deutlich aus der Fig. 3 ersehen kann, weist der Distanzring 45 zwei Flansche auf, die an den an ihn anstossenden Ringen 35,39 anliegen und diese abstützen. Der die beiden Flansche verbindende Steg füllt den zwischen den Flanschen vorhandenen Zwischenraum nicht vollständig aus. Zwischen der Innenfläche des Steges und der Welle 23 ergibt sich also ein freier Ringspalt. Ferner bleibt auch zwischen der Aussenfläche des Steges und der Innenfläche der Hülse 11 ein Ringspalt frei. Der Steg ist ferner mit ihn radial durchdringenden Durchgangsöffnungen versehen. Die beiden Ringspalte und die Duchgangsöffnungen bilden zusammen einen zwischen der inneren und der äusseren Dichtungspackung vorhandenen Hohlraum 51. Dieser wird durch die Dichtungsringe 33 gegen den Innenraum 15 des Gehäuses 32 abgedichtet. Gegen das umgebungsraumseite Ende der Wellen-Durchführung 47 hin ist der Hohlraum 51 durch die Dichtungsringe 37 abgedichtet. As can be seen particularly clearly from FIG. 3, the spacer ring 45 has two flanges which bear against the rings 35, 39 which abut it and support them. The web connecting the two flanges does not completely fill the space between the flanges. There is therefore a free annular gap between the inner surface of the web and the shaft 23. Furthermore, an annular gap remains free between the outer surface of the web and the inner surface of the sleeve 11. The web is also provided with radially penetrating through openings. The two annular gaps and the passage openings together form a cavity 51 present between the inner and the outer seal packing. This is sealed by the sealing rings 33 against the interior 15 of the housing 32. The cavity 51 is sealed off by the sealing rings 37 against the end of the shaft feedthrough 47 on the ambient space side.

Die Buchse 11 ist mit einer seitlichen Öffnung IIa versehen, in die ein radial zur Achse 27 verlaufender Stutzen 61 dicht eingeschweisst ist. Auf dessen äusseres, mit einem Aussengewinde versehenen Ende ist eine ein Innengewinde aufweisende Kappe 63 aufgeschraubt. Diese weist an ihrem der Buchse 11 abgewandten Ende einen nach innen vorstehenden Kragen 63a auf. Im Stutzen 61 ist ein längliches, bezüglich einer rechtwinklig zur Achse 27 verlaufenden Achse 65 rotationsymmetrisches, lichtdurchlässiges, optisches Organ 67 eingesetzt. Dieses weist einen zylindrischen Abschnitt 67a auf, dessen Durchmesser beispielsweise 6 bis 10 mm und dessen Länge mindestens das Doppelte seines Durchmessers beträgt. Das der Welle 23 zugewandte Ende des Organes 67 ragt aus dem Stutzen 61 heraus in die Öffnung 1 la hinein, verjüngt sich zur Welle 23 hin und ist durch eine im wesentlichen kegelförmige Grenzfläche 67b begrenzt, wobei aber der Übergang vom zylindrischen Abschnitt 67a zum kegelförmigen Endabschnitt und auch das dünnere Ende des letzteren verrundet sind. Der Winkel zwischen dem kegelförmigen Teil der Grenzfläche 67b und der Achse 65 beträgt 45°. Das der Welle 23 abgewandte Ende des Organes 67 wird durch einen scheibenförmigen Abschnitt 67c gebildet, der radial über den The bushing 11 is provided with a lateral opening IIa, into which a nozzle 61 running radially to the axis 27 is tightly welded. A cap 63 with an internal thread is screwed onto its outer end, which is provided with an external thread. At its end facing away from the socket 11, this has an inwardly projecting collar 63a. An elongated axis 65, which is rotationally symmetrical and translucent, with respect to an axis 65 running at right angles to the axis 27, is inserted in the socket 61. This has a cylindrical section 67a, the diameter of which is, for example, 6 to 10 mm and the length of which is at least twice its diameter. The end of the member 67 facing the shaft 23 protrudes out of the socket 61 into the opening 1a, tapers towards the shaft 23 and is delimited by a substantially conical interface 67b, but the transition from the cylindrical section 67a to the conical end section and also the thinner end of the latter are rounded. The angle between the conical part of the interface 67b and the axis 65 is 45 °. The end of the member 67 facing away from the shaft 23 is formed by a disk-shaped section 67c which extends radially over the

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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65 65

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Abschnitt 67a herausragt und eine zylindrische Mantelfläche und eine ebene, radiale Stirnfläche aufweist, die ein Sichtoder Kontrollfeld 67d bildet. Das optische Organ 67 besteht aus einem einstückigen Körper aus einem durchsichtigen, optisch isotropen Glas. Das Organ 67 besteht beispielsweise aus Pyrex-Glas mit dem Brechungsindex 1,474. Das Organ 67 wird durch den Kragen 63a der Kappe 63 gehalten und ist mit zwei Dichtungsringen 71 und 73 gegen die Buchse 61 bzw. die Kappe 63 abgedichtet. Die innere Begrenzungsfläche des Kragens 63a verengt sich gegen das Organ 67 hin konisch und begrenzt ein Fenster 69. Section 67a protrudes and has a cylindrical lateral surface and a flat, radial end face which forms a viewing or control field 67d. The optical organ 67 consists of a one-piece body made of a transparent, optically isotropic glass. The organ 67 consists, for example, of Pyrex glass with the refractive index 1.474. The member 67 is held by the collar 63a of the cap 63 and is sealed with two sealing rings 71 and 73 against the bushing 61 and the cap 63, respectively. The inner boundary surface of the collar 63a narrows conically towards the organ 67 and delimits a window 69.

Die Öffnung 1 la ist zwischen dem Stutzen 61 und der Innenfläche derjenigen Öffnung, die für die Durchführung der Welle 23 dient, teilweise durch einen Kunststoff-Zapfen 75 ausgefüllt, der mit dem die Innenfläche der Buchse 11 bedeckenden Überzug zusammenhängt. Zwischen der kegelförmigen Grenzfläche 67b und der dieser zugewandten Grenzfläche des Zapfens 75 ist ein im Schnitt V-förmiger Hohlraum 55 vorhanden. Dieser ist durch einen im Zapfen 75 vorhandenen Durchgang 53 mit dem Hohlraum 51 verbunden. Der Hohlraum 51, der Durchgang 53 und der Hohlraum 55 bilden zusammen einen Leckprüfraum 57. Dieser ist normalerweise durch die Dichtungsringe 31,33,37,71,73 sowohl gegen den Innenraum 15 als auch gegen den Aussen-bzw. Umgebungsraum dicht abgeschlossen. The opening 1 la is partially filled between the socket 61 and the inner surface of that opening which serves for the passage of the shaft 23 by a plastic pin 75 which is connected to the covering covering the inner surface of the bushing 11. Between the conical interface 67b and the interface of the pin 75 facing it there is a cavity 55 which is V-shaped in section. This is connected to the cavity 51 by a passage 53 provided in the pin 75. The cavity 51, the passage 53 and the cavity 55 together form a leak test chamber 57. This is normally by the sealing rings 31,33,37,71,73 both against the interior 15 and against the outside or. The surrounding space is sealed off.

Nun soll die Arbeitsweise des Hahns 1 und insbesondere des optischen Organes 67 erläutert werden. The operation of the tap 1 and in particular the optical member 67 will now be explained.

Wenn sich der Schliesskörper 21 in seiner in der Fig. 1 dargestellten Stellung befindet, bildet der Innenraum 15 des Gehäuses 3 zusammen mit der Öffnung 21a des Schliesskör-pers 21 einen offenen Durchgang. Durch Drehen des Schliesskörpers 21 um 90° kann dieser Durchgang gesperrt werden, wobei natürlich auch Zwischenstellungen möglich sind. Der Hahn 1 sei nun in eine Leitung für ein Fluid, und zwar für eine Flüssigkeit, eingeschaltet. When the closing body 21 is in its position shown in FIG. 1, the interior 15 of the housing 3 forms an open passage together with the opening 21a of the closing body 21. This passage can be blocked by rotating the closing body 21 by 90 °, intermediate positions being of course also possible. The tap 1 is now switched into a line for a fluid, namely for a liquid.

Hier sei nun zunächst an einige grundlegende Merkmale der Lichtbrechung und -reflexion erinnert. Ein erstes, optisch isotropes Medium habe den Brechungsindex ni und sei durch eine Grenzfläche von einem zweiten, optisch isotropen Medium mit dem Brechungsindex m getrennt. Wenn nun ein Lichtstrahl das erste Medium durchläuft und unter dem Winkel ai gegen das Einfallslot geneigt auf die Grenzfläche auftrifft, kann eine Lichtbrechung stattfinden. Bei dieser tritt ein Teil des Lichtes in das zweite Medium über, wobei «2 der Winkel zwischen dem austretenden Lichtstrahl und dem auf die Grenzfläche gefällten Lot sei. Der Zusammenhang zwischen den Brechungsindexen und Winkeln ist durch das Snel-liussche Brechungsgesetz gegeben und kann durch folgende Formel dargestellt werden: Let us first remind you of some basic features of light refraction and reflection. A first, optically isotropic medium has the refractive index ni and is separated by an interface from a second, optically isotropic medium with the refractive index m. If a light beam now passes through the first medium and hits the interface at an angle ai inclined against the perpendicular, a refraction of light can take place. In this case, part of the light passes into the second medium, where 2 is the angle between the emerging light beam and the solder that has fallen onto the interface. The relationship between the refractive indices and angles is given by the Snelius law of refraction and can be represented by the following formula:

sin CC2 = (m/m) sin cu (1) sin CC2 = (m / m) sin cu (1)

Wenn eine Lichtbrechung stattfindet, wird das einfallende Licht in einen die Grenzfläche durchdringenden, gebrochenen Teil und in einen reflektierten Teil aufgeteilt. Wenn das zweite Medium optisch dünner ist als das erste, d.h. wenn m kleiner als ni ist, kann nun aber auch der Fall auftreten, dass der in der Formel 1 auf der rechten Seite des Gleichheitszeichens stehende Ausdruck grösser als 1 wird. In diesem Fall ist die Gleichung nicht mehr erfüllbar und es findet keine Brechung, sondern Totalreflexion statt, d.h. das einfallende Licht wird vollständig reflektiert. When light refraction occurs, the incident light is split into a broken part penetrating the interface and a reflected part. If the second medium is optically thinner than the first, i.e. if m is less than ni, the case can now occur that the expression on the right side of the equal sign in Formula 1 becomes greater than 1. In this case, the equation can no longer be satisfied and there is no refraction, but total reflection, i.e. the incident light is completely reflected.

Im weitern wird nun das optische Organ 67 als erstes Medium betrachtet und sein Brechungsindex mit m bezeichnet. Das zweite Medium sei durch das sich im Hohlraum 55 befindliche Medium gegeben und habe also den Brechungsindex m. Furthermore, the optical organ 67 is now considered the first medium and its refractive index is designated by m. The second medium is given by the medium located in the cavity 55 and therefore has the refractive index m.

Wenn die Dichtungsringe 33 vollständig dicht sind, If the sealing rings 33 are completely tight,

gelangt keine Flüssigkeit aus dem Innenraum 15 in den Leckprüfraum 57. Dieser enthält dann im Normalfall ungefähr unter Umgebungsdruck stehende Luft, könnte aber bei der Montage des Hahns auch evakuiert worden sein. Da m den Brechungsindex des Mediums im Hohlraum 55 bezeichnet, so ist n2 im Fall, dass der Hohlraum 55 Luft enthält, geringfügig grösser als 1 und hat ungefähr den Wert 1,000272. Falls der Hohlraum evakuiert sein sollte, würde m natürlich genau den Wert 1 haben. No liquid gets into the leak test chamber 57 from the interior 15. This normally contains air which is approximately at ambient pressure, but could also have been evacuated when the valve was installed. Since m denotes the refractive index of the medium in the cavity 55, in the case where the cavity 55 contains air, n2 is slightly larger than 1 and has approximately the value 1,000272. If the cavity were evacuated, m would of course have the value 1.

Nun wird angenommen, dass, wie es in der Fig. 4 veranschaulicht ist, aus der Umgebung ein Lichtstrahl 81 parallel zur Achse 65 durch die das Kontrollfeld 67d bildende Stirnfläche des optischen Organes 67 in dieses eindringt. Wenn dieser Lichtstrahl die Grenzfläche 67b erreicht, ist in der Formel 1 für ai der Wert 45° und für nt der Wert 1,474 einzusetzen. Wenn man für m den Wert 1 oder 1,000272 einsetzt, hat die rechte Seite der Formel 1 ungefähr den Wert 1,042. Da dieser Wert grösser als 1 ist, findet an der Grenzfläche 67b Totalreflexion statt. Der einfallende Lichtstrahl 81 wird also vollständig an der Grenzfläche 67b reflektiert und läuft dann als Lichtstrahl 83 rechtwinklig zur Achse 65 weiter, schneidet diese und trifft dann auf der gegenüberliegenden Seite wieder auf die Grenzfläche 67b auf. Dort erfolgt nochmals eine Totalreflexion, so dass das Licht nun den parallel zur Achse 65 verlaufenden Lichtstrahl 85 bildet und beim Kontrollfeld 67d aus dem Organ 67 austritt. It is now assumed that, as illustrated in FIG. 4, a light beam 81 penetrates from the surroundings parallel to the axis 65 through the end face of the optical element 67 forming the control field 67d. When this light beam reaches the interface 67b, in formula 1 the value 45 ° must be used for ai and the value 1.474 for nt. If you use the value 1 or 1,000272 for m, the right side of Formula 1 has approximately the value 1.042. Since this value is greater than 1, total reflection takes place at the interface 67b. The incident light beam 81 is thus completely reflected at the interface 67b and then continues as a light beam 83 at right angles to the axis 65, intersects it and then strikes the interface 67b again on the opposite side. There is a total reflection again, so that the light now forms the light beam 85 running parallel to the axis 65 and exits the organ 67 at the control field 67d.

Das Entsprechende gilt natürlich für alle anderen Lichtstrahlen, die parallel zur Achse 65 beim Kontrollfeld 67d in das Organ 67 einfallen und dann auf den kegelförmigen Teil der Grenzfläche 67b auftreffen. Da ferner das Kontrollfeld 67d die einzige Begrenzungsfläche des Organes 67 bildet, bei der das letztere gegen aussen nicht durch lichtundurchlässige Teile abgeschirmt ist, kann natürlich nur beim Kontrollfeld Licht von aussen in das Organ 67 eindringen. Im übrigen dient der das Fenster 69 begrenzende Kragen 63a der Kappe 63 gewissermassen als Blende, so dass das in das Organ 67 einfallende Licht im allgemeinen mehr oder weniger parallel zur Achse 65 verläuft und diese also auch die Mittel- oder Hauptachse des einfallenden Lichtstrahlenbündels bildet. The same applies, of course, to all other light rays that fall into the organ 67 parallel to the axis 65 at the control field 67d and then strike the conical part of the interface 67b. Furthermore, since the control field 67d forms the only boundary surface of the organ 67 in which the latter is not shielded from the outside by opaque parts, light can of course only penetrate into the organ 67 from the outside in the control field. Otherwise, the collar 63a of the cap 63, which delimits the window 69, serves as a sort of diaphragm, so that the light entering the organ 67 generally runs more or less parallel to the axis 65 and thus also forms the central or main axis of the incident light beam.

Nun wird angenommen, dass wegen eines Lecks bei den Dichtungsringen 31 und 33 Flüssigkeit aus dem Hahn-Innenraum 15 zum Leckprüfraum 57 gelangt. Wenn nun diese Flüssigkeit in den Hohlraum 55 gelangt und diesen ausfüllt oder mindestens die Grenzfläche 67b des Organes 67 benetzt, ändern sich die Brechungsverhältnisse. Der Brechungsindex m wird dann gleich dem Brechungsindex der Flüssigkeit. Wenn es sich bei der letzteren beispielsweise um Wasser handelt, so wird m im Fall eines Lecks gleich 1,333. Wenn nun ein Lichtstrahl, wie es in der Fig. 5 für den Lichtstrahl 91 dargestellt ist, parallel zur Achse 65 vom Kontrollfeld 67d her durch das Organ 67 hindurchläuft, kann bei der Grenzfläche 67b eine Brechung stattfinden. Aus der Formel 1 ergibt sich dann für den Winkel ct2 der Wert 51,4°. In diesem Fall durchdringt also ein lichtstärkemässig grosser Teil des einfallenden Lichtstrahls 91 die Grenzfläche 67b und tritt als gebrochener Lichtstrahl 93 aus dem Organ 67 aus. Der restliche Teil des Lichtstrahls 91 wird nun zwar noch als Lichtstrahl 95 reflektiert und gelangt dann nochmals zur Grenzfläche 67b, wo er in einen austretenden, gebrochenen Strahl 97 und einen parallel zur Achse 65 zum Kontrollfeld 67d zurückreflektierten Strahl 99 aufgeteilt wird. Der letztere stellt lichtstärkemässig jedoch nur noch einen sehr kleinen Teil des einfallenden Strahls 97 dar. Es sei vermerkt, dass die Lichtstärken der verschiedenen Strahlen qualitativ durch unterschiedliche Strickdicken veranschaulicht sind. Das durch die Grenzfläche 67b aus dem optischen Organ 67 ausgetretene Licht wird zum grössten Teil irgendwo absorbiert, wobei es vorher zum Teil noch einmal oder mehrere Male reflektiert werden kann. Die Now it is assumed that due to a leak in the sealing rings 31 and 33, liquid from the cock interior 15 reaches the leak test chamber 57. If this liquid now enters the cavity 55 and fills it or at least wets the interface 67b of the organ 67, the refraction ratios change. The refractive index m then becomes equal to the refractive index of the liquid. For example, if the latter is water, m will be 1.333 in the event of a leak. If a light beam, as shown in FIG. 5 for the light beam 91, runs through the organ 67 parallel to the axis 65 from the control field 67d, a refraction can take place at the interface 67b. Formula 1 then gives the value 51.4 ° for the angle ct2. In this case, a large part of the incident light beam 91 in terms of light intensity penetrates the interface 67b and emerges from the organ 67 as a refracted light beam 93. The remaining part of the light beam 91 is now still reflected as a light beam 95 and then arrives again at the interface 67b, where it is divided into an emerging, broken beam 97 and a beam 99 reflected back parallel to the axis 65 to the control field 67d. However, the latter represents only a very small part of the incident beam 97 in terms of light intensity. It should be noted that the light intensities of the different beams are illustrated qualitatively by different knitting thicknesses. For the most part, the light emerging from the optical organ 67 through the interface 67b is absorbed somewhere, whereby it can previously be partly or once again reflected several times. The

4 4th

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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allenfalls aus dem Hohlraum 55 wieder in das optische Organ 67 zurückgestrahlte Lichtmenge ist verhältnismässig klein. at most, the amount of light reflected back from the cavity 55 back into the optical organ 67 is relatively small.

Wenn also Flüssigkeit aus dem Innenraum 15 in den Leckprüfungsraum 57 gelangt, so hat dies eine starke Verkleinerung der Lichtreflexion an der Grenzfläche 67b zur Folge. Ein durch das Fenster 69 beim Kontrollfeld 67d in das optische Organ 67 schauender Beobachter kann daher unter der Voraussetzung, dass gleichzeitig Licht durch das Kontrollfeld in das Organ 67 einfällt, feststellen, ob zwischen dem Innenraum 15 und dem Leckprüfraum 57 ein Leck vorhanden ist oder nicht. Wenn kein Leck vorhanden und der Leckprüfraum 57 frei von Flüssigkeit ist, erscheint das Kontrollfeld für den Beobachter hell und insbesondere glänzend. Falls hingegen wegen eines Lecks Flüssigkeit in den Leck-prüfraum gelangt ist, so erscheint das Kontrollfeld 67d eher dunkel und vor allem matt. Thus, if liquid from the interior 15 enters the leak test space 57, this results in a large reduction in the light reflection at the interface 67b. An observer looking through the window 69 at the control field 67d into the optical organ 67 can therefore, provided that light simultaneously enters the organ 67 through the control field, determine whether or not there is a leak between the interior 15 and the leak test space 57 . If there is no leak and the leak test chamber 57 is free of liquid, the control field appears bright and in particular shiny to the observer. If, on the other hand, liquid has entered the leak test space due to a leak, the control field 67d appears rather dark and above all matt.

Mit dem optischen Organ 67 können selbstverständlich nicht nur Lecks, bei denen Wasser austritt, sondern auch Lecks, bei denen andere Flüssigkeiten austreten, festgestellt werden. Wenn das dem Innenraum des Hahns zugeführte Fluid gasförmig, aber derart beschaffen ist, dass es beim Austritt durch ein Leck bei den im Leckprüfungsraum vorhandenen Druck- und Temperaturbedingungen zu einer Flüssigkeit kondensiert, ist auch bei einem solchen Fluid eine Lecküberwachung möglich. The optical organ 67 can of course not only detect leaks from which water escapes, but also leaks from which other liquids escape. If the fluid supplied to the interior of the faucet is gaseous, but is such that it leaks into a liquid when it emerges due to a leak under the pressure and temperature conditions present in the leak test chamber, leakage monitoring is also possible with such a fluid.

Damit die ausgetretene Flüssigkeit oder das beim Austritt zu einer solchen kondensierte, primär gasförmige Fluid feststellbar ist, sollte lediglich die Bedingung erfüllt sein, dass die Flüssigkeit für einen wesentlichen Teil des durch das Organ 67 hindurch auf die Grenzfläche 67b fallenden Lichtes die Totalreflexion aufhebt. Dies ist dann der Fall, wenn der Brechungsindex der Flüssigkeit mindestens einen Minimalwert nz min überschreitet, der gegeben ist durch die Formel: In order for the leaked liquid or the condensed, primarily gaseous fluid to be ascertained when it emerges, only the condition should be met that the liquid cancels the total reflection for a substantial part of the light falling through the organ 67 onto the interface 67b. This is the case if the refractive index of the liquid exceeds at least a minimum value nz min, which is given by the formula:

n2min = m sinai (2) n2min = m sinai (2)

Wenn man in der Formel 2 für m wiederum den Wert 1,474 und für cu den Wert 45° einsetzt, wird m min = 1,0423. Da der Brechungsindex der meisten Flüssigkeiten oberhalb diesem Minimalwert liegen dürfte, können mit dem beschriebenen optischen Organ wohl die meisten Flüssigkeiten erfasst werden, die eine gewisse Lichtdurchlässigkeit aufweisen. If, in Formula 2, the value 1.474 is used for m and the value 45 ° for cu, then m min = 1.0423. Since the refractive index of most liquids is likely to be above this minimum value, most liquids which have a certain light transmittance can be detected with the optical organ described.

Falls man wünscht, die Lecküberwachung von dem in der Umgebung der Einrichtung vorhandenen oder nicht vorhandenen Licht unabhängig zu machen, kann man die Einrichtung mit einer eigenen Lichtquelle ausstatten. Dies ist schematisch in der Fig. 6 dargestellt, in der eine künstliche Lichtquelle 169, beispielsweise eine elektrische Lampe oder Leuchtdiode, beim Kontrollfeld 167d Licht in das optische Organ 167 einstrahlt. Ferner kann beim Kontrollfeld ein elektro-optischer Lichtsensor 171, beispielsweise ein Fotohalbleiter, angeordnet sein. Für die konkrete Verwirklichung der schematisch in der Fig. 6 angedeuteten Variante kann beispielsweise die Kappe 63 durch eine Kappe ersetzt werden, die das optische Organ 167 beim Kontrollfeld 167d vollständig abdeckt und in ihrem Innern Mittel für die Befestigung der Lichtquelle 169 und des Lichtsensors 171 aufweist. If one wishes to make the leak monitoring independent of the light present or not in the surroundings of the device, the device can be equipped with its own light source. This is shown schematically in FIG. 6, in which an artificial light source 169, for example an electric lamp or light-emitting diode, shines light into the optical organ 167 at the control field 167d. Furthermore, an electro-optical light sensor 171, for example a photo semiconductor, can be arranged in the control field. For the concrete implementation of the variant indicated schematically in FIG. 6, the cap 63 can be replaced, for example, by a cap which completely covers the optical element 167 in the control field 167d and has means for fastening the light source 169 and the light sensor 171 in its interior .

Die Lichtquelle 169 und der Lichtsensor 171 sind mit einem Elektronikteil verbunden, der beispielsweise gemäss dem in der Fig. 7 dargestellten Schema ausgebildet sein kann. Dieser weist unter anderem eine mit der Lichtquelle 169 verbundene elektrische, durch eine Batterie oder einen Netzteil gebildete, Speisespannungsquelle 173, eine Regelschaltung und zwei durch Leuchtdioden gebildete, optische Signalgeber 175,177 auf, von denen beispielsweise der Signalgeber 175 durch grünes Licht den normalen Betriebszustand und der Signalgeber 17 durch rotes Licht ein Leck anzeigt. The light source 169 and the light sensor 171 are connected to an electronic part, which can be designed, for example, according to the diagram shown in FIG. 7. This has, inter alia, an electrical supply voltage source 173 connected to the light source 169, formed by a battery or a power pack, a control circuit and two optical signal generators 175, 177 formed by light-emitting diodes, of which the signal generator 175, for example, shows the normal operating state and the green light Signal generator 17 indicates a leak by red light.

Das in der Fig. 8 dargestellte, lichtdurchlässige optische The translucent optical shown in Fig. 8

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Organ 267 ist weitgehend gleich ausgebildet, wie die optischen Organe 67 und 167, unterscheidet sich von diesen aber dadurch, dass der Winkel zwischen dem kegelförmigen Teil der Grenzfläche 267b und der Achse 265 kleiner als 45° ist und beispielsweise 30° beträgt. Dies ergibt zwar etwas andere Reflexions- und Brechungsverhältnisse, als sie für das optische Organ 67 erörtert wurden, ermöglicht aber in analoger Weise, das Auftreten eines Lecks am Mattwerden des Kontrollfeldes 267d zu erkennen. Organ 267 is largely the same as optical organs 67 and 167, but differs from them in that the angle between the conical part of interface 267b and axis 265 is less than 45 ° and is, for example, 30 °. Although this results in slightly different reflection and refraction ratios than those discussed for the optical organ 67, it makes it possible to detect the occurrence of a leak when the control field 267d becomes matt in an analogous manner.

Der Winkel zwischen dem kegelförmigen Teil der Grenzfläche und der Rotationssymmetrieachse des optischen Organes könnte auch noch andere Werte als 45 oder 30° aufweisen, beträgt aber vorzugsweise ungefähr oder höchstens 45°. Des weitern könnte die Grenzfläche auch stetig gekrümmt, beispielsweise paraboloidförmig sein. The angle between the conical part of the interface and the rotational symmetry axis of the optical organ could also have values other than 45 or 30 °, but is preferably approximately or at most 45 °. Furthermore, the interface could also be continuously curved, for example paraboloid.

Des weitern könnte das optische Organ anstelle des bei seinem inneren Ende vorhandenen kegelförmigen Abschnittes auch einen keil- oder pyramidenförmigen Abschnitt aufweisen. Bei einer pyramidenförmigen Ausbildung würde zweckmässigerweise eine Pyramide mit einer geraden Anzahl Seiten- oder Grenzflächen vorgesehen, so dass sich jeweils zwei Grenzflächen bezüglich einer Mittelebene symmetrisch gegenüberstehen. Der Neigungswinkel zwischen den Grenzflächen des keil- bzw. pyramidenförmigen Abschnittes und der genannten Mittelebene würde dann zweckmässigerweise ungefähr 45° oder weniger betragen. Der hintere Teil des optischen Organes könnte prismatisch ausgebildet sein, so dass das ganze Organ symmetrisch bezüglich mindestens einer durch die Längsachse verlaufenden Ebene würde. Furthermore, the optical organ could also have a wedge-shaped or pyramid-shaped section instead of the conical section provided at its inner end. In the case of a pyramid-shaped configuration, a pyramid with an even number of side or boundary surfaces would expediently be provided, so that two boundary surfaces are symmetrically opposed with respect to a central plane. The angle of inclination between the boundary surfaces of the wedge-shaped or pyramid-shaped section and said central plane would then expediently be approximately 45 ° or less. The rear part of the optical organ could be prismatic, so that the entire organ would be symmetrical with respect to at least one plane running through the longitudinal axis.

Falls eine künstliche Lichtquelle vorgesehen wird, If an artificial light source is provided,

bestände beispielsweise auch noch die Möglichkeit, das optische Organ im Zentrum des Kontrollfeldes mit einem Sackloch zu versehen und die Lichtquelle in diesem anzuordnen. there would also be the possibility, for example, of providing the optical organ with a blind hole in the center of the control field and arranging the light source therein.

Insbesondere dann, wenn eine künstliche, elektrische Lichtquelle und/oder ein elektro-optischer Lichtsensor vorgesehen wird, muss das optische Organ für die Totalreflexion auch nicht unbedingt eine zu einer Achse rotationssymmetrische Grenzfläche oder sich bezüglich einer Mittelebene spiegelsymmetrisch gegenüberstehende Grenzflächen aufweisen. Das optische Organ könnte dann nämlich beispielsweise prismatisch sein, wobei das Prisma im Grundriss die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisen könnte. Die über der Hypotenuse des Dreiecks stehende Prismenfläche könnte dann dem Leckprüfraum zugewandt werden und die Funktion der Grenzflächen 67b übernehmen. Das Licht könnte dann bei der über der einen Dreieck-Kathete stehenden Prismenfläche in das optische Organ eingestrahlt werden und nach der Reflexion an der über der Hypotenuse stehenden Grenzfläche bei der über der anderen Kathete stehenden Prismenfläche austreten. In particular, if an artificial, electrical light source and / or an electro-optical light sensor is provided, the optical organ for total reflection does not necessarily have to have an interface that is rotationally symmetrical about an axis or that is opposite one another with mirror symmetry with respect to a central plane. The optical organ could then, for example, be prismatic, with the prism having the shape of a right-angled triangle in the plan. The prism surface standing above the hypotenuse of the triangle could then face the leak test room and take over the function of the interfaces 67b. The light could then be radiated into the optical organ at the prism surface above the triangular cathete and, after reflection at the interface above the hypotenuse, exit at the prism surface above the other catheter.

Das optische, lichtdurchlässige Organ könnte statt aus Pyrex-Glas auch aus einem anderen durchsichtigen, optisch isotropen Material, nämlich irgend einem mineralischen oder organischen Glas bestehen. Ferner könnten gewisse seiner Begrenzungsflächen, beispielsweise beim Organ 67 die Mantelflächen des zylindrischen Abschnittes 67a und des Abschnittes 67c, mit einer lichtreflektierenden Beschichtung versehen sein. Instead of Pyrex glass, the optical, translucent organ could also consist of another transparent, optically isotropic material, namely any mineral or organic glass. Furthermore, certain of its boundary surfaces, for example in the case of the organ 67, the lateral surfaces of the cylindrical section 67a and section 67c, could be provided with a light-reflecting coating.

Bei all diesen möglichen Varianten sollte der Brechungsindex des optischen Organes und der Winkel der Hauptachse des auf die Grenzfläche einfallenden Strahlenbündels derart aufeinander abgestimmt sein, dass bei flüssigkeitsfreiem Leckprüfraum an der Grenzfläche eine Totalreflexion und bei einem Flüssigkeit enthaltenden Leckprüfraum eine Brechung stattfindet. Damit bei flüssigkeitsfreiem Leckprüfraum eine Totalreflexion stattfindet, soll das Produkt ni sin ai In all of these possible variants, the refractive index of the optical element and the angle of the main axis of the radiation beam incident on the interface should be coordinated with one another in such a way that a total reflection takes place at the interface in the case of a liquid-free leak test room and a refraction takes place in the case of a liquid-containing leak test room. The product ni sin ai should ensure that total reflection takes place in a liquid-free leak test room

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grösser als 1, und falls der Leckprüfraum normalerweise Luft enthält, grösser als 1,000272 sein, wobei unter ai der Winkel zwischen der Hauptachse des auf die Grenzfläche einfallenden Lichtbündels und dem auf die Grenzfläche gefällten Lot zu verstehen ist. greater than 1, and if the leak test chamber normally contains air, be greater than 1,000272, whereby ai is understood to mean the angle between the main axis of the light beam incident on the interface and the solder falling on the interface.

Falls eine automatische Lecküberwachung vorgesehen wird, kann die Schaltung des Elektronikteils natürlich in verschiedener Weise modifiziert werden. Beispielsweise könnte anstelle des in der Fig. 7 dargestellten, optischen Signalgebers 177 oder zusätzlich zu diesem noch ein akustischer Signalgeber zur Leckanzeige vorgesehen werden. Des weitern könnte auch ein Registriergerät vorgesehen werden, das den Zeitpunkt, in dem ein Leck auftritt, registriert. If automatic leak monitoring is provided, the circuit of the electronic part can of course be modified in various ways. For example, instead of the optical signal transmitter 177 shown in FIG. 7 or in addition to this, an acoustic signal transmitter could also be provided for leak detection. Furthermore, a registration device could also be provided, which registers the point in time at which a leak occurs.

Die Lichtquelle 169, der Lichtsensor 171 und der übrige gemäss dem Schema der Fig. 7 ausgebildete Elektronikteil können dauernd an der das optische lichtdurchlässige Organ 167 aufweisenden Vorrichtung befestigt sein. Man könnte jedoch auch eine Einrichtung vorsehen, die mindestens einen Hahn 1 der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Art und ein separates, tragbares Kontrollgerät aufweist, das mit einer Lichtquelle, einem Lichtsensor und einem Elektronikteil versehen ist, wobei der letztere gemäss dem in der Fig. 7 dargestellten Schaltschema ausgebildet sein kann. Das Kontrollgerät könnte dann derart ausgebildet sein, dass es vorübergehend derart an die Kappe 63 des Hahns 1 gehalten werden könnte, dass die Lichtquelle und der Lichtsensor ähnlich wie es in der Fig. 6 veranschaulicht ist, dem Kontrollfeld des lichtdurchlässigen, optischen Organes zugewandt sind. Auf diese Weise kann man mit einem tragbaren Kontrollgerät unabhängig von Umgebungslicht Leckkontrollen durchführen. The light source 169, the light sensor 171 and the rest of the electronic part designed according to the diagram in FIG. 7 can be permanently attached to the device having the optical light-transmitting element 167. However, one could also provide a device that has at least one tap 1 of the type shown in FIGS. 1 to 3 and a separate, portable control device that is provided with a light source, a light sensor and an electronic part, the latter according to the in 7 can be formed. The control device could then be designed in such a way that it could be temporarily held on the cap 63 of the valve 1 in such a way that the light source and the light sensor face the control field of the translucent, optical member, as is illustrated in FIG. 6. In this way, you can carry out leak checks with a portable control device regardless of ambient light.

Anstelle eines lichtelektrischen Sensors und eines diesem nachgeschalteten Elektronikteils könnten auch photochemische Sensormittel vorgesehen werden. Man könnte beispielsweise in einem Teil des Kontrollfeldes des lichtdurchlässigen Organes mit Haltemitteln eine Zelle mit einer Substanz anbringen, die vorübergehend oder dauernd ihre Farbe verändert, wenn kein reflektiertes Licht mehr zum Kontrollfeld gelangt. Instead of a photoelectric sensor and an electronic part connected downstream of it, photochemical sensor means could also be provided. For example, in a part of the control field of the translucent organ, holding means could be used to attach a cell with a substance that changes its color temporarily or permanently when no more reflected light reaches the control field.

Ferner kann eine Lecküberwachung nicht nur bei echten Fluiden, sondern auch bei fluidartigen Gütern, etwa feinkörnigen oder gallertartigen Substanzen, möglich sein. Furthermore, leak monitoring can be possible not only with real fluids, but also with fluid-like goods, such as fine-grained or gelatinous substances.

Die Lecküberwachung könnte auch für Hähne adaptiert werden, bei denen anstelle eines drehbaren Schliesskörpers ein mit einer Verschiebestange verschiebbarer Schliesskörper vorhanden ist und bei denen die Durchführung der Verschiebestange mit einem Federbaig gegen den Innenraum des Hahnes abgedichtet ist. The leak monitoring could also be adapted for taps in which instead of a rotatable closing body there is a closing body which can be moved with a push rod and in which the implementation of the push rod is sealed with a spring bell against the interior of the tap.

Es sei auch noch bemerkt, dass nicht nur Hähne, sondern auch andere Vorrichtungen mit einem Organ für die Leckprüfung ausgestattet werden können. Eine derartige Leckprüfung ist insbesondere für Vorrichtungen zweckmässig, bei denen ein bewegbares, insbesondere dreh- oder verschiebbares Element aus einem mit einem Fluid in Berührung kommenden Innenraum durch eine Dichtungen enthaltende Durchführung hindurch in einen anderen Raum geführt werden muss. It should also be noted that not only taps but also other devices can be equipped with an organ for leak testing. Such a leak test is particularly expedient for devices in which a movable, in particular rotatable or displaceable element has to be guided from another interior space that comes into contact with a fluid through a passage containing seals to another room.

Dabei kann es sich bei diesem anderen Raum um den freien Umgebungsraum oder aber um einen Raum handeln, der seinerseits wiederum dicht gegen die Umgebung abgeschlossen ist. This other space can be the free surrounding space or a space which in turn is sealed off from the surroundings.

Im übrigen kann man auch bei Dichtungsmitteln, die bezüglich einander ruhende Teile gegeneinander abdichten, einen zwischen verschiedenen Dichtungen der Dichtungsmittel angeordneten Leckprüfraum vorsehen, in dem ein Organ zur Lecküberwachung vorhanden ist. In addition, in the case of sealing means which seal parts which are at rest with respect to one another, a leak test chamber which is arranged between different seals of the sealing means and in which an organ for leak monitoring is present is provided.

Ferner könnte man statt des optischen, lichtdurchlässigen Leckprüf-Organes auch ein in anderer Weise arbeitendes Leckprüf-Organ vorsehen. Dabei wird jedoch vorzugsweise ein Leckprüf-Organ eingesetzt, das das Nichtvorhandensein oder Vorhandensein eines Fludies im Leckprüfraum feststellen kann, ohne dass das Fluid das Organ oder Teile von diesem bewegen muss. Beispielsweise könnte ein Leckprüf-Organ mit einem elektrisch erwärmbaren Heizelement, etwa einem Widerstandsdraht, vorhanden sein. Man könnte dann das Auftreten eines Lecks aufgrund der durch das Fluid verursachten Vergrösserung der Wärmeableitung vom Heizelement ermitteln. Die Vergrösserung der Wärmeableitung könnte aufgrund der dadurch verursachten Verkleinerung der Temperatur des Heizelementes und der daraus resultierenden Änderung des elektrischen Widerstandes erfasst werden. Furthermore, instead of the optical, translucent leakage test device, a leakage test device operating in a different way could also be provided. In this case, however, a leak test device is preferably used which can determine the absence or presence of a fludie in the leak test room without the fluid having to move the organ or parts thereof. For example, a leak test device with an electrically heatable heating element, such as a resistance wire, could be present. One could then determine the occurrence of a leak due to the increase in heat dissipation from the heating element caused by the fluid. The increase in heat dissipation could be recorded due to the resulting reduction in the temperature of the heating element and the resulting change in the electrical resistance.

Das Leckprüf-Organ könnte aber auch mit einem elektrischen Leiter versehen werden, der bei einem Kontakt mit dem zu überwachenden Fluid durch eine chemische Reaktion zerstört und unterbrochen oder mindestens derart umgewandelt wird, dass sein elektrischer Widerstand signifikant ändert. However, the leakage test device could also be provided with an electrical conductor, which upon contact with the fluid to be monitored is destroyed and interrupted by a chemical reaction or at least converted in such a way that its electrical resistance changes significantly.

Ferner könnte das Leckprüf-Organ durch einen elektrischen Messwandler mit Elektroden gebildet sein, zwischen denen die Kapazität in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein ändert. Man könnte aber auch einen elektrischen Messwandler vorsehen, der Mittel zur Erfassung einer durch das zu überwachende Fluid bedingten Änderung der magnetischen Induktivität aufweist. Furthermore, the leakage test device could be formed by an electrical measuring transducer with electrodes, between which the capacitance changes depending on the presence or absence. However, one could also provide an electrical transducer which has means for detecting a change in the magnetic inductance caused by the fluid to be monitored.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. Device with an interior (1) for a fluid and sealing means (33, 37) sealing it against another space, in particular the environment, characterized in that the sealing means have at least two seals (33, 37) that a leak test room (57) is present, which is at least partially interposed between the two seals (33, 37) and is sealed by this both against the interior (15) and against the other space mentioned, and that an organ (67) for determining a There is a leak between the interior (15) and the leak test chamber (57).

2. Device according to claim 1, characterized in that the organ (67) has an interface (67b) facing the leak test chamber (57) and is designed such that the presence or absence of contact of a fluid with the said interface can be determined without that the fluid moves the organ (67) or parts thereof.

3. Device according to claim 2, characterized in that the organ (67) is translucent and provided with a control field (67d) and that the organ (67) is designed and arranged such that through its interior to the interface (67b) Falling light can be reflected by the latter to the control field (61 ä), so that in the latter, due to a change in the reflection at the interface (67b), the absence or presence of fluid that has leaked out of the interior (15) into the leak test chamber (57) can be determined .

4. Device according to claim 3, characterized in that the organ (67) is formed by a body made of optically isotropic, mineral or organic glass.

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the interface (67b) and the control field (67d) are on opposite sides of the translucent member (67) and that the member (67) at least two with respect to a central plane has mutually symmetrical interface sections that converge at the central plane and are at least partially inclined against it.

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the interface (67b) and the control field (67d) are on opposite sides of the translucent member (67) and that the interface (67b) in the control field (67d) tapering away direction and is rotationally symmetrical with respect to an axis (65).

7. Device according to claim 4, characterized in that the interface (67b) is substantially conical.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the organ (67) except for one in the area of the control field (67d) existing window (69) is shielded from the environment everywhere by opaque material.

9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the translucent member (67) is designed and arranged such that the product m sin ai is at least equal to 1, where ni is the refractive index of the translucent member (67) and ai is the angle between the solder erected on a portion of the interface (67b) and the major axis of the light beam incident on the interface (67b) through the organ (67).

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that a photoelectric sensor (171) or a photochemical sensor for detecting a change in light reflection is present.

11. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the organ has an electrically heatable heating element and that means are provided to detect the change in heat dissipation depending on the absence or presence of a fluid in the leak test room.

12. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the organ has an electrical conductor which can be destroyed or converted by the action of a fluid.

13. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the organ has an electrical transducer for detecting changes in capacitance or inductance caused by a fluid.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that between the interior (15) and said other space there is a bushing (47) for an element (23) movable with respect to the interior (15) and that the leak test chamber (57) is sealed against the interior (15) by at least one sealing element (33) surrounding the movable element (23).

15. Use of the device according to claim 1 for determining the exit of a fluid from the interior (15) in the leak test room.

16. Use of the device according to claim 15, wherein a translucent member (67) with an interface (67b) facing the leak test chamber (57b) is used and wherein the device is used for a fluid which, if it is in the leak test room (57) is located, has a refractive index m which is at least equal to a minimum value m min, where m min = ni sin ai and m is the refractive index of the translucent member (67) and oti is the angle between the solder precipitated on a section of the interface (67) and the major axis of the light beam falling through the organ (67) onto the interface (67b).