DE2447578A1

DE2447578A1 - Verfahren zur anzeige eines lecks in einem teil der wand eines gefaesses, sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2447578A1
Application number: DE19742447578
Authority: DE
Inventors: Gunnar Bergstrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-10
Filing date: 1974-10-05
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3949598A; SE368867B

Description

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DR. HEINZ FEDER DR. WOLF- D. FEDER

PATENTANWÄLTE Düsseldorf

Akte 74-10-200

4. Oktober 1974 WF/Si

Gunnar Berqstrand, S 127 40 Skärholmen/Schweden

Verfahren zur Anzeige eines Lecks in einem Teil der Wand eines-Gefäßes, sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an einem Verfahren und einer Einrichtung zur Anzeige eines Lecks in'der Wand eines Gefäßes.

Es ist bekannt, zur Anzeige eines Lecks in einem Teil der Wand eines Gefäßes, wie beispielsweise an einer durch Löten, Kleben oder Schweißen hergestellten Verbindungs- oder Nahtstelle, auf einer Seite des zu untersuchenden Wandteils einen engen, geschlossenen, mit einem Druckmeßinstrument verbundenen Raum

der i

abzugrenzen, während die entgegengesetzte Seite/Wand des j

Gefäßes der Einwirkung eines erhöhten Gasdruckes ausgesetzt I wird. Ein Leck in dem erwähnten Wandteil kann dann auf dem · ! Meßinstrument erkannt und abgelesen werden.

Jedoch kann eine zuverlässige Untersuchung auf ein Leck völlig unmöglich gemacht werden, wenn die Wand des Gefäßes genügend elastisch ist, so daß sie durch den angelegten Druck ein wenig verformt wird. In einem solchen Fall hat es sich als notwendig erwiesen, mit einem geringeren Überdruck zu arbeiten, was einen längsameren Verlauf der Untersuchung zur Folge hat. Andererseits ist eine sehr schnelle Untersuchung in hohem Maße wünschenswert, insbesondere bei der Massenproduktion von einfachen und billigen Gefäßen oder Behältern, wie beispielsweis:

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Heizkörpern oder Brennstofftanks für Kraftfahrzeuge. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Untersuchung vorwiegend automatisch ohne viel Handarbeit durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung, die eine Weiterentwicklung des oben er- , wähnten Verfahrens umfaßt, hat es sich als möglich erwiesen die für die Anzeige eines Lecks in einem Teil der Wand eines Gefäßes erforderliche Zeit erheblich zu reduzieren. Das neue erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß beide Seiten der Wand des Gefäßes mit Ausnahme des Flächenabschnittes, der in dem engen Raum eingeschlossen ist, welcher mit der Meßvorrichtung verbunden ist, genau.dem gleichen erhöhten Gasdruck ausgesetzt werden, der höher ist als der Druck innerhalb des erwähnten Raumes. Hierdurch wird es möglich, ohne die Gefahr einer Deformation des Gefäßes,den Druck beträchtlich, beispielsweise 10 mal größer zu machen als bei dem bekannten Verfahren, bei dem nur eine Seite des Gefäßes durch erhöhten Druck belastet wurde. Da nach bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Fluß durch einen eingeengten Durchgang oder ein Leck mit dem Quadrat des anwachsenden Druckes größer wird, kann die für die Untersuchung erforderliche^ Zeit auf diese Weise auf einen Wert von nur wenigen Sekunden reduziert werden.

Als Beispiel wird darauf hingewiesen, daß bei früheren Untersuchungen von Brennstofftanks angenommen wurde, daß der höchste zulässige Überdruck bei etwa 0,2 Atmosphären lag, da sonst die Gefahr der Deformation bestand. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Druck von 2,0 Atmosphären oder sogar höher verwendet werden, wodurch die Flußgeschwxndxgkeit durch ein Leck um das Hundertfache oder mehr erhöht wird. Infolge des schnellen Durchsickerns können auch sehr kleine Lecks ohne Verzögerung angezeigt werden, so daß auf diese Weise die erfindungsgemäße Untersuchung auch zuverlässiger ist als das alte Verfahren.

Einrichtungen zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens können einen aus zwei starren!auseinandernehmbaren Teilen zusammengesetzten Behälter aufweisen, der so dimensioniert ist,

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daß er mit nur geringem Spielraum das zu untersuchende Gefäß aufnimmt. Die beiden Behälterteile sind an ihren Innenseiten mit Dichtungsgliedern versehen, die so ausgebildet sind, daß sie im Zusammenwirken einen geschlossenen Raum um einen Flächenabschnitt der Wand des zu untersuchenden Gefäßes abgrenzen, wobei dieser Raum mit einer Druckmeßvorrichtung verbunden ist. Weiterhin sind Kanäle in den .beiden Teilen des Behälters vorgesehen, welche eine Druckgasquelle mit den verbleibenden Teilen des Spielraumes zwischen der Innenseite des Behälters und der Außenseite des Gefäßes,einschließlich der Öffnung oder Öffnungen im Gefäß, verbinden. Selbstverständlich muß der zu untersuchende Abschnitt der Wand des Gefäßes von solchen öffnungen im Gefäß abgetrennt sein.

Im folgenden wird an Hand der beigefügten Zeichnung eine Ϊ bevorzugte Ausführungsform einer Einr/icriung zur Leckuntersuchung von Brennstofftanks für Kraftfahrzeuge näher be- ^: schrieben.

Der dargestellte Brennstofftank ist in bekannter Weise aus zwei Schalen 1 und 2 aufgebaut, die jeweils Randflansche 3 und ■ aufweisen, welche einander zugekehrt und miteinander verschweißt sind. Die untere Schale 2 besitzt eine, zentral angeordnete Öffnung 5, die nach aufwärts ausgerichtet und mit einem Füllrohr verbunden werden kann, wenn der Tank auf einem Kraftfahrzeug montiert wird. Vor der Montage jedoch ist es notwendig.* zu kontrollieren, ob die Schweißverbindung zwischen den Flanschen 3 und 4 vollständig dicht ist.

Der Behälter 6 setzt sich aus zwei Blocks 7 und 8 zusammen, die jeweils zusammenwirkende Aushöhlungen 9 und 10 enthalten, welche so dimensioniert sind, daß sie den Tank 1 und 2 mit geringem Spielraum umgeben. Der untere Elock.7 ruht auf einem festen Rahmen 11, während der obere Block 8 am unteren Ende einer Kolbenstange 12 angeordnet ist, welche aus einem Arbeitszylinder 13 nach unten herausragt. Auf diese Weise kann der

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obere Block 8 von dem unteren Bock 7 abgehoben und wieder auf ihn aufgesetzt werden. Die Aushöhlungen 9 und 10 sind von flachen ringförmigen Oberflächen umgeben, welche zur Erzeugung einer guten Dichtung zusammenwirken. Zu diesem Zweck ist die ringförmige Oberfläche des unteren Blocks 7 mit zwei konzentrischen Nuten versehen, in denen Dichtungsringe 14 und 15 angeordnet sind, welche dichtend an der ringförmigen Oberfläche des oberen Blockes anliegen. Zwischen diesen Dichtungsringen 14 und 15 ist ein konzentrischer Kanal 16 angeordnet, der durch eine Nut in einer der erwähnten ringförmigen Oberflächen oder möglicherweise auch durch zwei zusammenwirkende Nuten in beiden Oberflächen gebildet wird.

In der Aushöhlung 9 des unteren Blockes 7 ist etwas innerhalb ihres äußeren Randes eine ringförmige Stufe 17 vorgesehen, die als Unterstützung für einen Dichtungsring 18 dient, der sicli dichtend an den unteren Flansch 4 des Tanks 1, 2 anlegt. In gleicher Weise ist ein Dichtungsring 19 rund um die Aushöhlung 10 des oberen Blockes 8 angeordnet, der sich dichtend gegen den oberen Flansch 3 des Tanks 1,2 anlegt, wenn der Behälter geschlossen ist. Auf diese Weise wird das Innere des Behälters in drei Abteilungen eingeteilt und zwar einen Raum außerhalb der Tankwand 1, einen Raum außerhalb der Tankwand 2 in Verbindung mit dem Inneren des Tanks 1, 2 durch die Öffnung 5 und einen ringförmigen Raum 20, der sich außerhalb der Dichtungs ringe 18, 19 und der dazwischen liegenden Flansche 3, 4 bildet und die zu testende Schweißverbindung enthält.

Ein "Radial-Kanal" 21, der von dem ringförmigen Raum 20 ausgehend, durch den unteren Block 7 geführt ist, ist mit seinem äußeren Ende an eine Leitung 22 angeschlossen, die zu einem nicht dargestellten Druckmeßinstrument führt. Ein anderer "Radial-Kanal" 23, der durch den unteren Block 7 führt, läuft von der Aushöhlung 9 zu einer Rohrleitung 24, die an eine Druckgasquelle anschließbar ist. Weiterhin verbindet ein Kanal 25 den Kanal 23 mit dem ringförmigen Kanal 16 und ein Kanal

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läuft von dem Kanal 16 zu der Aushöhlung 10 in denxoberen Block 8. ■

Wenn der Brennstofftank zur Durchführung der Untersuchung auf seinem Platz angeordnet ist und der Behälter geschlossen worden ist, wie in der Zeichnung dargestellt, wird Druckgas durch die Leitung 24 und weiterhin durch die Kanäle 23, 25, 16 und den beiden Zwischenräumen zwischen den Böden der Aushöhlungen und 9 und den Tankwänden 1 und 2 jeweils aigeführt. Von dem letzteren der beiden Zwischenräume strömt das Gas auch durch die Öffnung 5 hindurch in den Tank, so daß der Tank sowohl innen als auch außen dem gleichen Druck ausgesetzt ist und auf diese Weise sogar bei hohen Drucken keine Gefahr besteht, daß er deformiert wird. Ein Leck in der Schweißverbindung führt zu einer Ablesung auf dem Meßinstrument, das an .den ringförmigen Kanal 20 angeschlossen isto

Der Ringkanal 16 zwischen den Dichtungsringen 14 und 15 dient zur Kontrolle der Wirksamkeit des Dichtungsringes 15, der zwischen dem Kanal 16 und dem ringförmigen Raum 20 angeordnet ist. Wenn der Dichtungsring 15 nicht dicht hielte, würde das Druckmeßinstrument immer einen erhöhten Druck anzeigen, der auf den hohen Druck im Kanal 16 zurückgeht, und ein solches "permanentes Leck" wird sehr bald als abnormaler Zustand erkannt.

Falls gewünscht, kann die beschriebene Anordnung vorteilhaft auch mit einer Fördervorrichtung kombiniert werden, die so eingesetzt ist, daß sie die zu untersuchenden Tanks heranführt. und die ganze Anordnung kann so ausgebildet sein, daß sie nahezu vollautomatisch arbeitet.

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Wenn in der obenstehenden Beschreibung das Wort "ringförmig" in Verbindung mit Dichtungsringen und Kanälen gebraucht worden ist, so muß dies nicht als eine Beschränkung im" Hinblick auf die äußere Gestalt des Tanks verstanden· werden. In bekannter Weise kann der Tank sehr gut-in einer horizontalen Ebene

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senkrecht zur Zeichenebene quadratisch mit abgerundeten Ecken oder polygonal ausgebildet sein«

Patentansprüche - 7 -

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Claims

=» 7 =·
Patentansprüche

Verfahren zur Anzeige eines Lecks in einem Teil der Wand eines Gefäßes_s bei dem an einer Seite des zu untersuchenden Wandteils ein enger, geschlossener Raum abgegrenzt wird, und dieser Raum mit einer Druckmeßvorrichtung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seiten der Wand des Gefäßes, ausgenommen der in den engen Raum eingeschlossenen Flächenabschnitt, einem erhöhten Gasdruck der gleichen Größe ausgesetzt werden, wodurch das Risiko einer Deformation des Gefäßes aufgrund der unterschiedlichen Druckbelastung vermieden wird
■■% und die Meßvorrichtung eine zuverlässige Anzeige geben kann.
2. Einrichtung zur Anzeige eines Lecks in einem Teil der Wand eines Gefäßes, gekennzeichnet durch einen aus zwei starren, auseinandernehmbaren Teilen (6, 7) zusammengesetzten Behälter, der so dimensioniert ist, daß er mit nur geringem Spielraum das zu untersuchende Gefäß (1, 2) aufnimmt, sowie Dichtungsglieder (18, 19) die an den Innenseiten (9, 10) der Behälterteilte (6, 7) angeordnet und so ausgebildet sind, daß sie im Zusammenwirken einen geschlossenen Raum um einen Flächenabschnitt (3, 4) der Wand des zu untersuchenden Gefäßes (1, 2) abgrenzen, einen Kanal (21) von dem Raum (20) durch die Wand eines der Behälterteile (7) zur Verbindung des Raumes (20) mit einer Druckmeßvorrichtung und weitere Kanüle (23, 26) durch beide Behälterteile (6, 7) zur Verbindung einer Druckgasquelle mit den verbleibenden Teilen des Spielraumes zwischen der Innenseite (9, 10) des Behälters (6, 7) und der Außenseite des Gefäßes (1, 2), wobei in der Wand des Gefäßes (1, 2) ein oder mehrere Öffnungen (5) vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Behälterteile (6, 7) schalenförmig ausgebildet sind und die Dichtungsglieder jedes Behälterteils (,,. 6, 7) aus einem Dichtungsring (18, 19) bestehen, der entlang dem Rand

* (17) deijSchale Θ, 10) angeordnet ist, wobei die beiden

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Dichtungsringe (18, 19) zusammen einen yingförmigen Raum (20) um das zu untersuchende Gefäß (1, 2) abgrenzen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schalenförmigen Behälterteile (6, 7) jeweils flache Endoberflächen aufweisen, die im zusammengesetzten Zustand aneinander anliegen, wobei ein Dichtungsring (15) zwischen den Endoberflächen angeordnet ist und daß dieser Dichtungsring (15) von einem ringförmigen, durch eine Nut in mindestens einer der Endoberflächen gebildeten Kanal (16) umgeben ist, der mit der Druckgasquelle verbunden ist, wodurch die Dichtungswirkung des Dichtungsringes (15) jederzeit unter Kontrolle ist.

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