DE2732043B2

DE2732043B2 - Verfahren zum Einbringen eines Testgases bei der Dichtigkeitsprüfung von Hohlkörpern und Vorrichtung hierzu

Info

Publication number: DE2732043B2
Application number: DE19772732043
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Phys. 5062 Hoffnungsthal Baechler; Gottfried Dipl.- Ing. 5154 Quadrath-Ichendorf Lentges
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2732043C3; DE2732043A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Testgases bei der Dichtigkeitsprüfung von ·> Hohlkörpern, in die das Testgas eindringt oder iius denen das Testgas in einen umgebenden Prüfbehälter entweicht und mit einer angeschlossenen Testgasnachweisvorrichtung angezeigt wird, wobei in dem zum Einbringen des Testgases bestimmten Raum der Einlaß <>" von Spülgas vorgesehen ist.

Bei der Dichtigkeitsprüfung von Hohlkörpern ist es bereits bekannt, in den Hohlkörper ein Testgas oder ein Testgas-Spülgas-Gemisch (vgl. DE-OS 24 41 123 end US-PS 31 86 214) einzubringen. Werden solche testgas- '·" geimpfte Hohlkörper in einen Prüfbehälter gebracht in dem gegebenenfalls ein entsprechender Unterdruck erzeugt wurde, so strömt das Testgas aus ihrsm Innenraum durch poröse Wandteile in den Umgebungsraum und kann dort mit einer testgasspezifischen Nachweisvorrichtung angezeigt werden. Eine ebenfalls vorbekannte Umkehrung dieses Verfahrens besteht darin, den Innenraum des Hohlkörpers an die Testgasnachweisvorrichtung anzuschließen und im Umgebungsraum, el. h. im Innenraum des Prüfbehälters eine entsprechende Testgaskonzentration zu erzeugen.

In beiden Fällen ist es für die rasche Ausführbarkeit der Messung erforderlich, daß das Prüfgas die zu testenden Oberflächen schnell erreicht, d. h., daB entweder der Inhalt des Hohlkörpers oder der Inhalt des Prüfbehälters nach dem Einbringen des Prüfgases mit diesem gleichmäßig durchmischt werden. Vor einer gleichmäßigen Durchmischung kann die Dichtigkeitsprüfung nicht ausgeführt werden, weil sonst u. U. vorhandene wesentliche Leckstellen unentdeckt bleiben.

Aus den genannten Schriften ist es weiterhin bekannt, die Durchmischungsgeschwindigkeit des aus gegebenenfalls vorhandenen Lecks entwichenen Testgases mit dem Gasinhalt des Prüfbehälters und damit die Anzeigegeschwindigkeit des angeschlossenen Nachweisgerätes zu erhöhen. Hierzu dient ein eingebauter Ventilator, welcher das im Prüfbehälter vorhandene Gasgemisch durchwirbelt Diese mechanischen Vorrichtungen wirken ausschließlich auf das aus gegebenenfalls vorhandenen Lecks ausgetretene Testgas. Auf das im Innern des Prüflings befindliche Gas haben diese Durchmischungsvosrichtungen keinen Einfluß.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren zu Einbringen des Testgases bei der Dichtigkeitsprüfung von Hohlkörpern anzugeben, welches eine rasche gleichmäßige Verteilung des Testgases an den zu prüfenden Oberflächen ermöglicht und dadurch eine Beschleunigung des Meßverfahrens herbeiführt Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt dadurch, daß das Spülgas in bestimmter Richtung zur Erzeugung einer Verteilungi3trömung zugeführt wird und daß das Testgas über eigene Zuleitungen in diese Verteilungsströmung eingebracht wird. Durch die Verteilungsströmung wird ein Transportmedium geschaffen, welches innerhalb kürzester Zeit eine weitgehend gleichmäßige Durchmischung des Hohlraumes bzw. des umgebenden Prüfraumes herbeiführt

Die Verteilungsströmung kann zweckmäßig im wesentlichen oberflächennah der zu prüfenden Oberfläche gerichtet sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verteilungsströmung eine turbulente Strömung des Spülgases, für das bevorzugt Luft ausgewählt wird.

Bei der Dichtigkeitsprüfung von an einem Spundloch verschließbaren Behältern mit Hilfe eines aus diesen Hohlkörpern entweichenden Testgases kann es zweckmäßig sein, die Verteilungsströmung durch Einführen des Spül- bzw. Testgases durch das abdichtungsfreie Spundloch zu erzeugen und dabei den Behälter zu einem Zeitpunkt zu verschließen, an dem der Durchmischungsgrad oberhalb von 10% liegt Diese Maßnahme bedeutet eine weitere Verkürzung der für die Durchführung der Dichtigkuitsprüfung erforderlichen Zeit. Es ist dabei möglich, den Behälter bereits zu einem Zeitpunkt zu verschließen, an dem der Durchmischungsgrad von Spül- und Testgas, z. B. Luft und Helium noch weit unterhalb der Werte für eine gleichmäßige Durchmischung liegt. Die angefachte Zwangsbewegung der Gasströmung wirkt auch nach der Unterbrechung der Spül- bzw. Testgaszufuhr noch kurze Zeit weiter, so daß

schließlich innerhalb kurzer Zeit eine annähernd gleichmäßige Durchmischung von Spül- und Testgas erreicht werden kann.

Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann so aufgebaut sein, daß der Einlaß des Spül- und/oder Testgases als Düsenreihe ausgebildet ist Diese Düsenreihe kann zweckmäßig zur Hauptachse des Hohlkörpers bzw. Prüfbehälters parallel liegen. Die Kauptausströmrichtungen der Düsenreihe sollten dabei zweckmäßig sekantenförmig zum in rotationssymmetrischen Querschnitt des Prüfbehälters bzw. des Hohlkörpers liegen.

Schließlich erscheint es bei der Einbringung des Testgases in den Innenraum des Hohlkörpers vorteilhaft, die Auslässe für Spülgas und Testgas an in das π Spundloch eintauchbaren Rohrteilen vorzusehen, welche eine Baueinheit bilden. Damit entsteht ein lanzenartiges Bauelement, das leicht durch das Spundloch in den Innenraum des Hohlkörpers eingeführt werden kann. Zur Erreichung einer gleichmäßigen Ausgangskonzentration erscheint es dabei zweckmäßig, die Zeitdauer der Einwirkung beispielsweise durch eine entsprechende zeitgesteuerte Spül- bzw. Testgaszufuhr festzulegen. Eine Abdichtung des Spundlochs während der Einführung des Spül- und Testgases ist dabei im :s allgemeinen nicht erforderlich.

Bei Anwendung der Merkmale der Erfindung wird die Zeit für die Durchführung der Dichtigkeitsprüfung von Hohlkörpern wesentlich verringert Der Durchmischungsgrad im Inneren eines Hohlkörpers erreicht 3η beispielsweise bei Anwendung der Erfindung bereits nach 3 Minuten den Wert von 8%, während bei der üblichen Einbringung des Testgases nach der gleichen Zeitspanne erst ein Wert von 0,5% erreicht würde. Dabei wirken sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen r> besonders in dem wichtigen Bereich niederer Durchmischungsgrade im Sinne einer erheblichen Steigerung der Mischungsgeschwindigkeit aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen κι

Verfahrens schematisch dargestellt; es zeigt

F i g. I e'nen Längsschnitt durch einen auf Dichthei? zu prüfenden Behälter mit eingesetztem lanzenartigem Bauelement,

Fig.2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Behälter.

In Fig. 1 und 2 ist ein Behälter 1 erkennbar, welcher einen Spundlochverschluß 2 mit dicht aufschraubbarem Deckel (in der Zeichnung nicht dargestellt) aufweist. In den freien Innenraum dieses Hohlkörpers ragt ein lanzenartiges Bauelement L, welches aus zwei parallelliegenden Rohrteilen 3,4 besteht, die mit Düsenreihen 5, 6 zum Auslaß von Spülgas und Testgas versehen sind. Die beiden Rohrteile 3,4 werden durch Haltelaschen 7, 8 zur Baueinheit verbunden. In den Zuleitungen 9, 10 befinden sich Steuerventile 11,12.

Nach dem Eintauchen des lanzenartigen Bauelementes L in den Hohlraum des Behälters 1 wird zunächst durch die Düsenreihe 5 eine Verteilungsströmung des Spülgases erzeugt, weiche wie in F'·%. 2 erkennbar im wesentlichen wandnah der zu prüfenden inneren Oberflächen verläuft In diese Verteilungsströmung wird das Testgas durch die Düsenreihe 6 eingebracht und rasch im gesamten Bereich der zu testenden Oberfläche verteilt Bereits vor Erreichen des zur Prüfung erforderlichen Durchmischungsgrades wird das lanzenartige Bauelement L aus dem offenen Spundlochverschluß 2 zurückgezogen und der Verschluß geschlossen. Die daran anschließende kurze Verweilzeit des Behälters bis zur Untersuchung in einen umgebenden Prüfbehälter der mit einer Testgasnachweisvorrichtung verbunden ist, reicht hin, um das Testgas so gleichmäßig auf den zu prüfenden Oberflächen zu verteilen, daß keine Fehlmessungen wegen ungenügender Testgasausbreitung eintreten.

Als Testgas eignet sich wie bereits angegeben, vor allem Helium, aber auch halogenierte Kohlenwasserstoffe u. dgl. erscheinen verwendbar. Als Spülga.; kann Luft, Stickstoff, Kohlendioxid od. dgl. verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen eines Testgases bei der Dichtigkeitsprüfung von Hohlkörpern, in die das Testgas eindringt oder aus denen das Testgas in einen umgebenden Prüfbehälter entweicht und mit einer angeschlossenen Testgasnachweisvorrichtung angezeigt wird, wobei in dem zum Einbringen des Testgases bestimmten Raum der Einlaß von Spülgas vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülgas in bestimmter Richtung zur Erzeugung einer Verteilungsströmung zugeführt und daß das Testgas über eigene Zuleitungen in diese Verteilungsströmung eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsströmung im wesentlichen oberflächennah der zu prüfenden Oberfläche erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsströmung eine turbulente Strömung des Spülgases ist

4. Verfahren zum Einbringen des Testgases in den Innenraum von an einem Spundloch verschließbaren Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeüchnet, daß die Verteilungsströmling durch Einführung des Spül- bzw. Testgases durch das abdichtungsfreie Spundloch erzeugt wird, und daß der Behälter zu einem Zeitpunkt verschlossen wird, bei dem der Durchmischungsgrad zwischen Spülgas und Testgas oberhalb von ;0% liegt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ginlaß les SpQl- und/oder Testgases als Düsenreihe (5 bzw. 6) ausgebildet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenreihe (5 bzw. 6) zur Hauptachse des Hohlkörpers (1) bzw. des Prüfbehälters parallel liegt

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptströmrichtungen der Düsenreihe sekantenförmig zum rotationssymmetrische*; Querschnitt des Behälters bzw. des Hohlkörpers (1) liegen.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahnens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (5, 6) für Spül- und Testgas an in das Spundloch eintauchbaren Rohrteilen (3,4) vorgesehen sind, welche eine Baueinheit (L)bi\den.

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