DE19637788C1 - Test chamber subjecting mechanically-loaded test pieces to corrosive conditions - Google Patents
Test chamber subjecting mechanically-loaded test pieces to corrosive conditionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine mobile Anlage zur Erzeugung von konstanten oder wechselnden Korrosionsklimaten zur Prüfung von statisch oder dynamisch belasteten Bauteilen oder Komponenten bezüglich Funktionstüchtigkeit, Festigkeit und Langzeitbeständigkeit unter realen Einsatzbedingungen.The invention relates to a mobile system for generating constant or changing Corrosion climates for testing statically or dynamically loaded components or Components with regard to functionality, strength and long-term durability under real operating conditions.
Der Stand der Technik ist durch ortsfeste Korrosionskammern gekennzeichnet, in denen die Prüflinge chemischen Korrosionsklimaten (z. B. nach DIN 50905) ausgesetzt werden. Die mechanischen Belastungsprüfungen erfolgen üblicherweise im Anschluß an die Korrosi onsprüfung auf separaten Prüfständen. Diese Korrosionsermündungsversuche müssen des halb als nicht hinreichend wirklichkeitsnah eingestuft werden. Als nächstkommender Stand der Technik ist die DE 93 09 063 U1 anzusehen. Dort wird eine Korrosionskammer beschrie ben, die es erlaubt, die mit korrosiven Klimaten beaufschlagten Prüflinge in kontrollierter Weise gleichzeitig auch mechanisch zu belasten. Nachteilig erscheint, daß die Kammer zur Erzeugung der Klimate und die Kammer, die die Prüflinge enthält, sowie die Vorrichtung zur Erzeugung der mechanischen Belastungskräfte einschließlich des zugehörigen Antriebs eine Einheit bilden. Diese Anlage muß aus Volumen- und Gewichtsgründen ortsfest eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Korrosionskammer nach DE 93 09 063 U1 jeweils nur einen Test fahren kann, parallele Tests in mehreren Kammern, die auch unterschiedliche Prüflinge enthalten können, sind nicht möglich. Während die DE 93 09 063 U1 davon ausgeht, daß die Korrosionskammer und die mechanische Prüfvorrichtung konstruktiv aufeinander angepaßt sind, schlägt die DE 27 26 957 B2 eine andere Lösung vor: Dort wird eine faltenbalgartige Kammer beschrieben, die als Umhüllung beliebige Prüfanlagen passender Größe in sich aufnehmen kann. Das Innenvolumen ist auf Grund der faltenbalgartigen Seitenwände in Grenzen variierbar; es ist eine Öffnung vorhanden, durch die die Prüfanlage mit Prüfling eingebracht wird und die mit einer Art Reißverschluß geöffnet und verschlossen wird. Über die Abdichtung, insbesondere der Zu- und Ableitungen, werden keine Aussagen gemacht. In der DE 27 26 957 B2 sind das Aggregat zur Erzeugung und Steuerung der Klimaten und die Prüfkammer separate Einheiten, ein Aggregat kann mehrere Prüfkammern gleichzeitig betreiben. Der Vorteil der dort vorgeschlagenen Lösung ist, daß die faltenbalgartige Prüfkammer leicht transportabel ist und daß sie nachträglich mit Prüfanlagen geeigneter Größe kombiniert werden kann, was auch improvisierte Einsätze zuläßt. Der Dauereinsatz mit Wechselklimaten unter hohen Belastungswerten sowie hohen Anforderungen bezüglich Dichtigkeit scheint weniger erfindungsrelevant.The prior art is characterized by fixed corrosion chambers in which the Test objects are exposed to chemical corrosion climates (e.g. according to DIN 50905). The Mechanical load tests are usually carried out after the corrosion on test on separate test benches. These attempts at corrosion discharge must can be classified as not sufficiently realistic. As the next stand the technology can be seen in DE 93 09 063 U1. A corrosion chamber is described there ben, which allows the test specimens exposed to corrosive climates in a controlled Way to load mechanically at the same time. It appears disadvantageous that the chamber for Generation of the climates and the chamber that contains the test specimens, as well as the device for Generation of the mechanical loading forces including the associated drive Form unity. For reasons of volume and weight, this system must be used stationary will. Another disadvantage is that the corrosion chamber according to DE 93 09 063 U1 can only run one test at a time, parallel tests in several chambers, too can contain different test objects are not possible. While the DE 93 09 063 U1 assumes that the corrosion chamber and the mechanical test device are structurally matched to each other, DE 27 26 957 B2 proposes another solution Before: A bellows-like chamber is described there, which can be used as an envelope Can accommodate test systems of the appropriate size. The internal volume is due to the bellows-like side walls can be varied within limits; there is an opening through which the test system is inserted with the test specimen and which is opened with a kind of zipper and is closed. About the seal, especially the supply and discharge lines no statements made. In DE 27 26 957 B2, the unit for generating and Control of the climates and the test chamber separate units, one unit can have several Operate test chambers simultaneously. The advantage of the solution proposed there is that the bellows-like test chamber is easy to transport and that it can be retrofitted with Test equipment of a suitable size can be combined, which also means improvised operations allows. Continuous use with changeable climates under high load values as well as high ones Tightness requirements seem less relevant to the invention.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage
anzugeben, in der Prüflinge in einer Umgebung mit korrosiven Konstant- und
Wechselklimaten mechanisch belastet werden, und die im einzelnen folgende Forderungen
erfüllt:
The invention specified in claim 1 is therefore based on the object of specifying a system in which test specimens are mechanically loaded in an environment with corrosive constant and alternating climates and which fulfills the following requirements in detail:
- - Die Einheit zur Erzeugung und Steuerung der Korrosionsklimate soll von den Versuchs kammern abkoppelbar und mobil sein.- The unit for the generation and control of the corrosion climates is to be tested chambers can be disconnected and mobile.
- - Sie soll modular aufgebaut sein.- It should have a modular structure.
- - Sie soll schnell und in einfacher Weise an unterschiedliche Versuchskammern an schließbar sein.- It should quickly and easily to different test chambers be closable.
- - Es sollen mehrere Versuchskammern gleichzeitig mit unterschiedlichen korrosiven Kli maten beaufschlagt werden können. - There should be several test chambers at the same time with different corrosive Kli maten can be applied.
- - Es sollen mindestens zwei Prüfklimate - z. B. Schwitzwasser und Salzsprühnebel - erzeugt werden können.- At least two test climates - e.g. B. condensation and salt spray - can be generated.
- - Die Medien sollen bis wenigstens T = 50°C temperiert werden können.- The media should be able to be tempered to at least T = 50 ° C.
- - Es sollen Konstant- und Wechselklimaten über die Zeitachse gefahren werden können.- It should be possible to run constant and alternating climates over the time axis.
- - Reihenfolge und Dauer der einzelnen Prüfklimate sowie die Zyklenzahl im Prüfablauf sollen für jede Versuchskammer frei wählbar und programmierbar sein.- Sequence and duration of the individual test climates as well as the number of cycles in the test sequence should be freely selectable and programmable for each test chamber.
- - Es sollen Wärmeprüfungen bis T max. = 150°C und Kälteprüfungen bis T min. = -30°C gefahren werden können.- Heat tests up to T max. = 150 ° C and cold tests up to T min. = -30 ° C can be driven.
- - Die Tanks mit den korrosiven Medien sollen von außen optisch auf den Füllstand kontrollierbar sein.- The tanks with the corrosive media should look from the outside to the fill level be controllable.
- - Die Anforderungen der einschlägigen Normen und Standorte für Konstant- und Wechselklimate (z. B. DIN 50 021, DIN 50 017, ASTM 117-94 sowie VDA Prüfblatt 621-415 und VW-P1200) müssen erfüllbar sein.- The requirements of the relevant standards and locations for constant and Alternating climates (e.g. DIN 50 021, DIN 50 017, ASTM 117-94 and VDA test sheet 621-415 and VW-P1200) must be feasible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst:According to the invention, this object is achieved as follows:
Eine Einheit 1 zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten ist wahlweise mit einer oder mit mehreren Prüfkammern 2 mittels einer oder mehreren Zuleitungen 5, 6, 7, 8 bzw. Rückleitungen 9, 10 (je ein Satz Zu- und Ableitungen je Prüfkammer) verbunden. A unit 1 for the generation and control of corrosive climates is optionally connected to one or more test chambers 2 by means of one or more supply lines 5 , 6 , 7 , 8 or return lines 9 , 10 (one set of supply and discharge lines per test chamber).
In jeder Prüfkammer 2 befinden sich ein oder mehrere Prüflinge 3, die während der Beauf schlagung mit den korrosiven Klimaten mechanischen Belastungsprogrammen ausgesetzt werden können. In den einzelnen Testkammern 2 können gleichzeitig und unabhängig von einander unterschiedliche Korrosionsprogramme bei gleichen oder unterschiedlichen me chanischen Belastungsprogrammen gefahren werden. Dies wird ermöglicht durch eine Programmsteuerung mit entsprechender Hard- und Software. Form, Größe und Ausstattung jeder Prüfkammer 2 ist den jeweiligen Testerfordernissen angepaßt. Die Einheit 1 zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten und die Prüfkammern 2 sind mobil, d. h. nach Abkoppeln der Zuleitungen 5 bis 8 und der Ableitungen 9 und 10 mittels der Anschlußstutzen 11 sind die Einheit 1 und die Prüfkammern 2 separierbar und jede für sich auf Rollen 30 bewegbar bzw. verlastbar, wozu die Bodenbleche Verstärkungen aufweisen.In each test chamber 2 there are one or more test specimens 3 which can be exposed to mechanical stress programs during the exposure to the corrosive climates. In the individual test chambers 2 , different corrosion programs can be run simultaneously and independently of one another with the same or different mechanical load programs. This is made possible by program control with appropriate hardware and software. The shape, size and equipment of each test chamber 2 is adapted to the respective test requirements. The unit 1 for the generation and control of corrosive climates and the test chambers 2 are mobile, that is to say after the supply lines 5 to 8 and the leads 9 and 10 have been disconnected by means of the connecting pieces 11 , the unit 1 and the test chambers 2 can be separated and each one on a roll 30 movable or loadable, for which purpose the floor plates have reinforcements.
Die Einheit 1 kann korrosive Klimate mit Temperaturen zwischen ca. -30°C und ca. 150°C erzeugen und deren Anwendung mittels der Überwachungs- und Steuerungseinheit 23 steu ern und überwachen. Hierzu ist ein Heizaggregat 18 vorhanden; die Temperaturwahl, -ein stellung und -kontrolle erfolgt mittels der zentralen Steuerungs- und Überwachungseinheit 23. Jedes Klima kann während der Testdauer entweder als Konstantklima oder als Wechsel klima erzeugt werden, wobei bei Wechselklimaten die Zyklenzahl, die Dauer je Zyklus und die Reihenfolge der Zyklen sowie das Temperaturprofil je Zyklus separat für jede Prüfkam mer 2 frei wählbar und frei programmierbar ist. Ebenso sind gewünschte Temperaturgra dienten programmierbar.The unit 1 can generate corrosive climates with temperatures between approximately -30 ° C. and approximately 150 ° C. and control and monitor their use by means of the monitoring and control unit 23 . A heating unit 18 is provided for this; the temperature is selected, set and checked by means of the central control and monitoring unit 23 . Each climate can be generated either as a constant climate or as an alternating climate during the test period, with alternating climates the number of cycles, the duration per cycle and the sequence of the cycles as well as the temperature profile per cycle can be freely selected and freely programmed for each test chamber 2 . Desired temperature gradients are also programmable.
Zum Aufbau (Fig. 1):
Die Einheit 1 zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten besteht aus vier Grup
pen von Bauelementen:
For construction ( Fig. 1):
Unit 1 for the generation and control of corrosive climates consists of four groups of components:
I. Salzwassertank 12 für das korrosive Medium mit Befüllvorrichtung 26, Füllstandsan zeiger 14 sowie Tankheizung 13. Als Hilfselemente können hierzu die Salzwasser pumpe 15, der Zweiwegehahn 38, die Zuleitung Nebel 6, die Zuleitung Regen 8, der Rücklauf Korrosionsmittel 10 sowie Sicherheitsventile und Überläufe. Sämtliche Behälter, Leitungen, Ventile und Anzeigegeräte sind materialmäßig so ausgeführt, daß sie keine Fremdionen (z. B. Kupferionen) abgeben und somit keinen Einfluß auf das Korrosionsklima ausüben können; beispielsweise sind alle Rohrleitungen in PVC ausgeführt (Fig. 1).I. Salt water tank 12 for the corrosive medium with filling device 26 , Füllstandsan pointer 14 and tank heater 13th As auxiliary elements for this purpose, the salt water pump 15 , the two-way valve 38 , the supply line fog 6 , the supply line rain 8 , the return line corrosion agent 10 and safety valves and overflows. All containers, lines, valves and display devices are designed in such a way that they do not emit any foreign ions (e.g. copper ions) and therefore have no influence on the corrosion climate; for example, all pipes are made of PVC ( Fig. 1).
II. Antriebsaggregate und zugeordnete Geräte: Hierzu zählen das Luftheizungs- und Luftkühlungsaggregat 18, ein Kompressor 28, ein Verdampferlüfter 20, ein Luftbe feuchter 19, die Zuleitung Luft 7, die Ableitung Luft 9, der Preßluftbefeuchter 16 mit Zuleitung 5 sowie Absperrventile vor und hinter jedem Aggregat (Fig. 1).II. Drive units and associated devices: These include the air heating and air cooling unit 18 , a compressor 28 , an evaporator fan 20 , a humidifier 19 , the air supply line 7 , the air discharge line 9 , the compressed air humidifier 16 with supply line 5 and shut-off valves in front and behind each unit ( Fig. 1).
III. Überwachungs- und Steuerungseinheit 23: Diese Einheit enthält die Hard- und Soft ware für die Programmsteuerung, mit deren Hilfe für jede Prüfkammer 2 das ge wünschte Korrosionsprogramm gewählt werden kann, z. B. Art der Klimate, Tempera tur sowie Dauer der Aufbringung und - bei Wechselklimaten - das Aufbringungsprofil.III. Monitoring and control unit 23 : This unit contains the hardware and software for program control, with the help of which the desired corrosion program can be selected for each test chamber 2 , e.g. B. Type of climate, temperature and duration of application and - in the case of alternating climates - the application profile.
Die Überwachungs- und Steuerungseinheit 23 hat neben der Programmsteuerung
folgende Kontroll- und Anzeigefunktionen (Fig. 2):
In addition to the program control, the monitoring and control unit 23 has the following control and display functions ( FIG. 2):
- - Salzwassertank 12: Kontrolle und Anzeige des Füllstandes sowie Temperaturmessung, -anzeige und -regelung. - Salt water tank 12 : control and display of the fill level as well as temperature measurement, display and regulation.
- - Luftbefeuchter 19: Regelung, Kontrolle und Anzeige des Befeuchtungs grades.- Humidifier 19 : regulation, control and display of the degree of humidification.
- - Verdampferlüfter 20: Regelung und Anzeige der Fördermenge, Messung und Anzeige der Lufttemperatur.- Evaporator fan 20 : regulation and display of the flow rate, measurement and display of the air temperature.
- - Prüfkammer 2: Messung, Anzeige und Regelung der Temperatur und der relativen Feuchte.- Test chamber 2 : measurement, display and control of temperature and relative humidity.
- - Salzwasserpumpe 15: Regelung und Anzeige des Fördervolumens, Anzeige "Ein/Aus".- Salt water pump 15 : regulation and display of the delivery volume, display "On / Off".
- - Luftheizungs-/Luftkühlungs aggregat 18: Regelung und Überwachung sowie Anzeige der eingestellten Temperaturen, optische und akustische Störmelder.- Air heating / air cooling unit 18 : regulation and monitoring as well as display of the set temperatures, visual and acoustic fault indicators.
- - Absperrventile 29: Ansteuerung der Absperrventile mit optischer Anzeige "Auf/Zu" für folgende Leitungen: Zuleitung Preßluft, Zuleitung Salzwasser Regen, Zuleitung Salzwasser Nebel.- Shut-off valves 29 : Control of the shut-off valves with visual display "open / close" for the following lines: compressed air supply line, salt water rain supply line, salt water fog supply line.
IV. Elektrische Versorgung und Betriebsanzeigen:
Hierzu zählen das Stromanschlußkabel, der Hauptschalter für die Energieversor
gung, der NOT-AUS-Schalter sowie Leuchtanzeigen für die Energieversorgung, für
"Betrieb" und "Störung" aller wichtigen Baugruppen. Diese Teile der Einheit 1 sind, da
nicht erfindungsrelevant, nicht in den Fig. 1 und 2 angegeben.IV. Electrical supply and operating displays:
These include the power cord, the main switch for the power supply, the EMERGENCY STOP switch and indicator lights for the power supply, for "operation" and "malfunction" of all important modules. These parts of the unit 1 are not indicated in FIGS. 1 and 2, since they are not relevant to the invention.
Die Einheit 1 zur Erzeugung und Steuerung ist mit Schalldämmatten 33 bestückt, um einen geräuscharmen Betrieb zu ermöglichen. Ferner weist sie allseitig Wartungsöff nungen auf, teils als Klappen, teils als abschraubbare Gehäuseteile.The unit 1 for generation and control is equipped with sound insulation mats 33 in order to enable low-noise operation. Furthermore, it has maintenance openings on all sides, partly as flaps, partly as unscrewable housing parts.
11
Einheit zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten
Unit for the generation and control of corrosive climates
22nd
Prüfkammer
Test chamber
33rd
Prüfling
Examinee
44th
Nebeldüse
Mist nozzle
55
Zuleitung Preßluft
Compressed air supply
66
Zuleitung Korrosionsmedium
Corrosion medium supply line
77
Zuleitung Luft warm/kalt
Air supply warm / cold
88th
Zuleitung Korrosionsmedium
Corrosion medium supply line
99
Ableitung Luft warm/kalt
Air discharge warm / cold
1010th
Rücklauf Korrosionsmedium
Return corrosion medium
1111
Anschlußstutzen Leitungen
Connection pipe lines
1111
', ',
1111
'' Anschlußstutzen für weitere Prüfkammern
'' Connection piece for additional test chambers
1212th
Salzwassertank/Korrosionsmediumtank
Salt water tank / corrosion medium tank
1313
Tankheizung
Tank heating
1414
Füllstandsanzeiger
Level indicator
1515
Salzwasserpumpe/Korrosionsmediumpumpe
Salt water pump / corrosion medium pump
1616
Preßluftbefeuchter
Compressed air humidifier
1717th
Außenzuleitung Preßluft
External compressed air supply
1818th
Luftheizungs-/-kühlungsaggregat
Air heating / cooling unit
1919th
Luftbefeuchter
humidifier
2020th
Verdampferlüfter
Evaporator fan
2121
Außenzuleitung Wasser
External water supply
2222
Zuleitung Verdampferlüfter
Evaporator fan supply line
2323
zentrale Steuerungs- und Überwachungseinheit
central control and monitoring unit
2424th
Abwasserleitung
Sewer pipe
2626
Befüllvorrichtung
Filling device
2828
Kompressor
compressor
2929
Absperrventile
Shut-off valves
3030th
Rollen
roll
3131
Brause
shower
3232
Entkalker
Descaler
3333
Schalldämmatten
Sound insulation mats
3434
Korrosiver Regen
Corrosive rain
3535
korrosiver Nebel
corrosive fog
3636
Abfluß Korrosionsmedium
Drain corrosion medium
3737
Abluftleitung
Exhaust duct
3838
Zweiwegehahn
Two-way cock
3939
Weiche Abluft/Luftrückführung
Soft exhaust air / air recirculation
Claims (13)
- - Es ist eine Einheit (1) zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten vorhanden.
- - Es ist mindestens eine zur Aufnahme des Prüflings (3) ausgebildete Prüfkammer (2) vorhanden.
- - Die Einheit (1) zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten und die Prüfkammern (2) sind separate Baueinheiten.
- - Die die Einheit (1) zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten und die Prüfkammern (2) verbindenden Rohr- und Schlauchleitungen (5 bis 10) sind abnehmbar ausgeführt.
- - Die Einheit (1) zur Erzeugung und Steuerung von korrosiven Klimaten enthält eine zentrale Steuerungs- und Überwachungseinheit (23) deren Hard- und Software so ausgelegt ist, daß über parallele, identische Ausgänge (11, 11', 11'') unterschiedliche korrosive Belastungsprofile in den angeschlossenen Prüfkammern (2) gleichzeitig gefahren werden können.
- - There is a unit ( 1 ) for the generation and control of corrosive climates.
- - There is at least one test chamber ( 2 ) designed to hold the test object ( 3 ).
- - The unit ( 1 ) for the generation and control of corrosive climates and the test chambers ( 2 ) are separate units.
- - The unit ( 1 ) for the generation and control of corrosive climates and the test chambers ( 2 ) connecting pipe and hose lines ( 5 to 10 ) are designed to be removable.
- - The unit ( 1 ) for the generation and control of corrosive climates contains a central control and monitoring unit ( 23 ) whose hardware and software is designed so that different, corrosive via parallel, identical outputs ( 11 , 11 ', 11 '') Load profiles in the connected test chambers ( 2 ) can be run simultaneously.
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