WO2012025500A1 - Verfahren zur dichtheitsprüfung - Google Patents

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Werner Grosse Bley
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Inficon Gmbh
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    • A47L15/421—Safety arrangements for preventing water damage
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    • A47L2501/26—Indication or alarm to the controlling device or to the user

Definitions

  • the invention relates to a method for leak testing of water-bearing components.
  • DE 10 2007 032 250 B3 describes a device for detecting liquid leaks, which has a large-area electrically non-conductive surface element on which strip conductors are located. At the tracks there is an electrical voltage. By measuring the electrical Resistance is detected when there is a drop of liquid on the sheet.
  • the invention has for its object to provide a method for leak testing, which is easy to carry out and in which the generator material can be easily adapted to different geometries.
  • a coating of a mixture of a water-soluble base material and a generator material is used for leak testing.
  • a mixture can be applied very simply as a liquid or paste, hardening and then firmly adhering to the supporting component until contact with water destroys the cohesion of the coating and releases the indicator.
  • the indicator can then be detected with a leak detector.
  • the coating can be applied by brushing or trowelling and then hardening. It adapts to any geometries of the support structure. It can be applied to potentially leaking aquifers. Even without an enclosing housing so that a leak at which a drop of water emerges, be immediately detected and located by the C0 2 development at the place of emergence by Gasschnüffellecksuche in a known manner.
  • Another variant provides that below the water-bearing Komponen ⁇ th a pad is provided, which is provided with the coating. In both variants, it is also possible to visually recognize where the leak is located, because where the drop of water falls or emerges, the coating is visibly dissolved.
  • the coating consists of a homogeneous mixture.
  • the basic material is polyethylene glycol (PEG).
  • PEG is a water-miscible and water-soluble, non-toxic polymer in every proportion.
  • PEG is given together with a numerical value indicating the average molecular weight.
  • PEG is liquid with a molecular mass of> 400.
  • PEG 600 has a paste-like consistency and PEG ⁇ 3000 are solid substances.
  • a mixture of sodium and citric acid or tartaric acid is suitable. These are organic or inorganic acids in solid (crystalline) form, so that they can be stirred into the anhydrous carrier substance PEG without reacting with the sodium bicarbonate.
  • the PEG is made warm (about 50 ° C), so that without addition of water, soda, acid and PEG can be mixed, so that no reaction takes place.
  • the invention further relates to a coating material for the leak test of water-conducting components with the features of claim 5.
  • Fig. 1 shows the representation of a housing of a washing machine during the
  • Fig. 2 shows a cross section through the pad
  • Fig. 3 a variant in which an arbitrarily designed component with a
  • FIG. 1 shows a housing 10 which contains components 11 to be tested for leaks.
  • components 11 include, for example, a tub 110, which is connected via a Ein Albanyrohr 111 with a Ein Hamptonkasten 112, which in turn is connected to a water inlet 113.
  • the components include a tub vent pipe 114 connecting the tub 110 to the dispenser 112, and a water drain 115 having a drain 116 at the top and connected to a drain pump 117 at the bottom.
  • the lye container 110 is a sensor 118 for the level control and a radiator seal 119, the tightness is also checked. All parts 110-119 form Kom ⁇ components 11 that are to be subjected to leak testing.
  • These components are contained in the inner space 12 of the housing 10, which contains an atmosphere corresponding to the ambient air.
  • the housing 10 surrounds the interior 12 from all sides, but an absolute gas seal of the interior is not required. It is important that the interior is a gas volume contains, which is delimited from the environment of the housing 10, so that a befind Anlagen in the interior 12 indicator material can be detected.
  • the sensor 13 To detect the indicator is a sensor 13 which is connected via a line 14 to the interior 12.
  • the sensor 13 includes a suction pump (not shown) that draws gas from the housing 10 and discharges it to the ambient atmosphere.
  • the sensor is for example of the HLD5000 type from INFICON GmbH. This is an infrared cuvette.
  • the leak test should show whether small amounts of water in the form of droplets escape from the components 11.
  • a measurement of the humidity in the housing 10 would not be sufficiently sensitive or would take too long time.
  • Drops 15 that drip down through a water leak 16 of the component 11 fall to the bottom 17 and burst there.
  • a base 18 which may consist of a flexible film and carries a coating 19 on its upper side.
  • the structure of the pad 18 and the coating 19 is shown in Fig. 2.
  • Advantageous is a convection of the atmosphere in the interior 12 by a blower or by a drive of the washing machine drum (not shown).
  • FIG. 3 shows one of the components 11 to be tested, which is a tube 20.
  • the tube 20 is surrounded by a coating 19 which contains the generator material.
  • Detecting the leak by C0 2 developing at the leak occurs with a sniffer leak detector 22 responsive to the indicator gas CO 2 having a hand-held sniffer tip 23.
  • the sniffer tip 23 is connected via a capillary 24 to a base unit 25.
  • the base unit 25 includes a vacuum pump that sucks gas into the sniffer tip 23 and also a sensor that selectively reacts to the indicator.
  • the coating 19 consists of a mixture of a base material, e.g. B. PEG 4000, and a generator material.
  • the generator material consists for example of a stoichiometric mixture of sodium and citric acid or tartaric acid, for. B. in the mixing ratio of 50/50%.
  • the generator material is stirred into the base material.
  • the mixture can be applied to any surface by brushing or trowelling and then adheres firmly there.
  • a rigid base plate can be used or a flexible film.

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Abstract

Zur Dichtheitsprüfung wasserführender Komponenten ist eine Beschichtung (19) vorgesehen, die ein Gemisch aus einem wasserlöslichen Grundstoff und einem Generatorstoff enthält. Bei Kontakt mit Wasser setzt die Beschichtung (19) ein Indikatorgas frei. Dieses wird mit einem Sensor (13) erkannt.

Description

110955wo FK/al
Verfahren zur Dichtheitsprüfunq
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von wasserführenden Komponenten.
Bei der Qualitätsprüfung von Massenprodukten ist es häufig erforderlich, eine Dichtheitsprüfung vorzunehmen. So müssen Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen getestet werden, um etwaige Lecks an Schlauchleitungen und Rohrleitungen zu erkennen. In DE 10 2007 032 250 B3 ist eine Vorrichtung zum De- tektieren von Flüssigkeitslecks beschrieben, die ein großflächiges elektrisch nicht leitendes Flächenelement aufweist, auf dem sich Leiterbahnen befinden . An den Leiterbahnen liegt eine elektrische Spannung an. Durch Messen des elektrischen Widerstandes wird detektiert, wenn sich ein Flüssigkeitstropfen auf dem Flächenelement befindet.
In der älteren (nicht vorveröffentlichten) Patentanmeldung DE 10 2010 005 494.1 sind verschiedene Verfahren zur Dichtheitsprüfung beschrieben, bei denen jeweils ein Generatorstoff verwendet wird, der bei Kontakt mit Wasser ein Indikatorgas freisetzt, das mit einem Lecksucher detektiert werden kann. Der Generatorstoff ist in einem sich bei Kontakt mit Wasser auflösenden Behältnis enthalten. Zu solchen Behältnissen gehören auch Mikrokapseln. Es besteht die Gefahr des schnellen Abreagierens des Generatorstoffs durch Luftfeuchtigkeit. Im Falle von Mikrokapseln können diese bei Kontakt mit Wasser oder Luftfeuchtigkeit verkleben, so dass das Indikatorgas (C02) wegen der Gefahr der Blasenbildung nur begrenzt freigesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung anzugeben, das leicht durchführbar ist und bei dem der Generatorstoff an unterschiedliche Geometrien leicht angepasst werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch den Patentanspruch 1 definiert.
Erfindungsgemäß wird zur Dichtheitsprüfung eine Beschichtung aus einem Gemisch aus einem wasserlöslichen Grundstoff und einem Generatorstoff benutzt. Ein solches Gemisch kann als Flüssigkeit oder Paste sehr einfach aufgetragen werden, wobei es erhärtet und dann an der tragenden Komponente fest anhaftet, bis ein Kontakt mit Wasser den Zusammenhalt der Beschichtung zerstört und den Indikator freisetzt. Der Indikator kann dann mit einem Lecksuchgerät aufgespürt werden.
Die Beschichtung kann durch Streichen oder Spachteln aufgebracht werden und anschließend erhärten. Sie passt sich an beliebige Geometrien der Trägerstruktur an . Sie kann auf potentiell undichte wasserführende Stellen aufgebracht werden. Auch ohne ein umschließendes Gehäuse kann damit ein Leck, an dem ein Wassertropfen austritt, sofort durch die C02-Entwicklung am Ort der Entstehung durch Gasschnüffellecksuche in bekannter Weise nachgewiesen und geortet werden.
Eine andere Variante sieht vor, dass unterhalb der wasserführenden Komponen¬ ten eine Unterlage vorgesehen ist, die mit der Beschichtung versehen ist. Bei beiden Varianten kann man auch visuell erkennen, wo sich das Leck befindet, denn dort wo der Wassertropfen hinfällt bzw. austritt, wird die Beschichtung sichtbar aufgelöst.
Die Beschichtung besteht aus einem homogenen Gemisch. Als Grundstoff eignet sich Polyethylenglykol (PEG). PEG ist ein in jedem Verhältnis wasservermischbares und wasserlösliches, nicht-toxisches Polymer. Üblicherweise wird PEG zusammen mit einem Zahlenwert angegeben, der die mittlere relative Molekülmasse angibt. PEG ist mit einer Molekülmasse von > 400 flüssig. PEG 600 hat eine pastenartige Konsistenz und PEG < 3000 sind feste Substanzen.
Als Generatorstoff eignet sich eine Mischung aus Natron und Zitronensäure oder Weinsäure. Es handelt sich um organische oder anorganische Säuren in fester (kristalliner) Form, damit sie in die wasserfreie Trägersubstanz PEG eingerührt werden kann ohne mit dem Natron zu reagieren. Das PEG wird warm gemacht (ca . 50°C), damit ohne Wasserzugabe Natron, Säure und PEG vermischt werden können, so dass keine Reaktion stattfindet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Beschichtungsmaterial für die Dichtheitsprüfung wasserführender Komponenten mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen An¬ sprüchen angegeben. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 die Darstellung eines Gehäuses einer Waschmaschine während der
Dichtheitsprüfung, wobei die Waschmaschine im Innern des Gehäuses eine dort ausgebreitete Unterlage enthält, welche die Beschich- tung trägt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Unterlage und
Fig . 3 eine Variante, bei der eine beliebig gestaltete Komponente mit einer
Beschichtung versehen ist.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10, das auf Dichtheit zu prüfende Komponenten 11 enthält. Zu diesen Komponenten gehören beispielsweise ein Laugenbehälter 110, der über ein Einspülrohr 111 mit einem Einspülkasten 112 verbunden ist, der seinerseits mit einem Wasserzulauf 113 verbunden ist. Ferner gehört zu den Komponenten ein Laugenbehälter-Entlüftungsrohr 114, das den Laugenbehälter 110 mit dem Einspülkasten 112 verbindet, und ein Wasserablaufrohr 115, das am oberen Ende einen Wasserablauf 116 aufweist und am unteren Ende mit einer Laugenpumpe 117 verbunden ist. Am Laugenbehälter 110 befindet sich ein Geber 118 für die Füllstandskontrolle und eine Heizkörperdichtung 119, deren Dichtigkeit ebenfalls zu überprüfen ist. Sämtliche Teile 110 bis 119 bilden Kom¬ ponenten 11, die der Dichtheitsprüfung zu unterziehen sind. Diese Komponenten sind in dem Innenraum 12 des Gehäuses 10 enthalten, der eine Atmosphäre entsprechend der Umgebungsluft enthält. Das Gehäuse 10 umschließt den Innenraum 12 von allen Seiten, wobei eine absolute Gasabdichtung des Innenraums allerdings nicht erforderlich ist. Wichtig ist, dass der Innenraum ein Gasvolumen enthält, das gegenüber der Umgebung des Gehäuses 10 abgegrenzt ist, so dass ein in dem Innenraum 12 befindlicher Indikatorstoff erkannt werden kann.
Zur Erkennung des Indikators dient ein Sensor 13, der über eine Leitung 14 mit dem Innenraum 12 verbunden ist. Der Sensor 13 enthält eine (nicht dargestellte) Saugpumpe, die Gas aus dem Gehäuse 10 absaugt und in die Umgebungsatmosphäre entlässt. Der Sensor ist beispielsweise vom Typ HLD5000 der Firma INFICON GmbH. Hierbei handelt es sich um eine Infrarot-Küvette.
Die Dichtheitsprüfung soll ergeben, ob kleine Wassermengen in Form von Tropfen aus den Komponenten 11 austreten. Eine Messung der Luftfeuchte im Gehäuse 10 wäre nicht genügend empfindlich oder würde zu lange Zeit in Anspruch nehmen. Tropfen 15, die durch ein Wasserleck 16 der Komponente 11 herabtropfen, fallen auf den Boden 17 und zerplatzen dort. Über dem Boden 17 ist eine Unterlage 18 ausgebreitet, die aus einer flexiblen Folie bestehen kann, und an Ihrer Oberseite eine Beschichtung 19 trägt. Der Aufbau der Unterlage 18 und der Beschichtung 19 ist in Fig. 2 dargestellt. Vorteilhaft ist eine Konvektion der Atmosphäre in dem Innenraum 12 durch ein Gebläse oder durch einen Antrieb der (nicht dargestellten) Waschmaschinentrommel.
Fig. 3 zeigt eine der zu prüfenden Komponenten 11, bei der es sich hier um ein Rohr 20 handelt. Das Rohr 20 ist mit einer Beschichtung 19 umgeben, welche den Generatorstoff enthält. Das Detektieren des Lecks durch sich an der Leckstelle entwickelndes C02 geschieht mit einem auf das Indikatorgas C02 ansprechenden Schnüffellecksucher 22, der eine handgehaltene Schnüffelspitze 23 aufweist. Die Schnüffelspitze 23 ist über eine Kapillarleitung 24 mit einem Grundgerät 25 verbunden. Das Grundgerät 25 enthält eine Vakuumpumpe, die Gas in die Schnüffelspitze 23 einsaugt, und ferner einen Sensor, der selektiv auf den Indikator reagiert. Bei beiden Ausführungsbeispielen (Fig. 2 und 3) besteht die Beschichtung 19 aus einem Gemisch aus einem Grundstoff, z. B. PEG 4000, und einem Generatorstoff. Der Generatorstoff besteht beispielsweise aus einer stöchiometrischen Mischung aus Natron und Zitronensäure oder Weinsäure, z. B. im Mischungsverhältnis von 50/50 %. Der Generatorstoff wird in den Grundstoff eingerührt. Die Mischung kann durch Streichen oder Spachteln auf beliebige Untergründe aufgetragen werden und haftet dann dort fest.
Als Untergrund kann eine starre Bodenplatte benutzt werden oder auch eine flexible Folie.
Wird das Gemisch direkt auf potentiell undichte wasserführende Stellen aufgebracht, so geschieht die Entwicklung des Indikators (C02) am Ort des Lecks. Dadurch kann ein Leck mit einem Gasschnüffellecksucher nachgewiesen und geortet werden, auch wenn die zu prüfende Komponente nicht in einem Gehäuse enthalten ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Dichtheitsprüfung von wasserführenden Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zu prüfenden Komponenten (11) oder eine darunter angeordnete Unterlage (18) eine Beschichtung (19) aus einem Gemisch aus einem wasserlöslichen Grundstoff und einem Generatorstoff, der bei Kontakt mit Wasser einen gas- oder dampfförmigen Indikator freisetzt, aufgebracht wird und dass das Freisetzen des Indikators durch einen auf den Indikator ansprechenden Sensor (13) erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (19) durch Streichen oder Spachteln aufgebracht wird und anschließend erhärtet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundstoff Polyethylenglykol (PEG) verwendet wird.
4. Verfahren nach ein der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Generatorstoff eine Mischung aus Natron und Zitronensäure oder Weinsäure verwendet wird.
5. Beschichtungsmaterial für die Dichtheitsprüfung wasserführender Komponenten, bestehend aus einem Gemisch aus einem wasserlöslichen Grundstoff und einem Generatorstoff, der bei Kontakt mit Wasser einen gas- oder dampfförmigen Indikator freisetzt. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff aus Polyethylenglykol (PEG) besteht.
Beschichtungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstoff aus einer Mischung aus Natron und Zitronensäure oder Weinsäure besteht.
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