DE112020004413T5

DE112020004413T5 - Schnüffelsonde und Lecksuchgerät

Info

Publication number: DE112020004413T5
Application number: DE112020004413.0T
Authority: DE
Inventors: Julien COULOMB; Cyrille Nomine
Original assignee: Pfeiffer Vacuum SAS
Current assignee: Pfeiffer Vacuum SAS
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JP2022549193A; US20220291071A1; FR3101145A1; WO2021052879A1; FR3101145B1

Abstract

Eine Schnüffelsonde (3) für ein Lecksuchgerät zur Überwachung der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts mit einem Spürgas umfasst ein Endstück (14), das in Form eines starren Rohrs ausgebildet ist, ein Gehäuse (15), ein Verbindungsglied (161), das das Endstück (14) mit dem Gehäuse (15) verbindet, und einen Beprobungskanal, der zum Beproben eines Gases an einem ersten Ende (25) des Endstücks (14) konfiguriert ist. Das Verbindungsglied (161) umfasst einen Hauptkörper, der elastisch verformbar ist, so dass er eine verformte Position annehmen kann, wodurch ermöglicht wird, dass das Endstück (14) schwenkt, wenn eine Kraft darauf einwirkt, und in die Ausgangsruheposition zurückkehrt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schnüffelsonde und auf ein Lecksuchgerät zur Überwachung der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts mit einem Spürgas.
Ein bekanntes Verfahren zur Überwachung der Dichtheit eines Objekts besteht in der Durchführung eines Tests, bei dem ein Spürgas „geschnüffelt“ wird. Ein mit einer Schnüffelsonde verbundenes Lecksuchgerät wird dazu verwendet, mögliches Vorliegen des Spürgases um ein mit einem im Allgemeinen druckbeaufschlagten Spürgas gefülltes zu prüfendes Objekt herum ausfindig zu machen. Dieses Verfahren beinhaltet das Detektieren des Wegs des Spürgases durch potentielle Undichtigkeiten aus dem zu prüfenden Objekt. Die Suche erfolgt durch Bewegen des Endes der Schnüffelsonde um das zu prüfende Objekt herum, insbesondere an den Bereichen, die Schwachstellen hinsichtlich Dichtheit haben können, wie z. B. um die Dichtungen herum.
Es können jedoch unerwünschte mechanische Spannungen während der Suche auf die Sonde einwirken. Insbesondere kann das Endstückrohr hängen bleiben und verschiedenen Arten von mechanischen Belastungen, wie z. B. Verdrehen, Zerreißen, Zerdrücken usw., ausgesetzt werden. Diese Spannungen werden durch einen Hebelarmeffekt verstärkt und können dazu führen, dass die Sonde beschädigt oder sogar zerbrochen wird.
Eine Lösung besteht darin, ein Endstück in Form eines flexiblen Rohrs auszuführen. Jedoch wird durch die fehlende Steifigkeit die Positionierung erschwert. Beispielsweise ist es nicht möglich, eine Undichtigkeit mit nur einer Hand zu orten, und es ist nahezu unmöglich, eine Detektionszone mit Genauigkeit festzulegen.
Eine weitere Lösung besteht in der Verwendung eines Endstücks, das aus verformbaren Messing hergestellt ist. Dies sorgt dafür, dass das Endstück gewisse mechanische Spannungen absorbieren kann. Diese Lösung ist jedoch nicht komplett zufriedenstellend, da die Positionierung der Sonde, obgleich sie erleichtert wird, nicht so leicht und präzise wie bei einem starren Endstück ist. Darüber hinaus macht es diese Methode erforderlich, dass der Benutzer das Endstück nach jedem Gebrauch manuell wieder in Form bringt.
Die vorliegende Erfindung hat somit das Ziel, eine verbesserte Schnüffelsonde vorzuschlagen, die einen oben erwähnten Nachteil des Stands der Technik zumindest zum Teil gelöst.
Dazu ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Schnüffelsonde für ein Lecksuchgerät zur Überwachung der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts mit einem Spürgas, wobei die Schnüffelsonde Folgendes umfasst:

- ein Endstück, das in Form eines starren Rohrs ausgebildet ist,
- ein Gehäuse,
- ein Verbindungsglied, das das Endstück mit dem Gehäuse verbindet, und
- einen Beprobungskanal, der zum Beproben eines Gases an einem ersten Ende des Endstücks konfiguriert ist,

Dadurch werden die Kräfte, die auf das Verbindungsglied zwischen dem Endstück und dem Gehäuse während der Suche nach Undichtigkeiten einwirken können, ohne Verlust der Starrheit an dem Endstück reduziert. Dadurch, dass die Schnüffelsonde während des Gebrauchs verdreht werden kann, wird eine einfache Manipulation gestattet und Zugang zu gewissen Untersuchungsbereichen, die mit einer nicht verformbaren Sonde möglicherweise nicht zugänglich sind, ermöglicht.
Die Schnüffelsonde kann ferner ein oder mehrere der hier nachstehend beschriebenen Merkmale alleine oder in Kombination umfassen.
Das Verbindungsglied kann dazu konfiguriert sein, zu gestatten, dass das Endstück um die Ausgangsruheposition in einem Kegelspitzenwinkel von mehr als 20°, wie z. B. mehr als 40°, schwenkt. Das Verbindungsglied kann dazu konfiguriert sein, zu gestatten, dass das Endstück um die Ausgangsruheposition in einem Kegelspitzenwinkel von weniger als 200°, wie z. B. weniger als 180°, schwenkt. Ein Bereich für den Kegelspitzenwinkel von mehr als 20° und weniger als 200°, wie z. B. mehr als 40° und weniger als 180°, gestattet gute Einsatzflexibilität.
Das Verbindungsglied kann eine allgemeine Form aufweisen, die an der Seite einer Einlassöffnung des Verbindungsglieds verdünnt ist. Die Form hilft also dabei, ein Verbindungsglied zu erhalten, das zwischen der verfolgten Position und der Ausgangsruheposition elastisch verformbar ist.
Der Hauptkörper kann aus einem einzigen Kunststoff- oder elastomeren Material, wie z. B. einem EPDM-Material, hergestellt sein. Dieses Material ermöglicht das Erhalten eines Verbindungsglieds, das ohne Weiteres zwischen der verformten Position und der Ausgangsruheposition elastisch verformbar ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie einfach zu implementieren und kostengünstig ist.
Der Hauptkörper kann aus mindestens zwei Materialien mit unterschiedlicher jeweiliger Härte hergestellt sein.
Das Verbindungsglied kann einen Metalleinsatz umfassen, der dazu konfiguriert ist, durch Montage mit einem zweiten Ende des Endstücks zusammenzuwirken. Der Einsatz ermöglicht die Erleichterung der Montage des Endstücks.
Der Hauptkörper des Verbindungsglieds kann um den Einsatz herum angeformt sein.
Mindestens ein radialer Ausschnitt, beispielsweise in Form eines kreisförmigen Sektors oder eines gebogenen Streifens (schmaler), kann in dem Hauptkörper des Verbindungsglieds um den Beprobungskanal herum ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Hauptkörper des Verbindungsglieds aus einem flexiblen Metallrohr oder einem Balg oder einer Feder hergestellt sein.
Die Schnüffelsonde kann einen Filter umfassen, der ein Filterelement umfasst, das in einem Träger des Filters angeordnet ist, wobei der Filter in einer Vertiefung des Hauptkörpers des Verbindungsglieds angeordnet ist, wobei die Vertiefung und der Filter komplementäre Dichtungsmittel umfassen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die komplementären Dichtungsmittel durch eine kegelstumpfförmige Lippe der Vertiefung gebildet, deren schräge Wände mit einem Einlassrohr des Trägers des Filters zusammenwirken und deren Spitze in das Einlassrohr eingeführt ist. Dieses Zusammenwirken ermöglicht eine Verbesserung der Dichtheit des Beprobungskanals an der Verbindungsstelle zwischen dem Hauptkörper und dem Filter, insbesondere zur Sicherstellung, dass die Verbindung dicht ist, selbst wenn das Verbindungsglied verformt wird, und zur Sicherstellung von besserem Strömen der Gase, insbesondere um das Spürgas nicht in dem Verbindungsglied zurückzuhalten.
Das Verbindungsglied und das Gehäuse können komplementäre Montagemittel umfassen, die ein Innengewinde, das in einer Basis des Hauptkörpers des Verbindungsglieds ausgebildet ist, und einen mit einem Gewinde versehenen Vorsprung, der von dem Gehäuse gebildet wird, umfassen, wobei das Innengewinde dazu konfiguriert ist, mit dem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung zusammenzuwirken.
Es ist auch möglich, dafür zu sorgen, dass die komplementären Montagemittel so konfiguriert sind, dass sie sich lösen, wenn der Winkel, der zwischen der Achse des Endstücks in der verformten Position des Verbindungsglieds und der Achse des Endstücks in der Ruheposition gebildet wird, einen Winkelschwellenwert überschreitet. Der Winkelschwellenwert ist beispielsweise größer gleich 100°. Diese komplementären Montagemittel, die sich im Falle übermäßiger Verformung lösen können, ermöglichen, dass das Zerbrechen der Sonde vermieden wird.
Die Schnüffelsonde kann einen Strömungsbegrenzer umfassen, der in einem Montageteil befestigt ist, wobei dieses Teil selbst in dem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung befestigt ist, wobei das Montageteil ein Auslassrohr des Filters aufnimmt.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Lecksuchgerät, das eine Basiseinheit umfasst, die eine Pumpvorrichtung und mindestens eine Gasanalyseeinheit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schnüffelsonde gemäß obiger Beschreibung umfasst, die mit der Basiseinheit verbunden ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Lektüre der folgenden detaillierten und keineswegs einschränkenden Beschreibung einer bestimmten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich; in den Zeichnungen zeigen:

[1] eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Lecksuchgerät,
[2] eine perspektivische Ansicht einer Schnüffelsonde des Lecksuchgeräts von 1 in der Ausgangsruheposition,
[3] eine auseinandergezogene Ansicht der Schnüffelsonde von 2,
[4] eine Ansicht der Schnüffelsonde von 2 in der verformten Position,
[5] eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Verbindungsglied der Schnüffelsonde von 2,
[6] eine Ansicht des Verbindungsglieds von 5, wobei ein Hauptkörper transparent dargestellt wird,
[7] eine Ansicht im Längsschnitt eines mittigen Details der Schnüffelsonde von 2,
[8] eine Ansicht im Längsschnitt eines Details eines Endes der Schnüffelsonde von 2,
[9a] eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für das Verbindungsglied,
[9b] eine perspektivische Ansicht einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels für das Verbindungsglied,
[10] eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels für das Verbindungsglied, wobei ein Hauptkörper transparent dargestellt wird,
[11] eine stark schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels für die Schnüffelsonde.

In diesen Figuren haben identische Elemente dieselben Bezugszeichen.
Die folgenden Ausführungsformen sind Beispiele. Obgleich die Beschreibung auf eine oder mehrere Ausführungsformen Bezug nimmt, bedeutet dies nicht zwangsläufig, dass sich jede Bezugnahme auf dieselbe Ausführungsform richtet oder dass die Merkmale lediglich auf nur eine Ausführungsform zutreffen. Einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsformen können auch kombiniert oder ausgetauscht werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen.
Ein „stromaufwärtiges“ Element soll als ein Element verstanden werden, das in Bezug auf die Strömungsrichtung des Gases, das gepumpt werden soll, vor einem anderen kommt. Im Gegensatz dazu soll ein „stromabwärtiges“ Element als ein Element verstanden werden, das in Bezug auf die Strömungsrichtung des Gases, das gepumpt werden soll, nach einem anderen kommt.
1 zeigt ein Beispiel für ein Lecksuchgerät 1 zur Überwachung der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts mit einem Spürgas.
Das Lecksuchgerät 1 umfasst eine Basiseinheit 2 und eine Schnüffelsonde 3, die mit einem Detektionseinlass 4 der Basiseinheit 2 verbunden ist, beispielsweise durch ein flexibles Rohr 5, wodurch die gepumpten Gase von der Schnüffelsonde 3 zu der Basiseinheit 2 strömen können (die Strömungsrichtung des Gases, das gepumpt werden soll, wird in 1 durch die Pfeile gezeigt).
Die Basiseinheit 2 umfasst beispielsweise eine Pumpvorrichtung 6 und mindestens eine Gasanalyseeinheit 7. Die Pumpvorrichtung 6 umfasst beispielsweise eine Turbomolekularvakuumpumpe 8 und eine Vorvakuumpumpe 9, die durch einen ersten Kanal 10, der mit einem ersten Sperrventil 10a versehen ist, mit dem Ausgang der Turbomolekularvakuumpumpe 8 verbunden ist.
Der Detektionseinlass 4 der Basiseinheit 2 steht mit einem Eingang der Turbomolekularvakuumpumpe 8, beispielsweise an einer Stufe der Turbomolekularvakuumpumpe 8, in Verbindung. Es gibt beispielsweise mehrere Probenahmeventile 11a, 11b, die mit einem einzigen Eingang der Turbomolekularvakuumpumpe 8 verbunden sind, wobei jedes einem jeweiligen Strömungsbegrenzer 11c, 11d zugeordnet ist. Die Strömungsbegrenzer 11c, 11d ermöglichen die Steuerung der Durchsatzrate von in die Turbomolekularvakuumpumpe strömendem Gas. Sie sind verschieden, um eine Anpassung des Probenahmestroms an die Höhe der Leckrate durch Wählen der Öffnung eines der zwei Probenahmeventile 11a, 11b zu ermöglichen.
Das mindestens eine Probennahmeventil 11a, 11b ist mit einem Bypass eines zweiten Kanals 12, der zwischen dem Detektionseinlass 4 der Basiseinheit 2 und dem Eingang der Vorvakuumpumpe 9 angeordnet ist, verbunden. Ein zweites Sperrventil 12a ist mit dem zweiten Kanal 12 zwischen einerseits einer Abzweigung, die mit dem mindestens einen Probennahmeventil 11a, 11b und mit dem Detektionseinlass 4 verbunden ist, und andererseits einer Abzweigung, die mit dem Eingang der Vorvakuumpumpe 9 und mit dem ersten Sperrventil 10a verbunden ist, verbunden.
Die Gasanalyseeinheit 7 ist beispielsweise ein Massenspektrometer. Sie ist mit einem Einlass der Turbomolekularvakuumpumpe 8 verbunden, beispielsweise mit ihrem Eingang oder mit einer Turbomolekularstufe der Pumpe 8.
Das Lecksuchgerät 1 ermöglicht das Überwachen der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts durch Bewegen der Schnüffelsonde 3 um ein zu prüfendes Objekt herum, dessen Innenatmosphäre ein Spürgas enthält. In der Regel wird Helium oder Wasserstoff als Spürgas verwendet, da diese Gase leichter als andere Gase durch kleine Undichtigkeiten hindurchströmen, da ihre Moleküle klein und schnell sind.
Im Betrieb wird das Gas, das das zu prüfende Objekt umgibt, bei atmosphärischem Druck durch die Schnüffelsonde 3 eingesaugt. Ein Teil der zu analysierenden Gase, die das Spürgas enthalten können, wodurch eine Undichtigkeit angezeigt wird, wird von der Gasanalyseeinheit 7 beprobt.
Dazu umfasst die Schnüffelsonde 3, wie in 2 und 3 besser gezeigt wird, ein Endstück 14, ein Gehäuse 15 und ein Verbindungsglied 161, das das Endstück 14 mit dem Gehäuse 15 verbindet.
Das Endstück 14 ist in Form eines starren Rohrs (oder einer starren Stange) ausgebildet, das (oder die) beispielsweise gerade ist. Beispielsweise ist es (oder sie) aus Metall hergestellt. Es (oder sie) wird als „starr“ bezeichnet, da es (oder sie) so konstruiert ist, dass es (oder sie) sich unter Einwirkung einer, insbesondere manuell angelegten, Kraft nicht leicht verformt.
Die Schnüffelsonde 3 kann auch eine Hülse 17 und eine Kappe 18, die beispielsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, umfassen, die das Endstück 14 umgeben. Die Kappe 18 ist beispielsweise auf ein erstes Ende 25 des Endstücks 14 geschraubt (genauer in 8 gezeigt). Die Kappe 18 ist mit einer Öffnung für das Eintreten der Gase in die Sonde versehen.
Das Gehäuse 15 ist beispielsweise in verschiedenen Teilen hergestellt, insbesondere um die Montage der Komponenten zu gestatten. Es kann insbesondere zwei Halbschalen 15a, 15b, die beispielsweise in Form eines Griffs hergestellt sind, und einen Greifabschnitt 19, der die Halbschalen 15a, 15b zum Teil umgibt, umfassen, so dass ein Benutzer die Schnüffelsonde 3 ergreifen kann (3).
Das Gehäuse 15 enthält beispielsweise eine Steuereinheit und einen Speicher, die von einer Leiterplatte 20 getragen werden, zur Steuerung der elektronischen Funktionen der Schnüffelsonde 3.
Die Steuereinheit ist insbesondere mit einem Steuermodul der Basiseinheit 2 des Lecksuchgeräts 1 verbunden, beispielsweise um eine Fernsteuerung der Basiseinheit 2 zu gestatten, insbesondere zur Nullpunkteinstellung bei Grundrauschen oder zur Steuerung der Lautstärke eines Emitters der Basiseinheit 2.
Die Steuereinheit ist beispielsweise auch mit einer Benutzerschnittstelle der Schnüffelsonde 3 verbunden.
Die Benutzerschnittstelle umfasst beispielsweise einen oder mehrere Schalter, beispielsweise zur Steuerung der Basiseinheit 2, wie z. B. einen Schalter der Drucktastenart 21 a zur Nullpunkteinstellung bei Grundrauschen oder wie z. B. einen kapazitiven Sensor zur Steuerung einer oder mehrerer aufstrahlender Leuchten 22, die von dem Gehäuse 15 gestützt und von der Leiterplatte 20 mit Energie versorgt werden, oder wie z. B. einen kapazitiven Detektor 21b, der in dem Gehäuse 15, an dem Greifabschnitt 19 angeordnet und dazu konfiguriert ist, zu detektieren, dass die Schnüffelsonde 3 ergriffen wird, um einen Zyklusbeginn zu steuern, bei dem die Saugung in der Schnüffelsonde 3 aktiviert wird.
Die Benutzerschnittstelle kann auch Anzeigemittel umfassen, beispielsweise zur Anzeige von Informationen, die von der Basiseinheit 2 kommen, wie z. B. die gemessene Konzentration an Spürgas entsprechend dem Einschalten einer Reihe von LEDs, die unter einer durchsichtigen Wand 23a des Gehäuses 15 angeordnet sind, oder als eine Leuchtquelle 23b, die die Farbe wechselt, beispielsweise um den Zustand des Lecksuchgeräts 1 anzuzeigen.
Die Anzeigemittel können einen Bildschirm (nicht gezeigt), beispielsweise für eine digitale Anzeige der gemessenen Konzentration an Spürgas, umfassen oder können wie zuvor erwähnt eine oder mehrere Leuchtquellen umfassen, die es beispielsweise möglich machen, Informationen durch einen Farbcode und/oder durch die Menge an Licht und/oder Blinken anzuzeigen.
Die Kommunikationsmittel zwischen der Schnüffelsonde 3 und insbesondere zwischen der Steuereinheit der Schnüffelsonde 3 und der Basiseinheit 2 können drahtgebunden oder drahtlos sein.
Wenn die Kommunikationsmittel drahtgebunden sind, sind die elektrischen Kabel, die eine Kommunikation zwischen der Schnüffelsonde 3 und der Basiseinheit 2 einerseits und dem flexiblen Rohr 5, das das Strömen des zu pumpendem Gases gestattet, andererseits gestatten, beispielsweise mit der Schnüffelsonde 3 in einer einzigen Hülle des flexiblen Rohrs 5 verbunden, die mit einem einzigen Anschluss versehen ist, der mit einem Anschluss 24 zusammenwirkt, der komplementär mit dem Gehäuse 15 ist.
Darüber hinaus umfasst die Schnüffelsonde 3 ferner einen Beprobungskanal 13 zur Beprobung eines Gases an dem ersten Ende 25 des Endstücks 14 (7). Somit wird der Beprobungskanal 13 zum Teil von dem Endstück 14 gebildet. Er geht dann durch das Verbindungsglied 161, dann das Gehäuse 15 zu dem Anschluss 24 hindurch.
Das Verbindungsglied 161 umfasst einen Hauptkörper 281, der eine Einlassöffnung 26 und eine Auslassöffnung 27 aufweist, zwischen denen ein Teil des Beprobungskanals 13 ausgebildet ist.
Der Hauptkörper 281 ist elastisch verformbar, so dass er eine verformte Position annehmen kann, wodurch ermöglicht wird, dass das Endstück 14 schwenkt, wenn eine Kraft darauf einwirkt (4), und in die Ausgangsruheposition zurückkehrt, wenn keine Kraft angelegt wird (2).
Beispielsweise ist das Verbindungsglied 161 dazu konfiguriert, zu gestatten, dass das Endstück 14 um die Ausgangsruheposition schwenkt (ohne zu zerbrechen und ohne sich zu lösen) mit einem Kegelspitzenwinkel a von mehr als 20°, wie z. B. mehr als 40° (4). Der Kegelspitzenwinkel a beträgt beispielsweise weniger als 200°, wie z. B. weniger als 180°. Der Kegelspitzenwinkel a ist beispielsweise ein Winkel von 90°, plus oder minus 10°.
Wie in 5 genauer gezeigt wird, weist der Hauptkörper 281 beispielsweise eine allgemeine Form auf, die an der Seite der Einlassöffnung 26 verdünnt ist, wodurch sich das Verbindungsglied 161 leichter an der Seite des Endstücks 14 verformen kann.
Genauer weist der Hauptkörper 281 des Verbindungsglieds 161 beispielsweise eine kegelstumpfförmige Basis 29 und eine Nase 30, deren Durchmesser sich in der Richtung der Einlassöffnung 26 verdünnt, auf, wobei der Durchmesser der Basis 29 breiter als der Durchmesser der Nase 30 ist. Die Dicke der Basis 29 kann auch größer als die Dicke der Nase 30 sein. Die Form hilft also dabei ein Verbindungsglied 161 zu erhalten, dass zwischen der verformten Position und der Ausgangsruheposition elastisch verformbar ist.
Das Verbindungsglied 161 und das Gehäuse 15 können darüber hinaus komplementäre Montagemittel umfassen, beispielsweise durch Schrauben. Diese komplementären Montagemittel umfassen beispielsweise ein Innengewinde 31 und einen mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32. Beispielsweise ist das Innengewinde 31 in der Basis 29 des Hauptkörpers 281 des Verbindungsglieds 161 ausgebildet. Das Innengewinde 31 ist dazu konfiguriert, mit einem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32, der zu dem Gehäuse 15 komplementär ist, zusammenzuwirken (3 und 7).
Es ist auch möglich, dafür zu sorgen, dass die komplementären Montagemittel so konfiguriert sind, dass sie sich lösen, wenn der Winkel, der zwischen der Achse des Endstücks 14 in der verformten Position des Verbindungsglieds 161 und der Achse des Endstücks 14 in der Ruheposition gebildet wird, einen Winkelschwellenwert überschreitet (2). Der Winkelschwellenwert γ ist beispielsweise größer gleich 100°. Diese komplementären Montagemittel, die sich im Falle übermäßiger Verformung lösen können, ermöglichen, dass das Zerbrechen der Sonde 3 vermieden wird.
Dazu ist das Verbindungsglied 161 beispielsweise so konfiguriert, dass sich das Gewinde des mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32 aufgrund der Elastizität des Verbindungsglieds 161 von dem Innengewinde 31 löst, wenn die Verformung zu stark ist. Das Verbindungsglied 161 wird somit von dem Gehäuse 15 getrennt. Um das Endstück 14 wieder anzuschließen, muss man lediglich das Verbindungsglied 161 wieder auf den mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32 schrauben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Hauptkörper 281 des Verbindungsglieds 161 aus einem einzigen elastomeren Material, wie z. B. einem EPDM (für Ethylen-Propylen-Dien-Monomer), hergestellt. Dieses Material ermöglicht den Erhalt eines Verbindungsglieds 161, das zwischen der verformten Position und der Ausgangsruheposition ohne Weiteres elastisch verformbar ist. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass sie einfach zu implementieren und kostengünstig ist.
Darüber hinaus kann das Verbindungsglied 161, wie in 6 und 7 zu sehen ist, einen Metalleinsatz 33 umfassen.
Der Einsatz 33 ist dazu konfiguriert, durch Montage mit einem zweiten Ende 34 des Endstücks 14 zusammenzuwirken, beispielsweise durch Verschrauben.
Der Hauptkörper 281 des Verbindungsglieds 161 ist beispielsweise um den Einsatz 33 herum angeformt. Der Einsatz 33 kann des Weiteren radiale, beispielsweise ringförmige, Vorsprünge 35 umfassen, die dazu dienen, den Einsatz 33 besser in dem Hauptkörper 281 zu halten.
Der Einsatz 33 ist beispielsweise in einem Abstand zur Einlassöffnung 26 des Verbindungsglieds 161, beispielsweise stromabwärts einer zylindrischen Vertiefung 36 zur Aufnahme des Endstücks 14 angeordnet, wobei diese in dem Verbindungsglied 161 ausgebildet ist.
Der Einsatz 33 ermöglicht die Erleichterung der Montage des Endstücks 14. Er ermöglicht außerdem, dass die Seite der Einlassöffnung 26 des Verbindungsglieds 161 im Wesentlichen versteift wird, so dass die Verformung der Schnüffelsonde 3 hauptsächlich zwischen der zylindrischen Vertiefung 36 der Nase 30 und der Basis 29 erfolgen kann (4).
Weiterhin kann die Schnüffelsonde 3 mindestens einen Filter 37 umfassen, der in dem Strömungspfad der Gase angeordnet ist, um Staub auszufiltern.
Gemäß einer Ausführungsform, die in 7 deutlicher ist, umfasst der Filter 37 mindestens ein Filterelement 43, wie z. B. einen Feinfilter, der in einer Scheibe eines Trägers 38 angeordnet ist.
Der Träger 38 weist beispielsweise ein Einlassrohr 39 und ein Auslassrohr 40 auf, die von einer jeweiligen Seite der Scheibe vorragen.
Der Träger 38 ist beispielsweise zum Teil in einer Vertiefung 41 des Hauptkörpers 281 aufgenommen, die mit der Auslassöffnung 27 des Verbindungsglieds 161, in der das Innengewinde 31 ausgebildet ist, in Verbindung steht. Die Vertiefung 41 steht auch mit einem Teil 42 des Beprobungskanals 13 des Verbindungsglieds 161 in Verbindung, wobei dieser Teil zwischen dem Einsatz 33 und der Vertiefung 41 angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vertiefung 41 eine kegelstumpfförmige Lippe 44, deren schräge Wände mit dem Einlassrohr 39 des Trägers 38 des Filters 37 zusammenwirken und deren Spitze in das Einlassrohr 39 eingeführt ist. Dieses Zusammenwirken ermöglicht eine Verbesserung der Dichtheit des Beprobungskanals 13 an der Verbindungsstelle zwischen dem Hauptkörper 281 und dem Filter 37, insbesondere zur Sicherstellung, dass die Verbindung dicht ist, selbst wenn das Verbindungsglied 161 verformt wird, und zur Sicherstellung von besserem Strömen der Gase, insbesondere um das Spürgas nicht in dem Verbindungsglied 161 zurückzuhalten.
Die Schnüffelsonde 3 kann darüber hinaus einen Grobfilter 46 zum Ausfiltern großer Partikel, wie z. B. einen Sintermetallfilter, umfassen, der stromaufwärts des ersten Endes 25 des Endstücks 14 in der Kappe 18 der Schnüffelsonde 3 angeordnet ist (8).
Es wird angemerkt, dass die Filter 37, 46 zum Auswechseln leicht von der Schnüffelsonde 3 entfernt werden können.
Die Schnüffelsonde 3 kann ferner einen Strömungsbegrenzer 45 umfassen, der in dem Strömungspfad der Gase angeordnet ist, um die Durchsatzrate des eingesaugten Stroms zu reduzieren und somit das Pumpen der Gase bei atmosphärischem Druck zu gestatten (7). Der Strömungsbegrenzer 45 umfasst beispielsweise eine Verengung, wie z. B. einen Rubinen, in dem ein Loch von wenigen Mikrometern ausgebildet ist, wobei die Verengung in eine Messingschraube gecrimpt ist.
Der Strömungsbegrenzer 45 ist beispielsweise zur Aufnahme in einem Teil des Beprobungskanals 13 konfiguriert, wobei dieser Teil in dem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32 des Gehäuses 15 ausgebildet ist. Der Strömungsbegrenzer 45 ist beispielsweise in einem Montageteil 48 befestigt, das wiederum in dem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32 befestigt ist und das Auslassrohr 40 des Filters 37 aufnimmt. Genauer ist die Messingschraube beispielsweise in das Montageteil 48 geschraubt.
Das Montageteil 48 ist beispielsweise aus Metall hergestellt, und der mit einem Gewinde versehenen Vorsprung 32 des Gehäuses 15 kann daran angeformt sein. Der mit einem Gewinde versehene Vorsprung 32 und die durchsichtige Wand 23a des Gehäuses 15 sind beispielsweise einstückig hergestellt.
Das Montageteil 48 kann darüber hinaus einen Anschluss 49, der beispielsweise tannenbaumförmig ist, umfassen, der sich zur Verbindung mit einem flexiblen Verbindungsrohr (nicht gezeigt), das zwischen dem Anschluss 49 und dem Anschluss 24 des Gehäuses 15 der Schnüffelsonde 3 angeordnet ist, eignet. Das flexible Verbindungsrohr bildet jenen Teil des Beprobungskanals 13, der in dem Gehäuse 15 positioniert ist.
Die Durchgänge durch den Strömungsbegrenzer 45 und den Filter 37 sind beispielsweise koaxial. Der Beprobungskanal 13 ist beispielsweise gerade zwischen dem ersten Ende 25 des Endstücks 14 und dem Anschluss 49.
In Gebrauch bei der Suche nach Undichtigkeiten kann sich der Hauptkörper 281 elastisch verformen, wenn eine Kraft auf ihn einwirkt, (4) und nach der Verformung bei nicht vorhandener Kraft in die Ausgangsruheposition zurückkehren (2).
Dadurch werden die Kräfte, die auf das Verbindungsglied 161 zwischen dem Endstück 14 und dem Gehäuse 15 während der Suche nach Undichtigkeiten wirken können, ohne Verlust der Starrheit an dem Endstück 14 reduziert.
Dadurch, dass sich die Schnüffelsonde 3 während des Gebrauchs verdrehen kann, wird eine einfache Manipulation gestattet und Zugang zu gewissen Untersuchungsbereichen, die mit einer nicht verformbaren Sonde möglicherweise nicht zugänglich sind, ermöglicht.
9a, 9b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Verbindungsglied 162.
In diesem Beispiel ist weiterhin mindestens ein radialer Ausschnitt, beispielsweise in Form eines kreisförmigen Sektors 50a (9a) oder in Form eines gebogenen Streifens (9b), in dem Hauptkörper 281 des Verbindungsglieds 162 um den Beprobungskanal 13 herum, beispielsweise in der Nase 30 des Verbindungsglieds 162, ausgebildet. Die radialen Ausschnitte 50a, 50b sind beispielsweise zwischen der zylindrischen Vertiefung 36 und der Basis 29 ausgebildet.
Beispielsweise gibt es vier Reihen von vier radialen Ausschnitten 50a in Form eines kreisförmigen Sektors, wobei eine Reihe aus vier radialen Ausschnitten 50a, die gleichmäßig über einen Kreis verteilt sind, gebildet wird (9a).
Gemäß einer Ausführungsvariante gibt es fünf radiale Ausschnitte 50b in Form von gebogenen Streifen, wobei der Bogen zumindest halbkreisförmig ist, wobei die gebogenen Streifen wechselweise auf gegenüberliegenden Seiten der Nase 30 angeordnet sind (9b).
Das Verbindungsglied 162 dieser zweiten Ausführungsform weist gute elastische Eigenschaften auf; die Schnüffelsonde 3 kehrt nach der Verformung leicht in ihre Ausgangsruheposition zurück.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Verbindungsglied 163. In diesem Beispiel ist der Hauptkörper 282 aus mindestens zwei Materialien 51, 52 mit jeweils unterschiedlicher Härte hergestellt.
Der Hauptkörper 282 ist beispielsweise aus zwei Materialien hergestellt, beispielsweise durch Einspritzen eines ersten und eines zweiten Materials 51, 52, die aus Kunststoff oder elastomer sind, mit jeweils unterschiedlicher Härte ausgebildet.
Das erste in höherem Maße flexible Material 51 wird beispielsweise durch einen den Beprobungskanal 13 umgebenden Ring zwischen dem Einsatz 33 und der Vertiefung 41 des Filters 37 ausgebildet. Das erste in höherem Maße flexible Material 51 ist beispielsweise in dem zweiten härteren Material 52, das den Rest des Hauptkörpers 282 bildet, eingeschlossen.
Diese Ausführungsform bietet einen guten Kompromiss zwischen der Flexibilität und der Festigkeit, die erforderlich sind, dass sich das Verbindungsglied 163 leicht verformen und in seine Ausgangsruheposition zurückkehren kann.
11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsglieds 164. Bei dieser Ausführungsform wird der Hauptkörper 283 des Verbindungsglieds 164 durch eine Feder, beispielsweise vom Typ Schraubendruckfeder, oder durch einen Balg oder ein flexibles Rohr (auch als „Tombak“ bezeichnet) gebildet. Beispielsweise ist es aus Metall, wie zum Beispiel Edelstahl, hergestellt.

Claims

Schnüffelsonde (3) für ein Lecksuchgerät (1) zur Überwachung der Dichtheit eines zu prüfenden Objekts mit einem Spürgas, wobei die Schnüffelsonde (3) Folgendes umfasst: - ein Endstück (14), das in Form eines starren Rohrs ausgebildet ist, - ein Gehäuse (15), - ein Verbindungsglied (161; 162; 163; 164), das das Endstück (14) mit dem Gehäuse (15) verbindet, und - einen Beprobungskanal (13), der zum Beproben eines Gases an einem ersten Ende (25) des Endstücks (14) konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) einen Hauptkörper (281; 282; 283) umfasst, der elastisch verformbar ist, so dass er eine verformte Position annehmen kann, wodurch ermöglicht wird, dass das Endstück (14) schwenkt, wenn eine Kraft darauf einwirkt, und in die Ausgangsruheposition zurückkehrt.
Schnüffelsonde (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) dazu konfiguriert ist, zu gestatten, dass das Endstück (14) um die Ausgangsruheposition in einem Kegelspitzenwinkel (a) von mehr als 20°, wie z. B. mehr als 40°, schwenkt.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) dazu konfiguriert ist, zu gestatten, dass das Endstück (14) um die Ausgangsruheposition in einem Kegelspitzenwinkel (a) von weniger als 200°, wie z. B. weniger als 180°, schwenkt.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) eine allgemeine Form aufweist, die an der Seite einer Einlassöffnung (26) des Verbindungsglieds (161; 162; 163; 164) verdünnt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (281) aus einem einzigen Kunststoff- oder elastomeren Material, wie z. B. einem EPDM-Material, hergestellt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (282) aus mindestens zwei Materialien (51, 52) mit unterschiedlicher jeweiliger Härte hergestellt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) einen Metalleinsatz (33) umfasst, der dazu konfiguriert ist, durch Montage mit einem zweiten Ende (34) des Endstücks (14) zusammenzuwirken.
Schnüffelsonde (3) nach Anspruch 5 oder 6 in Kombination mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (281; 282) des Verbindungsglieds (161; 162; 163) um den Einsatz (33) herum angeformt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein radialer Ausschnitt (50a, 50b), beispielsweise in Form eines kreisförmigen Sektors oder eines gebogenen Streifens, in dem Hauptkörper (281; 282) des Verbindungsglieds (161; 162) um den Beprobungskanal (13) herum ausgebildet ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (283) des Verbindungsglieds (164) aus einem flexiblen Metallrohr oder einem Balg oder einer Feder hergestellt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Filter (37) umfasst, der ein Filterelement (43) umfasst, das in einem Träger (38) des Filters (37) angeordnet ist, wobei der Filter (37) in einer Vertiefung (41) des Hauptkörpers (281; 282) des Verbindungsglieds (161; 162; 163; 164) angeordnet ist, wobei die Vertiefung (41) und der Filter (37) komplementäre Dichtungsmittel umfassen.
Schnüffelsonde (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Dichtungsmittel durch eine kegelstumpfförmige Lippe (44) der Vertiefung (41) gebildet werden, deren schräge Wände mit einem Einlassrohr (39) des Trägers (38) des Filters (37) zusammenwirken und deren Spitze in das Einlassrohr (39) eingeführt ist.
Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (161; 162; 163; 164) und das Gehäuse (15) komplementäre Montagemittel umfassen, wobei die komplementären Montagemittel ein Innengewinde (31), das in einer Basis (29) des Hauptkörpers (281; 282; 283) des Verbindungsglieds (161; 162; 163; 164) ausgebildet ist, und einen komplementären mit einem Gewinde versehenen Vorsprung (32), der von dem Gehäuse (15) gebildet wird, umfassen, wobei das Innengewinde (31) dazu konfiguriert ist, mit dem komplementären mit einem Gewinde versehenen Vorsprung (32) zusammenzuwirken.
Schnüffelsonde (3) nach Anspruch 11 oder 12 in Kombination mit Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Strömungsbegrenzer (45) umfasst, der in einem Montageteil (48) befestigt ist, wobei dieses Teil selbst in dem mit einem Gewinde versehenen Vorsprung (32) befestigt ist, wobei das Montageteil (48) ein Auslassrohr (40) des Filters (37) aufnimmt.
Schnüffelsonde (3) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Montagemittel dazu konfiguriert sind, sich zu lösen, wenn der Winkel, der zwischen der Achse des Endstücks (14) in der verformten Position des Verbindungsglieds (161; 162; 163; 164) und der Achse des Endstücks (14) in der Ruheposition gebildet wird, einen Winkelschwellenwert (γ) überschreitet.
Lecksuchgerät (1), das eine Basiseinheit (2) umfasst, die eine Pumpvorrichtung (6) und mindestens eine Gasanalyseeinheit (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schnüffelsonde (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, die mit der Basiseinheit (2) verbunden ist.