DE2533830A1

DE2533830A1 - Einrichtung zur lecksuche an prueflingen mit leicht verformbaren wandungen

Info

Publication number: DE2533830A1
Application number: DE19752533830
Authority: DE
Inventors: Joachim Marx
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1975-07-29
Publication date: 1977-02-10
Also published as: FR2319891A1; US4055984A; FR2319891B3

Description

LEiBOLD-HERAEUS GMBH & CO KG Köln-Bayental

Einrichtung zur LecKsuche an Prüflingen mit leicht verformbaren Wandungen

Prinzipiell sind zwei Leafcsuch-Methoden bekannt. Entweder wird dafür gesorgt, daß der mit einem Testgas gefüllte Prüfling gegenüber seiner Umgebung unter Unterdruck steht, so daß das Testgas durch gegebenenfalls vorhandene Lecksteilen nach außen dringt und außerhalb des Prüflings nachgewiesen wird (Prüfung auf Lecks von innen nach außen bzw. Überdruck-Lecksuch-Verfahren). Bei der zweiten Methode ist es umgekehrt. Die Druckdifferenz wird so gewählt, daß der Druck innerhalb des Prüflings niedriger ist als der Außendruck. Das kann z.B. dadurchgeschehen, daß der Prüfling evakuiert wird. Außerhalb des Prüflings befindliches Testgas dringt deshalb durcn gegebenenfalls vorhandene Leckstellen in den Prüfling ein und wird dann mit Hilfe eines an den Prüfling angeschlossenen Testgas-Nachweisgerätes nachgewiesen ^Prüfung auf Lecks von außen nach innen bzw, Vakuum-Lecksuch-Verfahren),

Diese Lecksuchmethoden sind bei solchen Prüflingen nicht anwendbar, deren Wandungen derart leicht verformbar sind, daß der zur Leckprüfung notwendige Differenzdruck bereits die Stabilität der Wandungen erreicht oder gar überschreitet, so daß starke Deformationen oder Zerstörungen der Wandungen eintreten würden. Bei dünnwandigen Transport- oder Vorratsbehältern, z.B. Fässern für den Transport umweltschädlicher Produkte, Kraftstofftanks oder dgl., die aus Preisgründen nicht anders hergestellt werden, besteht jedoch ein

6Q9886/0162

besonders starkes Interesse an deren Dichtheit.

Der Erfindung Ixegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine die Lecksuche an Prüflingen mit leicht verformbaren Wandungen ermöglichende Einrichtung zu schaffen,

Erfindungsgemäß ist eine zur Lösung dieser Aufgabe geeignete Einrichtung gekennzeichnet durch an sich bekannte Mittel zur Anwendung des Überdruck- oder Vakuum-Lecksuch-Verfahrens und durch vakuumdichte, ebenfalls verformbare Stützflächen für die Wandungen des Prüflings, wobei die Stützflächen an ihrer dem Prüfling zugewandten Seite eine solche Profilierung aufweisen, das zwischen Stützfläche und Prüfling stets ein zusammenhängender evakuierbarer Raum vorhanden ist. Mit einer Einrichtung dieser Art kann z.B. das Überdruck-Lecksuch-Verfahren bei einem dünnwandigen Hohlkörper durchgeführt werden. Dazu können die verformbaren Stützflächen z.B. derart ausgebildet sein, daß sie den Testgas enthaltenden Hohlkörper umschließen. Durch Unterdruck-Erzeugung im Raum zwischen Prüfling und Stützflächen bewegen sich die Stützflächen zunächst in Richtung Prüfling und legen sich dann - wegen der Profilierung - unter Beibehaltung exnes verkleinerten Zwischenraumes an den Prüfling an, wodurch ein zu starkes Ausdehenen des Prüflings verhindert und damit die Gefahr seiner Zerstörung beseitigt wird.Zur Durchführung der Lecksuche wird in den Hohlkörper Testgas eingelassen und an den Zwischenraum zwischen Hohlkörper und Stützflächen ein Testgas-Nachweisferät angeschlossen. Weist der Hohlkörper ein Leck auf, dringt Testgas in den vom Hohlkörper und den Stützflächen gebildeten Raum ein und kanr|mit Hilfe des Testgas-Nachweisgerätes festgestellt werden.

Ein besonderer Vorteil liegt in der Verwendung verformbarer Stützflächen. Diese ermöglichen auch die Lecksuche an Prüflingen, deren. Oberflächen nicht glatt, sondern z*B. mit Verstärkungsrippen oder -sicken versehen sind. Die verform-

609886/0162

baren Stützflachen vermögen sxch derartigen unregelmäßigen Oberflächen anzupassen. Es muß nur sichergestellt sein,daß nach der notwendigen Unterdruckerzeugung Zwischenprüfung and Hohlkörper exn zusammenhängender Zwischenraum besteht, Dxe Stützflächen Können daßei derart gewählt werden, daß sie iej.ch.ter deformier bar sind als die Wandung des Prüflings. Dadurcn wild j.nre FunKt .on ais Stützfläche nicht beeinträchtigt? vieimeftr w^rd xf.re FähigKext, txch Unregelmäßigkeiten anzupassen, verbester t. Auen o.hre Anpassung an unterschiedlich große Prüflinge xst dadurch möglich.

Die Stütztiacnen Können z.B. aus glattem Material mit Noppen oder weiltöriru.gem Material bestehen. Auch andere Profile sind mögixCh, wenn sichergestellt ist, daß stets ein zusammenhängender Raum zwischen den Stützflächen und dem sich an die Stützflächen anlegenden Prüfling entsteht, der evakuierbar ist. Das Material selbst kann Gummi, Kunststoff oder Metail sein.

Für die Durchführung der Lecksuche an hohlkörperförmigen Prüflingen von innen nach außen sind die Stützflächen zweckmäßig zur allseitigen Umschließung des Hohlkörpers in Form einerHaube mit einem Flanschanschluß und einem die Haube abschließenden Fianschdeckei ausgebildet. Mit einer Einrichtung dieser Art kann in einfacher Weise das Überdruck-Lecksuchverfahrsiangewendet werden. Dazu wird der Testgas enthaltende Hohlkörper in die Haube eingebracht, welche danach verschlossen wird. Der Raum zwischen den Stützflächen und demHohlkÖrper wird evakuiert und an ein Testgas-Nachweisgerät angeschlossen. Die Lecksuche erfolgt also integral und damit schnell, d.h. die Lecksuche erfolgt gleichzeitig an allen interessierenden Wandungen, Die Tatsache, daß ein Behälter undicht ist, wird also festgestellt, unabhängig von der Lage oder der Anzahl der vorhandenen Lecks.

609886/0162

Soll em leicht defoririierbarer Hohlkörper in umgekehrter Richtung als bxsher beschrieben von außen nach innen geprüft werden, so sind die Stützflächen zweckmäßig derart ausgebildet, daß sie sich den Wandungen des Prüflings von innen anlegen. Die Lecksuche wird bei dieser Anordnung derart durchgeführt; daß der Prüfling z.B. von außen mit Testgas besprüht wird, Sind Lecks vorhanden, dringt dieses in den vom Prüfling und von den Stützflächen gebildeten Raum ein und kann mit dem an diesem Raum angeschlossenen Testgasnachweisgerät festgestellt werden.

Schließlich ermöglicht die Exfindung auch die Lecksuche an Membranen, Folien oder anderen difiexenzdruckempfindlichen Flächen, Dazu sxnd die Stützflächen ebenfalls etwa eben ausgebildet und derart gestaltet, daß wieder ein abgeschlossener, an ein Testgas-Nachweisgerät anschließbarer Zwischenraum zwischen der Membran und der Stützfläche entsteht.,

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 werden die Stützflächen von einer Haube 1 mit einem daran befestigten Flansch 2 und einem dazu passenden Flanschdeckel 3 gebildet. In dem von diesen Elementen gebildeten Raum ist ein etwa zylinderförmiger Hohlkörper 4 angeordnet, der auf Lecks untersucht werden soll. Die Haube selbst besteht aus welligem elastischem Materia}.. Der Deckel 3 besteht aus glattem Material mit Noppen 5 ο Dadurch entsteht zwischen dem Prüfling 4 und den seitlichen Stützflächen ein Raum 6, der über den am Flanschdeckel 3 vorgesehenen Anschlußstutzen 7 mit einem Testgasnachweisgerät 8 und einer Vakuumpumpe 9 verbindbar ist. Zur Anzeige von gegebenenfalls vorhandenen Lecks ist die Anzeige-

609886/0162

verrichtung ΊΟ vorgesenen, die z.B. aus einem Zeigerinstrument bestehen kann,

Mxt einer vorixcntany natn Fxyui i wird eine Lecksuche von innen nach außen z.ß, iGj.gendermaßen durchgeführt: Ein Testgas enthaltender J?r 1111.1.ng vii.rd ^n die Haube 1 eingebracht, welche dann mit. H^xie des Decxeis J verschlossen wird. Danach w^rd der Raum 6 an die Vakuumpumpe 9 angeschlossen und der tür die Prüfung notwendige Differenzdruck durch Unterdrückerzeugang ^m Raum 6 erzeugt. Die verformbaren Stützflächen der Hauoe 1 regen sicn dadurch an die Wandungen des Prüflings 4 an, so daß zur Zerstörung führende Deformationen ausgeschlossen b_nd. ist der Prüfling leck, dringt Testgas in den Raum 6 ein und kann mit Hilfe des ebenfalls daran angeschlossenen Teatgasnachweisgerätes 8 und der Anzeigevorrichtung iO festgestellt werden.

Das Ausfuhrungsoeispxei nach Figur 2 ist für die Lecksuche an Behältern mit glatten Boden und unebenen seitlichen Wandungen geeignet. Es ist im wesentlichen aufgebaut wieidas Ausfünrungsbeispiel nach Figur 1. Unterschiedlich ist lediglxch die obere Stirnseite der Haube 1 ausgebildet. Diese besteht ebenfalls aus einer starren, glatten Fläche mit Noppen 5 und einer Öse 11 zum Anheben der gesamten Haube. Ein weiterer Unterscnied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht darin, daß der Anschlußstutzen 7, der zur Verbindung des Raumes 6 mit der hier nicht dargestellten Vakuumpumpe 9 und dem Testgasnachweisgerät 8 dient, im Flansch 2 an der Haube 's angeordnet ist und nicht im Deckel 3, Im übrigen weist der Prüfling 4 die Sicken 12 auf. Da jedoch die Wandungen der Haube 1 verformbar (sogar leichter verformbar als die Wandungen des Prüflings selbst) ausgebildet sind, vermag sich die Haube ohne weiteres der unregelmäßigen Oberfläche anzupassen, so daß auch bei einem Prüfling 4 dieser Art die Lecksuche in einfacher Weise durchgeführt werden kann.

609886/0162

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist zur Lecksuche an Prüflingen 4 von außen nach innen geeignet. Die Stützflächen 13 sind zur Anlage an die inneren Wandungen des Prüflings 4 geeignet ausgebildet. Dazu sind sie am Flanschdeckel 14 vakuumdicht gehaitert.Über den Anschlußstutzen 16 steht das Innere der Stützflächen 13 mit der Atmosphäre in Verbindung« Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Anschlußstutzen 16 an eine Druckluftquelle anzuschließen. Ist der Prüfling rohrförmig, dann kann auch die obere Stirnseite der Stützflächen als Flanschdeckel ausgebildet sein, der die obere Stirnseite des Prüflings während der Lecksuche dicht verschließt. Weist der hohlkörperförmige Prüfling nur eine sehr kleine öffnung auf und soll dennoch die Lecksuche von außen nach innen durchgeführt werden, damm müsserJdiese derart flexibel ausgebildet sein, daß sie sich durch die kleinenöffnungen einbringen lassen. Durch Unterdruckerzeugung im Raum 6 legen sich diese Stützflächen von innen an den Prüfling an. In allen Fällen entsteht wieder zwischen dem Prüfling 4 und den Stützflächen 13 ein Raum 6, der über den ebenfalls im Deckel 14 vorgesehenen Anschlußstutzen 18an das Testgasnachweisgerät angeschlossen wird.

Die Lecksuche erfolgt mit Hilfe der Vorrichtung nachFigur in der Weise, daß der Prüfling 4 von außen mit Testgas besprüht wird. Sind Lecks vorhanden, dringt Testgas in den evakuierten Raum 6 und von dort in das Nachweisgerät. Es besteht die Möglichkeit, auch diesen Lecksuchvorgang integral durchzuführen, wenn die gesamte Vorrichtung in eine - gestrichelt dargestellte - Haube 19 oder in eine andere Umhüllung eingebracht wird. Die Haube 19 ist mit dem Deckel 20 verschließbar. Die Anschlußstutzen 16 und sind durch den Deckel 20 herausgeführte Über den Anschlußstutzen 21 am Deckel 20 kann Testgas zugeführt werden. Der notwendige Differenzdruck kann auch dadurch hergestellt werden, daß in der Haube 19 ein Testgas-Überdruck erzeugt wird. Zur Stützung der rohrförmigen Prüflings 4 kann dann auch der Innenraum der zylindrischen Stützflächen'über

609886/0162

953

den Anschlußstutzen 16 mit Druck beaufschlagt werden, aarmit unzulässige Deformationen vermieden werden.

In Figur 4 ist eine für die Lecksuche an Folien, Membranen oder dgl. geeignete Lecksucheinrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die zu untersuchende Membran 22 liegt der ebenfalls etwa ebenen Stützfläche 23 an. Mit Hilfe der Flansche 24 ( an der Membran 22; und 25 (an der Stützfläche 23) kann wieder ein dichter Zwischenraum 6verwirklicht werden, der über den Anschlußstutzen 26 mit der Vakuumpumpe bzw. dem Testgasnachweisgerät verbindbar ist. Die Lecksuche kann m der Weise erfolgen, daß die Membran 22 von außen mit Testgas besprüht wird. Es besteht auch hier die Möglichkeit, die gesamte Vorrichtung in die ebenfalls gestrichelt dargestellte Haube 19 mit dem Deckel 20 einzubringen, und die Lecksuche in der zum Ausführungsbesipiel nach Figur 3 beschriebenen Weise integral durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht also nicht nur die Lecksuche an jeder Art dünnwandigen Behältern sondern auch an Membranen und sonstigen differenzdruckempfindlichen Flächen,und zwar nach dem überdruck- oder Vakuum-Lecksuchverfahren. Die Anordnung kann jeweils so getroffen werden, daß die Lecksuche integral durchgeführt werden kann. Das bedeutet, daß die Lecksuche sehr schnell erfolgen kann, so daß sich die erfindungsgemäße Einrichtung insbesondere als letzte Station einer Fertigungskette eignet.

609886/0162

Claims

— 3 ~

ANSPRÜCHE

Exnrichtung zur Lecksucne an Prüflingen mit leicht verformbarenWandungen, gekennzeichnet durch an sich bekannte Mittel (8,9,10; zur Anwendung des Überdruck- oder Vakuum-Lecksuchverfahren und dadurch vakuumdichte, ebenfalls verformbare Stützflächen \\ ,3, 13,23) für die Wandungen des Prüflings, wobei dxe Stützflächen an ihrer dem Prüfling zugewandten Seite eine solche Pxofilierung aufweisen, daß zwischen Stützfläche und Prüfling stets ein zusammenhängender evakuxerbarer Raum vorhanden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen aus glattem Material aus Gummi, Kunststoff oder Metaii m±t Noppen zur Anlage am Prüfling bestehen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dxe Stützflächen aus wellförmxgen Material aus Gummi, Kunststoff oder Metall bestehen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Materxal für die Stützflächen derart gewählt ist, daß die Stützflächen leichter verformbar sind als dxe Wandungen des Prüflings.
5. Einrichtung zur Lecksuche an Prüflxngen von innen nach außen, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen zur allseitigen Umschließung des Hohlkörpers (4) in Form einer Haube (1) mit einem Flanschanschiuß (2) und einem die Haube (1) ab schließenden Flanschdeckel (3) ausgebildet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des von der Haube (1) und dem Hohlkörper (4) gebildeten Zwxschenraum (6) entweder am Flanschdeckel (3) oder an dem mxt der Haube verbundenen

609886/01 62

Flansch (2) ein Anschlußstutzen (7) vorgesehen ist.
7. Einrichtung zur Lecksuche an Prüflingen von außen nach innen, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Stützflächen (13) zur Anlage an die inneren Wandungen dss Prüflings (12) geeignet ausgebildet sind.
8. Einrichtung nach Ansoruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (13) an einem Flanschdeckel (14) gehaltert sind, mit dem die öffnung des Prüflings (12) vakuumdicht verschließbar ist, wobei der Flanschdeckel einen Anschlußstutzen (16) zur Verbindung des inneren von den Stützflächen (13; gebildeten Raumes mit der Atmosphäre oder einer Druckluftquelle und einen weiteren Anschlußstutzen (18) zur Verbindung des zwischen den Stützflächen Π 3) und demPrüfling. (12) bestehenden Raumes mit dem Testgasnachweisgerät aufweist.
9. Einrichtung zur Lecksuche an Prüflingen mit nur einer etwa ebenen Wandung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (23) ebenfalls etwa eben ausgebildet ist und einen Flansch (25) mit einem Anschlußstutzen (26) für die Verbindung des zwischen dem Prüfling(22) und der Stützfläche (23) bestehenden Raumes (6) mit dem Testgasnachweisgerät aufweist.
10.Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine den Prüfling(4, 22) umgebende dicht verschließbare Haube (19), aus der die Anschlußstutzen (16,18 bzw. 26) dicht herausgeführt sind.

609886/0162

L e e r s e i t e