DE102020134730A1 - sealing structure - Google Patents

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DE102020134730A1
DE102020134730A1 DE102020134730.8A DE102020134730A DE102020134730A1 DE 102020134730 A1 DE102020134730 A1 DE 102020134730A1 DE 102020134730 A DE102020134730 A DE 102020134730A DE 102020134730 A1 DE102020134730 A1 DE 102020134730A1
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sealing
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sealing structure
sensor structure
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DE102020134730.8A
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Inventor
Manfred Jagiella
Michael Ziesemer
Ralf Steuerwald
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Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/30—Detecting leaks

Abstract

Die Erfindung offenbart eine Dichtungsstruktur (1) für die Schnittstelle zwischen zwei Verbindungsstücken (10), wobei durch die Verbindungsstücke (10) Medium fließt oder strömt, umfassend: zumindest ein Dichtelement (2), das zwischen den beiden Verbindungsstücken (10) anordenbar ist; eine Sensorstruktur (3), die dazu ausgestaltet ist, das Medium zu detektieren, und ein damit korreliertes Messsignal auszugeben, wobei die Sensorstruktur (3) mit dem Dichtelement (2) in Mediumkontakt steht, wenn das Dichtelement (2) undicht ist; und eine Auswerteeinheit (4), die mit der Sensorstruktur (3) elektrisch verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, das Messsignal zu verarbeiten.The invention discloses a sealing structure (1) for the interface between two connecting pieces (10), the medium flowing or flowing through the connecting pieces (10), comprising: at least one sealing element (2) which can be arranged between the two connecting pieces (10); a sensor structure (3) which is designed to detect the medium and to output a measurement signal correlated therewith, the sensor structure (3) being in medium contact with the sealing element (2) when the sealing element (2) is leaking; and an evaluation unit (4) which is electrically connected to the sensor structure (3) and is designed to process the measurement signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsstruktur für die Schnittstelle zwischen zwei Verbindungsstücken.The invention relates to a sealing structure for the interface between two connectors.

Medien, zum Beispiel chemische Produkte, Lebensmittel, Gas oder Mineralöl, werden in Tankcontainern, Tankaufliegern, Flexitanks oder Intermediate Bulk Containern (IBC) mittels LKW, Zug oder Schiff an ihre entsprechenden Ziele transportiert.Media, such as chemical products, food, gas or mineral oil, are transported to their respective destinations in tank containers, tank trailers, flexitanks or intermediate bulk containers (IBC) by truck, train or ship.

Eine Leckage des Transportbehältnisses muss vermieden werden oder zumindest frühzeitig erkannt werden. Gerade bei gefährlichen Stoffen entstehen große Folgeschäden, insbesondere für die Umwelt.A leak in the transport container must be avoided or at least detected early. Hazardous substances in particular result in major consequential damage, especially for the environment.

Messungen über Änderungen des Füllstands des Behältnisses sind in der Regel ungenau, da die austretenden Mengen anfangs gering sein können bzw. man ein bevorstehendes Versagen der Dichtung detektieren will, ohne dass schon Medium ausgetreten ist.Measurements of changes in the fill level of the container are generally imprecise, since the escaping quantities can initially be small or an impending failure of the seal is to be detected without medium having already escaped.

Weiter gibt es in einer Vielzahl weiterer Applikationen Dichtungen, die Flüssigkeits- oder Gasaustritt verhindern sollen. Beispiele hierfür sind Prozessarmaturen, im Wasserverteilsystem oder im Abwassersammelsystem. Werden diese Dichtungen durch äußere Ereignisse (z.B. Stöße, Temperatur, Vibration, ...) oder interne Einflüsse (z.B. Alterung, Belastung durch das Medium in der Rohrleitung, ...) undicht, können größere Schäden für Mensch und Umwelt entstehen.There are also seals in a large number of other applications that are intended to prevent the escape of liquid or gas. Examples of this are process fittings, in the water distribution system or in the waste water collection system. If these seals leak as a result of external events (e.g. shocks, temperature, vibration, ...) or internal influences (e.g. aging, stress from the medium in the pipeline, ...), this can result in major damage to people and the environment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leckage an einem Transportbehältnis rechtzeitig zu erkennen und somit die Möglichkeit zu bieten einen größeren Folgeschaden zu vermeiden.The invention is based on the object of detecting a leak in a transport container in good time and thus offering the possibility of avoiding major consequential damage.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtungsstruktur für die Schnittstelle zwischen zwei Verbindungsstücken, wobei durch die Verbindungsstücke Medium fließt oder strömt, umfassend: zumindest ein Dichtelement, das zwischen den beiden Verbindungsstücken anordenbar ist; eine Sensorstruktur, die dazu ausgestaltet ist, das Medium zu detektieren, und ein damit korreliertes Messsignal auszugeben, wobei die Sensorstruktur mit dem Dichtelement in Mediumkontakt steht, wenn das Dichtelement undicht ist; und eine Auswerteeinheit, die mit der Sensorstruktur elektrisch verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, das Messsignal zu verarbeiten.The object is achieved by a sealing structure for the interface between two connecting pieces, with medium flowing or flowing through the connecting pieces, comprising: at least one sealing element which can be arranged between the two connecting pieces; a sensor structure which is designed to detect the medium and to output a measurement signal correlated therewith, the sensor structure being in medium contact with the sealing element when the sealing element is leaky; and an evaluation unit which is electrically connected to the sensor structure and is designed to process the measurement signal.

Durch die beanspruchte Vorrichtung ist es möglich bei Dichtungssysteme frühzeitig Veränderung zu erkennen, um drohende Leckagen möglichst noch vor ihrem Entstehen zu detektieren und Gegenmaßnahmen zu treffen, um somit größere Schäden durch Leckagen zu vermeiden.The claimed device makes it possible to detect changes in sealing systems at an early stage in order to detect imminent leaks before they occur and to take countermeasures in order to avoid major damage caused by leaks.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem zumindest einen Dichtelement um eine Flachdichtung, eine Formdichtung oder einen O-Ring handelt.One embodiment provides that the at least one sealing element is a flat gasket, a molded gasket or an O-ring.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensorstruktur als Zwischenelement ausgestaltet ist und zwischen den beiden Verbindungsstücken angeordnet ist.One embodiment provides that the sensor structure is designed as an intermediate element and is arranged between the two connecting pieces.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensorstruktur am oder im Dichtelement angeordnet ist.One embodiment provides that the sensor structure is arranged on or in the sealing element.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass Dichtungsstruktur zwei Dichtelemente umfasst und die Sensorstruktur zwischen den Dichtelementen angeordnet ist.One embodiment provides that the sealing structure includes two sealing elements and the sensor structure is arranged between the sealing elements.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensorstruktur als kapazitiver, induktiver, konduktiver, optischer, akustischer, temperaturabhängiger oder (elektromagnetischer Sensor ausgestaltet ist.One embodiment provides that the sensor structure is designed as a capacitive, inductive, conductive, optical, acoustic, temperature-dependent or (electromagnetic) sensor.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensorstruktur zweiteilig ausgestaltet ist mit einem ersten Teil, der auf einer ersten Seite des Dichtelements angeordnet ist und einem zweiten Teil, der auf einer zweiten Seite des Dichtelements angeordnet ist.One embodiment provides that the sensor structure is designed in two parts with a first part, which is arranged on a first side of the sealing element, and a second part, which is arranged on a second side of the sealing element.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei dem ersten Teil bzw. zweiten Teil um eine erste bzw. zweite Elektrode, Sendespule bzw. Empfangsspule, Lichtquelle bzw. Lichtempfänger, Schallquelle bzw. Schallempfänger, Heizer bzw. Temperatursensor, Magnetfeldgenerator bzw. Magnetfeldempfänger, oder Hochfrequenzsender bzw. Hochfrequenzempfänger handelt.One embodiment provides that the first part or second part is a first or second electrode, transmitting coil or receiving coil, light source or light receiver, sound source or sound receiver, heater or temperature sensor, magnetic field generator or magnetic field receiver, or High-frequency transmitter or high-frequency receiver is.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Auswerteeinheit beim Überschreiten des Messsignals über einen Schwellenwert ein Warnsignal ausgibt.One embodiment provides that the evaluation unit emits a warning signal when the measurement signal exceeds a threshold value.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Auswerteeinheit das Messsignal und/oder das Warnsignal an eine übergeordnete Einheit, insbesondere drahtlos, überträgt.One embodiment provides that the evaluation unit transmits the measurement signal and/or the warning signal to a superordinate unit, in particular wirelessly.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine Energieversorgungseinheit zur Versorgung der Sensorstruktur und die Auswerteeinheit mit Energie, wobei die Energieversorgungseinheit ein/e Netzteil, Batterie, Akku, Solarzelle, oder Vibrationsgenerator umfasst.One embodiment provides that an energy supply unit for supplying the sensor structure and the evaluation unit with energy, the energy supply unit comprising a power pack, battery, accumulator, solar cell or vibration generator.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass Dichtungsstruktur die die beiden Verbindungsstücke umfasst.One embodiment provides that the sealing structure includes the two connecting pieces.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch die Anwendung der Dichtungsstruktur wie oben beschrieben, zwischen einem Tankcontainer, Tankauflieger, Flexitank oder Intermediate Bulk Container und einem Auslassventil.The object is further achieved by using the sealing structure as described above between a tank container, tank trailer, flexitank or intermediate bulk container and an outlet valve.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch die Anwendung der Dichtungsstruktur wie oben beschrieben zwischen einem Flansch und einer Armatur.The object is further achieved by applying the sealing structure as described above between a flange and a fitting.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch die Anwendung der Dichtungsstruktur wie oben beschrieben, zwischen zwei Behältnissen, insbesondere zwischen zwei Flanschen oder Rohren oder zwischen einem Flansch und einem Rohrabschnitt.The object is further achieved by using the sealing structure as described above between two containers, in particular between two flanges or pipes or between a flange and a pipe section.

Dies wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert.

  • 1 zeigt die beanspruchte Dichtungsstruktur in einer Ausgestaltung.
  • 2 zeigt die Anwendung bei Rohren.
  • 3 zeigt die beanspruchte Dichtungsstruktur in einer Ausgestaltung.
  • 4 zeigt die Anwendung bei einem Container.
  • 5 zeigt ein Auslassventil eines Containers mit einer Dichtungsstruktur.
  • 6 zeigt die Anwendung bei einer Wechselarmatur.
This is explained in more detail with reference to the following figures.
  • 1 shows the claimed sealing structure in one embodiment.
  • 2 shows the application for pipes.
  • 3 shows the claimed sealing structure in one embodiment.
  • 4 shows the application for a container.
  • 5 shows an outlet valve of a container with a sealing structure.
  • 6 shows the application for a retractable fitting.

In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, the same features are identified by the same reference symbols.

Die Dichtungsstruktur 1 ist beispielsweise in 1 dargestellt. Sie umfasst zumindest ein Dichtelement 2, eine Sensorstruktur 3 und eine Auswerteeinheit 4. Die Dichtungsstruktur 1 findet Anwendung zwischen zwei Verbindungsstücken 10. Das Dichtelement 1 ist so ausgestaltet, dass es zwischen zwei Verbindungsstücken 10 anordenbar ist. Dies zeigt 4 und 6 exemplarisch für die Anordnung an einem Container 20 bzw. bei einer Wechselarmatur 30.The sealing structure 1 is, for example, in 1 shown. It comprises at least one sealing element 2, a sensor structure 3 and an evaluation unit 4. The sealing structure 1 is used between two connecting pieces 10. The sealing element 1 is designed in such a way that it can be arranged between two connecting pieces 10. this shows 4 and 6 example for the arrangement on a container 20 or with a retractable fitting 30.

Ein „Verbindungsstück“ ist dabei ein Rohr, Rohrleitung, Flansch, Behälter, Ventil etc. Durch das Verbindungsstück 10 fließt oder strömt ein Medium.A “connecting piece” is a pipe, pipeline, flange, container, valve, etc. A medium flows or flows through the connecting piece 10 .

Die Sensorstruktur 3 ist dazu ausgestaltet ist, das Medium zu detektieren, und ein damit korreliertes Messsignal auszugeben. Ist das Dichtelement 2 defekt, steht die Sensorstruktur 3 mit dem Medium in Mediumkontakt. Eine Leckage des Dichtelements kann somit erkannt werden. Die Auswerteeinheit 4 ist mit der Sensorstruktur 3 elektrisch verbunden und dazu ausgestaltet ist, das Messsignal zu verarbeiten, beispielsweise das Messignal weiterzuleiten oder ein Warnsignal auszugeben, etwa wenn ein Schwellenwert des Messignals überschritten wird. Die Auswerteeinheit 4 kann das Messsignal und/oder das Warnsignal an eine übergeordnete Einheit, insbesondere drahtlos, übertragen.The sensor structure 3 is designed to detect the medium and to output a measurement signal correlated therewith. If the sealing element 2 is defective, the sensor structure 3 is in medium contact with the medium. A leak in the sealing element can thus be detected. The evaluation unit 4 is electrically connected to the sensor structure 3 and is designed to process the measurement signal, for example to forward the measurement signal or to output a warning signal, for example if a threshold value of the measurement signal is exceeded. The evaluation unit 4 can transmit the measurement signal and/or the warning signal to a superordinate unit, in particular wirelessly.

Die Auswerteeinheit 4 umfasst eine Energieversorgungseinheit 5 zur Versorgung der Sensorstruktur 3 und der Auswerteeinheit 4 selbst mit Energie. Dies kann beispielsweise ausgestaltet sein als Netzteil, Batterie, Akku, Solarzelle, oder Vibrationsgenerator.The evaluation unit 4 includes an energy supply unit 5 for supplying the sensor structure 3 and the evaluation unit 4 itself with energy. This can be designed, for example, as a power pack, battery, accumulator, solar cell, or vibration generator.

Das Dichtelement 2 ist beispielsweise eine Flachdichtung, eine Formdichtung oder ein O-Ring.The sealing element 2 is, for example, a flat gasket, a molded gasket or an O-ring.

Die Dichtungsstruktur 1 ist an dem Verbindungsstück 10 durch Kleben, Schweißen oder Verschrauben verbunden. Dazu umfasst die Dichtungsstruktur 1 entweder entsprechende Löcher 6 oder Gewinde mit den entsprechenden Gegenstücken an der Verbindungstücken 10.The sealing structure 1 is connected to the connector 10 by gluing, welding or screwing. For this purpose, the sealing structure 1 comprises either corresponding holes 6 or threads with the corresponding counterparts on the connecting pieces 10.

Die Sensorstruktur 3 kann als Zwischenelement ausgestaltet ein und zwischen den beiden Verbindungsstücken 10 angeordnet sein.The sensor structure 3 can be designed as an intermediate element and can be arranged between the two connecting pieces 10 .

Es gibt verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Dichtungsstruktur 1.There are various configuration options for the sealing structure 1.

In einer Ausgestaltung umfasst die Dichtungsstruktur 1 zwei Dichtelemente 2 und die Sensorstruktur 3 ist zwischen den Dichtelementen 2 angeordnet. Es ergibt sich somit eine Sandwichstruktur. Dies zeigt 3. Abgebildet sind zwei Dichtelemente 2 mit der Sensorstruktur 3 dazwischen. Die Sensorstruktur 3 kann auf einem Träger aufgebracht sein, etwa einer Leiterplatte. Gegebenenfalls wird der Träger von einem oder beiden Dichtelementen 2 umschlossen. Abgebildet ist in 3 auch die Auswerteelektronik 4.In one configuration, the sealing structure 1 comprises two sealing elements 2 and the sensor structure 3 is arranged between the sealing elements 2 . This results in a sandwich structure. this shows 3 . Two sealing elements 2 are shown with the sensor structure 3 between them. The sensor structure 3 can be applied to a carrier, such as a printed circuit board. If necessary, the carrier is surrounded by one or both sealing elements 2 . is pictured in 3 also the evaluation electronics 4.

In einer Ausgestaltung ist die Sensorstruktur 1 am oder im Dichtelement 2 angeordnet ist. Dies zeigt 1.In one configuration, the sensor structure 1 is arranged on or in the sealing element 2 . this shows 1 .

Die Sensorstruktur 3 ist zweiteilig ausgestaltet mit einem ersten Teil 3i, der auf einer ersten Seite des Dichtelements 2 angeordnet ist und einem zweiten Teil 3o, der auf einer zweiten Seite des Dichtelements 2 angeordnet ist. Der erste Teil 3i ist eng gestrichelt gezeichnet, der zweite Teil 3o ist weiter gestrichelt gezeichnet. In 1 dargestellt sind die beiden Teile 3i, 3o nicht übereinanderliegend. Dies kann eine Ausgestaltung sein. Bevorzug sind die beiden Teile 3i, 3o aber direkt übereinanderliegend auf verschiedenen Seiten des Dichtelements 2 angeordnet (der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt).The sensor structure 3 is designed in two parts with a first part 3i, which is arranged on a first side of the sealing element 2, and a second part 3o, which is arranged on a second side of the sealing element 2. The first part 3i is drawn in narrow dashed lines, the second part 3o is further drawn in dashed lines. In 1 the two parts 3i, 3o are not shown one above the other. This can be an embodiment. However, the two parts 3i, 3o are preferably arranged directly one above the other on different sides of the sealing element 2 (not shown for the sake of clarity).

Die Sensorstruktur 3 ist dabei als kapazitiver, induktiver, konduktiver, optischer, akustischer, temperaturabhängiger oder (elektro-)magnetischer Sensor ausgestaltet.The sensor structure 3 is designed as a capacitive, inductive, conductive, optical, acoustic, temperature-dependent or (electro)magnetic sensor.

Konkrete Ausgestaltungen der Sensorstruktur 3 umfassen bei dem ersten Teil 3i bzw. zweiten Teil 3o eine erste bzw. zweite Elektrode, Sendespule bzw. Empfangsspule, Lichtquelle bzw. Lichtempfänger, Schallquelle bzw. Schallempfänger, Heizer bzw. Temperatursensor, Magnetfeldgenerator bzw. Magnetfeldempfänger, oder Hochfrequenzsender bzw. Hochfrequenzempfänger.Concrete configurations of the sensor structure 3 in the first part 3i or second part 3o include a first or second electrode, transmitting coil or receiving coil, light source or light receiver, sound source or sound receiver, heater or temperature sensor, magnetic field generator or magnetic field receiver, or high-frequency transmitter or high-frequency receiver.

Durch Ausnutzung der entsprechenden Messprinzipien ist es möglich eine Leckage des Dichtelements 2 zu erkennen. Konkret wird also eine Messung der Kapazität zwischen zwei oder mehreren Elektroden (Permeabilität/Permittivität des Mediums), zwischen einer Elektrode und einem Flansch, die Leitfähigkeit zwischen zwei oder mehreren Elektroden, Schallaufzeit, optischen Trübung, optische Brechung, thermische Leitfähigkeit, Änderung in einer Mikrowellenleitung / Mikrowellenresonator oder eine Änderung des Magnetfeldes oder eines magnetische-induktiven Feldes durchgeführt.By using the corresponding measurement principles, it is possible to detect a leak in the sealing element 2 . Specifically, a measurement of the capacitance between two or more electrodes (permeability/permittivity of the medium), between an electrode and a flange, the conductivity between two or more electrodes, sound propagation time, optical turbidity, optical refraction, thermal conductivity, change in a microwave line / Microwave resonator or a change in the magnetic field or a magnetic-inductive field.

In einer Ausgestaltung ist die Sensorstruktur 3 als kapazitiver Sensor ausgestaltet. Die beiden Teile der Sensorstruktur sind zwei Elektroden, die kreisförmig auf verschiedenen Seiten des Dichtelements 2 angebracht sind. Das Dichtelement 2 wirkt als Dielektrikum. Ist das Dichtelement 2 intakt, wird eine bestimmte Kapazität gemessen. Ist hingegen das Dichtelement 2 kaputt, dringt Medium hindurch, das „Dielektrikum“ hat sich verändert und es wird eine veränderte Kapazität gemessen.In one configuration, the sensor structure 3 is designed as a capacitive sensor. The two parts of the sensor structure are two electrodes that are attached in a circle on different sides of the sealing element 2 . The sealing element 2 acts as a dielectric. If the sealing element 2 is intact, a specific capacitance is measured. If, on the other hand, the sealing element 2 is broken, the medium penetrates, the "dielectric" has changed and a changed capacitance is measured.

Mit der grundsätzlich gleichen Anordnung können die Elektroden als Spulen verwendet werden und es kann eine Leitfähigkeit, etwa auf konduktive Weise, gemessen werden.With basically the same arrangement, the electrodes can be used as coils and conductivity can be measured, such as in a conductive manner.

Grundsätzlich relevant zur Erkennung einer Leckage ist nicht der absolute Messwert, sondern die Änderung des Messwert gegenüber einem vorherigen Zustand, etwa einem Grundzustand, der direkt nach Installation der Dichtungsstruktur 1 bestimmt wird. Beispielsweise kann eine Messung jede Stunde vorgenommen werden. Verändert sich der Messwert stündlich, kann auch eine Leckage geschlossen werden.It is not the absolute measured value that is fundamentally relevant for detecting a leak, but rather the change in the measured value compared to a previous state, for example a basic state that is determined directly after installation of the sealing structure 1 . For example, a measurement can be taken every hour. If the measured value changes every hour, a leak can also be closed.

Neben der Leckageerkennung am Dichtelement kann somit auch ein veränderter Abstand zwischen den Verbindungselementen 10 oder der Austritt von Medium direkt erkannt werden.In addition to detecting leakage on the sealing element, a changed distance between the connecting elements 10 or the escape of medium can also be detected directly.

Die folgenden Figuren umfassen Anwendungen der beanspruchten Dichtungsstruktur 1.The following figures include applications of the claimed sealing structure 1.

Die 4 zeigt die Anwendung der Dichtungsstruktur 1 zwischen einem Tankcontainer 20 und einem Auslassventil 10. Ebenso möglich sich Anwendungen bei einem Tankauflieger, Flexitank oder Intermediate Bulk Container.the 4 shows the application of the sealing structure 1 between a tank container 20 and an outlet valve 10. Applications in a tank trailer, flexitank or intermediate bulk container are also possible.

5 zeigt ein Auslassventil 21 eines Containers 20 aus 4 mit einer Dichtungsstruktur 1, die auf der rechten Seite der Figur abgebildet ist. Die Dichtungsstruktur 1 umfasst das Dichtelement 2, hier eine Flachdichtung. Zu sehen sind die Löcher 6 und der erste Teil 3i der Sensorstruktur 3. Die Dichtungsstruktur 1 wird an der Stelle des Ventils 21 angeordnet, die mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet ist. Der davon linke Teil ragt aus dem Container 20 heraus, der davon rechte Teil ist im Container 20 angeordnet. Das Ventil 21 ist mittels des Verbindungsstücks 10 an den Container 20 angeschraubt, wobei die Dichtungsstruktur 1 ein Auslaufen von Medium aus dem Container verhindert. Sollte das Dichtelement 2 defekt sein, kann ein Auslaufen von Medium aus dem Container 20 mittels der integrierten Sensorstruktur 3 rechtzeitig erkannt werden und ein entsprechendes Warnsignal weitergegeben werden. 5 shows an outlet valve 21 of a container 20 from 4 with a sealing structure 1 shown on the right side of the figure. The sealing structure 1 includes the sealing element 2, here a flat gasket. The holes 6 and the first part 3i of the sensor structure 3 can be seen. The part on the left protrudes from the container 20 , the part on the right is arranged in the container 20 . The valve 21 is screwed to the container 20 by means of the connecting piece 10, the sealing structure 1 preventing leakage of medium from the container. Should the sealing element 2 be defective, a leakage of medium from the container 20 can be detected in good time by means of the integrated sensor structure 3 and a corresponding warning signal can be passed on.

Grundsätzlich kann die Dichtungsstruktur 1 wie oben erwähnt bei verschiedenen Arten von Dichtungen verwendet werden. 5 zeigt weitere Dichtelemente 2, nämlich von links nach rechts eine Formdichtung, zwei Flachdichtungen und einen O-Ring. Diese können in verschiedenen Bereichen Anwendung finden. 5 zeigt lediglich ein Beispiel. Der O-Ring kann am Auslassventil innerhalb des Tanks auf Höhe der Feder Anwendung finden. Das Auslassventil ist aus verschiedenen Teilen zusammengebaut und wird Mittels Schrauben zusammengehalten. An den Verbindungsstücken finden etwa die Flachdichtungen Anwendung. Die Formdichtung kann an einem Absperrhahn im Innern des Ventils 21 Anwendung finden.In principle, as mentioned above, the sealing structure 1 can be used in various types of seals. 5 shows further sealing elements 2, namely from left to right a molded seal, two flat seals and an O-ring. These can be used in various areas. 5 only shows an example. The O-ring can be used on the outlet valve inside the tank at the level of the spring. The outlet valve is assembled from different parts and is held together by means of screws. For example, flat gaskets are used on the connecting pieces. The molded seal can be found on a stopcock inside the valve 21 application.

6 zeigt die Anwendung der Dichtungsstruktur 1 zwischen einem Flansch und einer Armatur 30. Der Flansch bzw. das entsprechende Gegenstück an der Armatur sind dabei die „Verbindungstruktur 10“. 6 shows the application of the sealing structure 1 between a flange and a fitting 30. The flange or the corresponding counterpart on the fitting are the “connecting structure 10”.

Die Anwendung der Dichtungsstruktur 1 zwischen zwei Behältnissen, insbesondere zwischen zwei Flanschen 11 oder Rohren 10 oder zwischen einem Flansch und einem Rohrabschnitt, zeigt die 2.The application of the sealing structure 1 between two containers, in particular between two flanges 11 or pipes 10 or between a flange and a pipe section, shows the 2 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Dichtungsstruktursealing structure
22
Dichtelementsealing element
33
Sensorstruktursensor structure
3i3i
erster Teil von 3first part of 3
3o3o
zweiter Teil von 3second part of 3
44
Auswerteeinheitevaluation unit
55
Energieversorgungseinheitpower supply unit
66
LochHole
1010
Verbindungsstückconnector
1111
Flanschflange
2020
ContainerContainer
2121
Auslassventiloutlet valve
2222
Ort der Anbringung von 1 an 21Place of attachment from 1 to 21
3030
Wechselarmaturretractable fitting

Claims (15)

Dichtungsstruktur (1) für die Schnittstelle zwischen zwei Verbindungsstücken (10), wobei durch die Verbindungsstücke (10) Medium fließt oder strömt, umfassend - zumindest ein Dichtelement (2), das zwischen den beiden Verbindungsstücken (10) anordenbar ist, - eine Sensorstruktur (3), die dazu ausgestaltet ist, das Medium zu detektieren, und ein damit korreliertes Messsignal auszugeben, wobei die Sensorstruktur (3) mit dem Dichtelement (2) in Mediumkontakt steht, wenn das Dichtelement (2) undicht ist, und - eine Auswerteeinheit (4), die mit der Sensorstruktur (3) elektrisch verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, das Messsignal zu verarbeiten.Sealing structure (1) for the interface between two connecting pieces (10), through which connecting pieces (10) medium flows or flows, comprising - at least one sealing element (2) which can be arranged between the two connecting pieces (10), - a sensor structure (3) which is designed to detect the medium and to output a measurement signal correlated therewith, the sensor structure (3) being in medium contact with the sealing element (2) if the sealing element (2) is leaking, and - an evaluation unit (4) which is electrically connected to the sensor structure (3) and is designed to process the measurement signal. Dichtungsstruktur (1) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem zumindest einen Dichtelement (2) um eine Flachdichtung, eine Formdichtung oder einen O-Ring handelt.Seal structure (1) after claim 1 , wherein the at least one sealing element (2) is a flat gasket, a molded gasket or an O-ring. Dichtungsstruktur (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensorstruktur (3) als Zwischenelement ausgestaltet ist und zwischen den beiden Verbindungsstücken (10) angeordnet ist.Seal structure (1) after claim 1 or 2 , wherein the sensor structure (3) is designed as an intermediate element and is arranged between the two connecting pieces (10). Dichtungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sensorstruktur (3) am oder im Dichtelement (2) angeordnet ist.Sealing structure (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the sensor structure (3) is arranged on or in the sealing element (2). Dichtungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die zwei Dichtelemente (2) umfasst und die Sensorstruktur (3) zwischen den Dichtelementen (2) angeordnet ist.Sealing structure (1) according to one of Claims 1 until 3 , which comprises two sealing elements (2) and the sensor structure (3) is arranged between the sealing elements (2). Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorstruktur (3) als kapazitiver, induktiver, konduktiver, optischer, akustischer, temperaturabhängiger oder (elektro-)magnetischer Sensor ausgestaltet ist.Sealing structure (1) according to one of the preceding claims, wherein the sensor structure (3) is designed as a capacitive, inductive, conductive, optical, acoustic, temperature-dependent or (electro)magnetic sensor. Dichtungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sensorstruktur (3) zweiteilig ausgestaltet ist mit einem ersten Teil (3i), der auf einer ersten Seite des Dichtelements (2) angeordnet ist und einem zweiten Teil (3o), der auf einer zweiten Seite des Dichtelements (2) angeordnet ist.Sealing structure (1) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the sensor structure (3) is designed in two parts with a first part (3i) which is arranged on a first side of the sealing element (2) and a second part (3o) which is arranged on a second side of the sealing element (2). . Dichtungsstruktur (1) nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem ersten Teil (3i) bzw. zweiten Teil (3o) um eine erste bzw. zweite Elektrode, Sendespule bzw. Empfangsspule, Lichtquelle bzw. Lichtempfänger, Schallquelle bzw. Schallempfänger, Heizer bzw. Temperatursensor, Magnetfeldgenerator bzw. Magnetfeldempfänger, oder Hochfrequenzsender bzw. Hochfrequenzempfänger handelt.Seal structure (1) after claim 7 , the first part (3i) or second part (3o) being a first or second electrode, transmitting coil or receiving coil, light source or light receiver, sound source or sound receiver, heater or temperature sensor, magnetic field generator or magnetic field receiver , or high-frequency transmitter or high-frequency receiver. Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (4) beim Überschreiten des Messsignals über einen Schwellenwert ein Warnsignal ausgibt.Sealing structure (1) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit (4) emits a warning signal when the measurement signal exceeds a threshold value. Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Auswerteeinheit (4) das Messsignal und/oder das Warnsignal an eine übergeordnete Einheit, insbesondere drahtlos, überträgt.Sealing structure (1) according to one of the preceding claims, in particular according to claim 9 , wherein the evaluation unit (4) transmits the measurement signal and/or the warning signal to a higher-level unit, in particular wirelessly. Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, die eine Energieversorgungseinheit (5) zur Versorgung der Sensorstruktur und die Auswerteeinheit mit Energie, wobei die Energieversorgungseinheit ein/e Netzteil, Batterie, Akku, Solarzelle, oder Vibrationsgenerator umfasst.Sealing structure (1) according to one of the preceding claims, which comprises an energy supply unit (5) for supplying the sensor structure and the evaluation unit with energy, the energy supply unit comprising a power pack, battery, accumulator, solar cell or vibration generator. Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend die beiden Verbindungsstücke (10).Sealing structure (1) according to any one of the preceding claims, further comprising the two connecting pieces (10). Anwendung der Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Anspräche, zwischen einem Tankcontainer (20), Tankauflieger, Flexitank oder Intermediate Bulk Container und einem Auslassventil.Use of the sealing structure (1) according to any one of the preceding claims between a tank container (20), tank trailer, flexitank or intermediate bulk container and an outlet valve. Anwendung der Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Anspräche, zwischen einem Flansch und einer Armatur (30).Application of the sealing structure (1) according to any one of the preceding claims, between a flange and a fitting (30). Anwendung der Dichtungsstruktur (1) nach einem der vorherigen Anspräche, zwischen zwei Behältnissen, insbesondere zwischen zwei Flanschen oder Rohren oder zwischen einem Flansch und einem Rohrabschnitt.Application of the sealing structure (1) according to one of the preceding claims between two containers, in particular between two flanges or pipes or between a flange and a pipe section.
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