Ziel der Entwicklung

Logo: Prüfanlage kombinierte Wasserbad-Hüllenprüfung (Funktionsmuster), © ILK Dresden
Prüfanlage kombinierte Wasserbad-Hüllenprüfung (Funktionsmuster), © ILK Dresden

Zur Dichtheitsprüfung und Leckdetektion kältetechnischer Komponenten stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl. Zu nennen sind u.a. der Blasennachweis (Wasserbadprüfung (Verfahren C1 nach DIN EN 1779 (1999)) und die Hüllenprüfung (Sammeln des austretenden Gases (Verfahren B3 nach DIN EN 1779 (1999)). Die Wasserbadprüfung erfolgt durch Druckbeaufschlagung des Prüflings mit Prüfgas und anschließendem Eintauchen in ein Wasserbad. Mögliche Leckagen werden durch austretende Gasblasen sichtbar. Zwar ist hiermit eine Leckortung möglich, die Qualität der Prüfung ist jedoch stark vom Werker abhängig (subjektiv) und das Verfahren bietet keine Quantifizierung der Leckagerate. Bei der Hüllenprüfung wird der Prüfling mit einem detektierbaren Gas unter Überdruck gesetzt. Anschließend wird dieser in eine Hülle eingebracht und eine Akkumulationszeit abgewartet. Bei Vorhandensein von Lecks führt das austretende Prüfgas zu einem Konzentrationsanstieg innerhalb der Hülle. Dieser Anstieg ist mit einem Gasdetektor nachweisbar. Bei der Hüllenprüfung handelt es sich um eine Methode, bei der eine quantifizierbare (und somit objektive) Bewertung der Leckagerate möglich ist. Allerdings ist es eine integrale Prüfung, d.h. es ist keine Leckortung möglich. Durch das konstruktiv bedingt oftmals recht große Hüllvolumen ist zumeist eine relativ lange Akkumulationszeit erforderlich. Beide Verfahren sind als alleinige Methode zur Dichtheitsprüfung etabliert, mit den genannten Vor- und Nachteilen.

Vorteile und Lösungen

Die Projektidee zielt darauf ab, die Verfahren Wasserbad- und Hüllenprüfung unter Nutzung der jeweiligen Vorteile zu kombinieren, d.h. das Verfahren ermöglicht sowohl eine Quantifizierung der Leckagerate (objektiv, unabhängig vom Werker) als auch eine Lokalisierung (durch den Werker). Mit einem Funktionsmuster wurden die kombinierten Prüfverfahren in Bezug auf eine untere nachweisbare Leckagerate von äquivalent 5 g/a Kältemittel optimiert. Durch eine eigens entwickelte Steuerung wurde der Prüfablauf weitgehend automatisiert, sodass der Werker nur bei NIO-Signal der Steuerung aktiv ein Leck orten muss. Weitere Themenschwerpunkte waren die Wasseraufbereitung und –reinhaltung im Prüfbecken sowie die Entwicklung geeigneter Lecks zur Kalibrierung des Funktionsmusters. Die letztgenannten Themenschwerpunkte enthielten weitere Visulisierungshilfen wie optimierte Beleuchtung und kontrastreiche Hintergründe. Weiterhin wurde ein Verfahren zum Austreiben von Prüfgas aus dem Beckenwasser entwickelt, das insbesondere im Anschluss an die Prüfung stark undichter Bauteile zur Anwendung kommt und dadurch einen kontinuierlichen Prüfbetrieb zulässt.
Die entwickelte Verfahrenskombination ermöglicht es, den subjektiven Einfluss des Werkers bei der klassischen Wasserbad-Prüfung zu minimieren. Im Vergleich zu anderen (potenziell) objektiven Prüfverfahren, wie der klassischen Hüllenprüfung, wird durch die Verfahrenskombination eine deutlich reduzierte Akkumulationszeit erreicht. Im Vergleich zu anderen integralen Prüfverfahren ist auch bei der Verfahrenskombination eine (manuelle) Lokalisierung von Lecks möglich. Die Arbeit des Werkers wird durch vielfältige Visulisierunghilfen erleichtert. In der Anwendung des automatisierten Prüfbetriebs führt der Werker nur bei NIO-Signal der Steuerung die visuelle Lecksuche aktiv durch.
Die im Rahmen des Projektes erarbeiteten Lösungen für Teilprobleme der klassischen Wasserbadprüfung (wie Wasseraufbereitung, Beleuchtung, Prüflings-Kipp-Einrichtung, Ölsperre, Prüfleck) lassen sich auch als einzelne Bausteine zur Optimierung bereits bestehender Blasenprüf-Bäder einsetzen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielmärkte des neuen, optimierten Dichtheitsprüfverfahren sind vor allem die bisherigen Anwender der Wasserbadprüfung als Dichtheitsprüfmethode, d.h. die Hersteller von kältetechnischen Bauteilen und Komponenten.
Unter anderem wurde das neuartige Verfahren bereits auf der DKV-Jahrestagung im November 2018 in Aachen sowie beim 8. Fachseminar Dichtheitsprüfung und Lecksuche der DGZfP im September 2019 in Dortmund vorgestellt und stieß auf großes Interesse.
Wir stehen gern bereit, Kunden bezüglich der Optimierung ihrer Dichtheitsprüfmethoden zu beraten.