DE1773971B2

DE1773971B2 - Gerät zum Prüfen der Licht- und Wetterfestigkeit von Materialproben

Info

Publication number: DE1773971B2
Application number: DE1773971A
Authority: DE
Inventors: Kanji Fujii; Ikuo Mita; Shozo Morishima; Masakatsu Mushiro; Yoshio Tanaka
Original assignee: Tokyo Metropolitan Government
Current assignee: Tokyo Metropolitan Government
Priority date: 1967-08-07
Filing date: 1968-08-02
Publication date: 1974-02-14
Also published as: US3488681A; DE1773971A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen der Licht- und Wetterfestigkeit von Materialproben, bei dem Einzelproben mit Hilfe eines Probenhalters auf einer Kreisbahn relativ zu einer zentral angeordneten Lichtquelle innerhalb eines Gehäuses bewegt werden, das temperierbar und dessen Luftfeuchtigkeitsgehalt steuerbar ist und in dem die Proben mit Flüssigkeiten befeuchtbar sind.

Es ist ein Gerät dieser Art bekannt, bei dem die Proben an einer angetriebenen Scheibe frei nach unten hängen, wobei gegebenenfalls örtliche Befeuchtung durch eine unterhalb der Proben angeordnete heb- und senkbare Wanne möglich ist. Eine derartige Anordnung läßt nur begrenzte Simulierung von Umwelteinflüssen zu, z. B. keine Befeuchtung im Sinne von Regen oder Dunst, auch ist nur eine verhältnismäßig begrenzte Probenzahl unterbringbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, durch die eine bessere Simulierung von Witterung im Gehäuse möglich ist und die Unterbringung einer größeren Anzahl von Proben gestattet.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der Probenhalter in Abstand übereinander mehrere Ringe aufweist, die durch vertikale Stäbe auf Speichen gestützt sind, die ihrerseits von einer den Gehäuseboden durch ragenden zentralen Drehachse radial wegstehen. Durch die unterschiedliche Höhenlage der Ringe können in ein und demselben Raum unterschiedliche Einflüsse auf die Proben zur Einwirkung gebracht werden, wobei durch die speichenartige Ausbildung des Probenhalters alle Proben von oben nach unten und umgekehrt sowie von den Seiten für in das Gehäuse einzuführende Medien sowie für Erwärmung und Kühlung durch Bestrahlung zugänglich sind. Darüber hinaus wird durch die Stützung des Probenhalters von unten her seine Zugänglichkeit von oben erleichtert, indem lediglich ein Gehäuscdeckel abgenommen zu werden braucht. Alle Proben sind dann von oben her ohne Behinderung durch den Probenhalter zugänglich.

Diese gute Zugänglichkeit bringt andererseits den Vorteil, daß man ohne Behinderung Proben von oben berieseln kann. Hierfür ist es von Vorteil, wenn die Flüssigkeit über eine zentrale, nach oben gegen einen domförmigen Deckel gerichtete Düse verteilbar ist. Auf diese Weise kann Niederschlag im Gehäuse imitiert werden, wobei dieser je nach Anordnung der Ringe untereinander auf alle gleichförmig oder mit unterschiedlicher Stärke fällt. In gleicher Weise können vorteilhaft auch alle Proben aggressiven Gasen ausgesetzt werden, die ebenfalls zweckmäßig zentral am Boden in das Gehäuse eingeführt und dann mit Hilfe eines Gebläses allseitig verteilt werden.

Zu einer besonders günstigen Anordnung der Ringe kommt man, wenn diese von unten nach oben zunehmenden Durchmesser haben. Hierbei ist es möglich, Proben in unterschiedlichen Winkellagen gegenüber der vertikalen Drehachse des Probenhalters anzuordnen, wobei korrosive Flüssigkeit in unterschiedlichen Zeitspannen auf den Proben verbleibt. Bei gleicher Menge an aus einer Düse von oben versprühter korrosiver Flüssigkeit ist es möglich, den Widerstand der Proben festzustellen, die sich in unterschiedlichen Lagen befinden.

Im Falle sehr aggressiver oder giftiger in das Gehäuse einzuführender Medien erweist sich die Ausbildung des Geräts als Doppelwandgehäuse vorteilhaft, da beim Einblasen von aggressiver Luft oder Einsprühen von Flüssigkeiten unter Druck die Gefahr des Austritts dieser Medien aus dem Gehäuse besteht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsformen näher erläutert.

F i g. 1 bis 4 zeigen vier verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Geräts in einem Vertikalschnitt.

In der Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gehäuse gezeigt, das dicht gegen die Atmosphäre abgedichtet ist und in seinem Inneren eine Testkammer 10' begrenzt. Im Inneren der Testkammer befindet sich in der Mitte eines Probenhalters 12 eine Lichtquelle 11, z. B. eine Xenonlampe, wobei der Probenhalter langsam um die Lampe 11 rotiert. Die Lampe wird mit Hilfe geeigneter, nicht gezeigter Arme an Ort und Stelle festgehalten.

Der Probenhalter besitzt mehrere Ringe 13; mehrere, z. B. vier horizontale Stangen 13', von denen lediglich zwei gezeigt sind und die sich radial von einer Antriebswelle 14 wegerstrecken, die sie in gleichem Winkelabstand umgeben; mehrere, z.B. vier Verti-

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kalstangsn 13", von denen lediglich zwei gezeigt sind Durch Betätigen des Feuchtigkeitsüberwachungsge-

ur.d die von den Außenenden der Horizontalstangen räts 27 und gegebenenfalls des Erhitzers 23 oder des

t3' hochstehen und die Ringe 13 in Vertikalabstand Kühigeräts 26 wird die Feuchtigkeit und die Tempe-

voneinander tragen. Die zu testenden Proben werden ratur in der Testkammer 10' auf einem vorbestimm-

_an die Ringe 13 angebunden oder in anderer Weise j ten konstanten Niveau gehalten. Dann wird über die

an diesen befestigt, wie es allgemein bekannt ist. Düse 20 korrosive Flüssigkeit versprüht, die durch

Die Antriebswelle 14 ist an ihrem unteren Ende den Dom reflektiert und gleichmäßig nach unten aut

mit einem Kegelrad 17 versehen, welches in ein Ke- den Halter verteilt wird, wie es bei 35 angedeutet ist,

gelrad 17' eingreift, das über ein Reduktionsgetriebe um in Verbindung mit dem Licht, der Temperatur

19 durch einen Motor 18 gedreht wird. io _und der Feuchtigkeit die verschiedensten Wirkungen

Im Falle von flüssigen Proben kann der Halter aaf die Proben auszuüben.

durch einen solchen ersetzt werden, der mit mehre- Die F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der ren Kesseln oder Wannen zur Aufnahme der Flüssig- Erfindung. In diesem Fall ist die Konstruktion und jceit versehen ist. Anordnung allgemein gleich derjenigen der ^Ausf^ul1" Das Gehäuse 10 besitzt einen Deckel oder eine 15 rungsform nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß in Decke 10" in Form eines Doms, welcher lösbar an der F i g. 2 an der Bodenwand des Gehäuses 10 eine dem Gehäuse befestigt ist, wie es bei 47 angedeutet weitere Düse 36 öffnet, die ein korrosives Gas, z. B. ist. Der Deckel 10" wird für den Zugang zur Test- Schwefeldioxyd, in die Testkammer 10' einleitet, welkammer sowie zum Probenhalter 12 abgenommen. ches über eine Leitung 38 aus einer Flasche 37 zuge-Nach oben in Richtung auf die Mitte der Innenseite 20 führt wird, sowie mit der weiteren Ausnahme, daß des Doms öffnet eine Düse 20. Ein Tank 23 enthält zentral innerhalb des Halters il unter der Lampe 11 eine Flüssigkeit, z. B. eine Natriumc'.lorid, Kupri- ein durch einen Motor 40 getriebenes Flügelrad 39 chlorid. Schwefelsäure od. dgl. enthaltende Lösung, die vorgesehen ist, um das Gas gleichförmig zu verbrei_mit Hilfe einer Pumpe 22 durch die Düse gegen die ten und in der Kammer umlaufen zu lassen. Mit der Innenfläche des Doms 10" gesprüht werden kann, an 25 Anordnung nach Fig. 2 ist es möglich, die Wirkung der die Lösung reflektiert wird, so daß sie gleichmä- eines korrosiven Gases auf die Proben getrennt oder βΐσ nach unten auf den Halter fällt und die auf die- in Kombination mit anderen Faktoren festzustellen. sem befindlichen Proben besprenkelt. In den F i g. 1 und 2 hat der Probenhalter 12 eine Die seitliche Gehäusewand ist in wärmeleitender zylindrische Form, wobei die durch die Ringe 13 geZuordnung von einem Paar elektrischer Erhitzer 23 30 haltenen Proben allgemein vertikal angeordnet sind. umgeben, die durch eine Leitung 24 mit Energie ver- Die F i g. 3 zeigt einen Halter, der Proben "J."¹¹¹"" sor^t werden. Ferner umgibt eine Kühlleitung 25 in schiedlichen Winkelstellimgen halten kann Hier bethenrisch leitender Zuordnung die Seitenwand des sitzt der Halter mehrere Ringe 42 unterschiedlichen Gehäuses. Ein Kühlgerät 26 liefert ein Kühlmittel, Durchmessers; mehrere Tragarme 43, die sich radial das durch die Leitung 25 umläuft. Das Kühlserät 35 von der Welle 14 wegerstrecken und diese mit gleiwird benutzt, wenn ein Test unter Raumtemneratur ehern Winkelabstand untereinander umgeben; rnenausceführt werden soll. rere auf jeden der Horizontalanne aufgesetzte Ver-Ein Feuchtigkeitsüberwachungsgerät 27 besitzt tikalarme 44, die in Radialabstand zueinander steeinen Wassertank 28, der nahe der Bodenwand der hen. Die Ringe 42 sind konzentrisch zueinander an-Testkammer 10' mit der Testkammer in Verbindung 4° geordnet und auf den oberen Enden der VertiK-steht In dem Tank ist ein elektrischer Erhitzer 29 alarme getragen, wobei jeder im Abstand unter dem vorgesehen, damit das Wasser in die Testkammer des nächst größeren Durchmessers hegt. Man erverdampft. Zur Beschleunigung der Verdampfung ist kennt, daß je nach der Befeshgungslage der Proben ein Flügelrad 30 für das Umrühren des Wassers vor- auf dem Halter letztere in unterschiedl.chen Winkelgesehen. Im Weg des Dampfes vom Wasser in den 45 iagen gegenüber der vertikalen Drehachse des Hauers Tank ist zur Überwachung des Feuchtigkeitsgehaltes liegen können und daß die korrosive Flüssigkeit iur der Atmosphäre innerhalb der Testkammer ein War- unterschiedliche Zeitspannen auf den Proben vermefühler 31 vorgesehen, um die Temperatur der At- bleibt. Bei gleicher Menge an aus der Düse zu vermo^nhäre zu ermitteln und ein entsprechendes elek- sprühter korrosiver Flüssigkeit ist es möglich, den irisches Signal zu erzeugen. Sobald durch das EIe- 50 Widerstand der Proben festzustellen, wie sie sich in ment 31 eine vorbestimmte Temperaturhöhe festge- unterschiedlichen Lagen befinden, stellt worden ist, schaltet sich eine Steuerschaltung Zwar ist bei den obengenannten Ausfuhrungstorein woraufhin Schalter 33 geöffnet wird, um die Zu- men das Gehäuse 10 fest abgedichtet; wenn jedoch füh'rungsleitung zum elektrischen Erhitzer 29 im das korrosive Gas, z. B. Schwefeldioxyd ™sstromt, Wassertank zu unterbrechen, bis die Temperatur des 55 würde es der Bedienungsperson des Gerätes schaden. Dampfes auf ein vorbestimmtes Niveau reduziert Die F i ς. 4 zeigt eine Anordnung, die vollständig worden ist. Auf diese Weise wird die Temperatur des jeglichen Leckverlust an in die Testkammer emgeaus dem Wasser im Tank 28 aufsteigenden Dampfes führtem korrosivem Gas verhindern kann, fcs ist ein und dementsprechend die Feuchtigkeit in der Atmo- Gehäuse 50 mit einer Doppelwandkonstruktion ge-Sphäre der Testkammer 10' auf einem vorbestimmten 60 zeigt, die eine Innenwand 51 sowi2 eine Aulienwano konstanten Niveau gehalten. 52 mit einem Zwischenraum 53 aufweist, wobei die An der Bodenwand des Gehäuses 10 ist ein Drän- Innenwand die Testkammer 50 umgrenzt In der lnrohr 34 vorgesehen, um die korrosive Flüssigkeit nenwand 51 und Außenwand 52 des Gehäuses sind od del abzuziehen für den Zugang in die Testkammer 50 Türen Behn Einsatz des Geräts werden die zu testenden 6₅ und 52'vorgesehen Ein_? allgemein,mit SAg^hne-Proben an dem Halter 12 festgebunden oder in ande- tes Re.nigungsgerat ^^s^^ein. ^""^^^ rer Weise daran befestigt. Der Halter wird dann Inr.enrohr 56. Das obere Ende J7 des Außenrohres ',angsam gedreht, wobei die Lampe U erleuchtet ist. 55 ist zur Atmosphäre offen, wahrend das untere

Ende dieses Rohres zu einem Dränrohr 57 geformt ist. Das Außenrohr 56 besitzt außerdem eine Zwischenkammer 58, welche mit einem geeigneten Adsorptionsmaterial, z. B. Stücken aus porösem Biskuitporzellan59, gefüllt ist. Eine Leitung 60 ergießt Wasser in die Kammer 58, das unter Schwerkraftwirkung durch die Stücke 59 des Adsorptionsmaterials nach unten gelangt und schließlich durch das Rohr 57 abgeführt wird. Unterhalb der Kammer 58 ist das In nenrohr 56 über eine Leitung 61 an den Zwischenraum 53 des Gehäuses 50 und über eine Leitung 62 an die Testkammer 50' angeschlossen. Das obere Ende des Innenrohrs ist durch einen Deckel 63 geschlossen, damit das aus der Kammer 58 des Außenrohrs 55 abtropfende Wasser nicht in das Innenrohr 56 gelangt, wobei unterhalb des Deckels 63 in dem Innenrohr öffnungen 62' vorgesehen sind.

In der Leitung 62 befindet sich ein Ventil 64, das die Leitung 62 schließt, wenn die Testkammer 50' mit einem korrosiven Gas gefüllt ist, und welches die Leitung öffnet, wenn die Kammer 50' entleert werden soll.

Nahe dem oberen Ende des Außenrohrs 55 des Reinigers befindet sich ein durch einen Motor 66 angetriebenes Gebläse 65, das auf die Leitungen 61 und 62 einen Sog ausübt, um den Abzug des Gases aus dem Zwischenraum 53 und der Testkammer 50' zu beschleunigen.

Sollte das durch die Düse 36 in die Testkammer 50' eingeführte Gas, z. B. Schwefeldioxyd, in den Raum 53 zwischen den Gehäusewänden 51 und 52 austreten, wird die das giftige Gas enthaltende Luft des Raums 53 durch das in dem Reiniger 54 vorgesehene Gebläse 65 abgesaugt und strömt durch die Leitung 61 und das Innenrohr 56 des Reinigers sowie dann durch die öffnungen 62 hinaus in das Außenrohr 55.

Das Gas steigt dann durch die Stücke 59 des Adsorptionsmaterials in der Kammer 58 auf, wo das Gas mit dem aus der Leitung 60 abtropfenden Wasser reagiert; die sich ergebende Lösung, z. B. schweflige Säure, fällt nach unten und wird schließlich durch das Dränrohr 57 abgeführt. Die Konzentration der Säure ist im allgemeinen so niedrig, daß die Säure harmlos ist. Gegebenenfalls kann jedoch die Säure auch neutralisiert werden. Die von dem giftigen Cu:s befreite Luft wird durch das obere offene Ende des Außenrohrs 55 des Reinigers 54 an die Atmosphäre abgegeben.

Da der Raum 53 zwischen den Wänden des Ge-

ao häuses 50 mit Rücksicht auf den durch das Gebläse 65 ausgeübten Sog auf einem gegenüber dem Atmosphärendruck etwas niedrigerem Druck gehalten wird, tritt das in dem Raum 53 befindliche Gas nicht unmittelbar durch die Außenwand 52 des Gehäuses

a5 in die Atmosphäre aus.

Nach Beendung des Tests wird das Ventil 64 in der Leitung 62 geöffnet, so daß das in der Testkammer befindliche giftige Gas gereinigt und dann in der oben beschriebenen Weise abgeführt wird. Die Türen

52' und 5V werden zur Entnahme der Proben geöffnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 773 S71 Patentansprüche:

1. Gerät zum Prüfen der Licht- und Wetterfestigkeit von Materialproben, bei dem Einzelproben mit Hilfe eines Probenhalters auf einer Kreisbahn relativ zu einer zentral angeordneten Lichtquelle innerhalb eines Gehäuses bewegt werden, das temperierbar und dessen Luftfeuchtigkeitsgehalt steuerbar ist und in dem die Proben mit Flüssigkeiten befeuchtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenhalter (12) im Abstand übereinander mehrere Ringe (13; 42) aufweist, die durch vertikale Stäbe (13"; 44) auf Speichen (13'; 43) gestützt sind, die ihrerseits von einer den Gehäuseboden durchragenden zentralen Drehachse (14) radial wegstehen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, day die Ringe (42) von unten nach oben zunehmenden Durchmesser haben.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit über eine zentrale, nach oben gegen einen domförmigen Dekkel (10") gerichtete Düse (20) verteilbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge- as kennzeichnet, daß zentral von unten aggressive Gase in das Gehäuse einführbar und mit Hilfe eines Gebläses (39) zu den Ringen verteilbar sind.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichne?., daß das Gehäuse (50) doppelwandig ausgebildet und an den dadurch gebildeten Zwischenraum eine Reinigungseinrichtung (54, 61) angeschlossen ist, mit der eindringende gefährliche Medien absaugbar sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung über ein Absperrorgan (64) auch mit dem Gehäuseinneren verbindbar ist.

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