186329. lajstromszámú szabadalom • Vizsgálóberendezés műanyagcsövek víznyomás alatti szilárdságvizsgálatához
3 186329 4 A találmány tárgya vizsgálóberendezés műanyag csövek víznyomás alatti szilárdságvizsgálatához, adott esetben magasabb hőmérséklet mellett. A műanyag csövek szilárdságát használati tulajdonságaik megállapításához meg kell vizsgálni. Ilyen használati tulajdonságok, paraméterek a megengedhető hőmérséklet, nyomás és élettartam. Ezen paraméterek megállapításához ismert módon nyomásvizsgálatokat alkalmaztak. A vizsgálatok kivitelezéséhez speciális készülékekre van szükség, amelyeknek a vizsgált próbadarab belsejében állandó nyomást kell biztosítaniuk (pl. vízzel való feltöltés révén) előírt pontossággal (rendszerint ±2%), és +1% pontossággal állandó hőmérsékleten tartva, ezenkívül lehetőséget kell adni a vizsgálati idő hosszának regisztrálására. A 89 754 sz. lengyel szabadalmi leírás olyan berendezést ismertet csővizsgálatokhoz, amelynek két alapegysége van. Az egyik egy melegítőrendszer, amelyik a próbadarabot vizsgálat közben állandó hőmérsékleten tartja, a másik alapegység egy hidraulikus rendszer, amely légteleníti és előírt hőmérsékletű vízzel feltölti á próbadarabot, előállítja, tartja és egészen szétrepedésig vezérli a próbadarab belsejében a nyomást. A melegítőrendszer szokásosan termosztált kamra, amelyben folyadék és maga a próbadarab vagy tartóba helyezett próbadarab van elhelyezve. Ebben a próbadarabokat közvetlenül vagy közvetetten melegítő közeg segítségével felmelegítik. Az ilyen készülékekben használt hidraulikus rendszerek fő alkatelemként speciális gáz-folyadék nyomástárolókat vagy nyomószivattyúkat tartalmaznak. Ilyen nyomószívattyúk a kereskedelemben ismertek (például a Durepipe ausztriai cég vagy az Institutes für Prüftechnik NSZK-beli, müncheni cég áruválasztékából). A fenti műszaki megoldásoknak vannak bizonyos hiányosságai. Mindegyikükhöz nyomástároló tartályra van szükség, amely különösen nagyobb nyomások esetén veszélyforrást jelent. Nyomásszivattyú nélküli hidraulikus rendszer esetén a nyomást periodikusan valamely külső nyomásforrásból (pl. nyomástároló tartályból) manuálisan után kell tölteni, ez pedig a készülék kezelését nehézkessé teszi, továbbá — és ez méginkább kedvezőtlen — a nyomás előírt értéken való tartását a kívánt 2% pontossággal gyakran lehetetlenné teszi. Ezen tűréshatár túllépése azonosnak tekinthető a vizsgálat megszakításával, és a vizsgálatot meg kell ismételni. A nyomószivattyúval ellátott hidraulikus rendszerek mérete nagy, bonyolult a vezérlésük, drágák és hidraulikus kompenzátorokra van szükség hozzájuk a szivattyú bekapcsolásakor fellépő lökésszerű nyomásnövekedés kiküszöböléséhez. A hatásos nyomást ugyanis vezérelni és ellenőrizni kell, a víznyomásnak gyakran nagyon nagy értéket (8 MPa-t, esetleg még többet is) kell elérnie. A találmánnyal célunk a fenti műszaki problémák megoldása új hidraulikus rendszer létrehozásával és a melegítőrendszerhez való illesztésével. A megoldandó műszaki feladat olyan hidraulikus rendszer tervezése és a melegítőrendszerhez való csatlakoztatása, amely az ismert megoldásoktól eltérően a nyomás vezérlését lényegesen egyszerűbbé teszi. Megoldandó a vizsgálati nyomás fokozatos, lökésmentes elérése, értékének előírt pontosságú tartása tetszőlegesen hosszú időtartamig; a próbadarab alakváltozása következtében fellépő folyadékmennyiség hiányának pótlása a vizsgálóközeg beállított nyomásának változtatása nélkül, valamint a próbadarab szétrepedésekor a teljes rendszer lekapcsolása. További cél a hidraulikus rendszer méretének csökkentése és ezáltal több mérőhelyhez független rendszer kialakíthatóságának lehetővé tétele, ami által több mérés eltérő terhelési viszonyok melletti elvégzése válik lehetővé. A fenti célokat olyan vizsgálóberendezés továbbfejlesztésével értük el, amely két alapegységből áll. Korábbról ismertnek tekinthető egyik alapegysége melegítőközeggel, előnyösen vízzel termosztált kamrával ellátott melegítőrendszer. A kamra járulékos elemekkel, például fűtőtesttel, a próbadarabokat a közvetlenül a melegítőközegbe merülve tartó karokkal, több próbadarab egymás után kapcsolását lehetővé tevő csatlakozóelemekkel látható el. A korábbról ismert rendszerekkel szemben a találmány szerinti vizsgálóberendezés hidraulikus rendszeréhez egymás után kapcsolt próbadarabok csatlakoztathatók, avagy minden egyes próbadarabhoz külön hidraulikus rendszer tartozhat, és így több mérőhelyen egymástól különböző mérési paraméterek beállítását teszi lehetővé. A hidraulikus rendszer három alapvető funkciója a következő: a próbadarabok légmentesítése és feltöltése ; a próbadarabok nyomás alá helyezése és a nyomás előírt ideig való fenntartása, valamint a hidraulikus rendszer kikapcsolása a próbadarab szétrepedésének pillanatában. A találmány szerinti vizsgálóberendezés hidraulikus rendszerének lényeges eleme egy pneumatikus-hidraulikus nyomásátalakító, amelyet a továbbiakban multiplikátomak nevezünk, és amelynek áttétele 1:10 értéktől 1 : 50 értékig terjed és dugattyúinak átmérőviszonyától függ. A kisebb átmérőjű multiplikátordugattyú egyrészt visszacsapószelepen, megfelelő nyomásmérőn, előnyösen ellenőrző és kontaktmonométeren, szelepen és hőcserélőn át a melegítőközeggel feltöltött kamrában található próbadarabokhoz, másrészt további visszacsapószelepen és mágnesszelepen át vízhálózathoz kapcsolódik. A nagyobb átmérőjű multiplikátordugattyú szelepen, előnyösen mágnesszelepen, kiegyenlítőtartályon és nyomáscsökkentőn át gázhálózattal, előnyösen levegőhálózattal van kapcsolatban. A találmány szerinti vizsgálóberendezésben nem a víznyomás, hanem a levegőnyomás van szabályozva 0—0,25 Mí*a tartományban. A vizsgálóberendezést működtető táplevegő nyomása 0,3—1 MPa közötti értékű lehet, és ez azt jelenti, hogy üzemi sűrített levegőhálózatról vagy hordozható légkompresszorról működtethető. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti vizsgálóberendezés példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti vizsgálóberendezés kapcsolási elrendezését tünteti fel vázlatosan a melegítőkamrába helyezett próbadarabbal, a 2. ábra a találmány szerinti vizsgálóberendezést mutatja keresztmetszetben. A találmány szerinti vizsgálóberendezés rajzon ábrázolt kiviteli alakjának 2 melegítőkamrája és ahhoz hozzáerősített 1 hidraulikus rendszere van. A 2 melegítőkamra 18 káddal rendelkezik, amely folyékony 21 közeggel, célszerűen vízzel van megtöltve, amelybe 12 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
