DE10254120B3

DE10254120B3 - Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10254120B3
Application number: DE2002154120
Authority: DE
Inventors: Uwe Meier; Guido KÄMMER; Roland Berger
Original assignee: Duerr Somac GmbH
Current assignee: Duerr Somac GmbH
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: EP1585952A2; WO2004046675A2; WO2004046675A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, bei dem die zu prüfende Anlage mit einem Gas unter Überdruck beaufschlagt wird. DOLLAR A Gemäß der Aufgabe der Erfindung soll ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung geschaffen werden, das einen wesentlich kleineren Aufwand für den Betrieb des Verfahrens erfordert und doch alle Lecks ermittelt, deren Größe Auswirkungen auf die Umwelt und Gesundheit haben. Erfindungsgemäß werden nach der ersten Messung die Adapter 7; 8 einer Füll- und Messeinrichtung von der Klimaanlage getrennt; nach einem längeren Zeitraum die Adapter 7; 8 einer zweiten Messeinrichtung mit der Klimaanlage verbunden und deren Messwerte mit den Messwerten der ersten Messung verglichen; anschließend die Klimaanlage entlüftet und von den Adaptern 7; 8 der zweiten Messeinrichtung getrennt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, bei dem die zu prüfende Anlage mit einem Gas unter Überdruck beaufschlagt wird, nach einer Beruhigungsphase der Überdruck gemessen und gespeichert wird, nach einer Zeit der Überdruck erneut gemessen und gespeichert und aus der Differenz der gespeicherten Werte der Grad der Dichtheit abgeleitet wird.

Zur Prüfung der Dichtheit von Behältnissen ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein gasdichtes Bezugsbehältnis mit einer Druckgasquelle verbunden und in diesem der gleiche Gasdruck wie in dem zu prüfenden Behältnis erzeugt wird. Anschließend wird die Änderung der Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in dem zu prüfenden Behältnis und dem Bezugsbehältnis bestimmt, nachdem die Verbindung zwischen dem zu prüfenden Behältnis und der Gasquelle unterbrochen worden ist. Als Gas wird Luft verwendet. Die Druckdifferenz wird mehrmals in zeitlichen Abständen bestimmt. ( DE 29 07 234 A1 ).

Durch dieses Verfahren lassen sich insbesondere Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, die während des Befüllprozesses der Kraftfahrzeuge geprüft werden müssen, nicht mit ausreichender Genauigkeit prüfen. Mit diesem Verfahren können nur verhältnismäßig große Lecks erkannt werden. Zum Schutz der Umwelt und der Gesundheit müssen aber Lecks erkannt werden, die bereits eine geringe Menge des Kältemittels, insbesondere des Kältemittels R 134a, entweichen lassen.

Zur Prüfung der Dichtheit von Heizkörpern ist eine Prüfanlage bekannt, bei der die Heizkörper in einer Prüf- bzw. Fertigungsanlage mit Druck beaufschlagt und dann sofort weitertransportiert werden, ohne das Ergebnis der Druckmessung abzuwarten. Der für die Druckmessung verwendete Drucksensor verbleibt beim Weitertransport des Heizkörpers mit diesem verbunden und ist seinerseits durch eine flexible Signalleitung mit dem stationären Hauptteil der Druckmesseinrichtung verbunden. Dadurch kann die Druckmessung nur über einen Zeitraum von zwei bis zehn Sekunden erfolgen. Damit können nur größere Lecks erkannt werden. Um die Druckmessung über einen größeren Streckenabschnitt durchzuführen, werden deren Messsignale drahtlos zum stationären Hauptteil der Druckmesseinrichtung übertragen. Die dafür erforderliche portable Vorrichtung muss aufwändig zum Ursprungsort zurückbefördert werden. Außerdem ist eine große Anzahl portabler Vorrichtungen erforderlich ( DE 197 14 601 A1 ).

Weiterhin ist ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kraftfahrzeug-Klimaanlagen bekannt, nach dem ein dichtes Referenzvolumen mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird, wie die Kraftfahrzeug-Klimaanlage und die Druckdifferenzen zwischen Kraftfahrzeug-Klimaanlage und Referenzvolumen gemessen werden. Das Verfahren arbeitet mit Druckluft und verwendet einen Druck von 10 bis 20 bar. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist als Portable ausgebildet und mit einem Mikroprozessor, einem Akku und einer Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung versehen. Die portable Vorrichtung wird auf einem Produktionsfließband an einer Stelle am Kraftfahrzeug, das gerade hergestellt wird, angebracht und an einer anderen Stelle nach Beendigung des Messprozesses wieder entfernt. Die Messwerte werden drahtlos an eine Basisstation übertragen, die die Befüllung der Klimaanlage mit Kältemittel steuert. Die portable Vorrichtung muss nach der Entnahme aus dem geprüften Kraftfahrzeug wieder zum Ursprungsort zurückbefördert werden. ( DE 197 37 869 A1 ).

Nach diesem Verfahren werden alle die Lecks ermittelt, deren Größe Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben. Jedoch bedarf es dafür einer großen Anzahl portabler Vorrichtungen, Sende- und Empfangseinrichtungen für die Messwerte sowie einer aufwändigen Rückführeinrichtung für die portablen Vorrichtungen an den Ursprungsort.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen zu schaffen, das alle die Lecks ermittelt, deren Größe Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben, jedoch einen wesentlich kleineren Aufwand für den Betrieb des Verfahrens erfordert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte des Patentanspruches 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 4 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Lösung nach Patentanspruch 1.

Durch die Trennung der Adapter einer Füll- und Messeinrichtung nach der ersten Messung von der Klimaanlage wird das herzustellende Kraftfahrzeug durch das Produktionsfließband ohne bei der weiteren Verarbeitung auf den anschließenden Stationen störenden Geräten zu der Station der zweiten Messung gefördert. Dort werden die Adapter der zweiten Messeinrichtung mit der Klimaanlage verbunden und die zweite Messung ausgeführt sowie nach deren Beendigung die Klimaanlage entlüftet und von den Adaptern getrennt. Durch die jeweilige Trennung von den Adaptern der Messeinrichtungen ist die Zeitdauer zwischen beiden Messungen variabel und nur durch die Position der zweiten Messeinrichtung bestimmt. Da die Werte beider Messeinrichtungen in das Datennetz des Produktionsfließbandes eingegeben werden und dort für den folgenden Befüllvorgang der Klimaanlage mit Kältemittel ausgewertet werden, bedarf es außer des Datentransfers keinerlei anderer Transporte. Außer den beiden stationären Messstationen sind keine weiteren Messvorrichtungen und drahtlosen Datenübertragungseinrichtungen erforderlich.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Leitungsplan einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges und einer Füll- und Messeinrichtung.
Die Klimaanlage besteht aus einem Kompressor 1, einem Verdampfer 2, einem Expansionsventil 3 und einem Kondensator 4. An der Hochdruckseite und der Niederdruckseite des Kompressors 1 sind in den Kreislauf je ein selbstschließendes Füllventil 5; 6 geschaltet. Die Füll- und Messeinrichtung für die erste Messung besteht aus zwei Adaptern 7; 8 für die Füllventile 5; 6. Die Zuleitungen zu den Adaptern 7;8 sind zusammengeführt zu einer Druckleitung 9, die zur Basisstation 10 führt. In diese Druckleitung 9 ist ein Absperrventil 11 geschaltet. Weiterhin ist in die Zuleitungen zu den Adaptern 7; 8 ein Entlüftungsventil 12 geschaltet. Nahe zu den Adaptern 7;8 sind in deren Zuleitungen Messsonden von Messgeräten 13; 14 für Druck und Temperatur angeordnet, deren Messwertkabel zur Basisstation 10 geführt sind.
Für die zweite Messung bedarf es keiner Füllfunktion, sodass dort nur eine Messeinrichtung mit Entlüftungsventil 12, wie oben beschrieben, angeordnet ist. Deren Messwertkabel sind zu einer weiteren Basisstation 10 geführt.
In einer Füllstation werden die Adapter 7;8 der Füll- und Messeinrichtung mit den Füllventilen 5;6 der Klimaanlage verbunden. Danach wird das Absperrventil 11 in der Druckleitung 9 geöffnet und die Klimaanlage über die Hoch- und die Niederdruckseite mit getrockneter Luft bis zum Solldruck gefüllt. Anschließend wird das Absperrventil 11 geschlossen. Nach dem Druck- und Temperaturausgleich werden Druck und Temperatur zum ersten Mal gemessen und zusammen mit der Fahrzeugidentifikation und dem Zeitpunkt über die Basisstation 10 in dem Datennetz des Produktionsfließbandes gespeichert. Jetzt werden die Adapter 7; 8 der Füll- and Messvorrichtung von den Füllventilen 5; 6 der Klimaanlage gelöst. Das herzustellende Kraftfahrzeug durchläuft eine Anzahl von Arbeitsstationen, in denen verschiedene andere Baugruppen an dem herzustellenden Kraftfahrzeug montiert werden. Nach einem Zeitraum von etwa 20 Minuten ist am Produktionsfließband eine Messstation für eine zweite Messung vorgesehen. Dort werden die Adapter 7; 8 der zweiten Messvorrichtung mit den Füllventilen 5; 6 der Klimaanlage verbunden. Nach einem Druck- und Temperaturausgleich werden Druck und Temperatur ein zweites Mal gemessen und zusammen mit Fahrzeugidentifikation und Zeitpunkt über die Basisstation 10 in dem Datennetz des Produktionsfließbandes gespeichert.
Aus diesen Werten wird im Datennetz die Leckrate errechnet und die Entscheidung über Befüllung mit Kältemittel oder Nacharbeit an der Klimaanlage getroffen. Nach den Messungen wird die Klimaanlage entlüftet.
Je nach zu prüfender Klimaanlage kann die Zeitdauer zwischen erster und zweiter Messung variiert werden. Auch wird der Solldruck an die Druckbelastbarkeit der jeweiligen Klimaanlage anzupassen sein.

1: Kompressor
2: Verdampfer
3: Expansionsventil
4: Kondensator
5: Füllventil
6: Füllventil
7: Adapter
8: Adapter
9: Druckleitung
10: Basisstation
11: Absperrventil
12: Entlüftungsventil
13: Messgerät für Druck
14: Messgerät für Temperatur

Claims

Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Kältemaschinen, insbesondere Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, bei dem die zu prüfende Anlage mit einem Gas unter Überdruck beaufschlagt wird, nach einer Beruhigungsphase der Überdruck gemessen und gespeichert wird, nach einer Zeit der Überdruck erneut gemessen und gespeichert wird und aus der Differenz der gespeicherten Werte der Grad der Dichtheit abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Messung die Adapter (7; 8) einer Füll- und Messeinrichtung von der Klimaanlage getrennt werden; nach einem längeren Zeitraum die Adapter (7; 8) einer zweiten Messeinrichtung mit der wage verbunden werden und deren Messwerte mit den Messwerten der ersten Messung verglichen werden; anschließend die Klimaanlage entlüftet und von den Adaptern (7; 8) der zweiten Messeinrichtung getrennt wird.
Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum zwischen der ersten und der zweiten Messung mindestens 20 Minuten beträgt.
Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum zwischen der ersten und der zweiten Messung etwa 30 Minuten beträgt.
Verfahren zur Dichtheitsprüfung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messdruck 10 bis 20 bar beträgt.