DE2042576A1

DE2042576A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Dichtheit von Gegenstanden

Info

Publication number: DE2042576A1
Application number: DE19702042576
Authority: DE
Inventors: Matheus Johannes Martinus Heide Halmthout Coppens (Belgien)
Original assignee: LEER Ltd VAN
Current assignee: LEER Ltd VAN
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1971-03-11
Also published as: JPS5119357B1; NL6915228A; FR2059336A5; SE363901B; BE755369A; DE2042576B2; DE2042576C3; ZA705806B; GB1273379A; NL140982B

Description

West Byfleet, Weybridge, Surrey, England

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Dichtheit von
Gegenständen

Priorität: 2?. August 1969 / England
Anmelde-Nr.: 42582

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung; zum Prüfen der Dichtheit von Gegenständen w.i e Gefäßen, Verschlüssen, Membranen und dergl., wobei auf be;idon Seiten des zu prüfenden Gegenstandes ein Druckunterschied erzeugt und ein wahrnehmbares Gas in einem abgedichteten H^urij an der einen Seite der möglichen undichten Stelle vorgesehen wird, während in einem anderen abgedichteten Raum an der anderen Seite des Gegenstandes ein Vakuum geschaffen und das wahrend die.¹Je.υ Evakui-orimgave rf ahrens entleerte Medium in eine Prufvorriohtun·; geleitet wird, welche geeignet ist, das mögliche Vorhandensein von Spuren des Gases anzuzeigen.

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Ein solches allgemeines Verfahren ist z.B. "bereits aus der britischen Patentschrift 840 294 "bekannt, in der ein "besonderes Ausführungsbeispiel dieses bekannten Verfahrens beschrieben ist.

Bei diesem bekannten Verfahren bildet ein Gefäß den zu prüfenden Gegenstand, welches völlig abgeschlossen ist und in welches vor der Prüfung ein Gas eingeführt wurde, dessen Druck höher ist als der atmosphärisch-Brück. Zu diesem Zweck kann ein beliebiges Gas verwendet werden,und Spuren desselben können mit einer Prüfvorrichtung wahrgenommen werden. Zum Beispiel wird NgO, d.h. Lachgas, und eine Vorrichtung als Prüfvorrichtung verwendet, die eine höhere Absorption im Infrarot-Spektrum aufweist, wenn Spuren des oben erwähnten Gases vorhanden sind. Bei einer solchen Prüfvorrichtung sind auch andere Gase, beispielsweise Butangas, verwendbar. Anstelle dieser mit Absorption Jm Infrarot-Spektrum arbeitenden Prüfvorrichtung kann auch eine Prüfvorrichtung verwendet werden, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 2 645 117 beschrieben ist, bei der einer der Widerstände einer Wheutstone-Brückenschaltung seinen Widerstandswert ändert, wenn er mit Spuren des verwendeten, wahrnehmtaren Gases in Berührung kommt.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens liegt darin, daß es lange Zeit braucht, bis Undichtheiten gefunden werden, und daß geringfügige, undichte Stellen nicht feststellbar sind. Wenn der Haum ausgepumpt wird, in dem Spuren des wahrnehmbaren Gases aufgrund einer Undichtheit auftreten sollten, d.h. wenn die Abdeokung oder Umhüllung, in die das gasgefüllte Gefäß hineingegeben wurde, ausgepumpt wird, erfolgt nur eine Verdünnung des möglicherweise Gasspuren enthaltenden Luftvolumens in diesem Raum bzw. der Umhüllung. Deshalb brauoht es so lange, bis Gasepuren wahrgenommen werden, die ausreichend sind, um gezeigt zu werden und in die Prüfvorrichtung einzudringen; kleine Mengen können unter Umständen die Vorrichtung gar nicht erreichen·

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen alle Gasspuren, die den auszupumpenden Raum erreichen, auch wenn sie noch so geringfügig sind, zwangsläufig zu der Vorrichtung weitergeleitet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nach dem Auspumpen des -erwähnten Raums ebenso wie der Prüfvorrichtung und nach einer kurzen Wartezeit ein nicht wahrnehmbares Gas, beispielsweise Luft, welches unter höherem Druck steht als dem Druck im leergepumpten Raum, in die Seite des Raums eingeleitet wird, die der Verbindung des Raums mit ä der erwähnten Prüfvorrichtung zugewandt ist. Hiermit wird erreicht, daß praktisch alle Spuren des Gases, die den ausgepumpten Raum erreicht haben, von dem einströmenden Medium in minimal verdünntem Zustand geradeswegs in die Prüfvorrichtung geleitet werden. Das ermöglicht die Wahrnehmung von Gasspuren •und damit van t.ndichten Stellen in einem früheren Stadium. Die Wartezeit ist verhältnismäßig kurz. Sie kann dazu ausgenutzt werden, mit dem Leerpumpen der Prüfvorrichtung fortzufahren, wobei der Druck innerhalb der Prüfvorrichtung niedriger wird als der im ausgepumpten Raum. Dies fördert den Transport der Gasspuren in Richtung zur Prüfvorrichtung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist im Prinzip ™ überall anwendbar, wo ein Gegenstand auf seine Dichtheit zu prüfen ist. Wenn beispielsweise die Dichtheit einer Wand, einer Schweißnaht in einer Platte oder einer Membran geprüft werden muß, wird der zu prüfende horizontale Gegenstand - zwischen zwei Kappen oder Hauben angeordnet, die jeweils den zu prüfenden Gegenstand hermetisch abdichten. Eine dieser Kappen wird dann mit einem wahrnehmbaren Gas gefüllt, während in der anderen ein Vakuum erzeugt wird. Die Prüfung wird dadurch ver- v. vollständigt, -daß man das Spülmedium in Richtung zur Prüfvorrichtung durch die Kappe strömen laßt, in der das Vakuum geschaffen wurde.

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Abgesehen von dem oben beschriebenen, aus der britischen Patentschrift 7 73 348 bekannten Verfahren ist noch ein Verfahren bekannt, bei dem kein Evakuierungsvorgang stattfindet, sondern das zu prüfende Gefäß in eine balgartige Umhüllung gebracht wird, deren Inhalt nach einer vorherbestimmten Wartezeit durch Zusammendrücken der Umhüllung zur Prüfvorrichtung gefördert wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die zusammenpreßbare Umhüllung ein erheblich größeres Volumen erfordert als der vom zu prüfenden Gefäß eingenommene Raum, was trotz der beabsichtigten Strömung in Richtung zur
Prüfvorrichtung eine beträchtliche Unempfindlichkeit verursacht. Ferner sollte im Gefäß selber ein höherer Überdruck
herrschen, als wenn in dem Raum in der Umhüllung außerhalb
des Gefäßes ein Vakuum erzeugt würde.

Die Erfindung ist besonders, wenn auch nicht ausschließlich! geeignet zum Prüfen von Gefäßen. Besonders ist
dabei an Gasflaschen gedacht, und zwar an Flaschen, die mit
Flüssiggas gefüllt werden sollen. Es ist allgemein üblich,
derartige Flaschen in gewissen Zeitabständen hydraulisch auf ihre Dichtheit zu prüfen. Diese Prüfung erfolgt dadurch, daß die Flaschen mit unter Druck stehendem «/asser gefüllt werden, wobei dann mögliche undichte Stellen visuell wahrgenommen werden müssen. Dabei können falsche Feststellungen getroffen werden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, derartige Gasflaschen durch Füllen mit einem unter Druck stehenden Gas auf ihre Dichtheit zu prüfen, wobei die Undichtheit dann durch
Eintauchen der Flaschen in rfasser wahrgenommen wird. Hierfür muß verhältnismäßig hoher Druck angewendet werden. Das bedeutet natürlich eine Komplikation, und der auf diese Weise ausgeführte Test erfordert ziemlich viel Zeit und schließt falsche Ergebnisse nicht aus«

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Wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei Flaschen angewandt wird, die mit Flüssiggas gefüllt werden sollen, so können die für die Prüfung heranzuziehenden, voll mit Gas gefüllten Flaschen unmittelbar vor ihrem Transport oder ihrer Lagerung rasch auf mögliche Undichtheiten geprüft werden. Eine derartige Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung führt zwar dazu, daß ein geringer Prozentsatz der bereits abgefüllten Flaschen zurückgestellt wird, jedoch wird dieser Nachteil durch die vereinfachte Prüfmethode wieder ausgeglichen. Im Gegensatz zur bekannten hydraulischen Prüfung brauchen die Fla-schen nicht mehr gewaschen, gespült und danach mit dem endgültigen I Gas gefüllt zu werden, so daß weniger Arbeitsgänge nötig sinl und die Erzeugung gefüllter Flaschen vereinfacht wird. Dies ist besonders wichtig für Abfüll- und Verteilerstationen.

Es ist auch möglich, die Flaschen mit einer geringen Menge Gas zu füllen und auch sie mit Restgas gefüllt zu lassen. Dies ist besonders wichtig für Werke, die die Flaschen zur gesetzlich vorgeschriebenen periodischen Überprüfung erhalten und bei denen die Flaschen in der Regel instandgesetzt und die Lecks repariert werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung M zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche in üblicher Weise (britische Patentschrift 840 294) eine Umhüllung mit abgedichtetem Fassungsvermögen zur Aufnahme eines geschlossenen Gefäßes umfaßt, welche sowohl an eine Vakuumquelle als auch an eine Prüfvorrichtung angeschlossen ist. Gemäß der Erfindung 1st die Umhüllung mit einer verschließbaren Zufuhr für unter atmosphärischem Druck stehende Luft versehen, welohe gegenüber dem Anschluß der Umhüllung an die Prüfvorrichtung angeordnet ist. Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung werden also ganz einfach dadurch erzielt, daß* die bekannte Vorrichtung mit einem Luftabsperrhahn an einer Stelle versehen iet, die der Verbindung mit der Prüfvorrichtung zugewandt lsi,

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und dieser Luftabsperrhahn braucht nur am Ende der Wartezeit geöffnet zu werden. Dann werden die Gasspuren durch die dabei auftretende Druckwelle in Richtung zur Prüfvorrichtung entleert. Diese Prüfvorrichtung kann sowohl an die Vakuumquelle und, beim Unterbinden des Anschlusses an dieselbe, an die Umhüllung angeschlossen sein, und die Verbindung zwischen der. Prüfvorrichtung und der Umhüllung, kann getrennt werden, während die Verbindung zwischen der Vakuumquelle und der Prüfvorrichtung noch, offen ist. Hierdurch'wird erreicht, daß die Umhüllung und die Prüfvorrichtung wahlweise ausgepumpt werden können, daß die Prüfvorrichtung während der Wartezeit weiter ausgepumpt wird, daß die Umhüllung von der Vakuumquelle getrennt wird und daß schließlich die Vakuumquelle ganz geschlossen wird, während die Verbindung zwischen der Umhüllung und der Prüfvorrichtung offen ist, z.B. unmittelbar vor dem Erzeugen der die Beförderung verursachenden Druckwelle.

Es liegt auf der Hand, daß auf diese Weise eine Vorrichtung geschaffen v/erden kann, mit der eine große Anzahl von Gefäßen geprüft werden kann, wobei ein Computer die richtige Reihenfolge der Arbeitsvorgänge planen kann.

Gemäß der Erfindung kann die Vorrichtung so ausgelegt sein, daß bei dem zu verwendenden Vakuum das Gasvolumen des Raums, der ausgepumpt wird, kleiner ist als das Volumen der Prüfvorrichtung bei dem Gasspuren wahrnehmenden Druck. Das ermöglicht es, die in dem ausgepumpten Raum verbleibenden Luftteilchen zusammen mit den Gasteilchen im Volumen der Prüfvorrichtung aufzunehmen, so daß in dem Moment, in dem die Druckwelle erzeugt wird, der Inhalt des ausgepumpten Raums zwangsläufig in den Raum der Prüfvorrichtung hineingespült wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werdan im folgenden anhand einer Zeiohnung eines Ausführungabeiapiela näher erläutert.

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Die Figur ist eine schematische Darstellung einer Metallumhüllung 1, die in abgedichteter Weise auf einer Stütze 2 angeordnet ist. Eine Leitung 3 ist durch die Umhüllung 1 geführt und an die Einfüllöffnung eines innerhalb der Umhüllung angeordneten Gefäßes 4 angeschlossen. In dieser Leitung 3 ist ein Absperrhahn 5 vorgesehen, und unter Druck stehenden Gas kann durch die Leitung 3 und .den Absperrhahn 5 ins Innere des Gefäßes 4 gefüllt werden. Es ist auch möglich, das bereits verschlossene, mit Gas gefüllte_tGefäß in die Umhüllung zu bringen; in diesem Fall sind die Leitung 3 und der Absperrhahn 5 überflüssig.

An der Unterseite ist durch die Unterstützung 2 hindurch eine Leitung 6 mit dem Inneren der Umhüllung 1 verbunden, in welcher ein Absperrhahn 7 vorgesehen ist und welche über einen zweiten Absperrhahn 8 zu einer Vakuumpumpe 9 führt. Zwischen den Absperrhähnen 7 und 8 ist eine Zweigleitung 10 angdschlossen, die zu einer Prüfvorrichtung 11 führt, welche in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Prüfrohre 12 und 13 umfaßt, die beide über Abtsperrhähne 14 bzw. 15 mit der Leitung 10 verbunden sind.

Vorzugsweise ist das Volumen zwischen dem zu prüfenden Gefäß und der Umhüllung so groß gewählt, daß alle nach dem Auspumpen der Umhüllung zurückbleibenden Gasteilchen dem Wahrnehmraum eines-der Prüfrohre 12 bzw. 13 zugeführt werden können, wenn dieser Raum den Wahrnehmdruck erreicht hat, so daß die in der Umhüllung noch vorhandene restliche Luft zusammen mit Spuren von Gas auf jeden Fall in das Prüfrohr gelenkt wird.

Mit dem Inneren der Umhüllung 1 ist ferner eine mit Absperrhahn 17 versehene Leitung 16 verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:

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Wenn ein zu prüfendes Gefäß 4 in dar Umhüllung 1 angeordnet ist und die notwendigen Anschlüsse hergestellt sind, wird durch Öffnen des Absperrhahns 5 Prüfgas in das Gefäß eingeleitet. Gleichzeitig wird die Vakuumpumpe 9 in Gang gesetzt und der Inhalt der Umhüllung durch Öffnen der Absperrhähne 7 und 8 ausgepumpt. Eines der Prüfrohre, beispielsweise das Rohr 13, wird gleichfalls dur.ch Öffnen des Absperrhahns an die Vakuumpumpe angeschlossen, während das Prüfrohr 12, welches mit Luft aus der Umhüllung ,gefüllt wurde, mittels des Absperrhahns 14 von der Anlage getrennt wird. Wenn die Umhüllung ausreichend leergepumpt ist, wird der Absperrhahn 7 geschlossen, und es beginnt eine kurze Wartezeit für die Umhüllung 1, während der das im Gefäß 4 vorhandene Gas die Möglichkeit hat, in die Umhüllung einzudringen, falls eine Undichtheit vorhanden sein sollte. Während dieser Wartezeit wird das Auspumpendes Prüfrohrs 13 fortgesetzt.

Anschließend wird der Absperrhahn 8 geschlossen und gleichzeitig mit dem Absperrhahn 17 der Absperrhahn 7 erneut geöffnet. Aufgrund dessen strömt unter atmosphärischem Druck stehende Luft in d ie Umhüllung ein und fließt in Richtung zum Prüfrohr 13» wobei sie möglicherweise vorhandene Gasspuren mitreißt, so daß diese im Prüfrohr ankommen. Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung ist also eine rasche und wirksame Überprüfung der Dichtheit von Gefäßen mit einstellbarer Genauigkeit möglich.

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Claims

Ansprüche

\1 Verfahren zum Prüfen der Dichtheit von Gegenständen wie Gefäßen, Verschlüssen, Membranen und dergl., bei dem ein Druckunterschied auf beiden leiten des zu prüfenden Gegenstandes erzeugt und ein wahrnehmbares Gas in einen abgedichteten Raum auf der einen Seite der möglichen undichten Stelle geleitet wird, während in einem anderen' abgedichteten Raum an der anderen Seite der undichten Stelle ein Vakuum erzeugt wird, und bei dem das während des Auspumpvorgangs entleerte Medium in eine Prüfvorrichtung geleitet wird, welche geeignot ist, das Vorhandensein von Gasspuren zu zeigen, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Auspumpen des Raums an der einen Seite der Undichtheit und der Prüfvorrichtung und nach einer kurzen Wartezeit ein nicht wahrnehmbares Gas, beispielsweise Luft, welches unter einem höheren Druck als dem Druck des ausgepumpten Raums steht, der Seite des Raums zugeleitet wird, die der Verbindung zwischen diesem Raum und der Prüfvorrichtung zugewandt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Prüfvorrichtung ein niedrigerer

Druck erzeugt wird als im ausgepumpten Raum. M
3. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer verschließbaren Umhüllung zur Aufnahme eines verschlossenen Gefäßes, die an eine Vakuumquelle und an eine Prüfvorrichtung angeschlossen ist, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die Umhüllung (1) mit einer verschließbaren Zufuhr (16) für unter atmosphärischem Druck stehende Luft versehen ist, die der Verbindung der Umhüllung (1) mit der Prüfvorrichtung (11) zugewandt ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüfvorrichtung (11) sowohl an die Vakuumquelle (9) als auch, nach dem Trennen der Verbindung mit derselben, an die Umhüllung (1) anschließbar ist, und daß die Verbindung zwischen der Prüfvorrichtung (11) und der Umhüllung (1) trennbar ist·, während die Verbindung zwischen der Vakuumquelle und der Prüfvorrichtung noch offen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß bei dem zu verwendenden Vakuum das Gasvolumen des auszupumpenden Raums kleiner ist als das Volumen der Prüfvorrichtung bei dem Wahrnehmdruck.

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