DE102011050371A1 - Method for testing leakage of enclosure of heater for selective catalytic reduction system, involves detecting adjustable testing current after applying testing voltage to electrodes, where current is shut dependent on leakage of enclosure - Google Patents

Abstract

The method involves contacting an inner electrode with an electrically conductive component i.e. heater (1). An outer electrode is covered on a partial section of an external periphery wall of an enclosure (2) in a form-fit manner and in contact with the partial section of the external periphery wall of the enclosure. An adjustable testing current is detected after applying testing voltage e.g. direct current (DC) or alternating current (AC) voltage, to the electrodes and shut dependent on leakage of the enclosure. Regions of the enclosure are sealed against the outer electrode. The regions include a power supply and/or a passage opening (10). The testing apparatus comprises a test vessel filled with electrical conductive liquid i.e. brine. An independent claim is also included for a testing apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von mit einer Umhüllung versehenen Bauelementen und eine Prüfvorrichtung zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung. The invention relates to a method for leak testing of provided with a sheath components and a test device for performing a leak test.

Zur Verringerung von Stickoxid-Emissionen in Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise von Dieselmotoren kann eine Abgasreinigung nach dem so genannten SCR-Verfahren (Selective Catalytic Reduction) durchgeführt werden. Bei einem derartigen SCR-Verfahren werden die Stickoxide in einem Katalysator mit einem geeigneten Reduktionsmittel chemisch in die unbedenklichen Substanzen Stickstoff und Wasser umgesetzt. Als Reduktionsmittel wird dampf- bzw. gasförmiger Ammoniak verwendet, der aus einer wässrigen Harnstofflösung erzeugt und in den Abgasstrom eingebracht wird. To reduce nitrogen oxide emissions in exhaust gases of internal combustion engines, for example diesel engines, exhaust gas purification can be carried out according to the so-called SCR (Selective Catalytic Reduction) method. In such an SCR process, the nitrogen oxides in a catalyst with a suitable reducing agent are chemically converted into the harmless substances nitrogen and water. As a reducing agent vapor or gaseous ammonia is used, which is generated from an aqueous urea solution and introduced into the exhaust gas stream.

Problematisch bei diesem Verfahren ist, dass die Harnstofflösung bei niedrigen Außentemperaturen im Tank der SCR-Anlage gefriert und somit nicht mehr gefördert werden kann. Aus diesem Grund sieht man elektrische Heizsysteme vor, über die die Harnstofflösung bei niedrigen Temperaturen aufgeschmolzen wird. Ein derartiges System ist beispielsweise in der DE 20 2006 010 615 U1 der Anmelderin beschrieben. The problem with this method is that the urea solution freezes at low outside temperatures in the tank of the SCR system and thus can no longer be promoted. For this reason, one provides electrical heating systems, via which the urea solution is melted at low temperatures. Such a system is for example in the DE 20 2006 010 615 U1 the applicant described.

Zum Aufschmelzen ist beispielsweise eine Heizung vorgesehen, die in den SCR-Tank eingesetzt ist. Da die wässrige Harnstofflösung chemisch aggressiv ist und metallische Bestandteile der Heizung angreifen kann, wird diese mit einer Kunststoffumhüllung umspritzt, so dass ein direkter Kontakt der Harnstofflösung mit den Bauelementen der Heizung vermieden wird. For example, a heater is provided for melting, which is used in the SCR tank. Since the aqueous urea solution is chemically aggressive and metallic components can attack the heater, it is overmolded with a plastic sheath, so that a direct contact of the urea solution is avoided with the components of the heater.

Technisch betrachtet ist eine dichte, vollständige bis nahezu vollständige Umspritzung eines metallischen Bauteils mit Kunststoff eine verfahrenstechnisch schwierig zu beherrschende Aufgabe. Beim Umspritzen ist zu beachten, dass das zu umspritzende Bauteil im Spritzgießwerkzeug in seiner vorbestimmten Position gehalten werden muss. Diese Positionierung kann beispielsweise über Positionierhilfen im Spritzgießwerkzeug durchgeführt werden. Diese Positionierhilfen können entweder während des Einspritzens des aufgeschmolzenen Kunststoffes von dem zu umspritzenden Bauelement weg fahren oder die durch die Positionierhilfen entstehenden Öffnungen in der Kunststoffumhüllung müssen später in einen gesonderten Arbeitsgang verschlossen werden. Dieses Verschließen kann beispielsweise durch Füllen des durch die Positionierhilfen geschaffenen Raums über einen weiteren Spritzgießprozess oder durch Vergießen erfolgen. Prinzipiell kann es auch vorgesehen werden, einige der Öffnungen bewusst zu belassen, so dass beispielsweise durch diese Öffnung hindurch eine elektrische Kontaktierung der Heizung erfolgt. Technically speaking, a dense, complete to almost complete encapsulation of a metallic component with plastic is a process technically difficult to master task. When encapsulating is to be noted that the component to be encapsulated in the injection mold must be kept in its predetermined position. This positioning can be carried out, for example, via positioning aids in the injection mold. These positioning aids can either drive away from the component to be encapsulated during the injection of the molten plastic, or the openings in the plastic envelope resulting from the positioning aids must later be closed in a separate operation. This closing can take place, for example, by filling the space created by the positioning aids via a further injection molding process or by casting. In principle, it may also be provided to intentionally leave some of the openings, so that, for example, through this opening, electrical contacting of the heating takes place.

Bei all diesen Bearbeitungsschritten bleibt die Gefahr, dass sich im Bereich der verbleibenden Öffnungen oder aber auch in den umspritzten Bereichen aufgrund einer ungleichmäßigen Fließfront oder Abkühlungsgeschwindigkeiten Lunker, Fließnähte, Kaltstellen, etc. ausbilden. Diese Fehlstellen können insbesondere dann sehr unangenehme Folgen haben, wenn im Betrieb der Heizung die Harnstofflösung durch die Fehlstellen hindurch die eigentlichen Bauelemente der Heizung beaufschlagt und somit schädigt. In all these processing steps there remains the danger that voids, flow seams, cold spots, etc. form in the area of the remaining openings or even in the overmolded areas due to an uneven flow front or cooling rates. These imperfections can have very unpleasant consequences, in particular, if, during operation of the heating, the urea solution acts on the actual components of the heating through the imperfections and thus damages them.

Um derartigen Fehlern vorzubeugen, muss das mit einer Umhüllung versehene Bauelement auf Dichtigkeit hin überprüft werden. In order to prevent such errors, the provided with an envelope component must be checked for leaks.

Eine derartige Dichtigkeitsprüfung kann bisher nach mehreren Verfahren durchgeführt werden. Bei einer Variante wird in das umspritzte Bauelement über einen Öffnungsbereich Luft oder ein sonstiges Gas eingeblasen. Dabei befindet sich das Bauelement unter einer Flüssigkeitsoberfläche, so dass anhand von Blasenbahnen sichtbar wird, wenn das Teil undicht ist. Such a tightness test can hitherto be carried out according to several methods. In one variant, air or another gas is injected into the overmolded component via an opening region. In this case, the device is located below a liquid surface, so that is visible on the basis of bubble trajectories, when the part is leaking.

Prinzipiell ist auch eine Dichtheitsprüfung möglich, indem das Bauteil mit einem bestimmten Druckgas beaufschlagt wird und dann über ein vorbestimmtes Zeitfenster gemessen wird, ob der Druck absinkt. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckgradienten kann wiederum auf eine Undichtigkeit geschlossen werden. In principle, a leak test is possible by the component is acted upon by a certain pressure gas and then measured over a predetermined time window, if the pressure drops. When a predetermined pressure gradient is exceeded, in turn, a leak can be inferred.

Dieses Verfahren lässt sich noch optimieren, wenn anstelle von Luft ein Gas mit kleineren Molekülen, beispielsweise Stickstoff oder Helium verwendet wird, so dass dieses Gas auch in sehr enge Spalte eindringen kann. This method can be further optimized if, instead of air, a gas with smaller molecules, such as nitrogen or helium is used, so that this gas can penetrate even in very narrow gaps.

Nachteilig an all diesen Systemen ist, dass zur Durchführung der Dichtheitsprüfung ein erheblicher Aufwand erforderlich ist. So muss bei den Systemen mit Druckbeaufschlagung der Druck so hoch gewählt werden, dass eine hinreichende Dichtheitsprüfung möglich ist – wählt man den Druck jedoch zu hoch, so kann die Umhüllung durch den Prüfdruck von dem eigentlichen zu schützenden Bauteil abgehoben werden. Wählt man den Druck zu gering, so reicht die Druckdifferenz nicht aus, um das Prüfgas in alle eventuell vorhandenen Lunker, Toträume oder dergleichen eindiffundieren zu lassen. A disadvantage of all these systems is that a considerable effort is required to carry out the leak test. For example, in systems with pressurization, the pressure must be chosen so high that a sufficient tightness test is possible - but if the pressure is selected too high, the coating can be lifted off the actual component to be protected by the test pressure. If the pressure is selected too low, the pressure difference is insufficient to allow the test gas to diffuse into any voids, dead spaces or the like which may be present.

In der EP 2 078 942 A2 wird ein nicht gattungsgemäßes Verfahren zur Dichtheitsprüfung vorgeschlagen, bei dem Gefäße, beispielsweise Medikamentenröhrchen auf Dichtigkeit hin überprüft werden. Dabei wird eine Innenelektrode in das Gefäß eingebracht und dieses in eine Außenelektrode eingeführt, die in etwa flächig am Außenumfang des Bauelementes anliegt. Im Anschluss wird dann an die beiden Elektroden eine Prüfspannung angelegt und in dem Fall, in dem Spannungsdurchschläge auftreten, eine Fehlermeldung für eine vorliegende Leckage generiert. In the EP 2 078 942 A2 a non-standard method for leak testing is proposed in which vessels, such as drug tubes checked for leaks out become. In this case, an inner electrode is introduced into the vessel and this introduced into an outer electrode which rests approximately flat on the outer circumference of the component. Subsequently, a test voltage is applied to the two electrodes and in the case in which voltage breakdowns occur, generates an error message for an existing leakage.

Nachteilig bei diesen nicht gattungsgemäßen Verfahren ist, dass lediglich regelmäßig geformte glattflächige Gefäße getestet werden können. Bei Gefäßformen mit komplexeren Außendurchmesserkonturen kann das Verfahren nicht oder nur mit unzureichender Genauigkeit angewendet werden. A disadvantage of these non-generic method is that only regularly shaped smooth-surfaced vessels can be tested. For vessel shapes with more complex outer diameter contours, the method can not be applied or only with insufficient accuracy.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung und ein Prüfvorrichtung zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung zu schaffen, die auch eine Überprüfung komplexer Bauelementformen ermöglichen. In contrast, the invention has for its object to provide a method for leak testing and a test device for performing a leak test, which also allow a review of complex component shapes.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 und hinsichtlich der Prüfvorrichtung durch die Merkmalskombination des nebengeordneten Patentanspruches 9 gelöst. This object is achieved with regard to the method by the feature combination of claim 1 and with respect to the test apparatus by the feature combination of the independent claim 9.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Dichtheitsprüfung eines mit einer Umhüllung versehenden elektrischen leitenden Bauteils oder einer Baugruppe, im Folgenden Bauelement genannt, dadurch, dass eine Innenelektrode mit dem Bauelement kontaktiert wird und eine Außenelektrode konturfolgend/formschlüssig zumindest einen Teilabschnitt der Außenwandung der Umhüllung überdeckt und so mit dieser kontaktiert ist. Im Anschluss darin wird eine Prüfspannung an die beiden Elektroden angelegt, und ein sich einstellender Prüfstrom erfasst. In Abhängigkeit von dem Betrag dieses Prüfstroms wird dann auf Dichtheit oder eine Undichtigkeit geschlossen. According to the invention, a leak test of a sheath-providing electrical conductive component or an assembly, hereinafter referred to as component, characterized in that an inner electrode is contacted with the component and an outer electrode contour following / positively engages at least a portion of the outer wall of the enclosure and so contacted with this is. Subsequently, a test voltage is applied to the two electrodes, and a self-adjusting test current is detected. Depending on the amount of this test current is then concluded on tightness or a leak.

In entsprechender Weise hat die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung eine Innenelektrode, die mit einem von einer Umhüllung umgebenen Bauelement elektrisch kontaktierbar ist. Die Prüfvorrichtung hat des Weiteren eine Außenelektrode, die konturfolgend und flächig an einem Außenumfangsbereich der Umhüllung anliegt. Über eine Spannungsquelle der Prüfvorrichtung wird dann an die beiden Elektroden eine Prüfspannung zum Erfassen der Dichtheit angelegt. Ein eventueller Strom über die Umhüllung wird dann über eine Aufnahmeeinheit erfasst und ein entsprechendes Signal generiert. In a corresponding manner, the test device according to the invention for carrying out a leak test has an inner electrode which is electrically contactable with a component surrounded by a sheath. The test device further has an outer electrode which lies contour-following and flat on an outer peripheral region of the enclosure. A test voltage for detecting the tightness is then applied to the two electrodes via a voltage source of the test apparatus. A possible current through the enclosure is then detected by a recording unit and generates a corresponding signal.

Die Besonderheit der Erfindung besteht somit gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik darin, dass eine Außenelektrode bereit gestellt wird, über die zumindest ein Abschnitt der Außenumfangswandung des Bauelementes konturfolgend und somit formschlüssig abgedeckt ist, so dass ein eventueller Durchschlag aufgrund der angelegten Prüfspannung über einen vergleichsweise großen Teilbereich der Umhüllung erfasst werden kann, so dass die Dichtheitsprüfung mit großer Genauigkeit erfolgen kann. Des weiteren wirkt das Umhüllte Bauelement selbst als Innenelektrode.The peculiarity of the invention is thus compared to the above-mentioned prior art is that an outer electrode is provided over the at least a portion of the outer peripheral wall of the component contour follow and thus positively covered, so that a possible breakdown due to the applied test voltage over a comparatively large portion of the envelope can be detected, so that the leak test can be done with great accuracy. Furthermore, the coated component itself acts as an internal electrode.

Auf diese Weise ist es möglich, selbst kleinste Undichtigkeiten zu detektieren. Aufgrund der konturfolgenden Anlage der Außenelektrode am Außenumfang des Bauelementes kann auch eine Prüfung schwer zugänglicher Stellen erfolgen, wobei diese Prüfung gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik sehr schnell und zuverlässig erfolgt. In this way it is possible to detect even the smallest leaks. Due to the contour following installation of the outer electrode on the outer circumference of the component can also be a check hard to reach places, this test compared to the aforementioned prior art is very fast and reliable.

Die Anpassung an die Außenkontur des Bauelementes ist besonders einfach, wenn die Außenelektrode durch eine Formelektrode gebildet ist, deren Kontur entsprechend der Außenkontur des Bauelementes ausgebildet ist. Noch einfacher und schneller erfolgt die Leckage-Detektion, wenn die Außenelektrode durch eine Schüttung aus elektrisch leitenden Materialien oder durch ein elektrisch leitendes Fluid, beispielsweise eine Flüssigkeit, beispielsweise einem Elektrolyten gebildet ist. The adaptation to the outer contour of the component is particularly simple when the outer electrode is formed by a shaped electrode whose contour is formed according to the outer contour of the component. Leak detection is even easier and faster if the outer electrode is formed by a bed of electrically conductive materials or by an electrically conductive fluid, for example a liquid, for example an electrolyte.

Die Schüttung kann beispielsweise eine Stahlkugelschüttung sein, wobei der Kugeldurchmesser in Abhängigkeit von der Bauelementgeometrie gewählt ist. Das Bauelement wird in diese Schüttung eingelegt, die somit den Außenumfang praktisch vollständig umschließt, so dass selbst unterschiedlichste Geometrien ohne jeglichen Umbau der Prüfvorrichtung vermessen werden können. In dem Fall, in dem sehr schwer zugängliche Hinterschneidungen ausgebildet sind, ist die Verwendung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit vorteilhaft. The bed can be, for example, a steel ball bed, the ball diameter being selected as a function of the component geometry. The component is placed in this bed, which thus practically completely encloses the outer circumference, so that even the most varied geometries can be measured without any modification of the test apparatus. In the case where undercuts which are difficult to access are formed, the use of an electrically conductive liquid is advantageous.

In dem Fall, in dem das Bauelement zur Dichtheitsprüfung in eine Schüttung oder eine Flüssigkeit eingetaucht wird, ist es bevorzugt, dass nach der Dichtheitsprüfung eine Reinigung des Bauelementes erfolgt. In the case where the leak-proofing member is immersed in a bed or a liquid, it is preferable that the structural member be cleaned after the leak-tightness test.

Die Prüfspannung kann als Gleichspannung oder als Wechselspannung ausgeführt sein. Der Spannungsbereich kann beispielsweise im Bereich von 500 V liegen. The test voltage can be designed as a DC voltage or as an AC voltage. The voltage range may be in the range of 500 V, for example.

In dem Fall, in dem die Umhüllung mit gewünschten Durchbrüchen ausgeführt ist, können diese über eine Dichtvorrichtung gegenüber der Außenelektrode abgedichtet sein. In the case in which the enclosure is designed with desired openings, they can be sealed by a sealing device with respect to the outer electrode.

Derartige Bereiche können beispielsweise als Stromzuführungen oder als Durchtrittsbereiche zur Kontaktierung mit der Innenelektrode ausgebildet sein. Such areas may be formed, for example, as power supply lines or as passage areas for contacting with the inner electrode.

Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn das Bauelement eine Heizung für eine Flüssigkeit, insbesondere für eine wässrige Harnstofflösung ist. According to the invention, it is preferred if the component is a heater for a liquid, in particular for an aqueous urea solution.

Die Dichtvorrichtung kann beispielsweise zwei Spannplatten aufweisen, zwischen denen das Bauelement mit der Umhüllung dichtend eingespannt ist, wobei die Einspannung diejenigen Bereiche umgreift, die nicht mit einer Umhüllung versehen sind. The sealing device may, for example, comprise two clamping plates, between which the component is sealingly clamped to the envelope, wherein the clamping surrounds those areas which are not provided with a sheath.

Die Kontaktierung der Innenelektrode ist besonders einfach, wenn diese durch eine der Spannplatten hindurch erfolgt. The contacting of the inner electrode is particularly simple when it passes through one of the clamping plates.

In dem Fall, in dem die Außenelektrode flexibel, beispielsweise durch eine Schüttung oder eine Flüssigkeit ausgebildet ist, kann diese in einem Prüfgefäß aufgenommen sein, in die dann das zu prüfende Bauelement eingetaucht wird. Die Prüfung erfolgt dann durch Kontaktieren des eigentlichen Bauelementes und der im Prüfgefäß aufgenommenen selbst anpassenden Außenelektrode. In the case in which the outer electrode is flexible, for example formed by a bed or a liquid, it can be accommodated in a test vessel into which the component to be tested is then immersed. The test is then carried out by contacting the actual component and the self-adapting outer electrode accommodated in the test vessel.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine dreidimensionale Darstellung einer Heizung für eine SCR-Anlage; 1 a three-dimensional representation of a heater for an SCR system;

2 eine Explosionsdarstellung einer Dichtvorrichtung mit eingelegter Heizung gemäß 1; 2 an exploded view of a sealing device with inserted heater according to 1 ;

3 die Dichtvorrichtung aus 2 im verspannten Zustand und 3 the sealing device off 2 in the tensioned state and

4 eine Prinzipdarstellung einer Prüfvorrichtung. 4 a schematic diagram of a tester.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Prüfung eines Heizers für eine SCR-Anlage beschrieben. Der in 1 dargestellte Heizer 1 ist mit einer Umhüllung 2 aus Kunststoff versehen, die beispielsweise durch Umspritzen aufgebracht wird. Bei dem dargestellten Heizer handelt es sich um eine Einheit mit PTC-Widerstandselementen, die zu einem oder mehreren Heizkreisen verschaltet sein können. Der konkrete Aufbau des Heizers 1 spielt für die folgenden Betrachtungen keine Rolle, so dass nur einige Merkmale herausgegriffen werden. Der dargestellte Heizer 1 wird mit der zum Betrachter hin weisenden Seite auf den Boden eines SCR-Tanks aufgesetzt, wobei sich ein Anschlussflansch 4 durch den Boden des Tanks hindurch erstreckt und über eine Zuleitung mit dem Bordnetz kontaktiert ist. Zur lagerichtigen Positionierung des Heizers 1 am Boden des Tanks ist eine kreisbogensegmentförmige Struktur 6 an der Auflageseite des Heizers 1 ausgebildet, die passgenau in eine entsprechende Aufnahme am Tank eingesetzt wird. Wie eingangs beschrieben, muss die eigentliche Heizer-Baugruppe beim Umspritzen im Spritzgießwerkzeug über geeignete Positionierhilfen gehalten werden – die sich daraus resultierenden Ausnehmungen sind in der Darstellung gemäß 1 mit den Bezugszeichen 8a, 8b, 8c, 8d versehen. Diese Ausnehmungen werden in einem weiteren Arbeitsgang vergossen oder durch Spritzgießen verschlossen. The invention will be described below by examining a heater for an SCR system. The in 1 illustrated heater 1 is with a serving 2 made of plastic, which is applied for example by encapsulation. The illustrated heater is a unit of PTC resistive elements that may be interconnected to one or more heating circuits. The concrete construction of the heater 1 plays no part in the following considerations, so that only a few characteristics are selected. The illustrated heater 1 is placed with the side facing the viewer on the bottom of an SCR tank, with a connecting flange 4 extends through the bottom of the tank and is contacted via a supply line to the electrical system. For correct positioning of the heater 1 at the bottom of the tank is a circular arc segment-shaped structure 6 on the bearing side of the heater 1 formed, which is accurately inserted into a corresponding receptacle on the tank. As described above, the actual heater assembly must be held by suitable positioning aids during encapsulation in the injection mold - the resulting recesses are in the representation according to 1 with the reference numerals 8a . 8b . 8c . 8d Mistake. These recesses are potted in a further operation or closed by injection molding.

An einem Schenkelende des Heizers 1 ist ein Vorsprung mit einem etwa dreiecksförmigen Querschnitt ausgebildet, der von einer entsprechend dreiecksförmig ausgebildeten Durchgriffsöffnung 10 durchsetzt ist. Diese ist nicht verschlossen und ermöglicht es, bei der im Folgenden beschriebenen Dichtheitsprüfung einen Prüfstift anzusetzen, über den der eigentliche, aus elektrisch leitendem Material hergestellte Heizer kontaktiert werden kann. Alternativ könnte man auch die vom Anschlussflansch 4 umgriffenen elektrischen Kontakte zum Anlegen eine Prüfspannung verwenden. At one leg end of the heater 1 is a projection formed with an approximately triangular cross-section, of a corresponding triangular-shaped passage opening 10 is interspersed. This is not closed and makes it possible to set in the below-described leak test a test pin over which the actual, made of electrically conductive material heater can be contacted. Alternatively you could also use the connection flange 4 gripped electrical contacts for applying a test voltage use.

Gemäß den obigen Ausführungen sind die elektrisch leitenden Teile des Heizers mit zwei Ausnahmen, dem Bereich des Anschlussflansches 4 und der Durchgriffsöffnung 10, vollständig mit isolierendem Kunststoff umhüllt. Bei der im Folgenden beschriebenen Dichtheitsprüfung wird eine Prüfspannung an die Außenumfangsfläche der Umhüllung 2 und die von dieser umgriffene, eigentliche Heizung (Einlegeteil) angelegt, wobei diese Prüfspannung unterhalb der Durchschlagsspannung des Kunststoffes liegt. Aus einem sich eventuell ergebenden Prüfstrom aufgrund dieser Prüfspannung kann dann auf das Vorliegen einer Leckage in der Umhüllung, verursacht durch die eingangs beschriebenen Fehlstellen, geschlossen werden. Dies wird jedoch noch näher erläutert. According to the above, the electrically conductive parts of the heater with two exceptions, the area of the connecting flange 4 and the passage opening 10 , completely covered with insulating plastic. In the leak test described below, a test voltage is applied to the outer peripheral surface of the sheath 2 and the embraced by this, actual heating (insert) applied, this test voltage is below the breakdown voltage of the plastic. From a possibly resulting test current due to this test voltage can then be concluded that there is a leakage in the enclosure caused by the defects described in the introduction. However, this will be explained in more detail.

2 zeigt eine Dichtprüfvorrichtung 12, über die die vorbeschriebenen nicht überdeckten Bereiche (Anschlussflansch 4, Durchgriffsöffnung 10) abgedichtet werden können. Die dargestellte Dichtprüfvorrichtung 12 hat zwei Spannplatten 14, 16, wobei die untere Spann- oder Grundplatte 14 vier Führungsstifte 18 trägt, die passgenau in entsprechende Führungsbohrungen 20 der Spannplatte 16 eintauchen, so dass die beiden Platten 14, 16 zu einander relativpositioniert sind. 2 shows a Dichtprüfvorrichtung 12 over which the above-described uncovered areas (connecting flange 4 , Penetration opening 10 ) can be sealed. The illustrated Dichtprüfvorrichtung 12 has two clamping plates 14 . 16 where the lower clamping or base plate 14 four guide pins 18 carries, which fit into corresponding guide holes 20 the clamping plate 16 dip, leaving the two plates 14 . 16 are relatively positioned to each other.

Die obere Spannplatte 16 trägt des Weiteren Spannmittel 22, beispielsweise eine Spannschraube, die in Wirkeingriff mit einer Spannaufnahme 24 an der anderen Spannplatte 14 bringbar ist, um die beiden Platten 14, 16 gegeneinander zu verspannen. Dabei ist der Heizer 1 zwischen den beiden Spannplatten 14, 16 angeordnet. Zur Abdichtung der vorgenannten Bereiche, d.h. des Anschlussflansches 4 und der Durchgriffsöffnung 10 werden zwischen den Heizer 1 und die obere Spannplatte 16 entsprechend ausgeformte Dichtungen 26, 28 eingelegt, die die Ausnehmungen des Anschlussflansches 4 bzw. die Durchgriffsöffnung 10 dichtend umgreifen und über die Spannplatte 16 in ihre Dichtposition verspannt sind. Dementsprechend ist die Dichtung 26 kreisringförmig und die Dichtung 28 in etwa dreiecksförmig mit einem mittleren Durchbruch ausgeführt. In der Spannplatte 16 ist des Weiteren eine Bohrung 30 vorgesehen, durch die hindurch sich ein Prüfstift 32 erstreckt, der sich bei eingespanntem Heizer 1 durch die Durchgriffsöffnung 10 hindurch erstreckt und elektrisch mit den metallischen Bauelementen des Heizers kontaktiert ist. Dieses Kontaktieren kann durch Absenken der Spannplatte 16 auf die Spannplatte 14 erfolgen oder aber auch nach dem Verspannen durch darauf folgendes Einsetzen des Prüfstiftes 32 in die Bohrung 30. The upper clamping plate 16 furthermore carries clamping devices 22 , For example, a clamping screw, which in operative engagement with a clamping receptacle 24 on the other clamping plate 14 Can be brought to the two plates 14 . 16 to tense against each other. This is the heater 1 between the two clamping plates 14 . 16 arranged. For sealing the aforementioned areas, ie the connection flange 4 and the passage opening 10 be between the heaters 1 and the upper clamping plate 16 correspondingly shaped seals 26 . 28 inserted, which are the recesses of the connecting flange 4 or the passage opening 10 embrace sealing and over the clamping plate 16 are clamped in their sealing position. Accordingly, the seal 26 circular and the seal 28 executed in approximately triangular shape with a central breakthrough. In the clamping plate 16 is also a hole 30 provided through which a test pin 32 extends, which is in a clamped heater 1 through the access opening 10 extends through and is electrically contacted with the metallic components of the heater. This contact can be achieved by lowering the clamping plate 16 on the clamping plate 14 carried out or even after the bracing by subsequent insertion of the test pin 32 into the hole 30 ,

Die Kontur der Spannplatten 14, 16 ist dabei durch entsprechende Ausgestaltung von Ausnehmungen 34 und Stütznocken 36 so ausgebildet, dass die sonstigen Umfangsbereiche des Heizers 1 nicht in Anlage mit den Spannplatten 14, 16 stehen und somit zugänglich sind. D.h. die Spannplatten 14, 16 liegen im Wesentlichen entlang der abgedichteten Abschnitte und einiger punktueller Auflagen an dem Heizer 1 an. Dies ergibt sich auch aus der Darstellung gemäß 3, die die Prüfposition des Heizers 1 zeigt, in der er zwischen den beiden Spannplatten 14, 16 eingespannt ist, so dass die Bereiche 4, 10 (nicht sichtbar in 3) abgedichtet sind. Der Prüfstift taucht dabei durch die Ausnehmung der Dichtung 28 hindurch in die Durchgriffsöffnung 10 ein, so dass der eigentliche Heizer kontaktiert ist. The contour of the clamping plates 14 . 16 is by appropriate design of recesses 34 and support cams 36 designed so that the other peripheral areas of the heater 1 not in contact with the clamping plates 14 . 16 are available and therefore accessible. Ie the clamping plates 14 . 16 lie substantially along the sealed portions and some punctate overlays on the heater 1 at. This is also apparent from the illustration according to 3 indicating the test position of the heater 1 shows in which he is between the two clamping plates 14 . 16 is clamped so that the areas 4 . 10 (not visible in 3 ) are sealed. The test pin dips through the recess of the seal 28 through into the access opening 10 one, so that the actual heater is contacted.

Dieses verspannte „Sandwich“ wird dann gemäß der Darstellung in 4 in eine Prüfvorrichtung 37 mit einem Prüfgefäß 38 eingesetzt, das mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, beispielsweise einer Salzlösung gefüllt ist. Der Heizer 1 taucht dabei vollständig in die Salzlösung 40 ein, wobei ein Endabschnitt des Prüfstiftes 32 aus der Flüssigkeit hervorsteht. Die elektrisch leitende Flüssigkeit 40 ist dann mit dem Minuspol einer Prüfspannungsstelle verbunden und bildet eine Außenelektrode. Dementsprechend ist der Prüfstift 32 an den Pluspol angeschlossen, so dass der eigentliche Heizer eine Innenelektrode bildet. Die Anschlüsse können natürlich auch vertauscht sein. Da die Salzlösung 40 die Außenumfangsfläche der Umhüllung 2 des Heizers 1 nahezu vollständig umspült, liegt die Potentialdifferenz entsprechend auch am Außenumfang der Umhüllung 2 an. Die Prüfspannung kann beispielsweise 500 V betragen. Falls bei dieser Prüfspannung ein sich einstellender Prüfstrom, der über ein Messgerät 42 erfasst wird, oberhalb eines Grenzwertes liegt, kann davon ausgegangen werden, dass die Umhüllung 2 nicht den Anforderungen entspricht und somit undicht ist. Das Bauelement wird dann entsprechend ausgesondert und ggf. nachbearbeitet. Solange der Prüfstrom unterhalb der Schwelle liegt, kann davon ausgegangen werden, dass die Umhüllung 2 dicht ist. Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass durch die Verwendung einer sich „selbst anpassenden“ Elektrode die Potentialdifferenz praktisch an der gesamten Außenumfangsfläche des zu vermessenden Bauteils anliegt, so dass eine erheblich bessere Messgenauigkeit als beim eingangs beschriebenen Stand der Technik erhalten wird. This tense "sandwich" will then appear as shown in 4 in a tester 37 with a test vessel 38 used, which is filled with an electrically conductive liquid, such as a salt solution. The heater 1 dips completely into the saline solution 40 a, wherein an end portion of the test pin 32 protrudes from the liquid. The electrically conductive liquid 40 is then connected to the negative pole of a test voltage point and forms an outer electrode. Accordingly, the test pin 32 connected to the positive pole, so that the actual heater forms an internal electrode. Of course, the connections can also be reversed. Because the saline solution 40 the outer peripheral surface of the enclosure 2 the heater 1 almost completely lapped, the potential difference is also corresponding to the outer circumference of the enclosure 2 at. The test voltage can be 500 V, for example. If at this test voltage a self-adjusting test current, via a measuring device 42 is detected, is above a threshold value, it can be assumed that the envelope 2 does not meet the requirements and is therefore leaking. The component is then sorted out accordingly and optionally reworked. As long as the test current is below the threshold, it can be assumed that the cladding 2 is tight. A significant advantage of the method described is that by using a "self-adapting" electrode, the potential difference is virtually applied to the entire outer peripheral surface of the component to be measured, so that a significantly better measurement accuracy is obtained than in the prior art described above.

Nach dem Prüfvorgang wird der Heizer 1 vorzugsweise gereinigt und dann weiter verarbeitet. After the test procedure becomes the heater 1 preferably cleaned and then processed further.

Selbstverständlich kann anstelle der beschriebenen Salzlösung auch eine andere elektrisch leitende Flüssigkeit verwendet werden. Prinzipiell ist es auch möglich, anstelle der Flüssigkeit eine Schüttung aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Stahlkugeln zu verwenden, die es ebenfalls ermöglicht, dass sich die gebildete Aussenbelektrode an den Außenumfang des zu vermessenden Bauteils anpasst. Der Kugeldurchmesser der Schüttung kann dann entsprechend der Bauteilgeometrie variiert werden. Diese sich anpassende Aussenelektrode ermöglicht es ohne jedwede Änderungen Bauelemente mit unterschiedlicher Geometrie zu prüfen. Of course, instead of the described salt solution, another electrically conductive liquid can be used. In principle, it is also possible, instead of the liquid, to use a bed of electrically conductive material, for example of steel balls, which likewise makes it possible for the outer bump electrode formed to adapt to the outer circumference of the component to be measured. The ball diameter of the bed can then be varied according to the component geometry. This conforming outer electrode makes it possible to test components of different geometry without any changes.

In der Großserie kann es vorteilhaft sein, die Außenelektrode als Formteil auszuführen, wobei die Elektrode dann entsprechend als Negativform des zu vermessenden Bauteils ausgeführt ist und so ebenfalls eine flächige Anlage und damit ein vollflächiges Ausbilden des Prüfpotentials am Außenumfang der Umhüllung gewährleistet. Dementsprechend dürfte der Anwendungsbereich der eingangs beschriebenen Lösung mit einer sich selbst anpassenden Außenelektrode eher bei Kleinserien Anwendung finden, während bei Großserien, mit über lange Zeit unveränderte Bauteilgeometrien eine als Formteil ausgeführte Außenelektrode bevorzugt werden könnte. In mass production, it may be advantageous to design the outer electrode as a molded part, wherein the electrode is then designed as a negative mold of the component to be measured and thus also ensures a flat contact and thus a full-surface forming of the test potential on the outer circumference of the enclosure. Accordingly, the scope of the solution described above with a self-adapting outer electrode is likely to find application in small series, while in large series, with unchanged over a long time component geometries designed as a molded outer electrode could be preferred.

Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, nur einzelne Bereiche dichtzuprüfen.In this embodiment it is also possible to tightly check only individual areas.

Offenbart sind ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung und eine Prüfvorrichtung zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung an einem Bauelement, bei dem elektrisch leitende Bauteile von einer Umhüllung umgeben sind. Erfindungsgemäß ist eine Innenelektrode durch die elektrisch leitenden Teile des Bauelementes gebildet, während eine Außenelektrode vollflächig, der Kontur folgend zumindest einen Abschnitt der Umhüllung umgreift. Disclosed are a method for leak testing and a test device for performing a leak test on a component in which electrically conductive components are surrounded by a sheath. According to the invention, an inner electrode is formed by the electrically conductive parts of the component, while an outer electrode over the entire surface, following the contour encompasses at least a portion of the enclosure.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Heizer stoker

22

Umhüllung wrapping

44

Anschlussflansch flange

66

Struktur structure

88th

Ausnehmung recess

1010

Durchgriffsöffnung Through opening

1212

Dichtprüfvorrichtung Dichtprüfvorrichtung

1414

Spannplatte chipboard

1616

Spannplatte chipboard

1818

Führungsstift guide pin

2020

Führungsbohrung guide bore

2222

Spannmittel clamping means

2424

Spannaufnahme chip receiver

2626

Dichtung poetry

2828

Dichtung poetry

3030

Bohrung drilling

3232

Prüfstift test pin

3434

Ausnehmungen recesses

3636

Stütznocke supporting cam

3737

Prüfvorrichtung Tester

3838

Prüfgefäß test vessel

4040

Salzlösung saline solution

4242

Messgerät gauge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 202006010615 U1 [0003] DE 202006010615 U1 [0003]
• EP 2078942 A2 [0012] EP 2078942 A2 [0012]

Claims (15)

Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Umhüllung (2) eines elektrisch leitenden, aus einem Bauteil oder einer Bauteilgruppe bestehenden Bauelementes, wobei eine Innenelektrode mit dem Bauelement kontaktiert ist und eine Außenelektrode formschlüssig konturfolgend zumindest einen Teilabschnitt der Außenumfangswandung der Umhüllung (2) überdeckt und mit diesem kontaktiert wird und dann nach Anlegen einer Prüfspannung an die beiden Elektroden ein sich einstellender Prüfstrom erfasst und abhängig davon auf die Dichtheit geschlossen wird. Method for testing the tightness of an envelope ( 2 ) of an electrically conductive, consisting of a component or a component group component, wherein an inner electrode is contacted with the component and an outer electrode contour follow contour following at least a portion of the outer peripheral wall of the envelope ( 2 ) is covered and contacted with this and then recorded after applying a test voltage to the two electrodes a self-adjusting test current and is closed depending on the tightness. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Außenelektrode durch eine Formelektrode, eine Schüttung oder ein elektrisch leitendes Fluid gebildet wird. Method according to claim 1, wherein the outer electrode is formed by a shaped electrode, a bed or an electrically conductive fluid. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Schüttung eine Stahlkugelschüttung oder die Flüssigkeit eine Salzlösung (40) ist. Method according to claim 1 or 2, wherein the bed is a steel ball bed or the liquid is a saline solution ( 40 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Umhüllung (2) nach der Dichtheitsprüfung gereinigt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the envelope ( 2 ) is cleaned after the leak test. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Prüfspannung eine Gleich- oder Wechselspannung ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the test voltage is a DC or AC voltage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei Bereiche der Umhüllung (2) gegenüber der Außenelektrode abgedichtet werden. Method according to one of the preceding claims, wherein areas of the envelope ( 2 ) are sealed against the outer electrode. Verfahren nach Patentanspruch 6, wobei die abzudichtenden Bereiche eine Stromversorgung und/oder eine Durchgriffsöffnung (10) zur Kontaktierung der Innenelektrode sind. Method according to claim 6, wherein the areas to be sealed comprise a power supply and / or a passage opening ( 10 ) are for contacting the inner electrode. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Bauelement eine Heizung (1) für eine Flüssigkeit, insbesondere eine Harnstofflösung ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the component is a heater ( 1 ) for a liquid, in particular a urea solution. Prüfvorrichtung zur Durchführung einer Dichtheitsprüfung mit einer Innenelektrode, die mit einem von einer Umhüllung (2) umgebenen Bauelement elektrisch kontaktiert ist, und einer Außenelektrode, die formschlüssig und konturfolgend an einem Außenumfangsbereich der Umhüllung (2) anliegt und mit einer Spannungsquelle zum Anlegen einer Prüfspannung an die Elektroden sowie einem Messgerät (42) zum Messen eines Prüfstroms. Test device for carrying out a leak test with an inner electrode which is connected to one of a sheath ( 2 ) is electrically contacted, and an outer electrode, the form-fitting and contour following at an outer peripheral portion of the enclosure ( 2 ) and with a voltage source for applying a test voltage to the electrodes and a measuring device ( 42 ) for measuring a test current. Prüfvorrichtung nach Patentanspruch 9, wobei die Außenelektrode eine der Kontur des Außenflächenabschnittes folgende Formelektrode, eine Schüttung oder ein elektrisch leitendes Fluid ist. Test device according to claim 9, wherein the outer electrode is one of the contour of the outer surface portion following formula electrode, a bed or an electrically conductive fluid. Prüfvorrichtung nach Patentanspruch 10, wobei die Schüttung aus elektrisch leitenden Kugeln besteht oder das elektrisch leitende Fluid eine Salzlösung ist. Test device according to claim 10, wherein the bed of electrically conductive balls or the electrically conductive fluid is a saline solution. Prüfvorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 11, wobei das Bauelement nicht von einer Umhüllung (2) umgebene Bereiche hat, die mittels einer Dichtvorrichtung (12) gegenüber der Außenelektrode abgedichtet sind. Test device according to one of the claims 9 to 11, wherein the component is not covered by a sheath ( 2 ) has surrounded areas, which by means of a sealing device ( 12 ) are sealed against the outer electrode. Prüfvorrichtung nach Patentanspruch 12, wobei die Dichtvorrichtung (12) zwei Spannplatten (14, 16) hat, zwischen denen das Bauelement mit der Umhüllung (2) dichtend eingespannt ist. Test device according to claim 12, wherein the sealing device ( 12 ) two clamping plates ( 14 . 16 ) between which the component with the envelope ( 2 ) is tightly clamped. Prüfvorrichtung nach Patentanspruch 13, wobei eine Kontaktierung der Innenelektrode durch eine Spannplatte (16) hindurch erfolgt. Test device according to claim 13, wherein a contacting of the inner electrode by a clamping plate ( 16 ) through. Prüfvorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 14, mit einem Prüfgefäß (38), das mit einer Schüttung oder einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gefüllt ist und in die das Bauelement mit der Umhüllung (2) zumindest abschnittsweise eingebettet ist. Test device according to one of the claims 9 to 14, with a test vessel ( 38 ), which is filled with a bed or an electrically conductive liquid and in which the component with the envelope ( 2 ) is embedded at least in sections.

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