DE1709058C - Vorrichtung zum Überprüfen von Filtern auf Aerosoldichtheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen von Filtern auf Aerosoldichtheit mit einem Aerosülgenerator, einer Nachweispapierhalterung, Mitteln zur dichten Befestigung dieser Teile an den Enden des Filtergehäuses und einer Einrichtung zum Ansaugen des Aerosols durch das Filter und das Nachweispapier.

Filter, die bekanntlich aus dem Filtereinsatz und einem diesen schützenden Gehäuse bestehen und z. B. mit Atemschutzmasken verbunden werden, müssen, wenn sie wirksam sein sollen, schädliche Bestandteile der Einatemluft, und zwar insbesondere Staub- und Aerosolteilchen weitestgehend abfangen. Gerade die Aerosoldichtheit ist im allgemeinen nicht mit Sicherheit gewährleistet, und die Filter müssen daher überwacht und überprüft werden.

Diese Prüfung wird! im allgemeinen so ausgeführt, daß man ein Aerosol durch das zu überprüfende Filter schickt. Die durch den Filtereinsatz hindurchgehenden Teilchen werden auf einem Nachweispapier gesammelt, das dann beispielsweise mit einem Entwickler zur Sichtbar- bzw, Wahrnehmbarmachung der Teilchen bzw. Abscheidungen behandelt wird.

Zur Zeit sind verschiedene Vorrichtungen für eine solche Überprüfung in Gebrauch. Diese erfordern jedoch für die Aerosolbildung und -einführung in das Filter zahlreiche und heikle Manipulationen. Die Behälter für die Aerosolerzeugung und -abgabe sind im übrigen ziemlich groß (mehrere m⁸). Darüber hinaus muß das Papier unbedingt behandelt werden, bevor das Prüfungsergebnis greifbar wird, was den Arbeitsrhythmus beträchtlich verlangsamt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, bei der der apparative Aufwand relativ gering ist und insbesondere große Kammern zur Aerosolerzeugung vermieden werden und mit der eine rasche Prüfung und unmittelbare Auswertung des Ergebnisses möglich sind.

Die zum Lösen dieser Aufgabe entwickelte Vorrichtung ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolgenerator unterhalb eines Heizwiderstands mit mindestens einem Gitter zur Halterung einer Scheibe aus nichtbrennbarem und mit einem Farbstoff imprägniertem Werkstoff und zum Abschluß der Verbindung von Aerosolgenerator und zuprüfendem Filter sowie einer Leitung für den Zutritt von Luft versehen ist, die zwischen dem Gitter und dem Einlaß des Filters einmündet, ferner dadurch, daß die Nachweispapierhalterung eine Unterlage für das Papier aufweist, die in ihrer Mitte mit einer öffnung zum Ansaugen des Aerosols nach Maß-

gäbe seiner Entwicklung versehen ist, und schließlich ^X^^^£^^^^^ dadurch, daß ein Ring zum Befestigen des Filterge- IO sind Koax^u überprüfenden Filters 16 häuses und zum Einspannen des Nachweispapiers ^}⁵™^^Χ können; die Papierhalterung ist an oberhalb der Ansaugöffnung der Unterlage und in der ^"^^kSs oder eine Unterdruckleitung anMitte des Rings ein mit seiner Spitze dem Papier züge- 5 ^eif"™^U™_o„ _deren Unterdruck die Aerosole wendeter Hohlkegel zur Führung der Luft angeordnet |^cWc*sen^ vo ^ ^^ ^ _{die durch den mßT}_

'V diese, VoniCuung wird nur eine b««. -"-JSSEAa"" *" Menge Aerosol erzeugt, die für den Durchgang durch Nachw WS _{be{indet sich} -_{m emem} Qe-

ein einziges Filter bestimmt ist; die Aerosole werden i. De^r Aerosoige .^^ Form, das auf der

selbsttätig nach Maßgabe ihrer Entstehung in das FiI- hause «Hf ^h einen Deckel 20 und auf der andeter geleitet, und die gefärbten Teilchen die an Un- emen bate^a _verschl_OSsen ist der in der

dichtheiten oder fehlerhaften Bereichen durch das FiI- «n^ durch emen ^ _{unteren Bereich f ur}

ter hindurchgelangen, erzeugen auf dem Nachweispa- ^*X* ®° ^Xs hohlen Anschlußstückes 26 zur pier unmittelbar sichtbare Markierungen oder Flecke 15 JlSSSSiSSi Eingang des Filters lömiteinem an Stellen, die den Fehlern im Filter entsprechen. Oewinde vfrsehen ist. Das Anschlußstück ist mit einer

Da das Aerosol nach Maßgabe seiner Bildung in P^™⁶^^" den Zutritt von Luft und mit einer Richtung des Filters angesaugt wird und nur die fur Lei ™g *' _{ft h 2}9 versehen, die überprüfung eines Filters notwendige Menge V™™™^™" Gehäuse 18 erstreckt sich eine durch Sublimation des Farbstoffes geliefert wird, *> „^"f^Hich außerhalb des Gehäuses fortkann die Prüfung relativ kurz sein. Im übrigen ermog- Hai te™Jg «^ Anschlägen 31 endet. Die Halterung licht die laminare Strömung der Luft beim Durchque- setzt ι ndhn ™J™^ ^ _zur Unterbringung jeren des Filters eine unmittelbare Lokalisierung von 28 öamei^V B _{ie GUter sind um eine}

fehlerhaften Stellen des Filters an Hand der Lage des %*£%£%££* entfernt, daß sich das eine oder der Flecken auf dem Nachweispapier. ⁵ ^ ·„„ ,R 33 außerhalb des Generators befindet,

Auf diese Weise können zahlreiche Filter in relativ Gitter, z. ^ JJ^ ^ ^ ^ ^ _ßohmng ^ _ab

kurzer Zeit geprüft werden. . l_K._at .._{nA s};_ch unterhalb eines Heizwiderstandes 34

Die Vorrichtung kann eine mit zumindest zwei sch"KBt^ich unter ω _n ^ _Farbstoffes

Gittern zur Halterung je einer mit Farbstoff imprag- befindet der™ _{inneren GUter 32 an}.

nierten Scheibe versehene Halterung aufweisen die 30 dient mlöchern ernea ^_{n Werkstof{}

quer zum Aerosolgenerator verschiebbar ist und de- ^"Sert tot Dtaer sublimierte Farbstoff ent-

ren eine Scheibe sich vor dem Heizwiderstand befin- ^P¹JfJJ" ¹^\ {£££ι_η* 24 und mischt sich mit der

det, wenn die andere außerhalb des Generators an- J^ <££*^fgtretenden Luft, um dann mit

geordnet ist und damit ausgewechselt werden kann. aurcn ae ueuu g einzutreten.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand 35 ^^^g,^!^«, Scheibe 36 ist vorder Ansprüche 3 bis 9. Nachfolgend wird ein Ausfuh- Die nut Farbsto« ™P£8 _{p ie das mit einem} rungsbeispiel genauer beschrieben, das in der Zeich- «ffiJ'^p^SSBwSen ist, der durch Eintaunung dargestellt ist. Es zeigt uf_n ⁸J£,^Befeuchten in eine bzw. mit einer mit Fi g. 1 eine Übersicht über den mechanischen Teil dienι ode ^^ef^^chten ™ _o__Toluol-azo-toluol-azo-

der Vorrichtung zum ΙΛβφΗΙίβη von Filtern mit Aus- 40 ^eine™.^D^S„ten Lösung in Athylacetat abgenahme der Vorrichtung zum Aufwickeln des Papier, naphthol-^), gesattigten losu g

F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Ebene I-I in der schiedenι wird _{36 yon lfi mm}

Fig. 1 in vergrößertem Maßstab DurchmeΙΓγ von einem^ichtbrennbaren Papier von

Fig.3 eine Nachweispapierhalterung im Te₁I- durchmesse von em m piächengewicht von

schnitt «tag» der Linie IHI der F ig. 2, und zwar zum 45 025 mm EJdM mU em | _rotem

Teil in Einspannstellung für das Nachweispapier und 83 g/m« gelb™*™™^η' ^aie

zum Teil in der Stellung in der das Papier freigeben Farbsto»«_{n Ende} ist das Filter 16 auf der

ist und aufgewickelt werden kann und Ki^wlnJnierhalterune IO befestigt. Diese weist

F i g. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Hai- ^Nac.^hw^^ISP?P'^e;i7^_rdn_ete Teile auf, und zwar

terung des Aerosolgenerators, teilweise aufgebrocher, ₅„ zwei ^g^SRg^iptatte 2 festgelegte

Die Mittel für die mechanische und eMansche eine m der£™Β^*_di°^e _{mittig dn}e Leitung 42 hinübertragung sowie die Meßgeräte der Prüfvorrich- Unterlages 38,durch d^ mit ig j tung sind in einem Schrank 1 untergebracht, vor dem ^g^^ÄÄiit einem nicht gezeigeine Arbeitsplatte 2 (F 1 g. 1) angeordnet ist. we. »t «t und zu: vero s _{dien def}

Die Vorderwand des Schrankes ist mit nicht ge- 55 ten Saugkreis und einem ^ODe * . _und einen

zeigten Skalen und Sichtzeichen versehen, die eine ^^^^^,^ZuiyomAuMtiitMD^

überwachung der Betriebsbedingungen der Vornch- "^g/*/^^^ 42 aufweist. Eine in dem

ölih Si ht wei parallele Schlitze de* ^F'Uers J*²^^ | 48 i

überwachung der Betriebsbedingungen der V ^g//^^^ 42 aufweist. Eine in dem

tung ermöglichen. Sie hat zwei parallele Schlitze. de* ^F'Uers J*²^^ _f|_{rmi e} Ausnehmung 48 ist Durch den Schlitz 3 erstreckt sich ein mit dem Aero- Ring 44 Dehnducne: nngia_ s _{undeten Gängen} solgenerator 6 fest verbundener Arm 4 und durch den 60 ^mJ J^f^¹^^X^_n™\f_vSgerndes hohles

Durch den Schlitz 3 erstreckt sich ein mit dem
solgenerator 6 fest verbundener Arm 4 und durch den 60 ^mJ

Zeichnung nicht sichtbar — unter der Arbeitsplatte 2 montiert ist. Der Streifen wird zwischen den beiden Teilen 38 und 44 durch gebogene Anschläge 58 geführt und von einer Vorrichtung 12 durch Reibung mitgenommen. Eine Schneidvorrichtung kann ebenfalls auf der Arbeitsplatte 2 neben der Vorrichtung 12 vorgesehen sein.

Fedcrbelastete Mittel 60 (Fig.3), die sich durch die Unterlage 38 erstrecken, werden von den Federn 62 gegen den Ring 44 gedrückt und halten diesen im Abstand von der Unterlage 38, solange kein Gegendruck ausgeübt wird. Das Nachweispapier 14 kann dann frei zwischen den beiden Teilen gleiten. Sobald dagegen das Filter 16 auf den Ring 44 drückt, preßt dieser das Papier gegen die Unterlage 38 und insbesondere gegen ein in einer mittigen Aussparung dieses Teils am Eingang der Leitung 42 befestigtes Gitter 56. Eine im Ring 44 um die öffnung 46 angeordnete, eingelassene Dichtung 64 gewährleistet die seitliche Abdichtung der Verbindung zwischen den beiden Teilen der Papierhalterung und begrenzt den nutzbaren Teil des Papierstreifens.

Unterlage 38 und Ring 44 werden untereinander genau zentriert durch Führungen 66, die in den Ring 44 eingeschraubt und in Bohrungen der Unterlage 38 verschiebbar sind. Die Führungen 66 enden in einem Kopf 67, der in Einspannstellung der Papierhalterung mit einem Mikrounterbrecher 68 zur Auslösung der Ansaugung in Kontakt kommt.

Eine Auslösung tritt jedoch nur ein, wenn der Aerosolgenerator 6 einen genügenden Druck auf das Filter 16 und über dieses auf die Nachweispapierhalterung 10 ausübt, der durch die Stellung des Generators geregelt wird.

Während nämlich die Papierhalterung in der öffnung 40 der Arbeitsplatte 2 fixiert ist, ist der Aerosolgenerator 6 durch den Arm 4 an einer vertikal beweglichen, durch eine Säule 70 geführten Vorrichtung innerhalb des Schrankes angeschlossen. Die Säule 70 (F i g. 4) hat einen Längsschlitz 72, durch den sich eine Achse 74 erstreckt, die an einem zur Säule 70 koaxialen und mit dem Arm 4 fest verbundenen Rohr 76 befestigt ist. Beiderseits des Rohres 76 sind Schwingarme 78 gelenkig an der Achse 74 und einer Gabel 80 angeschlossen, die das Ende eines Betätigungsarmes 82 bildet, welcher mit einer Achse 84 fest verbunden ist, die selbst wiederum mit dem Hebel 8 fest verbunden ist. Die Achse 84 ist in zwei festen Winkclträgern 86 gelagert.

Eine Lageänderung des Hebels 8, beispielsweise nach oben, ausgehend von der in F i g. 1 gezeigten Position, bewirkt eine Drehung der Achse 84 und damit ein Anheben des Betätigungsannes 82, der die Gabel 80 und die Schwingarme 78 mitnimmt. Die Achse 74 wird dadurch nach oben gezogen und in dem Längsschlitz 72 verschoben, was eine ebenfalls nach oben gerichtete Translationsbewegung des Rohres 76 sowie des Armes4 und des Aerosolgenerators 6 hervorruft. Diese Bewegung kann bis zum Erreichen des Endes des Schlitzes 72 und des Schlitzes 3 fortgesetzt wetdcn, um den Generator in eine obere Stellung zu bringen, in welcher der Abstand zwischen ihm und dci Papierhalterung deutlich größer ist als die Höhe des Filters 16, das so leicht eingesetzt oder cntfcint weiden kann.

Wenn das AnschluHstück 50 in den Rinp 44 gcschiaubt ist. wild de ι Hebel 8 gcsrnkt. woilinrli der Aciosolgenerator6 abwäits bewegt wild und das Anschlußstück 26 in den Einlaß des Filtergehäuses eindringt und schließlich der Dichtungsring 90 zwischen Anschlußstück und Filtergehäuse zusammengepreßt wird. Der Druck des Aerosolgenerators 6 auf das FiI-ter 16 wird auf den Ring 44 übertragen, der gegen die Unterlage 38 gepreßt wird und seinerseits über die Dichtung 64 das Nachweispapier 14 gegen das Gitter 56 preßt. Die Führung 66 kommt dann mit dem Mikrounterbrecher 68 in Kontakt und löst den Vakuumkreis aus. Eine zur Leitung 42 hin offene Druckanzapföffnung 91, die mit einem nicht gezeigten Vakuometer verbunden ist, ermöglicht eine Überwachung der Wirkungsweise dieses Kreises und eine Kontrolle der Lage des Nachweispapiers 14 am Gitter 56 sowie eine Überwachung der Wirkung der Dichtung 64.

Die Scheibe 36 aus mit Farbstoff imprägniertem Werkstoff wird nun auf das außerhalb des Generators befindliche Gitter der Halterung 28 gelegt, beispielsweise bei der in F i g. 2 strichpunktiert gezeigten Stel-

ao lung und dann bis zu der voll ausgezogen gezeigten Stellung eingeschoben, in der sich das Gitter 32 und die Scheibe 36 genau oberhalb der Bohrung 24 zwischen dieser und dem Heizwiderstand 34 befinden. Ein Mikrounterbrecher 92, der durch eine in der HaI-terung 28 angeordnete Aussparung 94 betätigt wird, löst dann das Aufheizen des Widerstandes und damit die Bildung des Aerosols aus. Nach Maßgabe seiner Erzeugung wird dieses mit der durch die Leitung 27 zutretenden Luft verdünnt und in das Filter 16 gesaugt. Die Geschwindigkeit und die Ansaugmenge sowie die Form des Hohlkegels 46 sind derart, daß die Strömung im Innern desselben laminar ist und daß die Strömungsbahnen der Luft untereinander parallel bleiben. Wenn der Filtereinsatz in gutem Zustand ist, stoppt er die gefärbten Staubteilchen. Infolgedessen erreicht nur reine Luft den Ring 44 und das Papier, das intakt bleibt. Wenn der Filtereinsatz dagegen fehlerhaft ist, bildet sich, ausgehend von der fehlerhaften Stelle, eine Strömungsbahn mit gefärbtem Aerosol, die sich in der Luft hinter dem Filter fortsetzt, ohne sich mit den benachbarten Luftströmungsbahnen zu mischen. Sie erzeugt auf dem Nachweispapier einen mehr oder minder großen, aber stets sehr stark hervortretenden Fleck, der sich immer an einer dem FiI-terfehler entsprechenden Stelle befindet.

Die Dauer der Aufheizung des Widerstandes 34 wird in der Weise geregelt, daß die vollständige Sublimation des Farbstoffes der Scheibe 36 ermöglicht wird. Ein Sichtzeichen, das zu Beginn des Aufheizens aufleuchtet und am Ende desselben verlöscht, kann zur Anzeige der Aerosolerzeugung vorgesehen werden. Nach Verlöschen des Sichtzeichens wird der Generator angehoben und das Filter 16 herausgenommen. Durch einfache Betrachtung des Nachweispapiers kann sogleich das Prüfergebnis festgestellt werden, woraufhin das Filter entweder wieder in Betrieb genommen werden kann oder es selbst oder auch nur dcT Filtereinsatz verworfen wird.
Der Papierstreifen wird dann durch Drehen an der Vorrichtung 12 verschoben, und ein anderes Filter kann eingesetzt werden. Vor der Auslösung der Heizung wird die Halterung 28 in der Weise zurückgeschoben, daß die benutzte Scheibe 36 aus dem (lcncratni hei auskommt und eine andere, die nivor auf das Ciitici 33 gelegt wurde, eingeführt wird. Während dci Koni tolle des neuen Filters wird die gebrauchte Scheibe duich eine andere crscizt. die dann fertig liii das I-.inMM7cn in den Generator ist.

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Die Handhabungen für das Einsetzen und Herausnehmen sind mithin äußerst einfach und von geringem Zeitbedarf, und die notwendige Zeit zur Bestimmung des Zustandes des Filters ist ebenfalls sehr kurz. Die Überprüfung der Filter kann somit in rascher Folge stattfinden, ohne daß die Gefahr von Fehlern oder ernsthaften Ungenauigkeiten oder selbst der Verunreinigung der äußeren Atmosphäre durch das Aerosol besteht.

Im übrigen kann dieses den jeweils zu prüfenden Filtern angepaßt und die Menge und Art des Farbstoffes je nach Bedarf verändert werden.

Elektrische Verriegelungen können vorgesehen sein zur Verhinderung jeder unzeitigen Aerosolbildung und beispielsweise zur Verhinderung jeden Stromzuflusses zum Heizwiderstand 34, wenn die Ansaugung abgestellt ist oder die Halterung unvollkommen eingestellt ist.

Ein Differenzdruckmesser ist zwischen den Druckanzapfbohrungen 29 und 54 vor und hinter dem Filter eingebaut, um die Dichtigkeit zwischen dem Anschlußstück 50 auf der Dichtung 52 und dem Ring 44 sowie den korrekten Durchsatz des Aerosols durch das Filter zu überprüfen.

Am Schrank 1 können Schaugläser oder Sichtzeichen vorgesehen sein, beispielsweise zur Anzeige der Spannungsversorgung der gesamten Apparatur, des Ansaugbetriebes und der Aerosolentwicklung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Überprüfen von Filtern auf Aerosoldichtheit mit einem Aerosolgenerator, einer Nachweispapierhalterung, Mitteln zur dichten Befestigung dieser Teile an den Enden des Filtergehäuses und einer Einrichtung zum Ansaugen des Aerosols durch das Filter und das Nachweispapier, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolgenerator (6) unterhalb eines Heizwiderstands (34) mit mindestens einem Gitter (32 bzw. 33) zur Halterung einer Scheibe (36) aus nichtbrennbarem und mit einem Farbstoff imprägniertem Werkstoff und zum Abschluß der Verbindung von Aerosolgenerator (6) und zu prüfendem Filter (16) sowie einer Leitung (27) für den Zutritt von Luft versehen ist, die zwischen dem Gitter und dem Einlaß des Filters einmündet, ferner dadurch, daß die Nachweispapierhalterung ao (10) eine Unterlage (38) für das Papier aufweist, die in ihrer Mitte mit einer öffnung zum Ansaugen des Aerosols nach Maßgabe seiner Entwicklung versehen ist, und schließlich dadurch, daß ein Ring (44) zum Befestigen des Filtergehäuses und zum Einspannen des Nachweispapiers (14) oberhalb der Ansaugöffnung (43) der Unterlage und in der Mitte des Rings (44) ein mit seiner Spitze dem Papier zugewendeter Hohlkegel (46) zur Führung der Luft angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit zumindest zwei Gittern (32 und 33) zur Halterung je einer mit Farbstoff imprägnierten Scheibe (36) versehene Halterung (28), die quer zum Aerosolgenerator (6) verschiebbar ist und deren eine Scheibe sich vor dem Heizwiderstand (34) befindet, wenn die andere Scheibe außerhalb des Aerosolgenerators angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (36) aus unbrennbarem Papier besteht, das mit einem Diazofarbstoff imprägniert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (44) zum Befestigen des Filtergehäuses mit einer sich um den Hohlkegel (46) erstreckenden ringförmigen Ausnehmung (48) zur Halterung des Filtergehäuses versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (44) eine Dichtung (64) aufweist, von der das Nachweisrapier (14) abdichtend gegen den die Ansaugöffnung (43) umgebenden Teil der Unterlage (38) gepreßt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (38) für das Nachweispapier (14) auf den Ring (44) in Abheberichtung von dem Nachweispapier (14) einwirkende, federbelastete Mittel (60) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Nachweispapiervorratsrolle oder ein Nachweispapiermagazin und eine mit Reibung arbeitende Vorrichtung (12) zur Mitnahme des Nachweispapiers (14) vor und hinter der Nachweispapierhalterung (10).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung für den Aerosolgenerator (6) mit Mitteln zum Einstellen von dessen Abstand von der Nachweispapierhalterung (10).

9. Vorrichtung nach Anspruch», dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Halterung des Aerosolgenerators (6) ein starr mit diesem verbundenes Rohr (76) aufweist, das auf einer festen vertikalen Säule (70) verschiebbar gelagert und mit einer in einem Schütz (72) der Säule (70) verschiebbaren Achse (74) fest verbunden ist, an der ein Betätigungsarm (82) schwenkbar angeschlossen ist.