DE4137070A1 - Pruefkammer fuer die pruefgas-lecksuche an pruefkoerpern mit fuegestellen und verfahren zur anwendung der pruefkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfkammer für die Prüfgas-Leck­ suche, insbesondere an Prüfkörpern, die konkrete zu prüfende Fügestellen aufweisen, und ein Verfahren zur Anwendung der Prüfkammer. Bei den Prüfkörpern handelt es sich in erster Linie um serienmäßig hergestellte Bauelemente, wie Fittings mit Schweißnähten, Druckkörper mit Fügestellen oder andere Konstruktionsteile, die dicht, insbesondere vakuumdicht sein müssen. Bei den Prüfkörpern wird davon ausgegangen, daß ihre Grundkörper durch hochwertigen Materialeinsatz nicht auf Dichtigkeit geprüft werden müssen, sondern lediglich die Fügestellen. Die Fügestellen können Schweißnähte, Lötnähte, Klebstellen oder Preßpassungen sein.

Die Prüfgas-Lecksuche ist ein verbreitetes Lecksuchverfahren, welches das Aufspüren auch sehr kleiner Lecks ermöglicht. Als Testmedien können verschiedenartige Stoffe eingesetzt werden, in neuerer Zeit findet jedoch vorwiegend Helium Einsatz. Das Testmedium kann innerhalb des Prüfkörpers einwirken und au­ ßerhalb des Prüfkörpers die Lecksucheinrichtung angeordnet sein. Häufiger ist jedoch das Verfahren zu finden, bei dem der Innenraum des Prüfkörpers evakuiert wird und das Prüfgas außen auf die kritischen Stellen des Prüfkörpers aufgesprüht wird. Wenn Lecks vorhanden sind, dann gelangt das Prüfgas über die Evakuierungseinrichtung zur Lecksucheinrichtung, wo es je nach Testmethode zu einer Anzeige führt.

Als Testmethoden können sowohl die hochsensiblen massenspek­ trometrischen Verfahren eingesetzt werden, als auch Verfahren mit chemischen Farbumschlägen oder anderen nachweisbaren Ver­ änderungen, wenn das Prüfgas in ein anderes Medium einwirkt. Diese Verfahren haben mehrere Nachteile, die die Qualität der Lecksuche oft negativ beeinflussen. Besonders bei kleineren Lecks erfolgt der Lecknachweis zeitlich verschoben gegenüber dem Augenblick, an dem das Prüfgas außen auf dem Prüfkörper aufgesprüht wurde.

Wenn der Leckdedektor also ein Leck meldet, muß in der Regel die Prüfperson mit der Prüfgassprühpistole zurückgehen und suchen, an welcher Stelle tatsächlich das Leck vorhanden ist.

Von besonderem Nachteil ist aber, daß bei diesem Verfahren der gesamte Arbeitsraum erheblich mit Prüfgas verseucht wird und die Empfindlichkeit des Lecksuchgerätes im Laufe der Prüfung erheblich nachläßt. Um die Verseuchung des Arbeits­ raumes mit Prüfgas weitgehend zu unterdrücken, kann die Leck­ suche in relativ kleinen Räumen durchgeführt werden, die ständig mittels Sperrgas von unerwünschten Prüfgaskonzentra­ tionen befreit werden.

Aus der elektronischen Industrie sind Lecksucheinrichtungen bekannt, bei denen der Prüfling in eine relativ kleine und angepaßte Prüfkammer eingelegt wird, mit Prüfgas beaufschlagt wird und nachträglich in einer Lecksucheinrichtung geprüft wird, ob Prüfgas in den Körper eingedrungen ist und nun wie­ der aus dem Prüfkörper austritt. In diesem Fall wird zur Vermeidung von unnötigen Prüfgasverbrauch wie auch zur Ver­ kürzung der Pumpzeiten das Volumen der Pumpkammer möglichst gering gehalten, indem diese an den Prüfkörper angepaßt wird. Dennoch liegt der Prüfkörper relativ frei innerhalb der Prüf­ kammer.

Für besonders große Prüfkörper, z. B. größere Vakuumkammern sind auch bereits Einrichtungen bekannt geworden, die mittels Dichtelementen innen oder außen auf die zu prüfenden großräu­ migen Prüfkörper aufgesetzt werden. Diese Einrichtungen sind tragbar gestaltet und werden Stück für Stück auf die zu prü­ fenden Gegenstände aufgesetzt.

In allen bekanntgewordenen Prüfeinrichtungen zur Prüfgas- Lecksuche wird der jeweilige Prüfkörper, als Ganzes oder zumindest größere Bereiche als solche, der Einwirkung von Prüfgas ausgesetzt. Der Prüfgaseinsatz ist dabei relativ hoch und die Gefahr der Prüfgasverseuchung der Arbeitsatmosphäre ist erheblich. Insoweit Prüfkammern verwendet werden, wird zur Prüfung die Prüfkammer als solche abgedichtet und der Prüfling wird innerhalb der Prüfkammer gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfkammer zu schaffen, die geeignet ist, in einer automatisierten Leck­ prüfanlage eingesetzt zu werden, und die es ermöglicht, die Prüfung nur auf die Prüfkörperbereiche auszudehnen, die leck­ gefährdet sind. Des weiteren soll ein Verfahren zur Benutzung der Prüfkammer geschaffen werden, mit dem die Verseuchung der umliegenden Arbeitsraumatmosphäre mit Prüfgas weitgehend verhindert wird.

Die Aufgabe wird mit einer Prüfkammer gelöst, wie sie im An­ spruch 1 beansprucht wird und in den Ansprüchen 2 bis 25 vor­ teilhaft ausgestaltet wird. Das Verfahren zur Anwendung der Prüfkammer wird gemäß dem Anspruch 26 gelöst mit den vor­ teilhaften Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 27 bis 31. Erfindungswesentlich ist, daß die Prüfkammer den Prüfkörper im Bereich der Fügestelle paßgenau umschließt und daß die Prüfkammer eine umlaufende Ausnehmung aufweist, die Fügestel­ le überdeckt und das ganz spezifisch über diese umlautende Ausnehmung das Prüfgas zugeführt wird und ausschließlich auf die Fügestelle einwirkt. Bei vorhandenen Lecks gelangt das Prüfgas zur Lecksucheinrichtung, vorteilhafterweise eine massenspektrometrische Lecksucheinrichtung, und wird von dieser durch ein Signal angezeigt. Bei der Gestaltung dieser erfindungsgemäßen Prüfkammer wird davon ausgegangen, daß in der heutigen industriellen Fertigung die Grundbauteile eine derartig hohe Qualität aufweisen, daß Lecks in diesen Teilen ausgeschlossen werden können. Als leckgefährdet treten aus­ schließlich noch die Fügestellen, z. B. Schweißnähte, Lötnäh­ te, Klebestellen oder Preßpassungen auf.

Die Prüfkammer ist geteilt ausgebildet und kann somit zum Einlegen des Prüfkörpers in einfacher Weise geöffnet werden. Die Teilung kann dabei bei symmetrischen Teilen in der Nähe der Mittelebene erfolgen, bei unsymmetrischen Teilen, ins­ besondere, wenn eine Fläche vorhanden ist, kann die Teilung der Prüfkammer auch entlang einer Oberfläche des Prüfkörpers vorteilhaft sein. Wesentlich ist, daß die Prüfkammer nicht den gesamten Prüfkörper umschließt, sondern nur den Bereich der Fügestelle, der auf Dichtigkeit zu prüfen ist.

An den Prüfkörpern, z. B. bei Fittings, werden die vorhande­ nen Öffnungen zum Anschluß an eine Evakuierungseinrichtung und eine Prüfgas-Lecksucheinrichtung ausgenutzt. Dazu werden die Öffnungen mittels Dichtelementen verschlossen, wobei mindestens ein Dichtelement die genannte Öffnung zum Anschluß aufweist.

Vorteilhafterweise ist ein Teil der geteilten Prüfkammer auf einer Grundplatte montiert und das andere Teil möglichst frei abhebbar oder abschwenkbar angeordnet. Es ist aber auch mög­ lich, daß das auf der Grundplatte montierte Teil der Prüfkam­ mer mit dieser abhebbar oder abschwenkbar angeordnet ist.

Insbesondere bei komplizierteren Prüfkörpern mit mehreren Achsen, kann es erforderlich sein, daß auch die Prüfkammer in äquivalenter Weise zum Prüfkörper in der Mittelebene mehrere Achsen aufweist. Äquivalent zum Prüfkörper kann die Prüfkam­ mer zusätzlich zu den Achsen in der Mittelebene auch Achsen senkrecht oder winklig zur Mittelebene aufweisen. In diesem Fall kann die Prüfkammer auch mehrteilig ausgeführt sein, derart, daß sie frei vom Prüfkörper entfernt werden kann. Im Hinblick auf mögliche Automatisierungen kann es vorteilhaft sein, daß das Teil der Prüfkammer, das auf der Grundplatte montiert ist, und die Grundplatte geteilt und mindestens eines der auf der Grundplatte festmontierten Teile der Prüf­ kammer mit dem Teil der Grundplatte horizontal verschiebbar ist.

Erfindungswesentlich ist, daß die einzelnen Teile der Prüf­ kammer an ihren Berührungsflächen selbst gut abdichten oder Dichtelemente aufweisen. Dazu können als Dichtelemente Pass­ nuten vorgesehen sein. Als besonders vorteilhafte Ausgestal­ tung der Prüfkammer wird vorgeschlagen, daß die Prüfkammerteile aus einem weichen Material vorzugsweise einem Elastomer oder Gummi bestehen. Damit wird es möglich, daß die Prüfkammerteile untereinander und gegen den Prüfkörper derart verpreßt werden, daß keine weiteren Dichtelemente erforder­ lich sind. Der Einsatz eines derartig weichen Materials kann auch derart erfolgen, daß die Prüfkammerteile aus einem nicht elastischen, z. B. metallischem, oder hartplastischen Grund­ körper bestehen und nur die Berührungsfläche zu den anderen Prüfkammerteilen und die Flächen zum Prüfkörper mit einem weichen Material beschichtet sind. In gleicher Weise können auch die Dichtelemente zum Abdichten der Öffnungen des Prüf­ körpers vollständig oder teilweise aus einem weichen Material in der bezeichneten Art ausgebildet sein. Bei der Auswahl des weichen Materials wird vorteilhafterweise ein Elastomer ein­ gesetzt, in das kein oder nur geringfügig Prüfgas eindiffun­ diert. Als ein solches Material hat sich Polyurethan bewährt.

Die umlaufende Ausnehmung, die zu prüfende Fügestelle über­ deckt und mit einer Prüfgasquelle verbunden ist, ist vorteil­ hafterweise derart mit einem Prüfgaseinlaß und einem Prüfgas­ auslaß verbunden, daß das Prüfgas hindurchflieht und vorteil­ hafterweise einer Prüfgaswiederaufbereitungsanlage zu­ geführt wird. Durch entsprechende Ventilanordnung kann nach Abschluß des Prüfgaszuflusses auf dem gleichen Weg durch die umlaufende Ausnehmung ein Sperrgas geleitet werden. Damit wird gesichert, daß möglichst keinerlei Prüfgas in die umge­ bende Atmosphäre gelangt.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird jeweils zwischen der umlaufenden Ausnehmung, die mit einer Prüfgasquelle ver­ bunden ist, und der Außenfläche der Prüfkammer in ähnlicher Weise zur umlaufenden Ausnehmung mindestens ein weiterer Gaskanal als Sperrgaskanal im Prüfkörper angeordnet. Dieser Sperrgaskanal wird während der Lecksuche ständig mit einem neutralen Gas, z. B. Stickstoff oder auch Luft beaufschlagt und wirkt in der Art einer Gasvorlage in sicherer Weise einem Austritt von Prüfgas über die Spalten zwischen Prüfkammer und Prüfkörper in die Atmosphäre entgegen.

Die Dichtelemente zum Abdichten der Prüfkörper werden mecha­ nisch an den Prüfkörper angepreßt. Die Anpreßkraft braucht dabei lediglich nur so grob sein, daß eine Anfangsevakuierung des Prüfkörperinnenraumes gesichert ist. Danach wirkt der Atmosphärendruck über die Dichtelemente und in der Regel ist eine sichere Abdichtung gewähleistet. Es hat sich als vor­ teilhaft erwiesen, daß die Dichtelemente radial außerhalb er Dichtfläche zum Prüfkörper einen umlaufenden Sperrgas­ kanal für ein neutrales Gas aufweisen, mit dem die gesamte Dichtfläche zwischen Dichtelement und Prüfkörper umspült wird. Damit wird gesichert, daß keinerlei Prüfgas aus der umgebenden Atmosphäre, z. B. Helium. Über diese Dichtung in den Prüfkörper gelangen kann und so zu Fehlanzeigen führt. Die mechanische Anordnung der Prüfkammerteile wird vorzugs­ weise so gestaltet, daß die einzelnen Teile der Prüfkammer und die Dichtelemente einzeln oder gemeinsam insbesondere automatisch bewegbar angeordnet sind. Die technologisch er­ forderlichen Anschlüsse Prüfgaszuführung, Prüfgasauslaß, die Sperrgaszuführung, der Anschluß an die Evakuierungseinrich­ tung und der Anschluß zur Prüfgas-Lecksucheinrichtung erfolgt vorteilhafterweise über eine einheitliche Grundplatte und durch Kanäle innerhalb der Prüfkammerteile. Zur praktischen Einordnung der Prüfkammer in eine automatische Prüfeinrich­ tung kann die Prüfkammer so gestaltet werden, daß die ver­ tikal oberen Teile der Prüfkammer derart von dem unteren Teil wegbewegt werden können, daß der Prüfkörper vertikal von oben zugeführt und entfernt werden kann. Zur Entnahme des Prüfkör­ pers aus der Prüfkammer kann es auch vorteilhaft sein, daß der untere Teil der Prüfkammer derart geschwenkt wird, daß der Prüfkörper nach unten aus der Prüfkammer fällt. Zum glei­ chen Zweck kann das untere Teil der Prüfkammer mit der Grund­ platte auch derart verschoben werden, daß der Prüfkörper nach unten fällt.

Zur vorteilhaften Anwendung der Prüfkammer wird ein Verfahren zur Anwendung vorgeschlagen, bei dem nach dem Einlegen des Prüfkörpers in die Prüfkammer und Verschließen der Öffnungen des Prüfkörpers mit den Dichtelementen in der Folge der Prüfkörper evakuiert wird, nach Erreichen eines festgelegten Prüfdruckes eine Prüfgas-Lecksucheinrichtung zugeschaltet wird, in die umlaufende Ausnehmung in der Prüfkammer Prüfgas eingelassen wird, eine Testzeit gehalten wird, danach die Prüfgaszufuhr unterbrochen, das Prüfgas aus dem umlaufenden Ausnehmungen ausgeblasen und der Prüfkörper belüftet wird. Beim Vorhandensein von mindestens einem Sperrgaskanal im Prüfkörper wird vor dem Einlassen des Prüfgases in die um­ laufende Ausnehmung das Sperrgas in den Sperrgaskanal im Prüfkörper eingelassen und die Zufuhr des Prüfgases erst nach dem Ausblasen des Prüfgases beendet. Als Prüfgas wird vor­ teilhafterweise Helium eingesetzt und als Sperrgas Stick­ stoff.

Der mit Sperrgaskanal bezeichnete Kanal kann auch an eine Evakuierungseinrichtung angeschlossen werden, dann würde kein Sperrgas eingesetzt werden, sondern über diesen Kanal wird ständig über Spalten austretendes Prüfgas und von der anderen Seite eintretende Luft gemeinsam abgesaugt werden. Der Effekt wäre der gleiche, daß kein Prüfgas in die Umgebungsatmosphäre gelangen kann. Entgegen den vorhergehenden Ausführungen kann das Prüfgas statt von außen auf die Fügestelle auch in den Prüfkörper eingelassen werden, wobei dann die umlaufende Ausnehmung mit dem Anschluß zur Prüfgas-Lecksucheinrichtung verbunden wird. Diese Verfahrensweise hat jedoch den erhebli­ chen Nachteil, daß wesentlich mehr Prüfgas erforderlich ist, da regelmäßig auch der Innenraum des Prüfkörpers größer ist, als die minimal gestaltete umlaufende Ausnehmung, die die Fügestelle überdeckt.

Beim Einsatz von Sperrgas ist es zweckmäßig, den Druck des Sperrgases höher zu wählen als den Druck des Prüfgases. Damit wird gesichert, daß das Sperrgas immer mit höherem Druck gegen das Prüfgas wirkt und mit hoher Sicherheit kein Prüfgas aus der Prüfkammer austreten kann.

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Prüfkammer zum Prüfen einer Metallflasche mit zwei Schweißnähten und einer Öffnung.

Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung die Seitenansicht einer Prüfkammer zum Prüfen eines T-Fittings mit einer Schweißnaht. Die vordere Abdichtung 34 wurde wegen der Über­ sichtlichkeit der Zeichnung weggelassen.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht von Fig. 2 ohne das obere Prüf­ kammerteil 22 und teilweise in der Mittelebene des Prüfkör­ pers 29 geschnitten.

Der Prüfkörper 1 in Fig. 1 ist eine spezielle Metallflasche, die aus drei Einzelteilen zusammengefügt ist. An ein tiefge­ zogenes Flaschenteil ist ein Halsteil angeschweißt und an der anderen Seite des Halsteiles ist ein Flansch angeschweißt. Die beiden Schweißnähte sind auf Dichtigkeit zu prüfen. Dazu wird eine erfindungsgemäße Prüfkammer aus zwei Einzelteilen, mit einen Unterteil 5 und einem Oberteil 6 eingesetzt. Beide Kammerteile sind aus Silikongummi hergestellt und werden in der Mittelebene der Metallflasche 1 durch den Druckring 6 zusammengepreßt. Der Druckring 6 und die beiden Kammerteile 4 und 5 sind derart konisch ausgebildet, daß die beiden Prüf­ kammerteile 4 und 5 gegeneinander und gegen die Metallflasche 1, insbesondere auch gegen deren Flansch gepreßt werden. Durch den elastischen Silikongummi und die Krafteinwirkung über den Druckring 6 legt sich die Prüfkammer als Ganzes dicht um den Prüfkörper. Im Bereich der zwei Schweißnähte in der Metallflasche 1 sind je eine umlaufende Ausnehmung 7 und 8 in die Prüfkammerteile 4 und 5 eingeformt. In der Figur nicht dargestellt sind diese beiden umlaufenden Ausnehmungen 7 und 8 gemeinsam an eine Prüfgasquelle angeschlossen. Der Flansch der Matallflasche 1 wird über eine Vitondichtung 10 durch das Dichtelement 9, welches aus Metall besteht, abge­ dichtet. Das Dichtelement 9 weist eine Anschlußleitung zu einer Evakuierungseinrichtung und zu einer Lecksucheinrich­ tung auf.

Zur Leckprüfung der Metallflasche 1 wird von der Prüfgasquel­ le das Prüfgas, z. B. Halogen, in die beiden umlaufenden Ausnehmungen 7 und 8 eingelassen. Vorher wurde bereits die Metallflasche 1 über das Dichtelement 9 evakuiert und ist an die Lecksucheinrichtung angeschlossen. Wenn eine der beiden Schweißnähte ein Leck aufweist, dann dringt durch dieses das Prüfgas in die Flasche hinein und über die ständige Evakuie­ rung zur Lecksucheinrichtung. Durch das Prüfgas wird in der Lecksucheinrichtung ein Signal ausgelöst und der Prüfkörper - die Metallflasche 1 - als mit einem Leck behaftet gemeldet. Je nach der technologisch bedingten Häufigkeit von Lecks in den beiden Schweißnähten, kann es auch erforderlich sein, daß das Prüfgas nicht gleichzeitig in die umlaufenden Ausneh­ mungen 7 und 8 eingelassen wird, sondern in zeitlichem Ab­ stand nacheinander, damit die richtige Schweißnaht, die leck­ behaftet ist, ermittelt wird.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Prüfkammer für ein T-Fitting. Der T-Fitting besteht dabei aus zwei durch Umformung hergestellte Einzelteile, die mittels einer Fügestelle in Form einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die Einzelteile sind aus hochwertigem Material hergestellt und weisen als solche keine Undichtigkeiten auf. Undichtigkeiten können praktisch nur an der Schweißnaht auftreten. Deshalb soll auch nur die Schweißnaht mittels massenspektrometrische Lecksuche auf Dichtigkeit geprüft werden.

Die erfindungsgemäße Prüfkammer besteht aus zwei Teilen. Das untere Prüfkammerteil 20 ist auf einer festen Grundplatte 21 montiert. Das obere Prüfkammerteil 22 ist in einem Tragbügel 23 montiert. Die Trennlinie der beiden Teile ist etwas ober­ halb der horizontalen Symmetrieachse gewählt, damit das Ein­ legen des zu prüfenden Teiles sicherer wird. Der Tragbügel 23 ist über ein Gelenk 24 drehbar mit der Grundplatte 21 ver­ bunden. Bewegt wird der Tragbügel 23 mittels eines Hydraulik­ zylinders 25. Die beiden Prüfkammerteile 20 und 22 bestehen aus einem Elastomer, z. B. Polyurethan.

Wenn der Tragbügel 23 mit dem Prüfkammerteil 22 durch den Hydraulikzylinder 25 auf das Prüfkammerteil 20 gedrückt wird, dann werden die beiden Prüfkammerteile 20 und 22 dicht anein­ ander gepreßt und bilden praktisch eine geschlossene Prüfkam­ mer. Die Prüfkammer ist dabei so gestaltet, daß sie den Prüf­ körper 29 fest und dicht umschließt. Als zusätzliche Sicherheit zur Dichtheit der Prüfkammer weist das untere Prüfkam­ merteil 20 zwei Rippen 26 auf, die in die Nuten 27 im oberen Prüfkammerteil 22 passen. Im Bereich der Prüfnaht 28 am Prüf­ körper 29 sind beide Prüfkammerteile 20 und 22 in gleicher Weise radial zur Schweißnaht 28 umlaufend ausgespart. Dadurch wird im geschlossenen Zustand der Prüfkammer eine ringförmige Ausnehmung 30 gebildet. Diese Ausnehmung 30 ist nur so breit, daß mit Sicherheit bei wechselnden Prüfkörpern 29 die Schweißnaht immer voll überdeckt wird, das heißt, daß immer alle Schweißnähte komplett mit Prüfgas beauflagt werden. Andererseits sollte die Ausnehmung 30 nicht viel größer sein, da dadurch nur unnötig viel Prüfgas benötigt wird. Die Prüf­ gaszuführung zur Ausnehmung 30 erfolgt über die Bohrung 31 in der Grundplatte 21. Über die Bohrung 32 kann das Prüfgas wieder entweichen. Der Prüfgasauslaß ist dabei innerhalb der Ausnehmung 30 gegenüber dem Prüfgaseinlaß angeordnet. Außer­ halb der Grundplatte sind an beiden Bohrungen 31 und 32 Magnetventile als Absperrventile angeordnet.

Beidseitig der Ausnehmung 30 sind in die beiden Prüfkammer­ teile 20 und 22 passend zueinander radial um den Prüfkörper 29 Sperrgaskanäle 40 angeordnet. Diese sind über die Bohrung 33 mit einem Absperrventil einer Sperrgasquelle verbunden.

Von den drei Öffnungen des T-Fittings sind die zwei gegen­ überliegenden mit zwei gleichartigen Dichtelementen 34 ver­ schlossen. Diese werden über eine nicht dargestellte Feder auf die Kante der Öffnung gedrückt. Zum Entnehmen oder Ein­ legen des Prüfkörpers 29 werden beide Dichtelemente mecha­ nisch auseinander gedrückt. Die direkte Abdichtung erfolgt über eine Polyurethan-Dichtplatte 35, die auf einer Metall­ platte 36 aufgebracht ist. Radial außerhalb der Polyurethan- Dichtplatte 35 ist auf der Metallplatte 36 ein Sperrgasführring 37 angeordnet, der an eine Sperrgasleitung 38 angeschlossen ist. Die dritte Öffnung des T-Fittings ist ähnlich der beiden anderen durch ein Dichtelement 39 abge­ dichtet. Zusätzlich weist dieses Dichtelement 39 aber noch einen Anschluß 41 zur Evakuierungs- und Lecksucheinrichtung auf.

Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Anwen­ dung der Prüfkammer beschrieben.

Nach dem Einlegen des Prüfkörpers 29 in das untere Prüfkam­ merteil 20 wird das obere Prüfkammerteil 22 geschlossen. Die drei Dichtelemente 34 und 39 werden an den Prüfkörper 29 angelegt. Danach wird der Innenraum des Prüfkörpers 29 evaku­ iert, wodurch die Dichtelemente 34 und 39 durch den Atmosphä­ rendruck fest an den Prüfkörper 29 gepreßt werden.

In der Folge wird zuerst in die Sperrgaskanäle 40 wie in die Sperrgasführringe 37 ein Sperrgas, im Beispiel Stickstoff, eingelassen. Damit werden möglichen Undichtigkeiten zwischen der Ausnehmung 30 für das Prüfgas und dem Prüfkörper 29 mit einem Sperrgasstrom entgegengewirkt und die Abdichtung zwi­ schen der Polyurethan-Dichtplatte 35 und dem Prüfkörper 29 wird praktisch gegenüber der Umgebungsluft abgesperrt.

Wenn in der Folge der Prüfkörper auf Lecks geprüft wird, kann es damit zu keiner Fehlleckanzeige über diese Dichtungen aus mit Prüfgas verseuchter Umgebungsluft kommen. Erst wenn das Sperrgas fließt wird das Prüfgas über die Bohrung 31 in die Ausnehmung 30 eingelassen. Durch den etwas höher gewählten Gegendruck des Sperrgases kann das Prüfgas in keinem Fall durch mögliche Spalte zwischen Prüfkörper 29 und den Prüfkam­ merteilen 20 und 22 nach außen dringen. Das Prüfgas, im Bei­ spiel Helium, kann ausschließlich durch Lecks in der Schweiß­ naht in die Prüfkammer gelangen und somit in der massenspek­ trometrischen Lecksucheinrichtung zu einem Signal für ein Leck führen. Anderenfalls kann das Prüfgas lediglich kontrol­ liert durch den Prüfgasauslaß über die Bohrung 32 nach außen entweichen. Im letzteren Fall wird das Prüfgas vorzugsweise einer Prüfgasrückgewinnungsanlage zugeführt. Nach Absperrung der Prüfgaszuführung, wird die Prüfgasleitung und die Aus­ nehmung 30 mit einem Spülgas, vorzugsweise das bereits einge­ hetzte Sperrgas, ausgeblasen und erst danach der gesamte Sperrgasstrom unterbrochen, der Prüfkörper 29 belüftet und die Dichtelemente 34 und 39 sowie das obere Prüfkammerteil 22 weggeklappt. Danach kann der Prüfkörper 29 entnommen werden. Die Entnahme erfolgt derart, daß als dichtbefundene Prüfkör­ per 29 durch einen nicht dargestellten Mechanismus nach der einen Seite aus dem unteren Prüfkammerteil 20 herausgekippt werden und im Falle einer Leckdefinition nach der anderen Seite.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht der gesamte Prüfkörper 29 in eine dann wesentlich größere Prüfkammer eingelegt werden muß, sondern nur der konkrete für Lecks kritische Bereich von Fügestellen mit einem definierten Prüfgasraum geringster Abmessung umgeben ist. Der Prüfgasver­ brauch, insbesondere beim Einsatz des im Beispiel gewählten kostenintensiven Helium, kann damit stark eingeschränkt wer­ den. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß praktisch kein Prüfgas in die Umgebungsatmosphäre gelangen kann. Damit kann die Umgebungsatmosphäre frei von Prüfgas gehalten werden, was die Empfindlichkeit der Lecksucheinrich­ tung stark verbessert.

Claims (32)

1. Prüfkammer für die Prüfgas-Lecksuche an Prüfkörpern mit Fügestellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer den Prüfkörper (29) in axialer Länge, mindestens im Be­ reich der Fügestelle, paßgenau umschließt und in der Nähe der Mittelebene oder entlang einer Oberfläche des Prüf­ körpers (29) geteilt ist, daß die Prüfkammer eine umlau­ fende Ausnehmung (30) aufweist, die die auf Dichtheit zu prüfende Fügestelle überdeckt und mit einer Prüfgasquelle verbunden ist, daß die axialen Öffnungen des Prüfkörpers (29) mit Dichtelementen (34, 39) verschließbar sind und daß mindestens eines der Dichtelemente (39) eine Öffnung zum Anschluß an eine Evakuierungseinrichtung und eine Prüfgas-Lecksucheinrichtung aufweist.

2. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der geteilten Prüfkammer auf einer Grundplatte (21) fest montiert ist und das andere Teil abhebbar oder abschwenkbar ist.

3. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (21) mit dem fest montierten Teil der Prüfkammer abhebbar oder abschwenkbar ist.

4. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer äquivalent zum Prüfkörper (29) in der Mittelebene mehrere Achsen aufweist.

5. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer äquivalent zum Prüfkörper (29), zusätzlich zur Achse in der Mittelebene, Achsen senkrecht oder wink­ lig zur Mittelebene aufweist.

6. Prüfkammer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammer mehrteilig ausgeführt ist, derart, daß sie frei vom Prüfkörper (29) entfernt werden kann.

7. Prüfkammer nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil der Prüfkammer, das auf der Grundplatte (21) montiert ist und die Grundplatte (21) geteilt und min­ destens eines, der auf der Grundplatte (21) fest montier­ ten Teile der Prüfkammer mit dem Teil der Grundplatte (21) horizontal verschiebbar ist.

8. Prüfkammer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der Prüfkammer an ihren Berüh­ rungsflächen Dichtelemente aufweisen.

9. Prüfkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtelemente Rippen (26) und Nuten (27) vorgesehen sind.

10. Prüfkammer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammerteile aus einem weichen Material, vor­ zugsweise Elastomer oder Gummi bestehen.

11. Prüfkammer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfkammerteile aus einem nicht elastischen, z. B. metallischen hartplastischen, Grundkörper bestehen und die Berührungsfläche zu den anderen Prüfkammerteilen und die Flächen zum Prüfkörper (29) mit einem weichen Material, vorzugsweise Elastomer oder Gummi beschichtet sind.

12. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (34 und 39) aus einem weichen Material, vorzugsweise Elastomer oder Gummi, bestehen.

13. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (34 und 39) aus einem nicht elasti­ schen, z. B. metallischen, oder hartplastischen Grundkör­ per bestehen und die Flächen, die den Prüfkörper (29) berühren, mit einem weichen Material, vorzugsweise Ela­ stomer oder Gummi, beschichtet sind oder einen Dichtring aus diesem Material tragen.

14. Prüfkammer nach Anspruch 10 und 13, dadurch gekennzeich­ net, daß als weiches Material ein Elastomer eingesetzt wird, in das kein oder nur geringfügig Prüfgas eindiffun­ diert.

15. Prüfkammer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als weiches Material Polyurethan eingesetzt wird.

16. Prüfkammer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als weiches Material Silikongummi eingesetzt wird.

17. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Ausnehmung (30) entgegen dem Prüfgaseinlaß einen Prüfgasauslaß aufweist.

18. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen der umlaufenden Ausnehmung (30), die mit einer Prüfgasquelle verbunden ist, und der axialen Augen­ fläche der Prüfkammer, mindestens ein Sperrgaskanal (40) in der Prüfkammer angeordnet ist.

19. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (34, 39) mechanisch an den Prüfkörper (29) anpreßbar sind.

20. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente (34, 39) radial außerhalb der Dichtflä­ che zum Prüfkörper (29) einen umlaufenden Sperrgaskanal aufweisen.

21. Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der Prüfkammer und die Dichtelemente (34, 39) einzeln oder gemeinsam mechanisch, vorzugsweise automatisch, bewegbar angeordnet sind.

22. Prüfkammer nach den Ansprüchen 2, 17, 18 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfgaszuführung und/oder der Prüfgasauslaß und/oder die Sperrgaszuführung und/oder der Anschluß zur Evakuierungseinrichtung und/oder der Anschluß zur Prüfgas-Lecksucheinrichtung über die Grundplatte (21) erfolgt.

23. Prüfkammer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das vertikal obere Teil der Prüfkammer (22) derart von dem unteren Teil wegbewegt werden kann, daß der Prüfkör­ per (29) vertikal von oben zugeführt und entfernt werden kann.

24. Prüfkammer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Teil der Prüfkammer (20) derart geschwenkt werden kann, daß der Prüfkörper (29) nach unten aus der Prüfkammer fällt.

25. Prüfkammer nach Anspruch 7 und 21, dadurch gekennzeich­ net, daß das untere Teil der Prüfkammer (20) mit der Grundplatte (21) derart verschoben werden kann, daß der Prüfkörper (29) nach unten aus der Prüfkammer fällt.

26. Verfahren zur Anwendung der Prüfkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einlegen des Prüf­ körpers (29) in die Prüfkammer und Verschließen der Öff­ nungen des Prüfkörpers (29) mit den Dichtelementen (34, 39), in der Folge der Prüfkörper (29) evakuiert wird, nach Erreichen eines festgelegten Prüfdruckes eine Prüf­ gas-Lecksucheinrichtung zugeschaltet wird, in die umlau­ fende Ausnehmung (30) in der Prüfkammer Prüfgas eingelas­ sen wird, eine Testzeit gehalten wird, danach die Prüf­ gaszufuhr unterbrochen, das Prüfgas aus der umlaufenden Ausnehmung (30) ausgeblasen und der Prüfkörper (29) be­ lüftet wird.

27. Verfahren zur Anwendung der Prüfkammer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlassen des Prüf­ gases ein Sperrgas in den Sperrgaskanal (40) im Prüfkör­ per (29) eingelassen wird und die Zufuhr des Sperrgases nach dem Ausblasen des Prüfgases beendet wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfgas Helium eingesetzt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrgas Stickstoff eingesetzt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgas in den Prüfkörper (29) eingelassen wird und die umlaufende Ausnehmung (30) mit dem Anschluß zur Prüf­ gas-Lecksucheinrichtung verbunden wird.

31. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Sperrgases höher ist als der Druck des Prüfgases.

32. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrgaskanal (40) evakuiert wird.