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Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Gasdichtheit von
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Prüflingen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Prüfen der Gasdichtheit von Sicherheitsventilen, insbesondere für Verpackungsbehältnisse.
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Durch die Zeitschrift "Kunststoffe", Jahrgang 1964, Heft 3, Seiten
155 bis 159 sind ein Verfahren und eine Prüfvorrichtung bekannt geworden zum Ermitteln
der Gasdichtheit von Kunststoffolien. Die Vorrichtung weist zwei Kammerteile mit
gegeneinander gerichteten Flanschen, zwischen die ein Prüfling einspannbar ist,
einen Prüfgaseinlaß und einen Prüfgasauslaß an dem ersten Kammerteil, eine an das
zweite Kammerteil angeschlossene Meßkapillare mit einem Quecksilbertropfen
und
ein mit einem Eckhahn verschließbares und mit der Meßkapillare verbundenes Volumenausgleichsgefëß
auf.
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Zum Ermitteln der Gasdichtheit wird der Prüfling zwischen die beiden
Kammerteile dicht eingespannt, ein Prüfgas am Prüfling entlang durch das erste Kammerteil
geleitet, das Volumenausgleichsgefäß zunächst vorübergehend über den Eckhahn mit
einer Evakuierpumpe verbunden und dann nur so weit belüftet, daß der Quecksilbertropfen
innerhalb der Meßkapillare eine vorbestimmte Ausrichtung einnimmt, und schließlich
wird beobachtet, ob eine Verschiebung des Quecksilbertropfens in der Meßkapillare
stattfindet.
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Obwohl diese bekannte Vorrichtung sich in diesem Aufbau auch zur Prüfung
von Sicherheits- und Überdruckventilen von Verpackungsbehältern eignen würde, hat
sich doch den Nachteil der verhältnismäßig umständlichen Bedienungsweise und daß
ein hohes Maß an Sorgfalt aufgebracht werden muß, im Hinblick auf das verwendete
Quecksilber.
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Es stellte sich- deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine nach
diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zu schaffen, bei der kein Quecksilber erforderlich
ist und die so robust ist, daß sie auch von weniger geübtem Personal bedienbar ist.
Außerdem
soll die Vorrichtung schon nach kurzer Prüfdauer zuverlässige Meßwerte liefern,
so daß beispielsweise stichprobenweise die Herstellung von für Verpackungsbehältnisse
vorgesehenen Sicherheitsventilen überwachbar ist.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ausgegangen von einem Verfahren
zur Prüfung der Gasdichtheit von flächigen oder Einspannflächen aufweisenden Prüflingen,
bei dem der Prüfling zwischen zwei gegeneinander gerichtete Flansche von zwei Kammerteilen
eingespannt, ein Prüfgas durch das erste Kammerteil hindurch am Prüfling entlangleitet
und ein gegebenenfalls stattfindendes Eindringen von Prüfgas in das zweite Kammerteil
gemessen wird, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß insbesondere
für die Prüfung von Sicherheitsventilen an Verpackungsbehältnissen vor dem Prüfen
auf Gasdichtheit in das zweite Kammerteil ein von dem Prüfgas verschiedenes zweites
Gas eingeführt wird und nach Ablauf der Wartezeit die Zusammensetzung eines gegebenenfalls
im zweiten Kammerteil entstandenen oder veränderten Gasgemisches gemessen wird.
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Das mittels an sich bekannter und auf dem Markt befindlicher AnalysegerEten
durchzuführende Untersuchen des zweiten Gases auf vorhandene Spuren von Prüfgas
ist schnell und bequem auch von wenig geübten Personal durchführbar.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
welche ein erstes Kammerteil mit einem zur dichten Anlage eines Prüflings eingerichteten
Flansch und ein zweites Kammerteil mit einem gegen den Flansch des ersten Kammerteils
gerichteten weiteren, zur dichten Anlage am gleichen Prüfling, eingerichteten weiteren
Flansch, eine mit dem ersten Kammerteil verbindbare Prüfgasquelle und ein mit dem
zweiten Kammerteil verbindbares Meßgerät aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß
eine mit dem zweiten Kammertel verbindbare zweite Gasquelle zur Abgabe eines vom
Prüfgas unterschiedlichen zweiten Gases vorgesehen ist und das Meßgerät als Gasanalysator
ausgebildet ist.
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Die ebenfalls ein Bestandteil der Erfindung bildende Vorrichtung ist
einfach im Aufbau und gefahrlos und bequem bedienbar.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kammerteil mit einem Hohlraum von wählbar
veränderbarer Größe verbunden ist.
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Der veränderbare Hohlraum ist als Pumpe verwendbar und ermöglicht
eine räumliche Trennung des Gasanalysators von dem zweiten Kammerteil selbst über
eine verhältnismäßig lange Schlauchleitung hinweg und somit eine besonders bequeme
Handhabung der Vorrichtung. Der zuletzt genannte Aufbau ermöglicht somit auch die
Verwendung von solchen sperrigen Meßfühlern,
die zum Messen von
Sauerstoffanteilen in Gasgemischen verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sind nachfolgend
anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
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Die Vorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem ersten Kammerteil
3, einem zweiten Kammerteil 4, einer Prüfgasquelle 5, einer weiteren Gasquelle 6
und einem Gasanalysator 7.
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Das erste Kammerteil 3 und auch das zweite Kammerteil 4 sind mit je
einem Flansch 8 bzw. 9 versehen, wobei die letzteren gegeneinander gerichtet und
zum dichten Einspannen ein Prüfling lo bestimmt ist. Ein solcher Prüfling lo kann
beispielsweise eine Probe eines Packstoffs sein oder ein Sicherheitsventil an sich
bekannter Art zur Verwendung an einem Verpakkungsbehälter. Die beiden Kammerteile
3, 4 sind mittels Schrauben 11 oder anders an sich bekannter Elemente gegeneinander
spannbar.
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Das erste Kammerteil 3 weist innerhalb des Flansches 8 eine Höhlung
12 auf, die über einen Einlaß und eine einstellbare Drossel 13 mit der Prüfgasquelle
5 verbunden ist. Von der Höhlung 12 führt ein Auslaß 13a nach Außen, derart, daß
von der Prüfgasquelle 5 kommendes Prüfgas nach dem Einspannen eines Prüflings 10
an diesem entlanggeführt wird.
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Das zweite Kammerteil 4 weist einen Hohlraum 14 auf, der über ein
Ventil 15 mit der zweiten Gasquelle 6 und über ein Dreiwegeventil 16 mit dem Gasanalysator
7 verbindbar ist. Im dargestellten Ausbildungsbeispiel ist in dem Hohlraum 14 ein
verschiebbarer Kolben 17 vorgesehen. Nach außen ist der Hohlraum 14 abgedichtet
mittels eines zwischen dem Kammerteil 4 und einem Ende 18 des Kolbens 17 angeordneten
Metallfaltenbalgs 19. Ein an dem Ventil 15 angeschlossener Kanal 20 mündet bei dem
Ende 18 des Kolbens 17, so daß bei eingespanntem Prüfling 10 und auf Auslaß 21 gestelltem
Dreiwegeventil 16 durch Öffnen des Ventils 15 zwischen dem Metallfaltenbalg 19 und
dem Kolben 17 hindurch Gas zum Spülen des Hohlraums 14 zugeleitet werden kann. Das
zum Spülen verwendete Gas oder ein Gasgemisch ist von dem Prüfgas verschieden. Nach
Umschaltung des Dreiwegeventils 16 ist auch der Analysator 7 spülbar. Nach dem Spülen
werden die Ventile 15, 16 geschlossen und die Vorrichtung 2 ist zum Prüfen bereit.
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Das Prüfen geht in der Weise vor sich, daß eine vorbestimmte Zeit
lang der Prüfling 10 dem Prüfgas ausgesetzt wird, wodurch gegebenenfalls mehr oder
weniger große Mengen des Prüfgases in den Hohlraum 14 gelangen und mit dem zweiten
Gas eine Gasmischung bilden oder die Zusammensetzung eines aus der zweiten Gasquelle
6 stammenden Gasgemisches verändert, und
daß anschließend durch
Umschalten des Dreiwegeventils 16 in Richtung des Gasanalysators 7 und Verschieben
des Kolbens 17 das im Hohlraum 14 befindliche Gas oder Gasgemisch dem Gasanalysator
7 zugeleitet und dort analysiert wird.
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Falls kein beweglicher Kolben 17 oder dergleichen zur Erzeugung einer
Pumpwirkung vorgesehen wird, so kann durch Öffnen des Ventils 15 Gas aus dem Hohlraum
14 in den Gasanalysator 7 geschoben werden. Eine solcherart ausgebildete Prüfvorrichtung
ist einfacher im Aufbau und wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn keine große
Meßgenauigkeit erforderlich ist.
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L e e r s e i t e