DE1650123C3 - Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flussiges Lagergut - Google Patents
Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flussiges LagergutInfo
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- DE1650123C3 DE1650123C3 DE1967N0030911 DEN0030911A DE1650123C3 DE 1650123 C3 DE1650123 C3 DE 1650123C3 DE 1967N0030911 DE1967N0030911 DE 1967N0030911 DE N0030911 A DEN0030911 A DE N0030911A DE 1650123 C3 DE1650123 C3 DE 1650123C3
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
- G01M3/34—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by testing the possibility of maintaining the vacuum in containers, e.g. in can-testing machines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Solche und ähnliche Einrichtungen sind bereits bekannt (DE-AS 1150 248, AT-PS 2 29 801, AT-PS
30 285). Bei diesen bekannten Einrichtungen ist ein in Abhängigkeit vom jeweiligen Druck im Testraum
gesteuerten Druckschalter zum Ein- und Ausschalten der Luftpumpe bei störungsfreiem Betrieb, d. h. bei
NichtVorhandensein einer störenden Undichtheit vorhanden. Als Mittel, die ein Unterschreiten des unteren
Wertes des Drucksollwertbereichs als Kriterium einer Leckage anzeigen, können dabei entweder solche
vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von einer Verzögerung oder einem Ausbleiben der Herbeiführung
des unteren Drucksollwerts ansprechen, oder solche, die allein druckabhängig, d. h., wenn der infolge der
Undichtheiten sich ändernde Druck einen Leckalarmdruckwert erreicht, ansprechen (vgl. DE-AS 11 50 248,
Spalte 2, Zeile 34 bis Spalte 3, Zeile 6).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung auf einem
neuen Wege mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine hinreichend hohe Meß- und Ansprechgenauigkeit
zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 gekennzeichnete Maßnahme
gelöst. Wenn der Druck im Testraum sich verändert, ändert sich die Leistungsaufnahme des elektrischen
Antriebs der Luftpumpe. Gleicht sich also infolge von Undichtheiten der Druck im Testraum mehr oder
weniger aus, so äußert sich dies in einer der Charakteristik der verwendeten Luftpumpe entsprechenden
Veränderung der Leistungsaufnahme. Dieser Effekt wird nach der Erfindung zum Bewirken der
Leckanzeige ausgenutzt.
Die Einrichtung ist sowohl für einen Testraum mit überatmosphärischem Druck als auch für einen
Testraum mit Unterdruck geeignet Soweit in dieser Beschreibung von einem »unteren« Wert des DrucksoII-wertbereichs
die Rede ist, ist damit der dem atmosphärischen Druck zunächst gelegene der beiden
Grenzwerte dieses Bereichs gemeint.
Zusätzliche Maßnahmen zur möglichen weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Im folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer vereinfacht in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
veranschaulicht
F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Einrichtung
in schema tischer Darstellung;
F i g. 2 zeigt das Leistungsaufnahme-Druckdiagramm
der Luftpumpe der Einrichtung;
F i g. 3 zeigt die Einrichtung bei Verwendung einer Vakuumpumpe als Luftpumpe 6 mit intermittierendem
Betrieb und Messung der Leistungsaufnahme des Luftpumpenantriebs mittels eines Stromrelais 13;
F i g. 4 zeigt als Beispiel der verschiedenen Möglichkeiten der Messung der Leistungsaufnahme des
Luftpumpenantriebs sowie Steuerung des intermittierenden Betriebes der Luftpumpe die Messung des
Spannungsabfalls am Luftpumpenantrieb 7, der in Serie mit einem Gleichrichter 28 geschaltet ist und die
Unterbrechung bzw. Schließung des Luftpumpenstromkreises mittels eines berührungslos durch ein Zeitwerk
mit rotierendem Magneten gesteuerten Magnetschalters;
F i g. 5 zeigt ein Beispiel der verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten
des Schwimmerventils 11 der Anzeigeanordnung nach F i g. 3.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten grundsätzlichen Aufbau der Einrichtung wird der gegenüber der
Atmosphäre und dem Behälterinneren gasdicht abgeschlossene Testraum 3, der von der Wandung des
Behälters 1 und der Ummantelung 2 als Zwischenraum gebildet wird, über die Rohrleitung 5 durch die
Luftpumpe 6 in einem bestimmten Solldruckbereich (oder Sollunterdruckbereich) gehalten. Der Antrieb der
Luftpumpe erfolgt über den Luftpumpenantrieb 7 (beispielsweise einen Schwingankermotor). Im Stromkreis
des Luftpumpenantriebs befinden sich die Stromquelle 8, das Meßwerk 9 sowie der Schalter 10.
Erfahrungsgemäß verläuft das Leistungsbedarfs-Druck-(bzw. Unterdruck) -diagramm einer elektrisch angetriebenen
Luftpumpe beispielsweise ähnlich wie aus F 1 g. 2 ersichtlich. Mit höher werdender Druckdifferenz P an
der Luftpumpe steigt die Leistungsaufnahme N des Luftpumpenantriebs. Die größte Leistungsaufnahme ist
also dann zu erwarten, wenn die Luftpumpe ihre maximale Förderdruckhöhe (bzw. ihre maximale Vakuumhöhe)
erreicht hat. Dieser Wert ist mit bekannten Mitteln bei jeder Art von Luftpumpen einstellbar zu
begrenzen, beispielsweise durch ein Druck» (oder Vakuum-) Begrenzerventil oder durch Veränderung der
mechanischen Vorspannung der Schwingankerfeder eines Luftpumpen-Schwingankermotorantriebes.
Bei absolut dichtem Testraum, konstantem Vakuum, Begrenzung dei' Förderdruckhöhe (bzw. Vakuumhöhe)
auf Pz und Vernachlässigung etwaiger Temperatur- und
elektrischer Spannungsschwankungen würde das Meß-
werk 9 bei einem Druck Pj im Testraum stets eine
Leistungsaufnahme Ni des Luftpumpenantriebs messen und anzeigen.
Diese Leistungsaufnahme müßte auch dann gemessen und angezeigt werden, wenn bei intermittierendem
Betrieb die Luftpumpe durch den Schalter 10 vorübergehend ausgeschaltet war und nach einer bestimmten
Zeit wieder eingeschaltet wird. Da in jedem derartigen System zur Überwachung der Undichtheit eines
Testraumes mitius Drucks oder Unterdrucks jedoch kleinere, für den Normalbetrieb unwichtige Undichtheiten
auftreten, beispielsweise infolge schlecht schließender Ventile usw, wird der Druck im Testraum nicht in
jedem Falle auf dem Wert Pj verharren, sondern je nach
Größe der (betriebsmäßig unwichtigen und natürlichen) Undichtheiten und der Förderleistung der Pumpe
zwischen den Werten P2 und P3 variieren, wobei die
Druckdifferenz P3/P2 ein Kriterium der natürlichen, zulässigen Undichtheiten des gesamten Systems darstellt
Die Leistungsaufnahme wird sich entsprechend zwischen den Werten Λ/iund Λ/3 bewegen.
Der untere wert P2 des Drucksoiiwertbereiehs P2, Pi
kann also als Grenze der zulässigen Druckabsenkung (Vakuumverringerung) festgelegt werden, von der an
die Luftpumpe wieder in Betrieb gesetzt werden muß. Triit zu der natürlichen Undichtheit des Systems eine
über das normale Maß hinausgehende Undichtheit, beispielsweise ein Loch in der Ummantelung 2 des
Behälters 1, und ist die durch diese zusätzliche Undichtheit strömende Luftmenge größer als die
Förderleistung der Luftpumpe, sinkt der Druck (das Vakuum) im Testraum 3 unter den Wert P2 ab und
erreicht schließlich den Wert P\. Dieser Druckabfall (Vakuumabfall) auf den Wert P\ wird noch schneller
erreicht, wenn die Luftpumpe intermittierend abgeschaltet wird, selbst wenn die Förderleistung der
Luftpumpe höher ist als die durch das Loch strömende Luftmenge. Die Betriebsruhepausen der Luftmenge
bestimmen hierbei die Meßempfindlichkeit des Systems und müssen in einem solchen Falle so eingestellt sein,
daß genügeno Zeit vor dem Wiedereinschalten der Luftpumpe vorhanden ist, um den Druck (das Vakuum)
bei einem anzuzeigenden Leck auf den Wert P\ oder gar noch weiter absinken zu lassen.
Wie aus dem Diagramm F i g. 2 hervorgeht, ist die Leistungsaufnahme A/der Luftpumpe bei einem Druck
(Vakuum) der Größenordnung PT auf den Wert N\ gesunken. Dieser Wert /Vi wird von dem Meßwerk 9
gemessen und entweder unmittelbar auf einer Skala als Kriterium einer vorhandenen, unerwünschten Undichtheit
angezeigt oder/und in weitere Steuersignale, beispielsweise Informationen zur Auslösung optischer
und/oder akustischer Leckage-Alarmsignale verwandelt. Die Signale des Meßwerkes können aber auch noch
andere Schaltvorgärge bewirken, beispielsweise die Luftpumpe oder/und den speziellen Antrieb für die
intermittierende Betätigung des Schalters 10, der die Luftpumpe in voreinstellbaren Intervallen ein- und
wieder ausschaltet, abschalten.
Für die Wirksamkeit der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist es ohne Bedeutung, ob der Testraum
durch Vakuum oder durch Überdruck überwacht wird, solange keine Flüssigkeit in den Testraum durch ein
Leck eindringen kann. Die erforderlichen Werte für den Solldruckbereich im Testraum müssen lediglich so
gewählt wc den, da3 in jedem Falle (auch bei höherem Druck im Behälter oder außerhalb seiner Ummantelung
ein Druckabfall ode; Abfall des Vakuums und
damit ein deutliches Sinken des Leistungsbedarfs bei Vorhandensein einer unerwünschten Undichtheit bis
zum Auslösen eines Alarm- oder sonstigen Steuersignals erfolgt.
Besteht jedoch die Möglichkeit, daß Flüssigkeit durch eine Undichtheit in der Testraumwandung in den
Testraum eindringen kann, beispielsweise flüssiges Lagergut oder Grundwasser, zeigt eine Abwandlung
der angegebenen Einrichtung eine weitere Lösung auf (siehe F i g. 3). Der Testraum 3 wird in diesem Falle,
beispielsweise durch eine Vakuumpumpe als Luftpumpe 6 überwacht. In der Leitung 5 ist zwischen Vakuumpumpe
und Testraum 3 ein im Normalbetriebszustand offenes Ventil 11 (z.B. ein Schwimmerventil) angeordnet,
daß sich selbsthaltend (selbstsperrend) schließt und nicht mehr ohne fremden Eingriff öffnet, wenn
Flüssigkeit in das Ventil oder die Leitung 5 eindringt. Gleichzeitig wird bei dieser Anordnung in der Leitung 5
zwischen Vakuumpumpe und Ventil eine definierte künstliche Undichtheit 12 zur Atmosphäre hergestellt,
beispielsweise durch Anbringung ein- Sintermetallfilters zwischen Leitung 5 und Atmosphäre.
Solange keine Flüssigkeit in den Testraum oder die Leitung zwischen Testraum und Vakuumpumpe eindringen
kann, das System also dicht ist, gilt für die Funktion des Verfahrens im Solldruckbereich das in den
vorstehenden Absätzen Gesagte. Das Vakuum wird sich also immer im Solldruckbereich bewegen. Tritt jedoch
eine Undichtheit ein, durch die Flüssigkeit in den Testraum gelangt, wird sich dieser langsa.n auffüllen, bis
die Flüssigkeit das Ventil 11 erreicht und vorübergehend, jedoch für längere Zeit, oder dauerhaft schließt.
Durch die künstliche definierte Undichtheit 12 wird der Unterdruck in der Leitung 5 in den Betriebspausen der
Vakuumpumpe zusammenbrechen und die Leistungsaufnahme beim Anlauf der Vakuumpumpe einen
solchen Wert annehmen, daß die Alarm- und/oder Steuersignale ausgelöst werden. Bei einer zu kurzen
Leitungslänge und einem zu kleinen Querrchnir der Leitung 5 ist die Zwischenanordnung eines kleinen
Rezipienten zwischen Vakuumpumpe und Ventil vorgesehe;., um ein größeres Luftvolumen für die Vakuumpumpe
und damit ein längeres Verweilen im Bereich der dem größeren Luftvolumen entsprechenden (nach
Fig. 2: kleineren) Leistungsaufnahme bei einem Verschluß des Schwimmerventils 11 zur sicheren Auslosung
der Alarm- und/oder Steuersignale zu bewirken.
Um zu verhindern, daß die Unterbrechung des Stromkreises des Pumpenantriebs bei intermittierendem
Betrieb das Alarmsignal auslöst, sind weitere Mittel vorgesehen, beispielsweise ein zusätzlicher Schalter 29.
der im Stromkreis der Alarmvorrichtung angeordnet ist und der diesen Stromkreis mindestens für die Dauer der
Betrie^-pause der Luftpumpe, insbesondere jedoch
geringe Zeit langer unterbricht. Beispielsweise wird dieser Schalter 2? wenige Sekunden .lach dem
Schließen des Schalters 10 geschlossen und wenige Sekunden vor dem öffnen des Schalters 10 geöffnet.
Im Stromkreis des Luftpumpenantriebs 7 befinden sich die Stromquel.e 8, das Stromrelais 13 sowie der
Schalter 10. Das Stromrelais 13 steuert den Stromkreis der Alarmvorrichtung 18, in dem sich außer der
Stromquelle 8 auch der Schalter 29 bufindet. Die Alarmvorrichtung 18 kann so ausgelegt werden, daß das
von ihr abgegebene Alarmsignal nur durch fremden Eingriff wieder ausgeschaltet werden kann. Der
Einfachheit halber ist in der Zeichnung Fig.3 diese
Anordnung nicht mit angegeben; dem Fachmann dürfte
eine solche Maßnahme jedoch bekannt sein. Die Schalter 10 und 29 werden durch das Zeitwerk 17 und
die gemeinsame Antriebswelle 27 über die Nocken 14 und 25 derart intermittierend betätigt, daß der Schalter
10 jeweils früher geschlossen und später geöffnet wird als der Schalter 29. Das Stromrelais 13 kann auch als
Relais mit Selbsthaltekontakt oder Kipprelais ausgebildet werden.
Fig.4 zeigt eine Abwandlung der Einrichtung nach
Fig.3, bei der unter Fortfall des Stromrelais im Stromkreis des Luftpumpenantriebs ein Spannungsrelais
16 parallel zum Luftpumpenantrieb 7 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung verhalten sich Druck- bzw.
Unterdruckwerte reziprok zu der Größe des Spannungsabfalls am Luftpumpenantrieb, d. h., bei hohem
Druck im Testraum während des Nörmalbetriebszustandes ist die Spannung am Relais niedriger als bei
niedrigem Druck im Testraum infolge einer uner-
Im Stromkreis des Luftpumpenantriebs 7 befindet sich der Gleichrichter 28 (wie bei einigen handelsüblichen
Schwinganker-Luftpumpen vorgesehen), die Stromquelle 8 und der Magnetschalter 10. Das Zeitwerk
17 treibt über die Antriebswelle 27 den rotierenden Magneten 15 an, der den Schalter 10 intermittierend
öffnet und schließt. Im Nortnalbetriebszustand schließt das Spannungsrelais 16 den Stromkreis des Zeitwerkes
17; bei Auftreten einer Undichtheit und bei Ansprechen des Spannungsrelais 16 wird der Stromkreis des
Zeitwerkes 17 geöffnet und der Stromkreis der Alarmvorrichtung 18 dauerhaft — und nur durch
fremden Eingriff löschbar — geschlossen. Das Spannungsrelais 16 kann auch als Relais mit Selbsthaltekontakt
oder Kipprelais ausgebildet werden.
Bei allen vorstehend beschriebenen Anordnungen wird die Luftpumpe 6 durch den Luftpumpenantrieb 7 über die Verbindung 26, beispielsweise eine rotierende Achse oder ein schwingendes Gestänge oder eine ähnlich wirksame Vorrichtung angetrieben.
Bei allen vorstehend beschriebenen Anordnungen wird die Luftpumpe 6 durch den Luftpumpenantrieb 7 über die Verbindung 26, beispielsweise eine rotierende Achse oder ein schwingendes Gestänge oder eine ähnlich wirksame Vorrichtung angetrieben.
Bei dem Schwimmerventil gemäß Fig.5 handelt es
sich um eine spezielle Ausführung des Ventils 11. Im Schwimmerraum 24 des Ventils 11 befinden sich der
Schwimmer 23, der leicht in vertikaler Richtung beweglich ist, mit der Dichtung 21, dem Ventilsitz 22 und
einer Eisenscheibe 19 sowie der Ringmagnet 20. Anstelle der Eisenscheibe 19 karin auch dort ein Magnet
angeordnet sein. Ebenfalls kann anstelle des Ringmagneten 20 eine Eisenscheibe angebracht werden, wenn
_*nii ι— c:~~~~~u_:u~ ία „:„ hAn~~ni «-*, c»u...:—,—n_
angebracht ist. Werden zwei Magneten gleichzeitig verwendet, ist die Polung so vorzunehmen, daß sich
beide anziehen. In keinem Fall, weder bei Verwendung von zwei Magneten, noch bei Verwendung von einem
Magneten und einer Eisenscheibe darf die Anziehungskraft so groß sein, daß der Schwimmer hochgezogen
wird, ohne daß Flüssigkeit in das Schwimmergehäuse eindringt. Beim Aufschwimmen des Schwimmers 23
wird dft. Dichtung 21 gegen den Ventilsitz 22 gedrückt
und zusätzlich durch Magnetkraft gehalten, damit schließt das Ventil dicht ab.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flüssiges Lagergut,
insbesondere Mineralöl, in deren Wandzwischeinraum (Testraum) ein vom normalen Atmosphärendruck
und vom Behälterinnendruck abweichender Druck (Über- oder Unterdruck) von einer an den
Testraum angeschlossenen Luftpumpe innerhalb eines Drucksollwertbereichs gehalten wird, wobei
Mittel vorgesehen sind, die ein Unterschreiten des unteren Wertes des Drucksollwertbereichs im
Wandzwischenraum als Kriterium einer Leckage anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daiß
als Mittel zum Bewirken der Anzeige solche vorgesehen sind, weiche die Leistungsaufnahme des
elektrischen Luftpumpenantriebs (7) der an den Testraum (3) angeschlossenen Luftpumpe (6) während
des Funkbetriebs selbsttätig messen und bei
Erreichen eines vorbestimmten, von den den Drucksollwertbereich (P2, Pi) begrenzenden Werten
(Ni, Ni) der Leistungsaufnahme abweichenden
Wertes (Ni) ansprechen.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftpumpe (6) in vorbestimmten Intervallen in Betrieb und wieder außer Betrieb
gesetzt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die
Messung bzw. Anzeige der Undichtheiten mindestens für die Dauer der Betriebspause der Luftpumpe
(6) oder geringe Zeit ΙέΙ/iger zi unterbrechen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1967N0030911 DE1650123C3 (de) | 1967-07-14 | 1967-07-14 | Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flussiges Lagergut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1967N0030911 DE1650123C3 (de) | 1967-07-14 | 1967-07-14 | Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flussiges Lagergut |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1650123A1 DE1650123A1 (de) | 1972-04-06 |
DE1650123B2 DE1650123B2 (de) | 1973-02-22 |
DE1650123C3 true DE1650123C3 (de) | 1979-03-22 |
Family
ID=7345741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1967N0030911 Expired DE1650123C3 (de) | 1967-07-14 | 1967-07-14 | Einrichtung zur Anzeige von Undichtheiten an doppelwandigen Behältern für flussiges Lagergut |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1650123C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4127090A1 (de) * | 1991-08-16 | 1993-02-18 | Walter Nicolai | Verfahren und vorrichtung zur anzeige von fluessigkeitsleckagen an behaeltern |
-
1967
- 1967-07-14 DE DE1967N0030911 patent/DE1650123C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4127090A1 (de) * | 1991-08-16 | 1993-02-18 | Walter Nicolai | Verfahren und vorrichtung zur anzeige von fluessigkeitsleckagen an behaeltern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1650123B2 (de) | 1973-02-22 |
DE1650123A1 (de) | 1972-04-06 |
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Legal Events
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