DE3530871A1 - Vorrichtung zum pruefen der dichtigkeit mindestens eines abschnitts der wandung eines teiles und/oder eines von diesem abschnitt der wandung begrenzten volumens und verfahren zum bestimmen der optimalen parameter zur pruefung der dichtigkeit - Google Patents
Vorrichtung zum pruefen der dichtigkeit mindestens eines abschnitts der wandung eines teiles und/oder eines von diesem abschnitt der wandung begrenzten volumens und verfahren zum bestimmen der optimalen parameter zur pruefung der dichtigkeitInfo
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Description
ΓCUGI lieu ινναιι ι^ιμι.-ι iiyo. ι ι/μ iivr»,i XUjV1W-. _ _„ .. .... ν· w w.M^....;
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Paientärst " . : :"..".".."--. KurfürstenstraBe32-
Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit mindestens eines Abschnitts der Wandung eines Teiles und/oder eines von
diesem Abschnitt der Wandung begrenzten Volumens und Verfahren zum Bestimmen der optimalen Parameter zur
Prüfung der Dichtigkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Prüfen der Dichtigkeit wenigstens eines Abschnitts der Wandung eines
Teiles, welches Hohlräume aufweist, (z.B. Teile von Motoren, insbesondere von Kraftfahrzeugmotoren), und/oder eines von
diesem Wandabschnitt begrenzten Volumens.
Unter den zahlreichen Verfahren zum überprüfen der Dichtigkeit
einer Wandung oder spezieller der Porosität eines Teiles gibt es insbesondere ein Verfahren, welches im wesentlichen darin
besteht, mit dem Teil, dessen Dichtigkeit zu prüfen ist, einen dichten Raum zu bilden, in diesen Raum bis zum Erreichen eines
bestimmten Druckes ein Gas einzugeben und dann, ausgehend von dem stabilisierten Druck, die Veränderungen des Gasdruckes im
Inneren dieses Raumes zu messen. Es liegt auf der Hand, daß bei diesem Verfahren diejenigen Materialien, welche außer dem
zu prüfenden Teil den Raum umschließen, sowie die Dichtmaterialien, ganz besonders im Hinblick darauf ausgewählt sind,
daß sie keinerlei Porosität aufweisen.
In den meisten Fällen fällt der Druck mehr oder weniger langsam ab. Die Geschwindigkeit dieses Druckabfalles ist ein Maß
feAD ORIGINAL
ι-Ίμι.-riiyo. ι ini^w.i.xwx.-«^- __ .
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt- ; - : ζ .·-[ · ["".'". Kurfürstenstraße 32
für die Porosität der Wandung des zu prüfenden Teiles. Man
betrachtet im allgemeinen das Teil als gut, wenn diese Geschwindigkeit
unter einer gewissen Schwelle liegt, der von den Technikern, den Fachleuten, definiert wurde.
Das beschriebene Kontrollverfahren ergibt gute Resultate und ermöglicht es, gute Teile von den schlechten zu trennen.
Der In Fig. 1 gezeigte Kurvenverlauf zeigt schematisch die
Veränderung des Gasdruckes im Inneren eines geschlossenen Raumes in Abhängigkeit von der abgelaufenen Zeit. Man sieht,
daß zwischen den Zeitpunkten to und ti durch Zufuhr von unter Druck stehendem Gas der Druck im Innern des umschlossenen Raumes
schnell bis auf den Wert pl ansteigt. Bei Erreichen des maximalen Druckes wird die Gaszufuhr unterbrochen. Zwischen
den Zeitpunkten ti und t2 fällt der Druck assymptotisch auf
den Wert p2 ab. Die Dauer dieser Erscheinungen bezeichnen die Techniker als "Stabilisierungsphase", während derer man keine
sinnvolle Messung durchführen kann. Diese Stabilisierungsphase kann bei den bekannten Verfahren, wenn man Druckluft verwendet,
25 see. erreichen. Diese Zeitdauer ist zwar an sich nicht
sonderlich groß, verglichen jedoch mit der Fabrikationszeifc
und mit. der Anzahl der produzierten Teile ist sie jedoch sehr bedeutend und begrenzt merklich die Produktion. Wenn man weiß,
wie schwierig es ist, die Druckanstiegszeit (von to bis ti)
und die relativ kurzen Meßdauern DELTA p43 (zwischen den Zeitpunkten
t3 und t4) und DELTA p65 (zwischen den Zeitpunkten t5
und t6) zu reduzieren, so erkennt man, daß eine auch nur minimale Verkürzung der Stabilisierungsphase ein merkliche Verminderung
der Produktionskosten dieser Teile zur Folge hätte. Dies ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit mindestens eines Abschnittes einer
Wandung anzugeben, wobei ein Fülldruck beobachtet und die Dauer der Stabilisierungsphase gegenüber vergleichbaren bekannten
Verfahren reduziert wird, wobei bisherige Vorteile (geringe Herstellungskosten, leichte Ausführbarkeit usw. er-
fälöl IUlI I Well I L-Ίμΐ.-ΓΊ iyo. I ITU MvJ-EM-VjAJL- - -- u
halten bleiben.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, um relativ schnell die optimalen Testparameter für die Ausführung des Dichtigkeitstests mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zu ermitteln.
Genauer gesagt liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit mindestens
eines Abschnittes einer Wand eines Teiles und/oder eines Volumens anzugeben, wobei diese Vorrichtung aufweist:
1. Mittel, um mit der zu prüfenden Wandung und/oder dem Volumen einen abgeschlossenen Raum zu bilden, welcher Gas-Zuführungsmittel,
vorzugsweise im Innern des umschlossenen Raumes, aufweist,
2. Mittel zum Abkühlen des Gases im Innern dieses umschlossenen Raumes,
3. Mittel zum Messen des Gasdrucks im Innern des umschlossenen Raumes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abkühlen des Gases im Innern des umschlossenen Raumes wenigstens eine Düse aufweisen,
welche mit den Gas-Zuführungsmitteln in Reihe angeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, um die optimalen Testparameter eines
Verfahrens anzugeben, welches mit der beschriebenen Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit eines Teiles durchgeführt
wird, wobei in einem ersten Arbeitsgang das Teil mit einem Druckgas gefüllt wird und in einem zweiten Arbeitsgang Veränderungen
des Druckes des Gases untersucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phase darin besteht, eine Mehrzahl
von Druckdifferenz-Messungen während vorgegebener Zeitspannen
zu vergleichen.
υιμι.-riiyo. ι irv^w 4*^-ν<**^ -- _- .
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentarrt -_; - ; ;„··-. - ."".""". KurfürstenstraBe 32
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung dargelegt. In den Zeichnungen
zeigen:
Fig. 1 eine Kurve um einerseits, wie dies in der Einleitung geschehen ist, das Verfahren gemäß dem Stande der
Technik zu erläutern, und um andererseits die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bezüglich
ihrer Vorteile, zu verstehen,
-. Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä-
ßen Vorrichtung,
Fig. 3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.4,5 Kurven, um das erfindungsgemäße Verfahren zu erklären,
mit dem die optimalen Parameter bestimmt werden und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Durchführen des erf indungs gemäß en Verfahrens zum
Bestimmen der optimalen Parameter.
In den Figuren und im ursprünglichen französischen Text sind
Zeichen angegeben, deren identische Wiedergabe im Text nicht möglich ist und deren Umschreibung nachstehender Aufstellung
zu entnehmen ist:
υιμι.-πιγο. ι
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt
Kurfürstenstraße 32
AV
Zeichen in Fig. 1
(frz. Ausdruck)
(frz. Ausdruck)
entsprechende Umschreibung (deutscher Ausdruck)
P , P (pression) |
pi, p2 (Druck) |
Δ p43, A p65 (temps de mesure) |
DELTA p43, DELTA p65 (Meßdauer) |
(temps de mesure ou espace de temps) |
DELTA' p43, DELTA' p65 (Meßdauer, Zeitspanne) |
\ ' 4> Z' 33 S' -TJ υ< (instants) |
j tO, ti, t2, t3, t4, t5, t6 (Zeitpunkte) |
t' t' t' t' t' (instants) |
t'2, t'3, t'4, t'5, t'6, (Zeitpunkte) |
Zeichen in Fig. 4 (frz. Ausdruck) |
entsprechende Umschreibung (deutscher Ausdruck) |
P (pression) |
P (Druck) |
(pression de mesure) | PM Meßdruck) |
(pression) | p"l, ρ"2 (Druck) |
P" (pression d'origine) |
p"0 (ursprünglicher Druck) |
t (axe de temps) |
t (Zeitachse) |
+- 1! f- !I f W -t- » t- " 1- " *Ί ' 1 J 3 ' 4 » TJ utf * (instant) |
t»l, t"2, t"3, t"4, t"5, t"6, (Zeitpunkt) |
Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS .KLOSE Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - -;
6700 Ludwigshafen
Kurfürstenstraße
'"35T(TBTT
Text zu Fig. 4 (frz. Ausdruck)
entsprechende Umschreibung (deutscher Ausdruck)
(temps de remplissage)
(somme des differents
temps de rempllssage)
St"
(Fülldauern)
(Fülldauern)
St11I
(Summe der verschiedenen
Fülldauern
(une petite constante de temps)
tau
(eine kleine Zeitkonstante)
Zeichen in Fig. 5 (frz. Ausdruck) |
entsprechende Umschreibung (deutscher Ausdruck) |
^p1, Ap2 , Ap3 (variations de pressions) |
DELTA .pl, DELTA p2, DELTA pn (Druckveränderungen) |
dt (laps de temps) |
dt (Zeitspanne) |
A t (duree de mesure) |
DELTA t (Meßdauer) |
Δ t*. (fraction de temps) |
DELTA tr (Zeitspanne) |
Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit der Wandung 1 eines Teiles 2, welches in seiner dargestellten
Ausführung eine Hohlkammer 3 aufweist. Dieses Teil ist in der Industrie im allgemeinen ein Element eines Kraftfahrzeugmotors,
wie beispielsweise eines Motorblockes, dessen Dichtigkeit, für seine gute Funktion, zu prüfen ist. Aus Gründen der
Vereinfachung und des besseren Verständnisses wurde das Teil 2 stark schematisiert.
Γ"CIlCI IIClI IVVClII 1-Ίμ»ι.-| ι I/O. ι ιηι 1V-» ■ \i_v^s~>i_ w* w .-»-•^.»»■j
Das Teil 2 arbeitet mit einem Ansatz 4 zusammen und bildet mit
diesem einen dichten umschlossenen Raum 5, wobei die Wandung 1 des Teiles 2 einen Teil der Wandung des Raumes 5 darstellt. Es
versteht sich, daß das Material dieses Ansatzes 4 danach ausgesucht
wurde, daß es möglichst wenig porös ist, und daß in gleicher Weise das Material der Dichtungen ausgesucht wurden,
welche diesen Ansatz 4 mit dem zu prüfenden Teil 2 verbinden.
Der Ansatz 4 ist mit einer Druckgas-Zuführung 6 versehen. Diese Zuführung 6 weist einen Druckgasbehälter 10 auf, dessen
Ausgang 11 über eine erste Leitung 12 mit dem Eingang 13 eines Druckminderers (Druckreglers) 14 in Verbindung steht. Der
Ausgang 15 des Druckminderers 14 ist mit dem Zuführungseingang
16 verbunden, welcher im Raum 5 mündet.
Der Ausgang 15 des Druckminderers (Druckreglers) 14 ist mit
dem Eingang 16 durch einen zweiten Leitungsabschnitt 17 verbunden, in welchem, in Reihe, beispielsweise ein Elektroventil
18 angeordnet ist, welches in zwei Stellungen regelbar ist. In der in Fig. 2 dargestellten ersten Ve nt ils teilung ist die
Leitung zwischen dem Ausgang 15 und dem Zuführungseingang 16 verschlossen, wogegen in der zweiten Vent ils teilung der Raum 5
gespeist werden kann, wenn die öffnung 19 der Leitung 17 gegenübersteht.
Die Steuerung des Elektroventils 18 erfolgt in geeigneter Weise, wobei die Steuermittel 20 nicht im einzelnen
beschrieben sind, da Elektroventile oder steuerbare Ventile an sich gut bekannt sind.
Vorteilhaft trägt der Ansatz 4 eine dem überwachen des Drucks
im Innern des Raumes 5 dienende Vorrichtung, welche schematisch durch ein Manometer 21 dargestellt ist.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung endet die Leitung 17, die mit einer öffnung 16 im Innern des Raumes 5 mündet,
mit einer Entspannungsdüse 22, um eine nachstehend beschriebene Punktion zu erfüllen.
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentairt *. „: ~ : :.*-.*.*".■'"*, Kurfürstenstraße 32
Mit dem Teil 2, genauer gesagt, mit dem Innern des Raumes 5, ist ein Druckfühler 23 verbunden, um im Innern des Raumes 5
den Druck mit höchstmöglicher Genauigkeit zu messen. An seinen
Ausgang 24 gibt der Fühler 23 ein elektrisches Signal ab, welches auf den Eingang 26 eines Schreibers 27 gegeben werden
kann. Der Fühler 23 kann eine beliebige geeignete Bauweise aufweisen und aus einem Druckfühler mit Dehnung- oder Spannungsmesser
bestehen, d.h. beispielsweise, mit mindestens einem Dehnungs- bzw. Spannungsmesser, der in einer Wheatstone-Brücke
montiert ist und dessen Formveränderungen vom Wert des
angewandten Druckes abhängen. Das in der Diagonale der Brücke /-■>. erhaltene Signal ist dann ein Maß für den gemessenen Druck.
J Der Fühler 23 ist in der Öffnung 28 des zu prüfenden Teiles 2
angeordnet, kann jedoch selbstverständlich an jeder anderen
Stelle angeordnet sein, um den Druck im Raum 5 zu messen, wobei die Stelle der Druckmessung von der Gestalt und Art des
zu prüfenden Teiles abhängt, ohne daß man es beschädigen müßte. Dieser Fühler kann sogar auf dem Ansatz 4 angeordnet
sein oder auch erforderlichenfalls in dem Fluidum-Kreislauf,
der mit dem Raum 5 in Verbindung steht.
Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:
Wenn das Teil 2 mit dem Ansatz 4 in der beschriebenen Weise
jf verbunden ist, wird der Druckminderer 14 derart eingestellt,
daß der Druck an seinem Ausgang erheblich über dem Druck liegt, bei welchem das Teil 2 geprüft wird, beispielsweise bei
4 bar für eine Prüfung bei 1 bar. Dann wird das Elektroventil 18 betätigt, um einen freien Durchgang zwischen dem Ausgang 15
und dem Zuführungseingang 16 zu erhalten. Sobald diese Verbindung hergestellt ist, strömt das Gas von beispielsweise 4 bar
Druck durch die Leitung 17 und durch die Entspannungsdüse 22
hindurch in den Raum 5; beim Durchströmen der Entspannungsdüse kühlt das Gas ab. Hat der Druck im Innern des Raumes 5 den
gewünschten Wert von 1 bar erreicht, so wird das Elektroventil 18 geschlossen.
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - Z-I ί"..".".,*;.. Kurfürstenstraße 32
Es wurde festgestellt, daß die eingangs definierte Stabilisierungsphase
zwischen den Augenblicken ti und t2 (vgl. Fig. 1) erheblich verkürzt wird, wenn man diesen Gas-Abkühlungsvorgang,
insbesondere mittels der Entspannungsdüse 22, direkt im Innern des Raumes 5 durchführt. Versuche haben gezeigt,
daß eine Dauer der Stabilisierungsphase von 25 see. gemäß dem Stande der Technik durch diese Abkühlung auf 10 see.
reduziert wird.
Pig. I zeigt gestrichelt die mittels dieser Abkühlung erhaltene
Stabilisierungskurve im Vergleich zu einer voll ausgezogenen Stabilisierungskurve gemäß dem Stande der Technik, wobei
die sich auf die Erfindung beziehenden Bezugszeichen (DELTA' p43, DELTA' p65, t'2, ..., t'6) sich durch die
"Striche" von den sich auf den Stand der Technik beziehenden Bezugszeichen (DELTA p43, DELTA p65, t2, ..., t6) unterscheiden.
Nach dem Zeitpunkt t'2, wenn der Gasdruck sich stabilisiert har, werden Druckmessungen während der Zeitspannen DELTA p43
und DELTA' p65 durchgeführt. Wenn die Druckdifferenz einen vom
Fachmann definierten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, kann das Teil als unzureichend dicht betrachtet und in
die Fabrikation oder Wiederherstellung, gemäß bekannter Verfahren,
zurückgegeben werden. Erreichen jedoch die Messungen annehmbare Schwellenwerte oder liegen sie unter denselben, so
wird das Teil als gut erachtet und kann beim Bau eines Motors, gemäß dem gewählten Beispiel, verwendet werden.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel der Erfindung können weitere Merkmale hinzugefügt werden, ohne den Erfindungsgedanken
zu verändern. Auch liegt es auf der Hand, daß die beschriebene Vorrichtung bei einem völlig dichten und nicht
porösen Teil, dessen Anfangsvolumen bekannt ist, mittels
Druckmessungen zur Überwachung seines Volumens verwendet werden
kann, insbesondere dann, wenn dieses Volumen sich ändert.
OfWIINAL INSPiCTID
υιμι.-Γ ι iyo. ι
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentanil *..Z ~ - 1 ."*,*." *~". Kurfürstenstraße 32
In Pig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung schematisch dargestellt. Hier wird ein Gas in ein zu prüfendes Teil 52 geleitet und ebenfalls im
Innern desselben abgekühlt, doch wird die Entspannung auf andere Weise durchgeführt als beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 2, wo die Entspannung des Druckgases von außerhalb des Raumes in den Innenraum des Raumes durchgeführt wurde. Beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 3 geschieht diese Entspannung aus dem Inneren des Raumes nach außen. Dieses Merkmal ergibt
sich aus der Beschreibung der Vorrichtung, welche bei diesem Ausführungsbeispiel einen Druckgasbehälter 60 aufweist, dessen
Ausgang 61 über einen ersten Leitungsabschnitt 64 mit dem
Eingang 62 eines Druckminderers 63 verbunden ist. Der Ausgang
65 des Druckminderers 63 ist über einen zweiten Leitungsabschnitt 68 mit einem Ventil 67 verbunden, das die Stellungen
"offen" und "geschlossen" einnehmen kann. Der Ausgang 69 des
Ventils 67 ist über einen dritten Leitungsabschnitt 70 mit dem
Zuführungseingang 71 eines Raumes 72 verbunden, welcher wie
bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit dem zu prüfenden Teil 52 und dem Ansatz 73 gebildet isC.
Von diesem dritten Leitungsabschnitt 70 zweigt ein vierter
Leitungsabschnitt Tk ab, welcher durch ein Elektroventil 75,
welches in zwei Stellungen regelbar ist, verläuft. Der Ausgang 76 des Elektroventils 75 ist mit dem Eingang 77 einer Entspannungsdüse
78 verbunden, deren Ausgang 79 direkt mit der umgebenden Atmosphäre verbunden sein kann. Es wird darauf
hingewiesen, daß man unter einer "Entspannungsdüse" auch Mittel versteht, um einen kalibrierten Ausfluß zu realisieren,
welche Mittel in gewissen Fällen ebenso gute Ergebnisse bringen können. Selbstverständlich kann der vierte Leitungsabschnitt
74 auch unmittelbar mit dem Raum 72 durch den Ansatz
73 hindurch verbunden sein, was darauf hinausliefe, den gemeinsamen Leitungsabschnitt 70 in zwei getrennte Leitungen zu
zerlegen, wobei das Wort "Abzweigung" diese beiden Aus führung s.f ο rmen abdecken würde.
AL
Pig. 3 ist eine schematische, jedoch keine maßstäbliche Darstellung.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die Länge der Leitungsabschnitte, und zwar insbesondere die Länge der Leitungsabschnitte
70 und 74, zu vermindern.
Die Anordnung der Fig. 3 weist darüberhinaus einen Druckfühler
80 auf, der im Prinzip ebenso gestaltet ist wie der in bezug auf Pig. 2 beschriebene Druckfühler 23. Dieser Druckfühler 80
mißt den Druck im Innern des Raumes 72 und gibt an seinem Ausgang 8l ein elektrisches Signal ab, welches auf den Eingang
82 einer Datenverarbeitungsanlage 83 gegeben werden kann. Diese Datenverarbeitungsanlage 83 kann beispielsweise ein
(Digital-)Rechner oder ein Register mit permanentem (nicht löschbaren) Speicher sein.
Die Anordnung der Fig. 3 arbeitet folgendermaßen:
Während einer ersten Zeitspanne ist das Ventil 75 geschlossen, um die Leitung 74 abzusperren, wogegen das Ventil 67 in Durchgangsstellung
steht, damit die Druckgasquelle 60 durch den Druckminderer 63 hindurch und über die Öffnung 71 den Raum 72
speist. Soll das Teil 52 bei einem gewissen Druck geprüft
werden, beispielsweise bei 1 bar, so wird der Druckminderer 63 derart eingestellt, daß sein Regeldruck deutlich darüber
liegt, beispielsweise bei 4 bar. Der Raum 72 wird dann mit einem über dem Prüf druck liegenden Druck von z.B. 1,2 bar
gefüllt, wenn die Prüfung bei 1 bar durchgeführt werden soll. Ist dieser Arbeitsgang abgeschlossen und hat der Druck den
vorgegebenen Schwellenwert (1,2 bar im angegebenen Beispiel) erreicht, so werden die Ventile 67 und 75 so eingestellt, wie
dies in Fig. 3 gezeigt ist, nämlich das Elektroventil 67 in Schließstellung und das Elektroventil 75 in Offenstellung.
Hierbei entspannt sich das im Innern des Raumes 72 komprimierte Gas durch die Düse 78 und kühlt sich hierbei auch im
Innern des Raumes 72 ab, wobei gleichzeitig der Druck Im
Innern des Raumes 72 auf den gewünschten Prüf druck absinkt, also im angegebenen Beispiel auf den Wert von 1 bar. Ist dieser
Prüfdruck erreicht, so wird das Elektroventil 75 geschlos-
OBKSUNAL INSPECT«)
1"CUCIIlClIIVVCm LSiyjl.-l iljr«j. ι w ii iw !.^-^^^^ . . ....
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - _ _ - - ; .."„.". Kurfürstenstraße 32
Es hat sich gezeigt, daß nach einer relativ kurzen Stabilisierungsdauer
die Druckmessungen im Innnern des Raumes 72 während der Zeitspannen tT4 - t!3 und t'6 - t'5, entsprechend den
Druckveränderungen DELTA' p43 und DELTA1 p65 (Pig. D, durchgeführt werden können.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, ebenso wie beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 2, wird das Gas direkt im Innern des Raumes abgekühlt, jedoch beim Ausführungsbeispiel der Fig. j
durch eine Entspannung vom Innern des Raumes nach außen.
In gewissen Fällen bewirkt die Anordnung der Fig. 3 eine schnellere Stabilisierung als die Anordnung der Fig. 2.
Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß vorliegende Erfindung auf relative Drucke anwendbar ist, insbesondere gegenüber dem
Druck der umgebenden Atmosphäre, und daß man beispielsweise das Prüfgas mit Überdruck oder mit Unterdruck gegenüber der
Bezugsatmosphäre zuführen kann.
Wie eingangs erwähnt wurde, ist es im Rahmen der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Bedeutung, die optimalen
"Testparameter" der Dichtigkeitsprüfung zu bestimmen; hiermit
sind diejenigen Parameter gemeint, welche die Durchführung des Testverfahrens dahingehend definieren, daß mit den optimalen
Werten dieser Testparameter das Testverfahren z.B. in kürzester
Zeit durchgeführt werden kann. Diese Testparameter sind im einzelnen:
1. Fülldauer des umschlossenen Raumes (5, 72) bzw.
Öffnungsdauer des Füllventils (18, 67), um den gewünschten
Meßdruck PM zu erhalten: St"-tau
Öffnungsdauer des Füllventils (18, 67), um den gewünschten
Meßdruck PM zu erhalten: St"-tau
2. Dauer der Leerung gemäß Kurvenabschnittt 104, Fig. 4
3. Dauer der Stabilisierungsphase (Fig. 5)
4. Volumen (oder Prüfung des Volumens) des zu prüfenden TeiLs
5. Meßdauer nach Gleichung (3)
llCll IWail 1_^ΐμΐ.-Γ I iyo. I l<-\l>IVJi J\l_V-uji_ -- .. u
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt *..;-; :.."'. .*"."". Kurfürstenstraße 32
Das Verfahren dieser Bestimmung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 erläutert.
Fig. 4 zeigt eine Kurve, die gemäß dem erfindungsgemäföen Verfahren
den V/ert des Druckes im Innern des Teiles, dessen Dichtigkeit
geprüft werden soll, abhängig von der Meßzeit abgibt. Das zu prüfende Teil 201 ist in Fig. 6 dargestellt.
Für die Durchführung des Verfahrens wird zunächst darauf hingewiesen,
daß man zur erfindungs gemäß em optimalen Bestimmung
der Parameter ein nach den Kriterien der Fachleute dieses ""**' Arbeitsgebietes "dichtes" Teil nehmen muß, um auf dieses das
nachstehende Verfahren anzuwenden.
Dieses Verfahren umfaßt im wesentlichen zwei Phasen, wie dies
in der Einleitung dargelegt ist, wobei die 1. Phase die
Füllung des Teils und die 2. Phase die Bestimmung
in der Einleitung dargelegt ist, wobei die 1. Phase die
Füllung des Teils und die 2. Phase die Bestimmung
der Dauer der Leerung gemäß Kurvenabschnitt 104, Fig.4,
der Dauer der Stabilisierungsphase (Fig. 5)>
der Meßdauer nach Gleichung (3) und
der Dauer der Stabilisierungsphase (Fig. 5)>
der Meßdauer nach Gleichung (3) und
des Volumens (oder der Prüfung des Volumens) des zu prüfenden Teils
betrifft.
(I.) Während der ersten Phase füllt man das Teil 201 mit einem Gas, beispielsweise mit Luft. Hierzu wird der Eingang 202 des
Teiles 201 mit dem Ausgang 203 einer Druckgasquelle 204, beispielsweise einer Druckluftflasche, verbunden. Diese Verbindung
geschieht vorteilhafterweise über eine Leitung 205, die
in Reihe beispielsweise einen Druckminderer 206, ein Sicherheitsabsperrschieber
207 und ein Ventil 208 aufweist, welches elektromagnetisch oder pneumatisch durch einen Befehl gesteuert
werden kann, der auf seinen Eingang 209 gegeben wird, beispielsweise durch ein numerisches Signal. Das Teil 201
weist auch einen Ausgang 210 auf, der ein dritter Weg des
OfflGSNAL
Katenianwaii uipi.-niyö.
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt "..:': 1 ."'. ~ .' . ' . Kurfürstenstraße 32
Ventiles 208 sein könnte, jedoch zur Erleichterung der Beschreibung
und der Zeichnung vorn Eingang 202 getrennt ist. Am Ausgang 210 1st eine Abgasleitung 211 angeordnet, mit der ein
Absperrschieber 212 in Reihe geschaltet ist. über seinen
Steuereingang 213 kann dieser Schieber 212 mittels eines Befehls, beispielsweise eines numerischen Signals, gesteuert
werden, wenngleich auch dieser Schieber eine pneumatische Steuerung aufweisen kann.
Hat man die erste Teilfüllung aufgegeben, so mißt man den
Druck im Innern dieses Teiles 201, beispielsweise mittels eines Druckfühlers 214, der im Teil oder an einer Stelle angebracht
ist, wo der Druck in geeigneter Weise repräsentativ für den Druck im Innern dieses Teiles ist. Unter diesen Bedingungen,
in Kenntnis der für diese Teilfüllung erforderlichen
Zeit, des man am Ende dieser Zeit erhaltenen Druckes und des gewünschten Prüf druckes, kann man leicht mit relativ guter
Genauigkeit die komplementäre Gasmenge bestimmen, die man in das Teil einführen müßte, um in diesem den gewünschten Druck
zu erhalten. Man erhält diese bestimmte Menge durch eine Öffnungsdauer
des regelbaren Speiseventils 208, um ein Zufließen des Gases von der Druckgasquelle 204 zum Teil 201 zu gestatten.
In Fig. 4 erkennt man einen ersten Kurvenabschnitt 101, welcher
der Teilfüllung zwischen den Zeitpunkten t"l und t"2 entspricht, während das Ventil 208 geöffnet ist. Der dann in
Teil erreichte Druck ist p"l. Da dieser Druck p"l unter de μ
Meßdruck PM liegt, bei dem die Messung durchgeführt wird, muß eine Komplementärfüllung aufgegeben werden. Dies kann auf
einmal durchgeführt werden, nachdem man die Öffnungszeit dei;
Ventils 208 zwischen den Zeitpunkten t"3 und t"4 berechnet;
hat.
Auch kann man diese Komplementärfüllung schrittweise, in mehreren, aufeinanderfolgenden Schritten aufbringen, deren
Dauern in der gleichen Weise bestimmt wurden. In dem durch die Kurve der Fig. 4 illustrierten Beispiel erfolgt die komplemeri-
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Pateritam· : ' .. Kurfürstenstraße 32
täre Füllung bis zum Meßdruck PM in zwei weiteren Etappen 102
und 103j welche zwei aufeinanderfolgenden Öffnungsdauern des
Ventils 208 entsprechenden. Diese ?)f fnungsdauern konnten leicht bestimmt und/oder errechnet werden; für die Füllung bis
zum Druck p"2 ist dies die Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t"3 und t"4, und für das Erreichen des Meßdruckes· PM die Zeitdauer
zwischen den Zeitpunkten t"5 und t"6.
Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich, daß man während der ersten Phase des Verfahrens leicht die für die Durchführung
des Verfahrens geeignetste Fülldauer bestimmen kann. Man hat auf diese Weise eine Fülldauer St" bestimmt, welche gleich der
Summe St"i der verschiedenen Fülldauern ist. Zum Prüfen einer Reihe von Teilen, welche identisch sind mit dem Teil, welches
zur Bestimmung der Parameter und Insbesondere des Wertes St" gedient hat, wurde ermittelt, daß die Öffnungsdauer des Füllventils
208 gleich St" - tau ist. Hierbei ist tau eine kleine Zeitkonstante, welche durch Erfahrung bestimmt wurde, um gewissermaßen
die Trägheit der Füllung zu kompensieren und genau den gewünschten Meßdruck PM zu erhalten.
Ist die 1. Phase beendet, so kann man die 2. Phase durchführen. (Erforderlichenfalls kann die 2. Phase vor der 1.
durchgeführt werden).
In dieser 2. Phase muß man das Teil, nachdem es gefüllt wurde, leeren, indem man das Ventil 212 öffnet. Dieser Vorgang ist
durch den Kurvenabschnitt 104 dargestellt, welcher zeigt, wie der Druck im Innern des Teiles auf den ursprünglichen Druck
p"0 abfällt. Auf diese Weise kann man einmal oder mehrmals die gleichen Arbeitsgänge durchführen, um sicher zu sein, beim
gewünschten Meßdruck PM angelangt zu sein oder um die erhaltenen Ergebnisse durch Messungen während eines weiteren Testa
zu überprüfen. Die Kurve 105 ist das Ergebnis eines Füllvorganges
nach mehreren Füllzyklen, an deren Ende der Druck im Teil für gut erachtet wurde.
BAD ORIGINAL
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentami"..:". : ." ', ' - . Kurfürstenstraße 32
-■■ "- tf^- -"
~" 35308 7 Ϊ"
2Λ
(II.) Während des Leerens des Teiles kann man die Dauer eier
Leerung bestimmen, um die Teile zu leeren, welche hinterher nach dem gleichen Verfahren geprüft werden und auf diese Weise
das Verfahren in Anwendung auf die Überprüfung großer Mengen von Teilen optimalisieren.
Wird dagegen der Meßdruck PM im Innern des Teiles für gut
erachtet, so wird bei vollständig abgeschlossenem Stück der Druck in seinem Innern überwacht, beispielsweise mittels des
Druckfühlers 214. Im allgemeinen nimmt der Druck ab, während er sich im Innern des Teiles stabilisiert, wobei die Veränderung
einen mit der Zeit abnehmenden Wert hat. Dennoch kann man durch Beobachten dieser Veränderung 106 feststellen, ob die
Dichtigkeit des Teiles gut oder schlecht ist.
Nach Abschluß dieser Untersuchtung und der Feststellung des
Wertes der Veränderung 10 6 kann man das geprüfte Teil gemäß dem Kurvenabschnitt 107 leeren, um gemäß dem Kurvenabschnitt
108 eine neue Füllung durchzuführen, beispielsweise zur Überprüfung.
In Fig. h stellt der Kurvenabschnitt 106 die abnehmende Veränderung
des sich stabilisierenden Druckes dar. Die Erfahrung zeigt nämlich, daß bei jedem beliebigen Teil diese Veränderung
immer abnehmend ist, was auf die Aussage hinausläuft, daß ea kein Teil gibt, welches einen parallel zur Zeitachse t parallelen
Kurvenabschnitt ergibt. Dennoch ist eine sehr geringe Veränderung ein Anzeichen für eine annehmbare Dichtigkeit. In
Abhängigkeit von unterschiedlichen Formen der Teile, von unterschiedlichen
Fluiden und von unterschiedlichen Materialien, aus denen die Teile hergestellt sind, haben die Techniker
eine Reihe von Schwellenwerten der "Veränderung" festgelegt, ab denen die Dichtigkeit als gut oder schlecht betrachtet
wird.
Um diese "Feststellung" der Dichtigkeit durchzuführen, muß man
zunächst zu einer "Stabilisierung" des Druckes kommen un-i aanti
die eigentliche Messung der Dichtigkeit durchführen.
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ' - * - -" : - - Kurfürstenstraße 32
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt eine ganz speziell angepaßte
Arbeitsweise, um die eingangs genannte Aufgabe zu lösen. Diese Arbeitsweise wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Kurve der Fig. 5 erläutert, nTScndem der Druck im Inneren des
Teiles auf den Wert des Meßdruckes PM gebracht wurde, die in
Fig. 4 durch den Kurvenzug 106 definierte Veränderung dieses
Druckes während der Stabilisierung zeigt.
Teiles auf den Wert des Meßdruckes PM gebracht wurde, die in
Fig. 4 durch den Kurvenzug 106 definierte Veränderung dieses
Druckes während der Stabilisierung zeigt.
Um den Wert dieser Veränderung automatisch untersuchen zu können, mißt man, über konstante Zeitspannen DELTA t, die
entsprechenden Druckänderungen DELTA pl, DELTA p2, ....,
DELTA pn. Um jedoch diese Veränderungen gut überwachen zu können, wird der Beginn jeder Meßdauer DELTA t nach einer
Zeitspanne dt angesetzt, welche ein Bruchteil der Meßdauer DELTA t ist, so daß die Meßdauern DELTA t sich mehrfach überlappen.
In der Praxis kann die Anzahl der sicii überlappenden Meßdauern
DELTA t in der Größenordnung von 100 liegen, wobei jede Messung der Druckveränderung DELTA pl, DELTA p2, ..., DELTA pn
ins Gedächtnis eingespeichert wird, wodurch man den Veränderungen
gut folgen und, wie eingangs beschrieben, den Augenblick der Druckstabilisierung und den Augenblick bestimmen
kann, von welchem an die Messung der Druckveränderung je Zeiteinheit als Maß für die Dichtigkeit betrachtet werden kann. Da
alle Messungen ins Gedächtnis eingespeichert wurden and sich
weitgehend überlappen, nämlich um die Zeitspannen DELTA tr = DELTA t - dt, kann man leicht den Augenblick des
Endes der Stabilisierung bestimmen und die Zeitkonstante messen (III.), um am Ende der Füllung zur Stabilisierung zu gelangen
und dann die Dichtigkeitsmessung zu beginnen.
Da das zu prüfende Teil gut ist, kann man mit dieser Arbeitsweise sehr leicht die genaues te Art der Durchführung des Verfahrens,
die Zeitspanne, ab welcher der Druck als stabilisiert betrachtet werden kann und somit den Augenblick bestimmen, ab
welchem die Veränderung des Druckes zur Bestimmung der Dich-
INSPECTED
ΐ-Ίμι.-riiyo. ι i/-u*
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt " - · ;."".'. . Kerfürstenstraße 32
tigkeit des Teiles gemessen werden kann.
Mit der nachstehenden Gleichung kann man die Undichtigkeit
berechnen:
berechnen:
F = 0,06 V (DELTA ρ / DELTA t) (1)
Hierbei ist:
DELTA t in see. angegeben,
V = Volumen des zu prüfenden Teiles in Kubikzentimetern, DELTA ρ = Druckveränderung in mbar, oberhalb derer man
das Vorhandensein einer Undichtigkeit annimmt, und
P = Undichtigkeit in Kubikzentimetern pro Minute.
Hierbei wurde das Volumen V des zu prüfenden Teiles beispielsweise
durch mehrere Näherungsmessungen ermittelt.
Man kann somit den Wert P einer Undichtigkeit berechnen, wenn man die Druckveränderung DELTA ρ während der Zeitspanne
DELTA t gemessen hat. Je nach dem Ergebnis dieser Berechnung wird das Teil als dicht oder undicht erachtet.
(IV.) Aus der vorstehenden Gleichung (1) kann man die nachstehende
Gleichung (2) ableiten, aus der man das Volumen des
zu prüfenden Teiles berechnen kann. Nimmt man nämlich dieses Teil und verbindet es an eine "Undichtigkeit" vorgegebener
Größe (einen kalibrierten Auusfluß), so erhält man das Volumen V durch nachstehende Gleichung:
V = ( P / 0,06 ) ( DELTA t / DELTA ρ ) Q)
Da P und DELTA t vorgegeben und somit bekannt sind und <ia
DELTA ρ gemessen werden kann, ergibt die Gleichung das Volumen V.
(V.) Die Meßdauer kann vorteilhaft mit nachstehender Gleichung
berechnet werden:
Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLQSE. . fi/UU Ludwigsnaten
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ."'-.- ". Kurförstenstraße 32
— 1
DELTA t = 0,06 V ( DELTA P / P ) (3)
Die Uhr 220 gibt Bezugs-Zeiten, um gewisse Arbeitsschrltte
auszulösen. Bei den vorstehend beschriebenen Merkmalen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen diese Arbeitsschritte
darin, die Ventile 208 (Speiseventil) und 212 (Auslaßventil)
zu schließen bzw. zu öffnen, Druckmessungen durchzuführen, mehrere dieser Informationen in das Gedächtnis einzuspeichern
und, in Abhängigkeit von den erhaltenen Ergebnissen, vom Druck, von der Zeit usw., Berechnungen durchzuführen.
Hierzu ist eine zenrale Datenverarbeitungseinheit 221 vorgesehen. Die Klemmen 222, 223 und 224 der Bus-Ausgänge (Ausgangsleitung)
225 dieser Einheit 221 sind mit den Steuereingängen der beiden Ventile 208 bzw. 212 und mit dem Ausgang des
Druckfühlers 214 verbunden. Der Synchroni sat ions eingang 226
der Einheit 221 ist mit dem Ausgang 227 der Uhr 220 verbunden. Auf diese Weise kann man die im vorstehenden Absatz beschriebenen
Arbeitsgänge völlig automatisch durchführen und sogar mehrere Arbeitsgänge gleichzeitig steuern, mit mehreren Bus-Ausgängen
228, 229, ···, welche jeweils an andere gleichartige Installationen angeschlossen sind, welche ähnlich der ausgebildet
sind, welche die vorstehend beschriebenen Mittel 201, -^ 205, 208, 211, 212 und 214 aufweist.
Man kann einen Ergebnisausgang 230 der zentralen Datenverarbeitungseinheit
221 mit dem Eingang 231 einer Anzeige 232 verbinden, die gemäß Befehlen, die in der Zentraleinheit 221
vorprogrammiert sind, die verschiedenen empfangenen Informationen
sichtbar anzeigen kann, beispielsweise die verschiedenen Zeitdauern oder Zeitkonstanten, deren optimale Werte bestimmt
wurden, die Teildrucke oder die verschiedenen Werte der Veränderung des Druckes.
Die gleiche Anordnung kann dann, abhängig von den von ihr durchgeführten und in ihrem Gedächtnis gespeicherten Messungen,
verwendet werden, um alle anderen Teile zu prüfen, welche
Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLOSE .-..--. : 6700 Ludwigshafen
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt -" ■ - - ; : Kirfürstenstraße 32
demjenigen identisch oder ähnlich sind, welches dazu diente,
in optimaler Weise die Parameter der Durchführung des Verfahrens
zu bestimmen. In diesem Fall kann die Anzeige 232 sichtbar das Ergebnis der Überprüfungen an den anderen Teilen anzeigen,
d.h., die Angaben "dicht" oder "undicht".
Patentanwalt Dipl.-Phys. HANS KLOSE
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ." "
Bezugszelchenliste
6700 Ludwigshafen
Kurfürstenstraße
Wandung | 1 | par öl |
Teil | 2 | piece |
Hohlkammer | 3 | logement en creux |
Ansatz | 4 | embase |
dichter, umschlossener | 5 | enceinte etanche |
Raum | ||
Druckgas-Zuführung | 6 | moyen d'alimentat |
Druckgasbehälter
10
A us gang | 11 |
1. Leitung | 12 |
Eingang | 13 |
Druckminderer (-regler) | 14 |
Ausgang | 15 |
Zuführungse ingang | 16 |
2. Leitungsabschnitt | 17 |
Elektroventil | 18 |
Öffnung | 19 |
Steuermittel | 20 |
Manometer | 21 |
Ent spannungsdüse | 22 |
Druckfühler | 23 |
A us gang | 24 |
Eingang | 26 |
Schreiber | 27 |
Öffnung | 28 |
Teil | 52 |
Druckgasbehälter | 60 |
Ausgang | 61 |
Eingang | 62 |
Druckminderer | 63 |
sous pression reserve de fluide sous pression
sortie premiere conduite
entree detendeur-regulateur
sortie entree d'alimentation
deuxieme portion de conduite electro-vanne orifice
moyens de commande manometre buse de detente
capteur de pression sortie entree enregistreur
orifice piece
reserve d'alimentation en
gaz comprlme sortie entree
detendeur-regulateur
f'tXVGl IU3LI iwaii L/ιμι.-ι uyu. ι u-u ^w ι «-
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt
Kurfürstenstraße 32
64 | ■-«-" 3530871 X\ |
|
1. Leitungsabschnitt | 65 | premiere portion de conduite |
Ausgang | 66 | sortie |
Eingang | 67 | entree |
Ventil | 68 | vanne |
2. Leitungsabschnitt | 69 | 2ieme portion de conduite |
Ausgang | 70 | sortie |
3. Leitungsabschnitt | 71 | 3ieme portion de conduite |
Zuführungse ingang | 72 | entree d'alimentation |
Raum | 73 | enceinte |
Ansatz | 74 | embase |
4. Leitungsabschnitt | 75 | 4lerne portion de conduite |
zweites Elektroventil | 76 | 2ieme electro-vanne |
Ausgang | 77 | sortie |
Eingang | 78 | entree |
Ent spannungsdüse | 79 | buse de detente |
Ausgang | 80 | sortie |
Druckfühler | 81 | capteur de pression |
Ausgang | 82 | sortie |
Eingang | 83 | entree |
Datenverarbeitungsanlage | systeme de traitement | |
101 | d' informations | |
1. Kurvenabschnitt | 102, | premiere portion de courbe |
Etappen | 10 4 | 103 etapes |
Kurvenabschnitt | 10 5 | portion de courbe |
Kurvenabschnitt | 10 6 | portion de courbe |
Veränderung | 107 | variation |
Kurve | 108 | courbe |
Füllniveau | 201 | nouveau de remplissage |
Teil | 202 | piece |
Eingang | 20 3 | entree |
Ausgang | 204 | sortie |
Druckgasquelle | source de gaz sous haute | |
Leitung 20 5
Druckminderer 206
Sicherheitsabsperrschieber 207
Ventil 208
Steuereingang 209
pression
conduit
detendeur
vanne d'arret de securifce
vanne
entree de commande
entree de commande
Patentanwalt uipi.-pnys. manö
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt
LuawigsnaTen
Kurfürstenstraße 32
210 | - Aä - ^bJUO/ ! | |
Ausgang | 211 | sortie |
A us gang s le i tu ng | 212 | conduit d'evacuation |
Sperrschieber | 213 | vanne d'arret |
Steuereingang | 214 | entree de commande |
Druckfühler | 220 | capteur de pression |
Uhr | 221 | ho rl og e |
zentrale Datenverar | unite centrale de traitement | |
beitungseinheit | 222 | |
Klemme | 223 | borne |
Klemme | 224 | borne |
Klemme | 225 | borne |
Bus-Ausgang | 226 | sortie-bus |
Synchroni sat io ns eingang | 227 | entree de synchronisation |
Ausgang | 228,2 | sortie |
Bus-Ausgang | 230 | 29 sorties-bus |
Ergebnisausgang | 231 | sortie de resultats |
Eingang | 232 | entree |
Anzeige | af ficheur | |
- Leerseite -
Claims (16)
1.) Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit mindestens eines
Abschnittes der Wandung (1) eines Teiles (2, 52) und / oder eines Volumens, mit
a) Mitteln (4, 73), um mit der zu prüfenden Wandung und / oder
dem Volumen einen abgeschlossenen Raum (5, 72) zu bilden, welcher Mittel (16, 77, .··) zum Zuführen eines Referenzgases in
das Innere des Raumes aufweist,
b) Mitteln (22, 78) zum Abkühlen des Gases im Inneren dieses
umschlossenen Raumes und
c) Mitteln (23, 27, 80, 83) zum Messen des Gasdruckes im Inneren des umschlossenen Raumes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abkühlen des Gases
im Inneren des umschlossenen Raumes wenigstens eine Düse (22,
78) aufweisen, welche mit den Mitteln, die zum Zuführen des Referenzgases dienen, in Reihe geschaltet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die der Zuführung eines Referenzgases dienen,
wenigstens eine Quelle (10, 14, 60, 63) des unter hohem Druck stehenden Gases, eine Leitung (12, 17, 64, 68, 70, 74), welche
die Quelle mit dem umschlossenen Raum verbindet, sowie erste
Verschlußmittel (18, 67) aufweisen, welche steuerbar und auf der besagten Leitung in Reihe angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Düse (22) als Entspannungsdüse ausgebildet
raiemanwait uipi.-rnys. MANb KLUbb. . - . . -. 3700 Ludwigshafen
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt _"*; I" KUfWrsterTstraße 32
ist, welche in Reihe auf der Leitung (12, 17) angeordnet ist, und zwar an demjenigen Ende dieser Leitung, welches in den
Raum (5) mündet (Fig. 2).
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (64, 68, 70) wenigstens eine Ableitung (74) aufweist, welche den umschlossenen Raum (72) mit dem
Außenraum (79) verbindet, und daß zweite Verschlußmittel (75) vorgesehen sind, welche steuerbar und in Reihe auf dieser
Ableitung (74) angeordnet sind, wobei die Düse (78) in Reihe auf dieser Ableitung angeordnet ist, und zwar am Ende derselben
und in das Äußere (79) des umschlossenen Raumes mündend.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Quelle des Referenzgases einen Behälter (10, 60) von unter hohem Druck komprimiertem Gas und einen
Druckminderer (14, 63) aufweist, der mit dem Ausgang des Behälters verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Druckluft ist.
7· Verfahren zum Bestimmen der optimalen Testparameter (Dauer
der Leerung gemäß Kurvenabschnitt 104, Fig. 4; Dauer der Stabilisierungsphase
und Meßdauer nach Gleichung (3) ) eines Verfahrens, welches mit einer Vorrichtung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird, zum Testen der Dichtigkeit eines Teiles, wobei in einem ersten Arbeitsgang das Teil
mit einem Druckgas gefüllt wird und in einem zweiten Arbeitsgang Veränderungen des Meßdruckes des Gases untersucht werden,
dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Phase eine Mehrzahl von Druckdifferenzmessungen DELTA pn während vorgegebener
Zeitspannen DELTA t verglichen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Zeitspannen DELTA t alle von gleicher Dauer
sind.
Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ."-..: * Z Z ~~~- ~ .". " +Hjrfürsteostraße 32
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitspannen, welche die Anfänge der Zeitspannen DELTA t trennen, gleich sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeitspannen, welche zwischen den Anfängen der Zeitspannen
DELTA t liegen, gleich einem Bruchteil dieser Perioden DELTA t sind (Fig. 5).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10(zum Bestimmen
der Fülldauer, 101, 102, 10 3 in Fig. 4), dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Phase
a) das Teil (201) mit einem Gas teilweise gefüllt (101) wird,
b) der Druck der teilweisen Füllung gemessen wird,
c) in Abhängigkeit von der vorhergegangenen Messung des Teildruckes
die komplementäre Gasmenge bestimmt wird, welche notwendig ist, um in dem Teil einen Meßdruck (PM) zu erhalten,
d) die Füllung des Teiles mit der bestimmten Komplementärmenge an Gas ergänzt (102, 103) wird,
e) überprüft wird, daß der Gas-Meßdruck (PM) erhalten ist, anderenfalls die erste Phase bis zum Erreichen des Meßdrucks
wiederholt wird, und
daß in der zweiten Phase Veränderungen (106) des Gas-Meßdruckes geprüft werden.
12. Verfahren nach den Ansprüche 7 bis 11 (zum Bestimmen des
Volumens des zu prüfenden Teils), dadurch gekennzeichnet, daß man während einer vorgegebenen Meßdauer (DELTA t) mindestens
einen Wert der Druckdifferenz (DELTA p) im Inneren des Teiles
mißt, welcher sich aus einer Undichtigkeit eines bestimmten Wertes ergibt, und daß man das Volumen des Teiles (201) in
Abhängigkeit von der Differenz des gemessenen Druckes, von dein Wert der Undichtigkeit und von der Meßdauer berechnet.
13. Verfahren nach Anspruch 12 (zum Bestimmen der MeßdauerJ,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die zur völligen Füllung des Teiles erforderliche Zelt
durch Messen der Zeitdauern der teilweisen Füllungen bestimmt
BAD ORiQfNAL
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lh
wird,
b) daß in der zweiten Phase der Bestimmung des Stabilisierungsdruckes
die Zeit bestimmt wird, wenn der Druck unterhalb oder gleich dein vorgegebenem Werte ist und
c) daß die Meßdauer DELTA t, um die Dichtigkeit des Teiles zu
bestimmen, sich aus folgender Gleichung ergibt:
DELTA t = K V ( DELTA ρ / F)
wobei K eine Konstante, V das Volumen des zu prüfenden Teiles und DELTA ρ die Druckveränderung ist, die sich aus einer Undichtigkeit
bekannter Größe ergibt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die totale Füllzeit des Teiles gleich der Summe der zum teilweisen
Füllen erforderlichen Zeiten, vermindert um einen bestimmten
Wert, ist.
15· Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß
der vorherbestimmte Wert des Druckes, um die Stabilisierungsdauer zu bestimmen, im wesentlichen gleich oder kleiner ist
als ein bestimmter Wert.
16. Verfahren zum Bestimmen der optimalen Testparameter eines Verfahrens, welches mit einer Vorrichtung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird, um die Dichtigkeit eines Teiles zu prüfen, wobei in einer ersten Phase das Teil mit
einem Druckgas gefüllt wird und in einer zweiten Phase die Veränderungen des Meßdruckes geprüft werden, dadurch gekennzeichnet,
daß während der ersten Phase
a) das Teil (20.1) mit einem Gas teilweise gefüllt (101) wird, wobei das Teil ein bekanntes Volumen hat,
b) der Druck der teilweisen Füllung gemessen wird,
c) in Abhängigkeit von der vorhergegangenen Mes?3ung des Teildruckes
die komplementäre Gasmenge zu bestimmt wird, welche notwendig ist, um in dem Teil einen Meßdruck (PM) zu erhalten,
d) die Füllung des Teiles mit der bestimmten Koraplementärraenge
BADORIGfNAL '
t
t
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Zugelassener Vertreter vor dem Europäischen Patentamt"" - - - - ;,.■.. Krrfürstenstraße 32
Gasmenge ergänzt (102, 102) wird,
e) überprüft wird, daß der Gas-Meßdruck (PM) erhalten ist,
anderenfalls die erste Phase bis /,um Erreichen des Mefidrucns
wiederholt wird, und
daß in der zweiten Phase Veränderungen (10 6) des Gas-Me;-druckes
geprüft werden.
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