DE4316436A1 - Verbundfolie zur elektrischen Ortung eines Lecks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundfolie mit zwischen Deckschichten angeordneten Leiterbahnen zur elektrischen Ortung eines Lecks.

Aus der Gebrauchsmusterschrift 19 31 748 ist ein insbesondere für Heizöl-Vorratsbehälter geeignetes Leckwarnsystem bekannt. Auf der Innenseite eines Stahltanks ist eine erste isolierende Schicht sowie auf dieser eine leitende Schicht aufgetragen, die mit einer zweiten isolierenden Schicht überzogen sein kann. In Verbindung mit der Wand des Stahltanks bildet die leitende Schicht ein Elektrodenpaar, das voneinander durch die erste Isolierschicht getrennt ist. Aufgrund einer Widerstandsmessung kann bei Unterschreiten eines bestimmten Widerstandswertes ein Warnsignal ausgelöst werden. Eine exakte lokale Bestimmung eines Lecks im Behälter ist mit dieser Anordnung nicht möglich.

In der Patentschrift 33 22 772 C2 ist eine aus mindestens drei übereinander angeordneten Lagen zusammengesetzte Verbundfolie zum Auskleiden von Flüssigkeitsbehältern beschrieben. Die obere Folienlage und die untere Folienlage sind elektrisch isolierend, die mittlere Folienlage ist in leitfähige jeweils elektrisch getrennte Felder zur Ortsbestimmung eines Lecks aufgeteilt. Die Felder bestehen aus mindestens zwei Leiterbahnen und Sammelleitungen, die zu Leiternetzwerken aufgebaut sind. Die einzelnen Leiternetzwerke sind kammartig geformt und greifen so ineinander, daß jeweils zwei benachbarte Leiterbahnen elektrisch voneinander getrennt sind und daß die Sammelleitungen nach außen geführt werden können.

Bei dieser Verbundfolie ist es erforderlich, für jedes der zu überwachenden Felder die Sammelleitungen der kammartigen Leiternetzwerke einzeln nach außen zu führen. Dies erfordert bei einer großflächigen Lecküberwachung einen hohen Platzbedarf, außerdem wird durch die große Anzahl von Sammelleitungen und Leiternetzwerken die Überwachung der einzelnen Felder erschwert und unübersichtlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbundfolie mit Leiterbahnen zu schaffen, die einfach herstellbar ist und eine Lokale Lecküberwachung mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verbundfolie eine in trockenem Zustand elektrisch isolierende Zwischenschicht aufweist, daß sowohl oberhalb als auch unterhalb der Zwischenschicht je eine Gruppe mit oberen Leiterbahnen bzw. unteren Leiterbahnen vorgesehen ist, daß die einer Gruppe zugehörigen Leiterbahnen jeweils im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und daß die oberen Leiterbahnen die unteren Leiterbahnen vorzugsweise im rechten Winkel kreuzen.

Infolge der sich kreuzenden oberen und unteren Leiterbahnen ist die Fläche der Verbundfolie in schachbrettartige Felder eingeteilt. Beim Eindringen einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit durch ein Leck wird zumindest eine der oberen mit einer der unteren Leiterbahnen elektrisch miteinander verbunden, so daß der zwischen diesen gemessene Widerstand abnimmt. Durch einfaches Messen des elektrischen Widerstands zwischen einzelnen Leiterbahnen kann die Lage des Lecks mit einfachen Mitteln einem bestimmten Feld zugeordnet werden. Verlaufen beispielsweise die unteren Leiterbahnen in Längsrichtung und die oberen Leiterbahnen in Querrichtung, kann durch aufeinanderfolgende Messungen des Widerstands zwischen der mittleren unteren Leiterbahn und jeder der oberen Leiterbahnen die Lage des Lecks in Längsrichtung lokalisiert werden. Anschließend wird zwischen der oberen Leiterbahn, an der das Minimum des Widerstands ermittelt wurde und jeder der unteren Leiterbahnen die Lage des Lecks in Querrichtung ermittelt. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbundfolie besteht darin, daß die Leiterbahnen bis zu den Rändern der Folie geführt sind und von dort über entsprechende Meßleitungen mit einer elektronischen Meßeinrichtung verbunden sein können, welche in kurzen Taktintervallen die aufeinanderfolgenden Messungen vornimmt und gegebenenfalls ein Warnsignal auslöst.

Eine besonders großflächige Verteilung eingedrungener Flüssigkeit wird erreicht, wenn die Zwischenschicht aus einem saugfähigen Material, vorzugsweise aus Vlies, besteht.

Um beim Eindringen einer elektrisch schlecht leitenden Flüssigkeit wie hochreinem Wasser die Leitfähigkeit der Zwischenschicht zu erhöhen, kann diese mit einem in feuchtem Zustand elektrisch leitenden Stoff versehen sein. Vorzugsweise ist dieser Stoff ein leichtlösliches anorganisches Salz.

Eine elektrische Leitfähigkeit beim Eindringen einer nichtwäßrigen Flüssigkeit wie Öl oder Benzin kann erzielt werden, wenn in oder an der Zwischenschicht mit Elektrolyt gefüllte Kapseln angeordnet sind, deren Hüllwerkstoff sich in der eingedrungenen Flüssigkeit auflöst. Sofern die Kapseln dünnwandig ausgeführt sind, wird Elektrolyt unter Einwirkung einer mechanischen Druckbeanspruchung freigesetzt, so daß auch eine mechanische Beschädigung der Verbundfolie durch einen Isolator meßtechnisch erfaßt werden kann.

Eine einfache Herstellung sowie eine robuste Ausführung der Verbundfolie ist möglich, wenn die Leiterbahnen aus Metalldraht, vorzugsweise einer Litze, bestehen.

Als chemisch besonders beständiges und flexibles Material für die Deckschichten wird Polyisobutylen empfohlen.

Eine sehr genaue Lokalisierung eines Lecks ist möglich, wenn zumindest eine der Deckschichten aus elektrisch leitfähigem Material besteht, das einen hohen elektrischen Widerstand aufweist. Dadurch ergeben in Abhängigkeit von der Lage eines Lecks zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen einer Gruppe unterschiedliche Widerstände, so daß dadurch eine genaue Ortung möglich ist. Wenn sowohl die obere als auch die untere Deckschicht aus hochohmig leitfähigem Material bestehen, so kann die Position eines Lecks innerhalb eines Feldes sehr genau bestimmt werden. Bei dieser Ausführung der Verbundfolie ist es möglich, zwischen den Leiterbahnen einer Gruppe relativ große Abstände vorzusehen, so daß insgesamt nur sehr wenige Leiterbahnen erforderlich sind. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn große Flächen wie Deponien mit der Verbundfolie ausgekleidet werden sollen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch das Eindringen eines metallischen Gegenstandes, beispielsweise eines Nagels, eine Änderung des elektrischen Widerstands zwischen beiden Deckschichten bewirkt.

Als hochohmig leitfähiges Material für die Deckschichten wird mit Graphit gefüllter Kunststoff empfohlen. Es versteht sich, daß auch andere leitfähige Füllstoffe in Frage kommen. Graphit ist als Füllstoff für Polyisobutylen besonders gut geeignet.

Die Leiterbahnen, insbesondere solche aus Metall, sind gegen chemischen Angriff von einer durch ein Leck eintretenden aggressiven Flüssigkeit besonders gut geschützt, wenn die Leiterbahnen in eine Deckschicht aus elektrisch leitfähigem Material eingebettet sind. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß eine Deckschicht aus zwei Bahnen von halber Materialdicke nach Einlegen der Leiterbahnen kaschiert wird.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbundfolie in perspektivischer Darstellung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Verbundfolie 10 perspektivisch dargestellt. Eine Zwischenschicht 12 aus 0,5 mm dickem Vlieswerkstoff ist auf ihrer Oberseite mit einer Gruppe 10 cm parallel zueinander verlaufender oberer Leiterbahnen 14 und auf ihrer Unterseite mit einer Gruppe parallel zueinander verlaufender unterer Leiterbahnen 16 versehen. Die Gruppe der oberen Leiterbahnen 14 ist im rechten Winkel zu der Gruppe der unteren Leiterbahnen 16 angeordnet. Oberhalb der oberen Leiterbahnen 14 befindet sich eine obere Deckschicht 18 und unterhalb der unteren Leiterbahnen 16 eine untere Deckschicht 20. Die jeweils 1,5 mm dicken Deckschichten 18, 20 bestehen aus Polyisobutylen, das 30 Gewichtsanteile Graphit und 30 Gewichtsanteile Ruß als Füllstoffe enthält und einen spezifischen Widerstand von 60 Ohm·cm besitzt.

Claims (9)

1. Verbundfolie mit zwischen Deckschichten angeordneten Leiterbahnen zur elektrischen Ortung eines Lecks, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundfolie (10) eine in trockenem Zustand elektrisch isolierende Zwischenschicht (12) aufweist, daß sowohl oberhalb als auch unterhalb der Zwischenschicht (12) je eine Gruppe mit oberen Leiterbahnen (14) bzw. unteren Leiterbahnen (16) vorgesehen ist, daß die einer Gruppe zugehörigen Leiterbahnen (14 bzw. 16) jeweils im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und daß die oberen Leiterbahnen (14) die unteren Leiterbahnen (16) vorzugsweise im rechten Winkel kreuzen.

2. Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (12) aus einem saugfähigen Material besteht.

3. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (12) mit einem in feuchtem Zustand elektrisch leitenden Stoff versehen ist.

4. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an der Zwischenschicht mit Elektrolyt gefüllte Kapseln angeordnet sind.

5. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (14, 16) aus Metalldraht bestehen.

6. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Deckschichten (18, 20) aus Polyisobutylen besteht.

7. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Deckschichten (18, 20) aus elektrisch leitfähigem Material besteht.

8. Verbundfolie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Deckschichten (18, 20) aus mit Graphit gefülltem Kunststoff besteht.

9. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (14, 16) in die Deckschichten (18, 20) eingebettet sind.