EP4710079A1

EP4710079A1 - Anschlussvorrichtung für eine prüfleckvorrichtung

Info

Publication number: EP4710079A1
Application number: EP24721913.2A
Authority: EP
Inventors: Yessica Brachthäuser; Maximilian REISMANN; Daniel Wetzig
Original assignee: Inficon GmbH Deutschland
Current assignee: Inficon GmbH Deutschland
Priority date: 2023-05-09
Filing date: 2024-04-22
Publication date: 2026-03-18
Also published as: CN121079584A; WO2024231084A1; KR20260008750A; DE102023112051A1

Abstract

Eine Anschlussvorrichtung (20) zum Anschließen einer Prüfleckvorrichtung (10) an eine Gaslecksuchvorrichtung (42), um die Funktionsfähigkeit der Gaslecksuchvorrichtung zu überprüfen oder die Gaslecksuchvorrichtung zu kalibrieren, wobei die Prüfleckvorrichtung (10) einen von einem Prüfleckgehäuse (12) umschlossenen Innenraum zur Aufnahme eines Prüffluids und eine den Innenraum mit der äußeren Umgebung verbindende Prüflecköffnung (16) aufweist und die Gaslecksuchvorrichtung zur Detektion von aus einem Prüfling austretendem Gas ausgebildet ist, mit einem ersten Anschluss (18) für die Prüfleckvorrichtung (10), einem zweiten Anschluss (28) für die Gaslecksuchvorrichtung (42), einem den ersten Anschluss (18) mit dem zweiten Anschluss (28) verbindenden Anschlusskanal (26), ist vorgesehen, dass der erste Anschluss (18) mit einer Trägergaszuführleitung (32) derart versehen ist, dass durch die Trägergaszuführleitung (32) zugeführtes Trägergas aus der Prüflecköffnung (16) austretendes Prüffluid durch den Anschlusskanal (26) zum zweiten Anschluss (28) transportiert.

Description

Anschlussvorrichtunq für eine Prüfleckvorrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen einer Prüfleckvorrichtung an eine Gaslecksuchvorrichtung.

Gaslecksuchvorrichtungen weisen typischerweise eine evakuierbare Prüfkammer auf, in die ein gasgefüllter oder flüssigkeitsgefüllter Prüfling eingelegt wird. An die Prüfkammer ist eine Gasanalysevorrichtung - nachfolgend auch als Gasdetektor bezeichnet - angeschlossen, die das aus der Prüfkammer abgesaugte Gas analysiert, um mögliches Leckagegas, das aus einem Leck im Prüfling in die Prüfkammer ausgetreten ist, oder aus dem Leck austretende und verdampfende Flüssigkeit zu detektieren. Von besonderer Bedeutung ist es dabei, aus der Menge des ermittelten Leckagegases auf die Größe des Lecks schließen zu können. Hierzu finden Prüfleckvorrichtungen Verwendung, die eine vorgegebene Menge eines bekannten Prüfgases oder Prüffluides enthalten und mit einem Leck mit bekannten Abmessungen und/oder mit bekannter Durchlässigkeit für das enthaltene Fluid versehen sind. Prüfleckvorrichtungen werden typischerweise dazu eingesetzt, die Funktionsfähigkeit einer Gaslecksuchvorrichtung zu überprüfen und die Gaslecksuchvorrichtung zu kalibrieren.

Eine derartige Prüfleckvorrichtung wird beispielsweise in WO 2021/259579 Al beschrieben. Die Prüfleckvorrichtung hat ein einen Innenraum umschließendes Prüfleckgehäuse, wobei der Innenraum ein Testfluid aufnimmt und durch eine Prüflecköffnung in dem Prüfleckgehäuse mit dem Äußeren des Prüfleckgehäuses verbunden ist. Die Prüflecköffnung kann beispielsweise durch eine Membran verschlossen sein, die für das Prüffluid permeabel ist. Bei dem Prüffluid kann es sich um ein Gas oder um eine Flüssigkeit handeln. Die Prüflecköffnung kann insbesondere im Boden der Prüfleckvorrichtung ausgebildet sein, so dass das Prüffluid aufgrund der Schwerkraftwirkung durch die Prüflecköffnung nach unten austritt.

Herkömmlicherweise werden derartige Prüfleckvorrichtungen der oben beschriebenen Art typischerweise in die Prüfkammer einer Gaslecksuchvorrichtung eingebracht, wobei aus dem Prüfleck austretendes Prüffluid direkt in die Prüfkammer gelangt und von dort dem Gasdetektor zugeführt wird. Grundsätzlich ist es allerdings auch bekannt, Prüfleckvorrichtungen über eine Anschlussvorrichtung an eine Gaslecksuchvorrichtung anzuschließen, so dass aus der Prüfleckvorrichtung austretendes Prüffluid durch die Anschlussvorrichtung in die Prüfkammer gelangt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anschlussvorrichtung zum Anschließen einer Prüfleckvorrichtung an eine Gaslecksuchvorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen.

Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung weist einen von einer Kanalwand umgebenen Anschlusskanal auf, der einen ersten Anschluss für die Prüfleckvorrichtung mit einem zweiten Anschluss für die Gaslecksuchvorrichtung verbindet. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass im Bereich des ersten Anschlusses eine Trägergaszuführleitung derart mündet, dass Trägergas aus der Trägergaszuführleitung in den Bereich des ersten Anschlusses strömt und Prüffluid, welches aus der Prüfleckvorrichtung ausgetreten ist, von dem ersten Anschluss durch den zweiten Anschluss in die Gaslecksuchvorrichtung transportiert, um dort von deren Gasdetektor detektiert zu werden. Die Trägergaszuführleitung kann alternativ oder ergänzend zur Zuführung eines Spülgases dienen, um den Anschlussbereich für die Prüfleckvorrichtung und die nachgelagerten gasführenden Komponenten der Anschlussvorrichtung und der Gaslecksuchvorrichtung mit einem Spülgas zu spülen. Der Einfachheit halber wird ein derartiges Spülgas vorliegend ebenfalls als Trägergas bezeichnet.

Die Prüfleckvorrichtung weist allgemein ein Prüfleckgehäuse auf, welches einen Innenraum für das Testfluid umschließt und eine Prüflecköffnung aufweist, durch die Prüffluid aus dem Innenraum austritt. Die Prüflecköffnung kann mit einer für das Prüffluid permeablen Membran verschlossen sein. Die Prüflecköffnung ist vorzugsweise in einem Boden der Prüfleckvorrichtung bzw. des Prüfleckgehäuses ausgebildet, wie beispielsweise in WO 2021/259579 Al beschrieben. Die Gaslecksuchvorrichtung weist typischerweise eine Prüfkammer zur Aufnahme eines zu testenden Prüflings oder einen Anschluss für den zu testenden Prüfling auf, wobei die Prüfkammer oder der Anschluss von einer Vakuumpumpe evakuiert wird und das evakuierte Gas aus der Prüfkammer oder dem Prüfling von einem Gasdetektor analysiert wird. Mit anderen Worten besteht die Besonderheit der Erfindung darin, dass ein Trägergasverfahren genutzt wird, um aus der Prüfleckvorrichtung ausgetretenes Prüffluid zum Gasdetektor zu transportieren.

Konventionelle Trägergasverfahren werden dazu eingesetzt, eine Prüfkammer zu durchspülen, um aus einem Prüfling in die Prüfkammer austretendes Leckagegas zum Gasdetektor zu transportieren. Erfindungsgemäß dient das Trägergas hingegen dazu, eine Anschlussvorrichtung für eine Prüfleckvorrichtung zu durchspülen, ohne dabei jedoch die gesamte Prüfleckvorrichtung zu umspülen, um aus der Prüflecköffnung in den Anschlussbereich ausgetretenes Prüffluid durch den Anschlusskanal zur Gaslecksuchvorrichtung und zu deren Gasdetektor zu transportieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Prüfleckvorrichtung an den ersten Anschluss angeschlossen, während der zweite Anschluss an die Gaslecksuchvorrichtung angeschlossen wird. Der zweite Anschluss wird evakuiert, vorzugsweise mit Hilfe der Vakuumpumpe der Gaslecksuchvorrichtung, die beispielsweise auch eine Prüfkammer der Gaslecksuchvorrichtung oder einen Anschluss für den Prüfling evakuieren kann. Dem ersten Anschluss wird durch die Trägergaszuführleitung ein Trägergas zugeführt. Mit dem zugeführten Trägergas wird aus der Prüfleckvorrichtung ausgetretenes Prüffluid durch den Anschlusskanal in die Gaslecksuchvorrichtung transportiert und mit deren Gasdetektor detektiert.

Vorteilhafterweise ist der erste Anschluss der Anschlussvorrichtung im mit der Gaslecksuchvorrichtung verbundenen Zustand derart nach oben aufragend ausgebildet, dass die Prüfleckvorrichtung auf den ersten Anschluss aufgelegt werden kann. Dabei kann eine fluiddichte Verbindung zwischen der Anschlussvorrichtung und der Prüfleckvorrichtung geschaffen werden, indem der zweite Anschluss evakuiert wird. Das in dem Anschlusskanal erzeugte Vakuum saugt die Prüfleckvorrichtung auf den ersten Anschluss und schafft dadurch eine stabile fluiddichte Verbindung zwischen der Prüfleckvorrichtung und der Anschlussvorrichtung. Separate mechanische Verbindungen oder Verschlusselemente sind dann nicht erforderlich oder können vereinfacht ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise sind die Prüfleckvorrichtung und insbesondere ein die Prüflecköffnung umgebender Bereich der Prüfleckvorrichtung und der erste Anschluss komplementär zueinander ausgebildet, um eine Formschlussverbindung zwischen der Prüfleckvorrichtung und dem ersten Anschluss zu schaffen.

Die Trägergaszuführleitung ist vorzugsweise durch die Kanalwand des Anschlusskanals in das Innere des Anschlusskanals geführt und weist einen Trägergasauslass im Bereich des ersten Anschlusses innerhalb des Anschlusskanals auf. Ein dem Trägergasauslass gegenüberliegendes Trägergasanschlussende der Trägergaszuführleitung ist zum Anschließen einer Trägergasquelle ausgebildet, wie beispielsweise einem Gasvorratsbehälter.

Die Trägergaszuführleitung ist vorzugsweise mit einem Trägergasabsperrventil versehen, welches selektiv geöffnet und geschlossen werden kann. Im geschlossenen Zustand verschließt das Trägergasabsperrventil die Trägergaszuführleitung, so dass kein Gas von dem Trägergasanschlussende zu dem Trägergasauslass gelangen kann. Die Trägergaszuführleitung kann mit einer einstellbaren Flussdrossel versehen sein, die einen geeigneten Trägergasfluss vorgibt oder zum selektiven Einstellen eines geeigneten Trägergasflusses ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung weist vorteilhafterweise ein Anschlussventil zum Anschließen an die Gaslecksuchvorrichtung am zweiten Anschluss auf. Das Anschlussventil kann selektiv geöffnet und verschlossen werden. Der zweite Anschluss kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, mit einer Prüfkammer oder dem Gasdetektor der Gaslecksuchvorrichtung verbunden zu werden. Das herkömmliche Trägergasverfahren ist beispielsweise in EP 1 522 838 Bl beschrieben.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung wird Trägergas nicht etwa einer Prüfkammer zugeführt, um aus einem Prüfling austretendes Leckagegas zum Gasdetektor zu transportieren. Vielmehr wird das Trägergas in den Anschlussbereich eines Prüflecks geführt, um aus dem Prüfleck direkt in die Anschlussvorrichtung austretendes Prüffluid durch die Anschlussvorrichtung hindurchzutransportieren und der Gaslecksuchvorrichtung zuzuführen. Wenn das Trägergas der Gaslecksuchvorrichtung zugeführt wird, dient dieses also bereits zum Transport von Prüffluid, während bei den bekannten Trägergasverfahren das zu transportierende Leckagegas erst in der Prüfkammer einer Gaslecksuchvorrichtung aufgenommen werden soll.

Die Erfindung ermöglicht es damit, Gaslecksuchvorrichtungen mit Hilfe von Prüfleckvorrichtungen zu überprüfen und/oder zu kalibrieren, bei denen die Prüfleckvorrichtung nicht zwingend in die Prüfkammer der Gaslecksuchvorrichtung hineinpassen muss. Vielmehr kann die Prüfleckvorrichtung unabhängig von der Prüfkammer außerhalb der Gaslecksuchvorrichtung mit dem ersten Anschluss der Anschlussvorrichtung verbunden werden. Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch einfaches Auflegen der Prüfleckvorrichtung auf den ersten Anschluss.

Wenn die Prüfleckvorrichtung an die Anschlussvorrichtung angeschlossen ist, ist die Gehäusewandung des Prüfleckgehäuses Teil der Außenwandung der Vakuumanlage, die von der Gaslecksuchvorrichtung mit deren Vakuumpumpe, der Anschlussvorrichtung und der Prüfleckvorrichtung gebildet wird. Das bedeutet, dass der von der Vakuumpumpe der Gaslecksuchvorrichtung erzeugte Vakuumdruck direkt an der Prüflecköffnung der Prüfleckvorrichtung anliegt, aufgrund der fluiddichten Verbindung zwischen dem Prüfleckgehäuse und dem Anschlusskanal. Die Prüfleckvorrichtung ist dabei nicht von einer weiteren Außenwandung der Vakuumanlage umgeben, wie beispielsweise einer Prüfkammer. Mit Hilfe des Trägergases kann aus der Prüflecköffnung austretendes Prüffluid aus dem Anschlussbereich des ersten Anschlusses fortgeleitet werden, wenn das Prüffluid nicht der Gaslecksuchvorrichtung zugeführt werden soll. Hierzu kann beispielsweise ein zusätzlicher Auslass des Anschlussventils am zweiten Anschluss oder ein separates Spülventil der Anschlussvorrichtung vorgesehen sein.

Im Folgenden wird anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Kombination aus einer Prüfleckvorrichtung und einer Anschlussvorrichtung mit gestrichelt dargestellter Lecksuchvorrichtung.

Die Prüfleckvorrichtung 10 weist ein flaches Prüfleckgehäuse 12 auf, welches einen Innenraum mit Prüffluid in Form von Dimethylcarbonat umschließt. In einer Bodenfläche 14 des Prüfleckgehäuses 12 ist eine Prüflecköffnung 16 vorgesehen, die den Innenraum mit dessen äußerer Umgebung verbindet. In der Prüflecköffnung 16 ist eine selektiv für das Prüffluid permeable Membran ausgebildet. Die Prüfleckvorrichtung 10 ist mit dem ersten Anschluss 18 einer Anschlussvorrichtung 20 vakuumdicht und fluiddicht verbunden. Hierzu ist die Prüfleckvorrichtung 10 auf einen nach oben aufragenden Anschlussflansch 22 aufgelegt. Der Anschlussflansch 22 weist eine Plane, den ersten Anschluss 18 außen umgebende Auflagefläche 24 auf, die den Boden 14 gasdicht kontaktiert. Hierzu kann der Anschlussflansch 22 einen in der Figur nicht dargestellten Dichtring aufweisen, der den ersten Anschluss 18 außen umgibt.

Die Anschlussvorrichtung 20 weist einen rohrförmigen Anschlusskanal 26 auf, an dessen einen Ende der erste Anschluss 18 ausgebildet ist und dessen anderes Ende einen zweiten Anschluss 28 für eine in der Figur nicht dargestellte Gaslecksuchvorrichtung aufweist. Der zweite Anschluss 28 weist ein Anschlussventil 30 in Form eines 3-2-Wege-Ventils auf. Ein erster Anschluss des Anschlussventils 30 ist mit dem zweiten Anschluss 28 der Anschlussvorrichtung 20 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Anschlussventils 30 wird mit der Gaslecksuchvorrichtung verbunden, beispielsweise mit einem komplementären Anschluss einer Prüfkammer der Gaslecksuchvorrichtung. Ein dritter Anschluss des Anschlussventils 30 ist zur Atmosphäre hin offen und dient zum Spülen des Anschlussbereichs des ersten Anschlusses 18 mit Trägergas, wenn dieses nicht der Gaslecksuchvorrichtung über den zweiten Anschluss des Anschlussventils 30 zugeführt werden soll.

Eine Trägergaszuführleitung 32 ist von außen in das Innere des Anschlusskanals 26 geführt und mündet mit einem Trägergasauslass 34 innerhalb des Anschlusskanals 26 und innerhalb des Anschlussflansches 22 im Bereich des ersten Auslasses 18. Der Trägergasauslass 34 ist konzentrisch innerhalb des Anschlusskanals 26 und innerhalb des ersten Anschlusses 18 angeordnet und weist direkt auf die Prüfgasöffnung 16. Das dem Trägergasauslass 34 gegenüberliegende Ende der Trägergaszuführleitung 32 bildet ein Trägergasanschlussende 38 außerhalb des Anschlusskanals 26 zum Anschließen einer Trägergasquelle.

Die Trägergaszuführleitung 32 weist ein in der Figur nicht dargestelltes Trägergasabsperrventil zum selektiven Öffnen oder Sperren der Trägergaszuführleitung 32 auf. Zudem ist die Trägergaszuführleitung 32 mit einer einstellbaren Flussdrossel 40 zum Einstellen eines geeigneten Trägergasflusses versehen.

Die Gaslecksuchvorrichtung 42 ist in der Figur gestrichelt dargestellt, um zu verdeutlichen, dass diese nicht Teil der Erfindung ist. Demnach ist das Anschlussventil 30 direkt an eine Prüfkammer 44 zur Aufnahme eines Prüflings angeschlossen. Die Prüfkammer 44 ist vakuumtechnisch mit einer Vakuumpumpe 46 zum Evakuieren der Prüfkammer 44 verbunden. Die Prüfkammer 44 und die Vakuumpumpe 46 sind durch eine Vakuumleitung 48 miteinander verbunden. Die Vakuumleitung 48 enthält einen Gasdetektor 50 zum Analysieren des aus der Prüfkammer 44 abgesogenen Gases. Bei geöffnetem Anschlussventil 30 evakuiert die Vakuumpumpe 46 die Anschlussvorrichtung 20. Durch das in dem Anschlusskanal 26 resultierende Vakuum wird die Prüfleckvorrichtung 10 an den ersten Anschluss 18 angesogen, wodurch eine vakuumdichte, stabile Verbindung zwischen dem Prüfleckgehäuse 12 und dem Anschlussflansch 22 geschaffen wird.

An das Trägergasanschlussende 38 kann eine Trägergasquelle, die in der Figur nicht dargestellt ist, angeschlossen sein, die zugleich als Trägergasquelle für die Prüfkammer 44 dienen kann. Hierzu kann eine direkte Verbindung zwischen der Trägergasquelle und der Prüfkammer 44 bestehen, die von der Trägergaszuführleitung 32 separat und unabhängig ausgebildet ist.

Claims

Ansprüche

1. Anschlussvorrichtung (20) zum Anschließen einer Prüfleckvorrichtung (10) an eine Gaslecksuchvorrichtung (42), um die Funktionsfähigkeit der Gaslecksuchvorrichtung zu überprüfen oder die Gaslecksuchvorrichtung zu kalibrieren, wobei die Prüfleckvorrichtung (10) einen von einem Prüfleckgehäuse (12) umschlossenen Innenraum zur Aufnahme eines Prüffluids und eine den Innenraum mit der äußeren Umgebung verbindende Prüflecköffnung (16) aufweist und die Gaslecksuchvorrichtung zur Detektion von aus einem Prüfling austretendem Gas ausgebildet ist, mit einem ersten Anschluss (18) für die Prüfleckvorrichtung (10), einem zweiten Anschluss (28) für die Gaslecksuchvorrichtung (42), einem den ersten Anschluss (18) mit dem zweiten Anschluss (28) verbindenden Anschlusskanal (26), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Anschluss (18) mit einer Trägergaszuführleitung (32) derart versehen ist, dass durch die Trägergaszuführleitung (32) zugeführtes Trägergas aus der Prüflecköffnung (16) austretendes Prüffluid durch den Anschlusskanal (26) zum zweiten Anschluss (28) transportiert.

2. Anschlussvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (18) im an der Gaslecksuchvorrichtung (42) montierten Zustand derart nach oben aufragend ausgebildet ist, dass durch Auflegen der Prüfleckvorrichtung (10) auf den ersten Anschluss (18) eine fluiddichte Verbindung zwischen der Prüfleckvorrichtung (10) und dem Anschlusskanal (26) gebildet wird.

3. Anschlussvorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägergaszuführleitung (32) durch eine Kanalwand des Anschlusskanals (26) in dessen Inneres geführt ist und einen Trägergasauslaus (34) im Bereich des ersten Anschlusses (18) bildet.

4. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Trägergasauslass (34) gegenüberliegendes Trägergasanschlussende (38) der Trägergaszuführleitung (32) zum Anschluss an eine Trägergasquelle ausgebildet ist.

5. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägergaszuführleitung (32) ein Trägergasabsperrventil (40) zum selektiven Verschließen der Trägergaszuführleitung (32) oder eine einstellbare Flussdrossel (40) zum selektiven Einstellen des Trägergasflusses in der Trägergaszuführleitung (32) aufweist.

6. Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (28) mit einem Anschlussventil (30) für die Gaslecksuchvorrichtung (42) vorgesehen ist.

7. Kombination aus einer Anschlussvorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Prüfleckvorrichtung (10), die einen von einem Prüfleckgehäuse (12) umschlossenen Innenraum zur Aufnahme eines Prüffluids und eine den Innenraum mit der äußeren Umgebung verbindende Prüflecköffnung (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfleckvorrichtung (10) und der erste Anschluss (18) derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass durch Auflegen der Prüfleckvorrichtung (10) auf den ersten Anschluss (18) eine fluiddichte Verbindung zwischen Prüfleckvorrichtung (10) und Anschlussvorrichtung (20) geschaffen wird.

8. Verfahren zum Anschließen einer Prüfleckvorrichtung (10), die einen von einem Prüfleckgehäuse (12) umschlossenen Innenraum zur Aufnahme eines Prüffluids und eine den Innenraum mit der äußeren Umgebung verbindende Prüflecköffnung (16) aufweist, an eine Gaslecklecksuchvorrichtung, unter Verwendung einer Anschlussvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch die Schritte

Anschließen der Prüfleckvorrichtung (10) an den ersten Anschluss (18),

Anschließen des zweiten Anschlusses (28) an die Gaslecksuchvorrichtung (42),

Evakuieren des zweiten Anschlusses (28) durch die Geslecksuchvorrichtung,

Zuführen von Trägergas durch die Trägergaszuführleitung (32) zum ersten Anschluss (18),

Transportieren von aus der Prüflecköffnung (16) austretendem Prüffluid mit dem Trägergas durch den Anschlusskanal (26) in die Gaslecksuchvorrichtung (42),

Detektieren des transportierten Prüffluids mit dem Gasdetektor (50).

9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfleckvorrichtung (10) durch Auflegen auf den ersten Anschluss (18) mit dem Anschlusskanal (26) verbunden wird und eine fluiddichte Verbindung durch Evakuieren des zweiten Anschlusses (28) hergestellt wird.