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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfkammer, die für Funktions-, und Haltbarkeitstests von Geräte – bzw. Bauteilkomponenten, wie z. B. Batterien, eingesetzt wird.
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Derartige Prüfkammern, die üblicherweise in einem geeigneten Prüfraum aufgestellt werden, sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Im Falle einer Havarie während der Prüfung der darin befindlichen Komponenten können jedoch heiße Gase, insbesondere aus dem Dichtungsbereich zwischen Kammertür und Kammergehäuse, austreten und den Prüfraum kontaminieren, so dass eine zeit- und kostenaufwendige Reinigung des gesamten Prüfraums und aller darin befindlichen Gegenstände erfolgen muss.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Prüfkammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ggf. aus dem Dichtungsbereich austretende Gase abgesaugt werden und nicht in den Prüfraum gelangen können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Absaugrahmen vorgesehen wird. Der Absaugrahmen ist umlaufend im Bereich eines Dichtspalts an der Prüfkammer zwischen einem Kammergehäuse und einer Kammertür angeordnet. Der Absaugrahmen weist ein um den Dichtspalt umlaufendes Gehäuse mit zumindest einem Absaugkanal auf, der einerseits über Ansaugöffnungen mit dem Dichtspalt und andererseits mit einem Absauganschluss in Strömungsverbindung steht. Der Absauganschluss ist mit einer Saugeinrichtung verbunden, um am Absauganschluss einen Unterdruck zu erzeugen. Durch den Absaugrahmen können die an der im Havariefall am häufigsten auftretenden Leckstelle im Türdichtungsbereich austretenden Gase gezielt abgesaugt und zur Außenseite des Prüfraums geleitet werden. Eine zeit- und kostenintensive Reinigung und Dekontamination des Prüfraums einschließlich aller darin befindlichen Geräte und Gegenstände ist demzufolge nicht mehr erforderlich. Ferner besteht für im Prüfraum anwesende Personen keine Gesundheitsgefahr infolge des Einatmens der Gase, sodass eine Arbeitssicherheit erhöht wird.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse des Absaugrahmens mehrere Absaugkanäle auf, die jeweils in den Absauganschluss münden. Dadurch können Gase aus einzelnen Umfangsbereichen des Dichtspalts durch einen jeweils zugehörigen, separaten Absaugkanal gezielt aufgefangen und in den gemeinsamen Absauganschluss geleitet werden.
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Weiterhin bevorzugt weist der Absaugkanal, dessen Ansaugöffnungen am weitesten vom Absauganschluss entfernt angeordnet sind, eine Mehrzahl von Kanalabschnitten mit unterschiedlichen Strömungsquerschnitten, vorzugsweise mit in Richtung zum Absauganschluss zunehmenden Strömungsquerschnitten, auf. Hierdurch wird eine gute Saugleistung mit einer möglichst verlustarmen Strömung im längsten Absaugkanal erreicht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Absaugkanal, dessen Ansaugöffnungen am zweitweitesten vom Absauganschluss entfernt angeordnet sind, eine um eins verminderte Anzahl von Kanalabschnitten auf. Hierdurch wird auf der kürzeren Absaugdistanz eine weitestgehend identische Saugleistung mit vergleichbaren Strömungsverhältnissen wie im längeren Absaugkanal erreicht.
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Vorzugsweise weist der Absaugkanal, dessen Ansaugöffnungen am nächsten zum Absauganschluss angeordnet sind, einen Kanalabschnitt mit einheitlichem Strömungsquerschnitt auf. Durch die geometrische Auslegung des Kanalabschnitts sind vergleichbare Strömungsverhältnisse wie in den anderen Absaugkanälen realisierbar, die eine betriebssichere Ableitung der Gase gewährleisten.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind alle Absaugkanäle in einer gemeinsamen Rahmenebene des Absaugrahmens angeordnet. Hierdurch ist eine kompakte Bauform mit minimalem Bauvolumen ohne eine größere erforderliche Stellfläche der Prüfkammer realisierbar.
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Vorzugsweise weist der Absaugrahmen eine Mehrzahl von Leitvorrichtungen auf, um Gase zu den Ansaugöffnungen zu leiten, wobei die Leitvorrichtung an einer dem Dichtspalt zugewandten Seite des jeweiligen Absaugkanals angeordnet ist. Hierdurch können die aus der Prüfkammer austretenden Gase zuverlässig in die Absaugkanäle eingeleitet werden. Die Leitvorrichtungen sind derart am Absaugkanal angeordnet, dass sich ein trichterförmiger Querschnitt ergibt, der eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit vor den Ansaugöffnungen bewirkt, die eine vollständige und betriebssichere Absaugung gewährleistet. Zudem können beschädigte Leitvorrichtungen schnell und einfach ausgetauscht werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Leitvorrichtungen vorzugsweise im Bereich von Anschlägen oder Scharnieren der Kammertür flexibel ausgebildet. Dadurch wird verhindert, dass die Leitvorrichtungen beim Öffnen bzw. Schließen der Kammertür durch deren Schwenkbewegungen beschädigt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Ansaugöffnungen differierende Durchmesser auf. Weiterhin bevorzugt weisen die Ansaugöffnungen mit abnehmender Entfernung vom Absauganschluss einen jeweils kleineren Durchmesser auf. Durch unterschiedliche Durchmesser der Ansaugöffnungen kann eine weitere Anpassung und Optimierung der Strömungsgeschwindigkeit und Saugleistung des Absaugrahmens auch bei differierenden Größen und Formen von Prüfkammern auf kostengünstige Weise erfolgen.
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Weiterhin betrifft die Erfindung einen Absaugrahmen für eine Prüfkammer mit einem Kammergehäuse und einer Kammertür, welche mit einer Gehäusestirnseite einen Dichtspalt begrenzt, in welchem eine Dichtung angeordnet ist. Hierbei weist der Absaugrahmen ein Gehäuse auf, das um den Dichtspalt umläuft und zumindest einen Absaugkanal umfasst, der einerseits über Ansaugöffnungen mit dem Dichtspalt und andererseits mit einem Absauganschluss in Strömungsverbindung steht. Dadurch ist eine Nachrüstung des Absaugrahmens auch bei bestehenden Prüfkammern mit minimalem Zeit- und Kostenaufwand realisierbar, sodass alternative Schutzmaßnahmen, wie z. B. eine aufwändige Einhausung der gesamten Prüfkammer, nicht erforderlich sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Prüfkammer,
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2 eine schematische Schnittansicht der Prüfkammer von 1,
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3 eine schematische Schnittansicht eines Absaugrahmens der Prüfkammer, und
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4 eine perspektivische Ansicht einer Leitvorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 eine Prüfkammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Prüfkammer 1, die ein Kammergehäuse 2 und eine Kammertür 3 aufweist, welche mittels eines Türgriffs 15 geöffnet und geschlossen wird. Die Prüfkammer 1 weist einen vorzugsweise quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf. Um die Prüfkammer 1 ist ein umlaufender Absaugrahmen 7 mit einem Gehäuse 9 angeordnet, das Absaugkanäle 11, 12 und 13 sowie einen in Richtung einer Mittelachse X der Prüfkammer 1 angeordneten Absauganschluss 10 aufweist, in den die Absaugkanäle 11, 12 und 13 münden. Der Absauganschluss 10 ist mit einer hier nicht dargestellten Saugeinrichtung verbunden, um am Absauganschluss 10 einen Unterdruck zum Absaugen von gasförmigen Stoffen aus den Absaugkanälen 11, 12 und 13 zu erzeugen. Wie aus der schematischen Seitenansicht von 2 ersichtlich, ist das Gehäuse 9 des Absaugrahmens 7 in einem Bereich um einen Dichtspalt 5 angeordnet, den die Kammertür 3 und eine Gehäusestirnseite 4 des Kammergehäuses 2 begrenzt und in dem eine umlaufende Dichtung 6 vorgesehen ist.
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Wie in der Schnittansicht von 3 detailliert veranschaulicht, weist der Absaugrahmen 7 eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen auf, von denen zwei beispielhaft mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet sind. Die Ansaugöffnungen 8 stehen einerseits mit dem hier nicht sichtbar dargestellten Dichtspalt 5 und andererseits mit den drei vorzugsweise mit rechteckigen Querschnitten ausgebildeten Absaugkanälen 11, 12, 13 in Strömungsverbindung, die jeweils in den gemeinsamen Absauganschluss 10 münden. Die jeweilige Strömungsrichtung der angesaugten Gase durch die Ansaugöffnungen 8 jedes Absaugkanals 11, 12, bzw. 13 ist durch Pfeile veranschaulicht, von denen jeweils zwei beispielhaft mit den Bezugszeichen P1, P2 bzw. P3 gekennzeichnet sind. Der Absaugrahmen 7 liegt vorzugsweise eng, d. h. mit Kontakt, an der Prüfkammer 1 an, kann jedoch auch mit einem geringen Abstand von der Prüfkammer 1 angeordnet sein.
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Der Absaugkanal 11 weist vier Kanalabschnitte 21, 22, 23, 24 mit jeweils in Richtung zum Absauganschluss 10 zunehmenden Strömungsquerschnitten auf. Der Absaugkanal 11 saugt durch die Ansaugöffnungen 8 hierbei in Richtung der Pfeile P1 in den ersten Kanalabschnitt 21 an. An den ersten Kanalabschnitt 21 schließen sich die koaxial bzw. parallel zur Mittelachse X angeordneten nachfolgenden zweiten und dritten Kanalabschnitte 22 und 23 an, die jeweils in den vierten Kanalabschnitt 24 münden, der mit dem Absauganschluss 10 in Strömungsverbindung steht.
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Der Absaugkanal 12 weist drei Kanalabschnitte 25, 26 und 27 mit ebenfalls in Richtung zum Absauganschluss 10 zunehmenden Strömungsquerschnitten auf. Der Absaugkanal 12 saugt durch die Ansaugöffnungen 8 in Richtungen der Pfeile P2 in zur Mittelachse senkrechter Richtung in den ersten Kanalabschnitt 25 und den zweiten Kanalabschnitt 26 an, die parallel angrenzend zu den zweiten und dritten Kanalabschnitten 22 und 23 des ersten Absaugkanals 11 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Kanalabschnitte 25 und 26 münden in den nachfolgenden dritten Kanalabschnitt 27, der mit dem Absauganschluss 10 in Strömungsverbindung steht.
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Der Absaugkanal 13 saugt durch seine Ansaugöffnungen 8 in Richtung der Pfeile P3 in Achsenrichtung der Mittelachse X in nur einen Kanalabschnitt 28 an, der parallel angrenzend zu den Kanalabschnitten 24 und 27 verläuft und gemeinsam mit diesen in den Absauganschluss 10 mündet. Alle Absaugkanäle 11, 12, 13 sind ferner in einer gemeinsamen Rahmenebene E (2) des Absaugrahmens 7 angeordnet. Hierdurch ist es möglich, mittels des Absaugrahmens 7 eine zuverlässige und betriebssichere Absaugung von ggf. im Havariefall austretenden Gasen sicherzustellen.
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Der Absaugrahmen 7 weist zudem Leitvorrichtungen 30, 32 auf, die jeweils an einer dem Dichtspalt 5 zugewandten Seite der jeweiligen Absaugkanäle 11, 12, 13 angeordnet sind. In der perspektivischen Darstellung von 4 ist hierzu beispielhaft der Absaugkanal 11 mit einer dem Dichtspalt 5 zugewandten Seite 31 und den Ansaugöffnungen 8 dargestellt. Die Ansaugöffnungen 8 weisen hierbei einheitliche Durchmesser auf. Obwohl hier nicht dargestellt, können die Ansaugöffnungen 8 der Absaugkanäle 11, 12, 13 zur weiteren Optimierung der Saugleistung alternativ auch differierende Durchmesser und/oder mit abnehmender Entfernung vom Absauganschluss 10 jeweils kleinere Durchmesser aufweisen. Die Leitvorrichtungen 30, 32 bilden am Absaugkanal 11 zusammen mit der Seite 31 des Absaugkanals 11 einen im Wesentlichen trichterförmigen Querschnitt aus, der ein vollständiges Auffangen der austretenden Gasmenge sicherstellt. Hierbei sei angemerkt, dass zumindest eine der Leitvorrichtungen 30, 32 vorzugsweise im Bereich von Anschlägen oder Scharnieren der Kammertür 3 flexibel, vorzugsweise aus Gummi, ausgebildet ist, um eine Beschädigung durch die Schwenkbewegung der Kammertür 3 beim Öffnen und Schließen zu verhindern.
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Die erfindungsgemäße Prüfkammer 1 weist somit gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass ggf. im Havariefall austretende giftige Gase an der wahrscheinlichsten Leckstelle im Bereich der Türdichtung durch den Absaugrahmen 7 gezielt und betriebssicher aufgefangen und zur Außenseite des Prüfraums abgeführt werden, ohne die Arbeitssicherheit bzw. die Gesundheit von im Prüfraum anwesenden Personen zu gefährden. Ferner kann dadurch eine zeit- und kostenaufwendige Dekontamination des Prüfraums einschließlich aller darin befindlichen Gegenstände sowie sogar eine kostspielige komplette Einhausung der Prüfkammer vermieden werden. Zudem weist die Prüfkammer 1 mit dem Absaugrahmen 7 ein minimiertes Bauvolumen auf, das die Stellfläche bzw. den Platzbedarf der Prüfkammer 1 nicht vergrößert.
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Der erfindungsgemäße Absaugrahmen 7 weist ferner den Vorteil auf, dass durch die Auslegung mit den in der gemeinsamen Rahmenebene E angeordneten und getrennt geführten Absaugkanälen 11, 12, 13 mit gestaffelten Strömungsquerschnitten eine im Wesentlichen gleichmäßige Saugleistung aus dem umlaufenden Dichtspalt 5 der Prüfkammer 1 in das Gehäuse 9 erreicht wird. Ferner ist auch eine einfache und kostengünstige Nachrüstung von bereits bestehenden Prüfkammern mit dem Absaugrahmen 7 möglich.
