DE1216039B - Pruefeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen in Hohlkoerperwaenden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F061

Deutsche Kl.: 47 £-1/60

Nummer: 1216 039

Aktenzeichen: N 21702 XII/47 f

Anmeldetag: 15. Juni 1962

Auslegetag: 5. Mai 1966

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen in der Wand von unter Über- oder Unterdruck stehenden Hohlkörpern, bestehend aus einem einen elastischen Dichtungsrand aufweisenden Schalenkörper, der beim Aufsetzen auf die zu untersuchende Wandstelle mit dieser einen dicht abgeschlossenen Hohlraum bildet und eine zu einem etwaige Druckänderungen in dem Hohlraum anzeigenden Meßgerät führende Wandbohrung aufweist.

Eine bekannte Prüfeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen dieser Art dient zum Nachprüfen der Dichtheit von Rohrverbindungen. Sie enthält einen Schalenkörper, der die Verbindungsstelle dicht umschließt und an dem eine Düse angeschlossen ist. In dieser ist ein Seidenfähnchen angeordnet, dessen Flattern die Leckstelle kenntlich machen soll. Andere bekannte Leckdetektoren arbeiten mit einer nahe der vermutlichen Leckstelle anzubringenden Flamme, deren Ablenkung das Leck anzeigen soll.

Es ist weiter eine Prüfeinrichtung für die Dichtheit von Rohrverbindungen bekanntgeworden, bei der eine ringförmige Packung von einer beweglichen Anpreßvorrichtung derart an die zu prüfende Stelle gepreßt wird, daß an dieser ein geschlossener Raum gebildet wird, in den ein Druckmittel eingeführt werden kann. Hierbei kann die Packung sowohl von innen als auch von außen an die Rohrverbindungsstelle angepreßt werden.

Die bekannten Prüfeinrichtungen zum Feststellen von Lecks sind nur für die Feststellung größerer Lecks geeignet. Sie haben den Nachteil, daß ihre Anzeigeeinrichtungen zur Kennzeichnung der Leckstelle für betriebsmäßige Messungen nicht gut brauchbar sind und daß ihre Handhabung kompliziert ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Prüfeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen zu schaffen, die einfach konstruiert ist und auch die Feststellung kleinerer Lecks gestattet.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß als Meßgerät ein an dem Schalenkörper befestigtes Anzeigerohr vorgesehen ist, das zumindest auf einen Teil seiner Länge aus durchsichtigem Material besteht und dort als Zeiger für kleinste Druckänderungen einen Pfropfen aus feinblasigem Flüssigkeitsschaum enthält.

Der aus Schaumflüssigkit bestehende, mit Blasen durchsetzte Pfropfen ist von stabiler Konsistenz und wird nicht von aus der Leckstelle austretenden Gasen zerstört. Er hat aber andererseits eine sehr geringe Massenträgheit, so daß er schnell auf Druckände- ·> rungen im Anzeigerohr reagiert.

Prüfeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen
in Hohlkörperwänden

Anmelder:

N. V. Beleggingsmaatschappij »Margarita«,
Caribbean Management Company,
Willemstad, Curacao (Niederländische Antillen)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:

Cecil Victor King, Chatham, N. J. (V. St. A.) - -

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform der Prüfeinrichtung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt zwischen den Pfeilen 2-2 in F i g. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Prüfeinrichtung,

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Prüfeinrichtung,

Fig. 5 eine noch andere Ausführungsform der Prüfeinrichtung,

F i g. 6 einen Schalenkörper für eine Prüfeinrichtung.

Die Prüfeinrichtung nach F i g. 1 und 2 besteht aus einem Schalenkörper 10 aus Gummi oder einem anderen elastischen Kunststoff, dessen unterer Rand 11 gegen die Oberfläche des Hohlkörpers, an dem ein Leck vermutet wird, herstellt. Der Schalenkörper 10 weist einen durchbohrten Ansatz 13 auf, in den ein gebogenes, am Ende zur Atmosphäre offenes Anzeigerohr 14 aus Glas mit seinem kürzeren Arm eingesetzt ist, während sich der längere, mit einer Skala 17 versehene Arm in horizontaler Richtung erstreckt. In der Bohung 15 des Anzeigerohres 14 befindet sich ein Schaumpfropf en 16. Wenn in dem zu untersuchenden Wandteil 12 ein Leck, z. B. in Form eines Risses 18 vorhanden ist, wird der Schaumpfropfen 16 bei Überdruck auf der anderen Wandseite zu dem freien Ende des Anzeigerohres 14 (d.h. in Fig. 1 nach rechts) wandern. Bei Unterdruck auf der

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anderen Wandseite wird sich der Pfropfen 16 um- bereits erwähnten Ausführungsbeispielen) in die Boh-

gekehrt zu dem Schalenkörper 10 hin (d. h. in Fig. 1 rung 50 des Änzeigerohres 51 eingesetzt.

nach links hin) bewegen. Die Kammern 49 und 55 an den Enden des An-

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht zeigerohres 51 machen es möglich, daß der Schaumder Schalenkörper 19 aus einem Metallgehäuse 20, 5 pfropfen 16 zur Ermittlung einer Leckstelle nicht das einen beliebigen Querschnitt haben häün. Das dauernd beobachtet werden muß. Dieser zunächst in Metallgehäuse 20 weist einen nach oben gerichteten das Anzeigerohr eingebrachte Pfropfen wird im Fälle Nippel 21 auf und endet am unteren Teil in einem eines Lecks,bei Unterdruck auf der anderen Wand-Flansch 22, an dem ein elastischer Dichtungsring 23 sehe dach links wandern und dann in die Kammer befestigt ist. Der Dichtungsring 23 bewirkt eine Ab- io 49 fallen, während er, wenn in dem zu untersuchendichtung gegenüber der Wand 24 eines Hohlkörpers den Hohlkörper Überdruck herrscht, in die Kammer aus Eisen. Magnete 25 erstrecken sich von dem 55 fallen wird. In den Kammern 49 bzw. 55 bleibt Flansch 22 bis nahe an die untere Fläche des Dich- der Pfropfen 16 liegen, da etwa nachströmendes Gas tungsringes 23, wenn dieser nicht zusammengepreßt über den Pfropfen strömen kann,
ist. Sobald nun die Magnete von der eisernen Wand 15 F i g. 6 zeigt eine Prüfeinrichtung, bei der das aus-24 angezogen werden, wird der Dichtungsring 23 tretende Gas nicht durch in das Anzeigerohr fließt, dichtend angepreßt, und der Sbhalenkörper 19 wird Das ist vorteilhaft, wenn der zu prüfende Hohlkörper an der Wand 24 festgehalten. schädliche Medien, z. B. Dämpfe von Fluörwasser-

An dem Nippel 21 ist ein Rohrstück 26, z. B. aus stoff oder Fluorwasserstoffsäure, enthalt. Zu diesem

Hartgummi, befestigt, dessen freies Ende mit einem 20 Zweck ist in einem Schalenkörper 83 innerhalb eines

Anzeigerohr 27 aus Glas verbunden ist, das dem Gehäuses 20. mittels eines Querstückes 84 ein

schon beschriebenen Rohr 14 ähnlich ist und in federnder Bälg 85 vorgesehen. Der Balg 85 nimmt iin

gleicher Weise in seiner Bohrung 15 einen Schaum- Ruhestand ein verhältnismäßig kleines Volumen ein,

pfropfen 16 enthält und eine Skala 17 trägt. das durch etwa über ein Leck oder eine in der Wand

Bei dem Äüsführu'ngsbeispiel nach Fig. 4 soll der 25 87 vorgesehene Öffnung 86 eindringendes Gas ver-

Schalenkörper 28 zwischen sich, der zu untersuchen- größert wird und so einen Druck auf einen Schaum-

den Wand 12 und der an seinem Unterteil 30 ange- pfropfen 16 bewirkt, der siqh innerhalb eines mit

ordneten Dichtung 31 ein möglichst kleines Volumen einem Anschluß 21 des Schalerikörpers 83 verbun-

29 einschließen. Der Schalenkörper 28 weist eine denen Anzeigerohres befindet. Über die Wandöff-

axiale Bohrung 32 auf, die an ihrem unteren Ende 30 nung 86 können kleine Abweichungen vom Atmo-

mit dem Volumen 29 und an ihrem oberen Ende mit Sphärendruck in dem von der Wand 87 umschlos-

einer kleinen Kammer 33 in Verbindung steht. Ober- senen Raum mittels der Prüfeinrichtung festgestellt

halb der Kammer 33 befinden sich konkave Flächen werden.

34, in denen eine Kugel 35 gelagert ist. Die Kugel 35 Je kleber das freie Volumen innerhalb des bildet das eine Ende eines gebogenen Anzeigerohres 35 Schalenkörpers und des daniit verbundenen Anzeige-36 aus Glas und wird durch einen Druckring 37 ge- rohres ist, um so schneller kann die Prüfeinrichtung halten. Wie bei den beiden zuvor erwähnten Aus- auf ein Leck ansprechen. Es hat sich gezeigt, daß ein führungsbeispielen enthält die Bohrung 15 des An- 4 bis 6 mm langer SchaUmpfropferi in einem Rohr zeigerohres einen Schaumpfropfen 16. Die Kugel 35 von 3 oder 4 mm Innendurchmesser bei einem Drück ermöglicht es_ä das Anzeigerohr 15 gegenüber dem ₄₀ von etwa 1 mm Wassersäule anfangt sich zu bewegen. Schalenkörper 28 im Winkel zu verstellen, so daß der Bei einem Rohrinnendurchmesser von 2 mm ist ein Schalenkörper auch an geneigten Wandflächen be- _ZWei- bis dreimal so hoher Druck, bei 1 mm Rohrfestigt und trotzdem das Anzeigerohr horizontal ge- innendurchmesser ein zehnmal so hoher Druck für richtet werden kann. eine Anzeige erforderlich.

Eine andere Anordnung, die eine Winkelstellung 45 Um Lecks ausreichend sichtbar festzustellen, muß

des Anzeigerohres 36 ermöglicht, zeigt F i g. 5. Auch der Schaumpfropfen sich nicht nur sofort in Bewe-

dort besteht der Schalenkörper 38 aus einem Unter- gung setzen, sondern muß sich auch mit einer leicht

teil 39 und einer Dichtung 40 und enthält eine axiale beobachtbaren Geschwindigkeit weiterbewegen. Eine

Bohrung 41. Die Bohrung 41 verbindet die Unter- gut erkennbare Pfröpfengeschwindigkeit ist ungefähr

seite des Schalenkörpers 38 mit einem Schraubnippel 50 1 mm iri 2 Sekunden. Unter Voraussetzung dieser

43, der in ein Gewinde 42 des Teiles 39 eingeschraubt Mindestgeschwindigkeit ergeben sich für verschie-

ist. Der Schraubnippel 43 trägt ein biegsames Rohr- dene Innendurchmesser des Anzeigerohres die fol-

stück 44, dessen freies Ende an einem Verbindungs- genden noch erkennbaren Leckmengen:

Stück 45 befestigt ist. Dieses Verbindungsstück 45 _RoMnnen_durchniesser Leckmenge
nimmt das mit Gewinde versehene Ende eines 55

Zwischenrohres 46 auf, dessen anderes Ende über ^lmm °>⁰²⁴

eine Muffe 47 mit einem transparenten Rohrabschnitt ^2mm °'⁰⁹⁴

48 verbunden ist. Die Bohrung des Rohrabschnittes 3 mm .: 0,21 ccm/Mm.

48 bildet eine Kammer 49, die im Durchmesser 4 mm 0,38 ccm/Mm.

größer ist als die Bohrung 50 eines transparenten An- 60 ^{5 0}^¹ · °>⁵⁹ ccm/Mm.

zeigerohres 51, welches über eine Muffe 52 mit dem Wenn die Prüfeinrichtung längere Zeit an der zu

anderen Ende des Rohrabschnittes 48 verbunden ist. untersuchenden Stelle bleiben kann, sind viel gerin-

Ein Endrohrstück 53 ist durch eine weitere Muffe 54 gere Bewegungsgeschwindigkeiten noch erkennbar,

an dem anderen Ende des Anzeigerohres 51 befestigt. insbesondere wenn zum Auffangen des Schaum-

Der Innendurchmesser des Endrohrstückes 53 ist 65 pfropfens die in Fig. 5 dargestellten Kammern an

ebenfalls größer als der Innendurchmesser des An- den Enden des Anzeigerohres vorgesehen werden,

zeigerohres 51, so daß eine weitere Kammer 55 ge- ^, Größe Schalenkörper und Anzeigerohre werden

bildet wird. Ein Schaumpfropfen 16 wird, wie bei den für die Feststellung von größeren Lecks verwendet,

während kleinere Lecks kleinere Schalenkörper und Anzeigerohre erfordern. Dabei wächst auch die für die Prüfung erforderliche Zeit und die vom Benutzer aufzuwendende Sorgfalt.

Der Schaumpfropfen sollte eher feucht als trocken sein, damit er beim Gleiten in dem Anzeigerohr nicht zerstört wird. Seine Haltbarkeit muß nach der jeweils zu erwartenden Beobachtungszeit bemessen werden, die einige Minuten bei kleinen Lecks, aber auch langer dauern kann.

Die Blasen des Schaumes sollen weitgehend gleich groß sein, wobei die meisten keinen größeren Durchmesser als der Rohrinnendurchmesser haben sollen. Dies ist bei Anzeigerohren mit kleinem Innendurchmesser besonders wichtig, da eine einzelne Blase mit einem Durchmesser von 2 mm beim Einbringen in ein Rohr von 1 mm Innendurchmesser eine Länge von 0,5 mm annimmt. Um eine gute Sichtbarmachung des Schaumpfropfens in einem solchen Rohr zu gewährleisten, sollten möglichst viele Blasen einen Durchmesser von nicht mehr als 1 mm aufweisen. Bei 3- oder 4-mm-Anzeigerohren ist die Blasengröße kein Problem, da sich Schäume leicht herstellen lassen, bei denen die meisten Blasen nicht über 2 mm Durchmesser haben.

Die Schäume werden durch Zugabe einer geeigneten Seife, von Detergentien oder anderen Schaummitteln normalerweise in Konzentrationen von 0,1 bis 0,5% unter Schütteln des Behälters sehr leicht hergestellt. Ein schaumbildendes Material, das leicht geschüttelt werden kann und einen für die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung geeigneten Schaumpfropfen ergibt, ist eine aus einem Alkylarylnatriumsulfat hergestellte Lösung, dessen Herstellungsverfahren in den USA.-Patenten 2 387 572, 2 393 526 und 2 397 133 beschrieben sind. Der Schaumpfropfen kann durch Eintauchen des Anzeigerohres in den Schaum oder durch Einspritzen des Schaumes in das Anzeigerohr eingeführt werden und dann in die gewünschte Stellung geblasen werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Prüfeinrichtung zum Feststellen von Leckstellen in der Wand von unter Über- oder Unterdruck stehenden Hohlkörpern, bestehend aus einem einen elastischen Dichtungsrand aufweisen-

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45 den Schalenkörper, der beim Aufsetzen auf die zu untersuchende Wandstelle mit dieser einen dicht abgeschlossenen Hohlraum bildet und eine zu einem etwaige Druckänderungen in dem Hohlraum anzeigenden Meßgerät führende Wandbohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgerät ein an dem Schalenkörper (10) befestigtes Anzeigerohr (14) vorgesehen ist, das zumindest auf einem Teil seiner Länge aus durchsichtigem Material besteht und dort als Zeiger für kleinste Druckänderungen einen Pfropfen (16) aus feinblasigem Flüssigkeitsschaum enthält.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigerohr (46) mit dem Schalenkörper (38) durch ein biegsames Rohrstück (44) verbunden ist (F i g. 5).

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigerohr (36) mit dem Schalenkörper (28) durch ein Kugelgelenk (35) verbunden ist (Fig. 4).

4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schalenkörper (20) ein elastischer Balg (85) angeordnet ist, der mit der zu untersuchenden Wandstelle (87) einen abgeschlossenen, vom Hohlraum des Schalenkörpers getrennten Raum umschließt, wobei durch eine Verformung des Balges aus seinem Ruhezustand eine Bewegung des Schaumpfropfens (16) in dem Anzeigerohr bewirkt wird (Fig. 6).

5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Anzeigerohres (51) an zwei räumlich auseinanderliegenden Teilen (49, 55) erweitert ist und daß der Schaumpfropfen (16) sich anfänglich zwischen den beiden erweiterten Teilen befindet (Fig. 5).

6. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigerohr (14) L-förmig gebogen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 383 376, 863 134;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1028 886;
schweizerische Patentschrift Nr. 145 731;
französische Patentschrift Nr. 1157 001;
USA.-Patentschrift Nr. 2772 804.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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