Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft eine hydraulische Prüfpumpe und insbesondere
eine hydraulische Prüfpumpe mit einer handbetätigten Druckerzeugungseinrichtung und
einer analogen Druckanzeige.
[0002] Als hydraulische Prüfpumpen, abkürzend auch als Prüfpumpen, werden bestimmte hydrostatische
Prüfgeräte bezeichnet, die vorwiegend dem Zweck gewidmet sind, die Dichtigkeit von
Heizungs-, Brauchwasser- oder Trinkwasserinstallationen zu untersuchen. Eine solche
Untersuchung kann nach der Neuinstallation oder nach Reparaturen geboten sein, um
unerwünschte nachfolgende Leckagen und resultierende Wasserschäden zu vermeiden.
[0003] Typisch kommen in solchen Szenarien hydraulische Prüfpumpen mit einer handbetätigten
oder elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung zum Einsatz. Einige davon
sind mit mechanischen analogen Instrumenten für die Anzeige des anliegenden Prüfdrucks
ausgestattet.
[0004] In diesem Fall ist es dem Anwender aufgegeben, nach Aufbringen des Prüfdrucks die
Anzeige abzulesen und eine angemessene Wartezeit festzulegen, nach der bei unveränderter
Druckanzeige auf eine dichte Installation geschlossen werden darf.
[0005] Die angemessene Wartezeit kann durch Vorschriften festgelegt und/oder von den Einsatzbedingungen
und der Arbeitsweise abhängen. Es kann dementsprechend unter bestimmten Umständen
einen Bedarf für eine Bedienungsunterstützung bei der effizienten Einhaltung der Haltezeit
geben.
Konzepte
[0006] Diesen Bedarf adressiert das technische Konzept des Anspruchs 1 in grundlegener Weise.
Ausgestaltungen und Alternativen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0007] Zwei exemplarische Ausführungsformen einer Antriebseinheit unter Anwendung eines
oder mehrerer der vorangehend umrissenen Konzepte werden im nachfolgenden Abschnitt
mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
- Fig. 1
- eine exemplarische handbetätigte hydraulische Prüfpumpe in einer perspektivischen
Ansicht;
- Fig. 2
- einen schematischen hydraulischen und elektrischen Schaltplan zu der hydraulischen
Prüfpumpe gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- eine mögliche Alternative zum Ausschnitt "X" im hydraulischen Schaltplan der Fig.
2;
- Fig. 4
- einen schematischen hydraulischen Schaltplan eines äußeren Leitungssystems mit einer
Leckagesituation;
- Fig. 5
- einen schematischen hydraulischen Schaltplan eines äußeren Leitungssystems mit einer
inneren Ausgleichsituation; und
- Fig. 6
- ein Schaubild für zwei einfache mathematische Modelle der Druck-Zeit-Abhängigkeit
in den Situationen der Fig. 4 und 5.
Ausführungsbeispiele
[0008] Gemäß den Fig. 1 umfasst eine exemplarische hydraulische Prüfpumpe 1 ein quaderförmiges
Becken 2 zur Aufnahme der Prüfflüssigkeit. Das Vorratsbecken 2 ist nach oben teilweise
durch eine Armaturenplatte 3 abgedeckt.
[0009] Die Armaturenplatte 3 umfasst eine Aufnahme für ein mechanisches Druckanzeigeinstrument
4. Das mechanische Druckanzeigeinstrument 4 ist in der exemplarischen Ausführung ein
analoges Rundzeigerinstrument. Insbesondere kann das analoge Rundzeigerinstrument
4 in an sich bekannter Weise mit einem Schleppzeiger zum Festhalten eines maximalen
Anzeigewerts ausgerüstet sein.
[0010] Ferner sind auf der Armaturenplatte 3 zwei Drehgriffe 5, 6 und ein Hebelantrieb 7
angeordnet. Schließlich enthält die Armaturenplatte 3 einen hydraulischen Ausgang
8, an dem ein flexibler Druckschlauch 9 angeschlossen ist.
[0011] Der flexible Druckschlauch 9 hat eine endständige Anschlusseinrichtung 10, die dazu
genutzt werden kann, eine dichte Verbindung mit einem kompatiblen Prüfanschluss an
einem zu prüfenden äußeren Leitungssystem herzustellen. In einem einfach gelagerten
Fall kann es sich bei der Anschlusseinrichtung 9 um einen Schraubanschluss mit einer
Flachdichtung und einer Überwurfmutter handeln. Diese Einzelheiten sind in der Zeichnung
nicht dargestellt.
[0012] Einige für die Gesamtfunktion der hydraulischen Prüfpumpe 1 relevante Funktionseinheiten
liegen unterhalb der Armaturenplatte 3 und sind deshalb in der Fig. 1 gleichfalls
nicht zu erkennen. Da es für die Gesamtfunktion lediglich auf die funktionalen Beiträge
dieser Funktionseinheiten ankommt, wird sich deren Erläuterung vorliegend auf die
aus den schematischen hydraulischen Schaltpläne der Fig. 2, 3 und 4 erkennbaren Zusammenhänge
beschränken. Zweckmäßige Realisierungsmöglichkeiten dieser Funktionseinheiten sind
aus der einschlägigen Fachliteratur bekannt.
[0013] Gemäß Fig. 2 ist der flexible Druckschlauch 9 über den hydraulischen Ausgang 8 und
eine anschließende Rohrleitung 11 mit dem Druckanzeigeinstrument 4 und einem ersten
Ventil 12 verbunden. Das erste Ventil 12 ist in der exemplarischen Ausführungsform
mechanisch an den Drehgriff 5 auf der Armaturenplatte 2 angeschlossen. Über den ersten
Drehgriff 5 kann eine Bedienperson das Ventil 12 öffnen und dadurch eine Verbindung
zwischen der Leitung 11 und einer Handpumpe 13 herstellen. Die Bedienperson kann über
den Drehgriff 5 das Ventil 12 schließen, um die Verbindung zwischen der Handpumpe
13 und der Rohrleitung 11 zu unterbrechen.
[0014] Die Rohrleitung 11 führt ferner zu einem zweiten Ventil 14, das exemplarisch an den
zweiten Drehgriff 6 auf der Armaturenplatte 2 angeschlossen ist. Über den zweiten
Drehgriff 6 kann eine Bedienperson das Ventil 14 öffnen und dadurch eine Verbindung
zwischen der Rohrleitung 11 und einer Entlastungsleitung 15 herstellen. Die Bedienperson
kann über den zweiten Drehgriff 6 das Ventil 14 schlie-βen, um die Verbindung zwischen
der Entlastungsleitung 15 und der Rohrleitung 11 zu unterbrechen.
[0015] Die Handpumpe 13 ist an den Hebelantrieb 7 angeschlossen. Durch Betätigen des Hebelantriebs
7 kann eine Bedienperson mit der Handpumpe 13 eine im Vorratsbecken 2 stehende Flüssigkeit
über die Steigleitung 16 zum ersten Ventil 12 gefördert werden. In der exemplarischen
Ausführungsform ist in der Steigleitung 16 ein Filter 17 angeordnet, um einer eventuellen
Verschmutzung der Handpumpe 13 und der davon stromabwärts liegenden hydraulischen
Funktionseinheiten zu begegnen.
[0016] Die vorangehend beschriebenen hydraulischen Funktionseinheiten ermöglichen die manuelle
Druckprüfung durch den folgenden exemplarischen Bedienablauf. Zunächst befüllt eine
Bedienperson das Vorratsbecken 2 mit einer ausreichenden Menge einer geeigneten Messflüssigkeit,
bspw. mit Wasser. Danach öffnet die Bedienperson das erste Ventil 12 und das zweite
Ventil 14.
[0017] Dann hält die Bedienperson mit der einen Hand das freie Ende 10 des Druckschlauchs
9 über das Vorratsbecken und betätigt mit dem Hebelantrieb 7 die Handpumpe 13. Dadurch
wird die Messflüssigkeit aus dem Vorratsbecken 2 durch das erste Ventil 12 in die
Rohrleitung 11 gefördert. Von dort strömt ein Teil der Messflüssigkeit über das zweite
Ventil 14 und die Entlastungsleitung 15 zurück in das Vorratsbecken 2. Ein anderer
Teil der Messflüssigkeit strömt durch den Druckschlauch 9 zurück in das Vorratsbecken
2. Mit diesen Strömungen werden Luftblasen aus dem hydraulischen System entfernt.
[0018] Sobald die Messflüssigkeit blasenfrei aus dem Druckschlauch 9 abläuft, beendet die
Bedienperson die Betätigung der Handpumpe 13. Sie schließt das zweite Ventil 14 und
verbindet das freie Ende des Druckschlauchs 9 mit der endständige Anschlusseinrichtung
10 mit dem zu prüfenden äußeren Leitungssystem.
[0019] Danach baut die Bedienperson durch erneutes Betätigen der Handpumpe 13 einen Druck
in der Rohrleitung 11, dem Druckschlauch 9 und dem verbundenen äußeren Leitungssystem
auf. Den Druckaufbau verfolgt die Bedienperson durch Beobachten des Druckanzeigeinstruments
4. Sobald der vorgesehene Prüfdruck erreicht ist, schließt die Bedienperson das erste
Ventil 12 und beendet die Betätigung der Handpumpe 13. Wegen der geschlossenen Ventile
12 und 13 kann die Messflüssigkeit nicht aus der Rohrleitung 11 in die Handpumpe 13
oder die Entlastungsleitung 15 abfließen.
[0020] Wenn die Bedienperson auf dem Druckanzeigeinstrument 4 nachfolgend über einen vorgegebenen
Zeitraum, insbesondere die vorgeschriebene Haltezeit, hinweg keinen Druckabfall beobachtet,
darf eine Leckage des äußeren Leitungssystems mit guter Sicherheit ausgeschlossen
werden. Dieser Abschnitt stellt die eigentliche Druckprüfung dar. Um Ablesefehler
in diesem Abschnitt der Prüfung zu reduzieren, kann das Druckanzeigeinstrument 4 mit
einem sogenannten Schleppzeiger ausgerüstet sein, der den Maximalwert des in der Prüfung
erreichten Drucks festhält und einen nachfolgenden Abfall erkennbar macht. In typischen
Anwendungsszenarien wird die Bedienperson die Einhaltung der Haltezeit anhand einer
Armbanduhr oder eines Kurzzeitmessers prüfen.
[0021] Nach Abschluss der Druckprüfung öffnet die Bedienperson das zweite Ventil 14 und
entlastet damit die Rohrleitung 11, den Druckschlauch 9 und das damit verbundene äußere
Leitungssystem vom Restdruck. Danach kann die Verbindung des Druckschlauchs 9 zu dem
äußeren Leitungssystem gelöst werden.
[0022] Zur Vereinfachung und Beschleunigung der Druckprüfung umfasst die exemplarische Prüfpumpe
1 zusätzliche Einrichtungen, die eine elektronische Erfassung des Druckverlaufs, eine
Protokollierung der erfassten Druckdaten und weitere Funktionen unterstützen.
[0023] Zunächst ist ein elektrischer oder elektronischer Drucksensor 18 vorgesehen, der
an die Rohrleitung 11 angeschlossen ist und dem damit der derselbe statische Druck
zugeführt wird, der auch das Druckanzeigeinstrument 4 aussteuert.
[0024] Der Drucksensor 18 ist über eine Datenverbindung 19 mit einer elektronischen Datenerfassungseinheit
20 verbunden. Diese Datenverbindung 19 kann exemplarisch zur elektrischen Übertragung
analoger oder digital codierter Signale eingerichtet sein. Die Datenverbindung 19
erlaubt das zeitlich wiederkehrende oder regelmäßige Übernehmen von entsprechenden
Repräsentationen der Druckwerte aus dem Drucksensor 18 in die elektronischen Datenerfassungseinheit
20.
[0025] Die exemplarische Darstellung der elektronischen Datenerfassungseinheit 20 unterstellt
eine integrierte Energiequelle, beispielsweise eine kleine Batterie oder einen Akkumulator.
Separat von der elektronischen Datenerfassungseinheit 20 ist exemplarisch ein Pegelschalter
21 vorgesehen, der den Füllstand der Messflüssigkeit im Vorratsbecken 2 erfasst. Der
Pegelschalter 21 ist über eine exemplarisch elektrische Verbindung an die elektronischen
Datenerfassungseinheit 20 angeschlossen. Der Pegelschalter 21 kann dazu eingerichtet
sein, die Energieversorgung der elektronischen Datenerfassungseinheit 20 bei Nichtgebrauch
der hydraulischen Prüfpumpe 1 zu unterbrechen oder die elektronischen Datenerfassungseinheit
20 in eine energiesparende Betriebsart umgeschaltet werden.
[0026] Die elektronischen Datenerfassungseinheit 20 kann weiterhin wie exemplarisch dargestellt
eine Datenschnittstelle 21 für einen Datenaustausch mit einem externen Gerät 28 umfassen.
Die Datenschnittstelle 21 kann insbesondere als Funkdatenschnittstelle 21 ausgebildet
sein, wie dies durch das Antennensymbol exemplarisch unterstellt ist. Die elektronischen
Datenerfassungseinheit 20 kann dazu eingerichtet sein, die aus dem Drucksensor 18
übernommenen Repräsentationen des Druckmesswerts in Zeitreihen zu speichern und gespeicherte
Zeitreihen über die Datenschnittstelle 21 an das externe Gerät 28 zu übertragen.
[0027] Alternativ oder zusätzlich kann die elektronische Datenerfassungseinheit 20 dazu
eingerichtet sein, die aus dem Drucksensor 18 übernommenen Repräsentationen des Druckmesswerts
ohne technisch vermeidbaren Zeitversatz an die korrespondierende Datenschnittstelle
27 eines externen Geräts 28 zu übertragen. In diesem Fall kann die Datenerfassungseinheit
20 insbesondere dazu eingerichtet sein, die aus dem Drucksensor 18 übernommenen Repräsentationen
des Druckmesswerts nur dann zu übertragen, wenn im Verhältnis zur zeitlich vorangehend
übertragenen Repräsentationen des Druckmesswerts eine Änderung vorliegt.
[0028] Bei einer drahtlosen Datenübertragung über das sog. "Bluetooth Low Energy" (BLE)
Protokoll enstpricht dies einem sog. "notify" Verhalten der in der Rolle des Servers
beteiligten elektronische Datenerfassungseinheit 20. Das externe Gerät 27 kann bspw.
ein Smartphone sein, das mit einer Bildschirmanzeige 29 ausgestattet ist. In diesem
Fall kann der interpolierte Verlauf der Zeitreihe der übertragenen Repräsentationen
des Druckmesswerts der Bedienperson grafisch dargestellt werden.
[0029] Die elektronischen Datenerfassungseinheit 20 kann ferner dazu eingerichtet sein,
die Bedienperson bei der Durchführung der Druckprüfung durch automatisierte Analysen
und Auswertungen der aus dem Drucksensor 18 übernommenen Repräsentationen des Druckmesswerts
zu unterstützen. Mögliche Szenarien werden nachfolgend kursorisch erläutert.
[0030] In einer Ausführungsform kann die elektronischen Datenerfassungseinheit 20 mit einer
Einrichtung zur Kurzzeitmessung ausgerüstet oder verbunden sein, um die Bedienperson
bei der Anwendung der vorgeschriebenen Haltezeit bei der Druckprüfung zu unterstützen.
Der Beginn der automatischen Verfolgung der Haltezeit kann dabei durch die Bedienperson
oder automatisch mit dem Erreichen des Prüfdrucks ausgelöst werden.
[0031] Das Erreichen der Haltezeit kann der Bedienperson durch eine mit der elektronischen
Datenerfassungseinheit 20 verbundene Signalisiereinrichtung signalisiert werden. In
der exemplarischen Schaltung ist die Signalisiereinrichtung mit der Datenerfassungseinheit
20 baulich integriert und dementsprechend in der schematischen Darstellung nicht gesondert
angelegt.
[0032] Alternativ oder zusätzlich kann die Signalisierung durch Übermittlung entsprechend
repräsentativer Daten gemäß Fig. 1 an die korrespondierende Datenschnittstelle 27
des externen Geräts 28 erfolgen, wenn dieses mit einer geeigneten externen 72 Signalisiereinrichtung
verbunden oder ausgerüstet ist. Das exemplarisch dargestellte Smartphone 28 kann insbesondere
mittels einer drahtlosen Datenübertragung über die WiFi oder BLE Schnittstelle 27
zur Ausgabe eines Bildschirmsignals 29 angesteuert wird.
[0033] Alternativ kann die elektronische Datenerfassungseinheit 20 bereits zu Beginn der
Haltezeit das externe Gerät 28 zu einer um die Haltezeit versetzten Ausgabe eines
Signals ansteuern. Insbesondere in der Ausgestaltung des externen Geräts 28 als Smartphone
kann dessen Bildschirm 29 zur Anzeige einer ablaufenden Uhr angesteuert werden. Die
vorangehend beschriebenen Funktionen zur automatischen Überwachung der Haltezeit können
einer Bedienperson in bestimmten Situationen ermöglichen, während des Abwartens der
Haltezeit einer anderen Aufgabe nachzugehen. Durch die automatische Benachrichtigung
über das Ende der Haltezeit kann das unbeabsichtigte Überschreiten der notwendigen
Haltezeit vermieden werden. Dadurch kann die Durchführungen von mehreren Druckprüfungen
an verschiedenen äußeren Leitungssystemen oder Teilen von äußeren Leitungssystemen
bspw. in einem verzweigten Gebäude beschleunigt werden.
[0034] Alternativ oder zusätzlich kann die elektronischen Datenerfassungseinheit 20 dazu
eingerichtet sein, einen frühzeitig messbaren signifikanten Druckabbau bereits vor
dem Ende der Haltezeit zu signalisieren. Das kann den andernfalls beim Zuwarten bis
zum Ablauf der Haltezeit resultierenden Verlust produktiver Zeit der Bedienperson
reduzieren. Die Datenerfassungseinheit kann dazu eingerichtet sein, den in einem kurzen
Zeitintervall gemessenen Druckabfall auf die gesamte Haltezeit zu extrapolieren. Dies
kann in manchen Situationen der Bedienperson bei der Diagnose der Leckage nützlich
sein.
[0035] In einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann die elektronischen
Datenerfassungseinheit 20 dazu eingerichtet sein, der Bedienperson die Unterscheidung
zu erleichtern, ob eine beobachtbare Druckverringerung auf einen thermischen Ausgleichsvorgang
zurückgeht oder auch eine Leckage in der zu untersuchenden äußeren Leitungssystem
ursächlich zurückgeht. Im ersten Fall wäre der Prüfdruck lediglich durch Nachpumpen
auf einen Wert zu erhöhen, der nach Abschluss der Anpassung noch sicher über dem Prüfdruck
liegt. Im zweiten Fall könnte die Druckprüfung bereits vor dem Ende der Haltezeit
abgebrochen werden, weil das Ergebnis schon feststeht.
[0036] Die Fig. 4 verdeutlicht eine erste prototypische hydraulische Situation in einem
äußeren Leitungswassersystem, das einen Abschnitt einer ideal wassergefüllten Rohrleitung
22 umfasst. An dieser Rohrleitung 22 befindet sich eine ideale Anschlussstelle 23
für die hydraulische Prüfpumpe 1.
[0037] Eine erste, in einem realen Wasserleitungssystem eventuell vorliegende Abweichung
von einem idealen Verhalten ist in der Fig. 4 durch zwei Ersatzsymbole verdeutlicht.
Auf der rechten Seite ist das Symbol einer einer Engstelle 24 eingetragen, was einem
Leck in einer realen, wassergefüllten Rohrleitung entspricht. Auf der linken Seite
ist das Symbol eines Druckausgleichsgefäßes 25 eingetragen, das einer Luftblase und/oder
einer strukturellen Elastizität in einem oder mehreren Teilen eines realen, wassergefüllten
Wasserleitungssystem entspricht.
[0038] Die Fig. 5 verdeutlicht eine zweite prototypische hydraulische Situation in einem
äußeren Leitungssystem, das wiederum einen Abschnitt einer ideal wassergefüllten Rohrleitung
22 umfasst und eine eine ideale Anschlussstelle 23 für die hydraulische Prüfpumpe
1 aufweist.
[0039] Im Unterschied zur Fig. 4 sind in der prototypischen hydraulischen Situation der
Fig. 5 zwei Druckausgleichsgefäßes 25, 26 dargestellt. Das erste Druckausgleichsgefäß
25 auf der linken Seite versinnbildlicht wie in Fig. 4 eine Luftblase oder eine strukturelle
Elastizität in einem oder mehreren Teilen einer realen, wassergefüllten Wasserleitungssystem.
[0040] Das zweite Druckausgleichsgefäß 26 ist auf der rechten Seite nach dem Symbol der
Engstelle 32 eingetragen. Der Zusammenhang aus Engstelle 24 und dem zweiten Druckausgleichsgefäß
26 verdeutlicht modellhaft einen langsamen leckagefreien Ausgleichsvorgang in einem
realen Wasserleitungssystem. Bei diesem langsamen leckagefreien Ausgleichsvorgang
kann es sich um einen Druckausgleich über ein versehentlich teilweise geschlossenes
Absperrorgan handeln oder um einen Temperaturausgleich. Ein Temperaturausgleich kann
sich in der Praxis nach der Befüllung eines Wasserleitungssystem mit verhältnismäßig
wäremerm oder kälterem Wasser einstellen. In einem solchen Fall wird sich zunächst
ein Temperaturausgleich zwischen dem eingefüllten Wasser und dem Material des Leitungswassersystems
vollziehen. Ein wesentlich langsamerer Ausgleich wird sich zugleich zwischen dem gefüllten
Leitungswassersystem und dem angrenzenden Außenraum oder der angrenzenden Bausubstanz
vollziehen. Der Einfachheit halber wird hier allerdings nicht auf mehrstufige Ausgleichsvorgänge
abgehoben.
[0041] Der praktisch relevante Unterschied zwischen der durch die Fig. 4 verdeutlichten,
ersten prototypischen hydraulischen Situation und der durch die Fig. 5 verdeutlichten,
zweiten prototypischen hydraulischen Situation liegt offenbar darin, dass im ersten
Fall ein Leck vorliegt, im zweiten Fall hingegen nicht. Gleichermaßen für die Praxis
relevant ist die Erkenntnis, dass sich die hydraulischen Situationen in den Fig. 4
und 5 unmittelbar nach dem Befüllen und Anlegen eines Prüfdrucks mit einer Prüfpumpe
über die Anschlussstelle 23 nicht unterscheiden. In beiden Situationen fällt an der
Engstelle 24 der gesamte Druck ab. Daher fließt in beiden Fällen die gleiche Menge
Prüfflüssigkeit aus der Rohrleitung 22 durch die Engstelle 24 ab. Im ersten Moment
wird der Druck in der Rohrleitung also in beiden Situationen mit derselben zeitlichen
Rate absinken.
[0042] Deshalb kann aus der Sicht einer Bedienperson aus der Beobachtung eines Druckabfalls
mittels der angeschlossenen Prüfpumpe direkt nach dem Druckaufbau nicht auf das Vorliegen
eines Lecks geschlossen werden. Vielmehr wird die Bedienperson von eventuellen Ausgleichsvorgängen
ausgehen und deren Fortschritt solange beobachten und abwarten, bis sich ein eindeutiges
asymptotisches Verhalten abzeichnet. Sobald sich der beobachtete Druck stabilisiert
hat, wir die Bedienperson den Druckverlust durch Nachpumpen kompensieren und die eigentliche
Druckprüfung durchführen.
[0043] In der Fig. 6 sind exemplarische zeitliche Druckverläufe 29, 30 für beide Möglichkeiten
veranschaulicht. Bei einem leckagefreien Ausgleichsvorgang wird sich der beobachtete
Druck typisch auf der Kurve 29 an ein mehr oder weniger weit unterhalb des Anfangsdrucks
p0 liegendes Niveau
p1 annähern. Im Fall eines Lecks wird der Druck hingegen aymptotisch vollständig verschwinden
und die Anzeige der Prüfpumpe 1 dementsprechend tendenziell auf Null zurückgehen,
wie dies mit der unteren Kurve 30 angedeutet ist.
[0044] Vor diesem Hintergrund kann die Datenerfassungseinheit 20 zusätzlich oder alternativ
dazu eingerichtet sein, der Bedienperson eine Unterstützung bei der Abgrenzung zwischen
den zwei vorangehend erläuterten Ursächlichkeiten für einen zu Beginn der Druckprüfung
beobachtbaren Druckabfall zu bieten. Insbesondere kann die Datenerfassungseinheit
20 dazu eingerichtet sein, für ein parametrisiertes mathematisches Modell eines Ausgleichsvorgangs
die besten Parameter gemäß den dem Drucksensor 18 übernommenen Repräsentationen des
Druckmesswerts zu schätzen.
[0045] In einer grundlegenden Ausführungsform kann es sich dabei um die Entscheidung handeln,
ob die gewonnenen Druckmesswerte durch ein mathematisches Modell der Situation in
Fig. 4 oder durch ein mathematisches Modell der Situation in Fig. 5 genauer approximiert
werden können.
[0046] Insbesondere kann ein geschlossener Ausdruck für die Approximation der Zeitabhängigkeit
des Drucks in den Modellen der Fig. 4 und 5 offenbar durch die Formel
p(
t) =
p0 ·
e-βt entsprechend der Kurve 31 in Fig. 6 bzw. durch die Formel
p'(
t) =
p∞ + (
p0 -
p0∞) ·
e-βt angegeben werden, entsprechend der Kurve 31 in Fig. 6. In den Formeln bezeichnet
p0 den Anfangsdruck zu Beginn der Prüfung und
p∞ den asymptotischen Enddruck, dem sich das Modell mit fortschreitender Zeit immer
weiter annähert. Der Modellparameter
β ist das Inverse der Zeitspanne, nach deren Verstreichen sich die Differenz zwischen
dem approximierte Druck
p(
t) und dem Nullniveau bzw. dem Wert
p∞ auf den

Bruchteil reduziert hat, was einem Absinken um ca. 73% entspricht.
[0047] Ein einfacher, in der Datenerfassungseinheit 20 ausgeführter Algorithmus kann dazu
eingerichtet sein, für jede Menge von Druckmesswerten eine best-fit Schätzung der
Parameter in beiden Modellen vorzunehmen und mit zunehmender Anzahl an verfügbaren
zeitlichen Druckmesswerten dasjenige Modell auszuwählen, das die beste Anpassung im
Sinne der rechnerischen Abweichungsbewertung zeigt.
[0048] Falls der Algorithmus entscheidet, dass die Approximation entsprechend dem Modell
p(
t) der Fig. 4 besser an die sich erweiterende Menge von zeitlichen Druckmesswerten
angepasst werden kann, deutet dies auf ein Leck hin. Für diesen Fall kann der Algorithmus
dazu eingerichtet sein, der Bedienperson über eine Signalisiereinrichtung zu signalisieren,
dass eine Lecksituation vorliegt. Damit erübrigt sich für die Bedienperson weiteres
Zuwarten.
[0049] Falls der Algorithmus entscheidet, dass die Approximation
p'(
t) entsprechend dem Modell der Fig. 5 besser an die sich erweiterende Menge von zeitlichen
Druckmesswerten angepasst werden kann, deuet dies auf einen inneren Ausgleichsvorgang
hin. Für diesen Fall kann der Algorithmus dazu eingerichtet sein, der Bedienperson
über eine Signalisiereinrichtung zu signalisieren, dass nach dem Wiederherstellen
des Prüfdrucks eine erfolgreiche Druckprüfung nicht ausgeschlossen ist.
[0050] Fig. 3 zeigt schließlich einen alternativen hydraulischen Schaltplan für den Ausschnitt
'X' in Fig. 2, mit dem sich eine mögliche Abwandlung der vorangehend erläuterten hydraulischen
Prüfpumpe 1 verdeutlichen lässt. Anstelle des über einen Drehgriff betätigbaren Ventils
12 in Fig. 2 ist alternativ ein selbstätig arbeitendes Rückschlagventil 32 vorgesehen.
Durch das selbstätige Arbeiten des Rückschlagventils 32 erübrigt sich ein Drehgriff,
wodurch die Bedienung unter Umständen intuitiver sein kann.
[0051] Da über das Rückschlagventil 32 eine von der Bedienperson steuerbare Entlastung des
Strangs 11 nicht möglich ist, muss das zur Entlastungsleitung 15 führende handbetätigte
Ventil 6 stromabwärts in Förderrichtung der Pumpe hinter dem Rückschlagventil 31 abzweigen.
Dadurch wird in der Druckprüfung effektiv die Dichtheit von zwei hydraulischen Absperrgliedern
12, 32 inhärent mitgeprüft. In der Auslegung gemäß Fig. 2 wird hingegen nur die Dichtheit
des Ventils 12 das Ergebnis der Druckprüfung beeinflussen. Unter diesem Aspekt könnte
man den Aufbau gemäß dem hydraulischen Schaltplan der Fig. 2 für technisch robuster
ansehen.
1. Hydraulische Prüfpumpe (1) aufweisend einen Behälter (2) für eine Prüfflüssigkeit,
einer Anschlusseinrichtung (10) zum Anschuss an ein äußeres Leitungssystem, einem
mit der Anschlusseinrichtung (10) hydraulisch verbundenes mechanisches Druckanzeigeinstrument
(4) sowie eine mit der Anschlusseinrichrtung verbindbare handbetätigte Kolbenpumpe
(13) zum Fördern einer Prüfflüssigkeit aus dem Behälter (2) in ein an der Anschlusseinrichtung
(10) angeschlossenes äußeres Leitungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass in hydraulischer Verbindung zu dem mechanischen Druckanzeigeinstrument (4) ein elektrischer
Drucksensor (18) angeordnet ist.
2. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine elektronische
Datenerfassungseinheit (20), die über eine Datenverbindung (19) mit dem elektrischen
Drucksensor (18) verbunden ist, wobei die Datenverbindung (19) für das zeitlich wiederkehrende
oder regelmäßige Übernehmen von entsprechenden Repräsentationen der Druckwerte aus
dem Drucksensor (18) in die elektronischen Datenerfassungseinheit (20) eingerichtet
ist.
3. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach Anspruch 2, weiterhin aufweisend eine mit der elektronischen
Datenerfassungseinheit (20) leistungsverbindbare elektrische Energiequelle, wobei
insbesondere die Leistungsverbindung durch einen Pegelschalter in Abhängigkeit vom
Füllstand in dem Behälter (2) hergestellt und/oder unterbrochen wird.
4. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die elektronische Datenerfassungseinheit
(20) mit einer Einrichtung zur Kurzzeitmessung ausgerüstet ist, um eine Bedienperson
bei der Anwendung der vorgeschriebenen Haltezeit bei der Druckprüfung zu unterstützen.
5. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach Anspruch 4, weiterhin aufweisend eine Signalisiereinrichtung,
die dazu eingerichtet ist, eine Bedienperson über das Vertreichen der vorgeschriebenen
Haltezeit bei der Druckprüfung zu unterrichten.
6. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, weiterhin aufweisend
eine Datenschnittstelle (21), wobei die Datenschnittstelle (21) mit der Datenerfassungseinheit
(20) verbunden ist, um einen Datenaustausch zwischen der Datenerfassungseinheit (20)
und einem externen Gerät (28) zu erlauben, und wobei die Datenschnittstelle (21) insbesondere
eine Funkdatenschnittstelle ist.
7. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die elektronischen
Datenerfassungseinheit (20) eine Entscheidungseinrichtung umfasst, die bei einer in
den Repräsentationen der Druckwerte aus dem Drucksensor (18) nachweisbaren Druckverringerung
einen Plausibilitätswert errechnet, der interpretierbar ist als Schätzung, ob die
Druckverringerung zurückgeht entweder auf einen Ausgleichsvorgang ohne Verlust von
Prüfflüssigkeit oder auf eine Leckage mit Verlust von Prüfflüssigkeit.
8. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach Anspruch 7, wobei die Entscheidungseinrichtung zur
Optimierung von Modellparametern in einer Mehrzahl mathematischer Modelle für hydrodynamischen
Situationen eingerichtet ist.
9. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter
(2) ein quaderförmiges Becken (2) ist, das von oben durch eine Armaturenplatte (3)
teilweise abgedeckt ist und wobei insbesondere die handbetätigte Kolbenpumpe (13)
in einem Durchbruch der Armaturenplatte (3) angeordnet ist.
10. Hydraulische Prüfpumpe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anschlusseinrichtung
10 am abstehenden Ende eines mit dem mechanischen Druckanzeigeinstrument (4) hydraulisch
verbundenen flexiblen Druckschlauchs (9) angeordenet ist.