Absperrorgan
Die Erfindung bezieht sich auf ein als Indikatorventil verwendbares Absperrorgan zum Einschalten zwischen einem Messgerät und einem Druckraum. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass seine Absperrelemente und die Verbindungselemente mit dem Messgerät und dem Druckraum derart ausgebildet und angeordnet sind, dass nach dem Anschliessen des Messgerätes die Verbindung zum letzteren herstellbar ist und dass erst nach Schliessen dieser Verbindung das Messgerät gelöst werden kann.
Zweckmässig dient zur Absperrung ein Ventil mit zwei Sitzen, von denen der eine in geschlossener Stellung und der andere in geöffneter Stellung des Ventils aufsitzt, und dessen Spindel einen von einer Stelle zwischen den beiden Sitzen zum äussern Ende führenden Verbindungskanal aufweist und zwei gegenläufige Gewinde besitzt, von denen das eine zur Axialverschiebung des Ventils und das andere zur Befestigung des Messgerätes an der Ventilspindel dient. Es kann sich empfehlen, Mittel vorzusehen, welche das selbsttätige Drehen der Spindel verhindern.
Es kann Vorteile bieten, wenn das Mittel aus einer elastischen und an der Aussenseite konischen Hülse besteht, die ein zwischen den beiden gegenläufigen Gewinden befindliches Teilstück der Spindel umgibt und die durch Drehen einer Überwurfmutter auf die Spindel anpressbar ist.
Üblicherweise erfolgt der Anschluss von Messgeräten an unter Druck stehende Räume, wie etwa die Zylinderräume von Brennkraftmaschinen, unter Zwischenschalten eines sogenannten Indikatorventils, das meistens einen mehr oder weniger grossen schädlichen Raum zwischen dem Messgerät und dem Zylinder einschliesst. Dieses Ventil wird vermit tels eines je Handrades betätigt, das an der seitlich aus dem Ventilgehäuse herausragenden Spindel befestigt ist. Wegen dieser Ausgestaltung benötigt das Ventil beim Aufschrauben auf den Zylinderkopf, z.B. eines Dieselmotors, einen Platz, der bei der gedrängten Bauart dieser Maschine meistens nicht vorhanden ist. Es sind auch Druckmessgeräte bekannt, die ohne Zwischenschaltung eines Platz bedürfenden Indikatorventils durch Aufschrauben auf den Zylinderdeckel direkt mit dem Druckraum verbunden werden können.
Diese Druckmesser öffnen beim Aufschrauben automatisch ein in ihnen unter gebrachtes Absperrorgan und schliessen dieses wieder, wenn der Druckmesser abgeschraubt wird. Diese Messgeräte sind jedoch empfindlich gegenüber einer Verschmutzung z. B. durch Verbrennungsrückstände, die beim Öffnen des Absperrorgans von dem das Messgerät beaufschlagenden Druckmedium mitgerissen werden und die Dichtigkeit des Ven tils beeinträchtigen können. Für diesen : Fall wird ein besonderer aufscbraubbarer Notverschluss benötigt. Ferner kann sich der Umstand auch nachteilig auswirken, dass das Ventil nicht, ohne weitere Vorkehrungen zu treffen, als Dekompressionsventil beispielsweise beim Durchdrehen der Maschine benutzt werden kann.
Diese Nachteile werden durch das erlin- dungsgemässe Absperrorgan vermieden. Dieses besteht bei einer zweckmässigen Ausführung aus einem zylindrischen Körper, der keinen seitlich hervorstehenden Teil aufweist und somit nur einen geringen Platzbedarf beim Befestigen am Zylinderdeckel erfordert. Das Absperrorgan hält zudem den Druckraum so lange ständig geschlossen, bis es mit einem Messgerät verbunden oder als Dekompressionsventil betätigt wird. Nach dem Aufschrauben des Messgerätes auf den beweglichen, das eigentliche Absperrelement bildenden oder mit ihm verbundenen Teil dieses Absperrorgans kann erst der Durchgang für das zu messende Medium freigegeben werden und anderseits schliesst sich der Durchgang ab, wenn das Messgerät abgeschraubt wird.
Vom zu messenden Medium mitgerissene Schmutzteile, die sich auf den Ventilsitzen ablagern, können leicht durch eine unter Anpressen erfolgende Drehbewegung des Ventilkopfes auf dem Sitz zerrieben werden, so dass auf einfache Weise die Dichtwirkung des Sitzes wieder hergestellt werden kann. Die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Messgerät und dem zu messenden Druckraum kann noch schneller erfolgen als bei den bisher bekannten Vorkehrungen, was anderseits auch für das Unterbrechen der Verbindung mit dem Messgerät zutrifft. Hierdurch kann erreicht werden, dass das temperaturempfindliche Messgerät nicht im Über- mass der Hitzeeinwirkung durch das zu messende Medium ausgesetzt wird. Das neue Indikatorventil vereinigt somit die Vorteile der bisher bekannten Einrichtungen, ohne jedoch deren Nachteile zu besitzen.
Die Abbildungen geben in Form von zwei Beispielen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Absperrorgans wieder.
Das in Fig. 1 dargestellte Absperrorgan ist ein Ventil mit zwei Sitzen. Die Ventilspindel 1 trägt sowohl an ihrem einen, den Ventilkopf 2 bildenden Ende als auch an ihrem entgegengesetzten Ende ein Gewinde, wobei das eine Gewinde 3 gegenläufig zum andern Gewinde 4 ausgebildet ist. Die Ventilspindel weist eine durchgehende Längsbohrung 5 auf, die im Ventilkopf, der nicht unbedingt wie in dem gezeigten Beispiel mit der Spindel fest verbunden zu sein braucht, mit einer oder mehreren Öffnungen 6 in den vom Ventilgehäuse 7 umschlossenen Hohlraum zwischen den beiden Ventilsitzen einmündet. Auf den im Ventilgehäuse angebrachten Ventilsitz 8 kann der Spindelkopf mit seiner einen Dichtfläche zur Auflage kommen und dann den Durchtritt des in dem hier. nicht gezeigten Druckraum befindlichen Mediums durch die als Verbindungskanal dienende Längsbohrung absperren.
Auf den im Ventilkörper 9 angeordneten andern Sitz 10 kommt bei entsprechender Axialverschiebung der Ventilspindel der Spindelkopf mit seiner andern Dichtfläche zur Auflage. Das Ventilgehäuse ist mit einem Anschlussgewinde 11 für den Druckraum versehen. Das Ventilgehäuse besitzt überdies ein Innengewinde 12, in das der Ventilkörper 9 eingeschraubt ist. Der Ventilkörper besitzt ferner eine zentrale Bohrung mit einem Innengewinde, in welchem die mit einem entsprechenden Aussengewinde 3 versehene Spindel drehbar ist. Der Ventilkörper ist noch mit einer Klemmhülse 13 verbunden, die ein zwischen den beiden gegenläufigen Gewinden befindliches Teilstück der Spindel umgibt. Diese Hülse ist vorzugsweise an mehreren, z. B. vier, Stellen 14 eingeschlitzt und mit einem Aussengewinde 15 versehen und kann beim Aufschrauben einer Überwurfmutter 16 fest an die Spindel angepresst werden.
Hierdurch kann die Spindel an einem unbeabsichtigten Verdrehen gehindert werden. Auf die Ventilspindel ist zweckmässig noch unterhalb des an ihrem äussern Ende befindlichen Gewindes eine Mutter 17 aufgebracht, die zur Bewerkstelligung einer leich teren Drehung der Spindel dient. Das Ventilgehäuse kann auch noch mit einer besonderen, hier nicht gezeigten Bohrung versehen werden, die beim Aufschrauben des Messgerätes den Ausgleich mit der Atmosphäre erleichtert.
Zum Gebrauch wird das Absperrorgan, dessen Ventilspindel sich in Absperrstellung befindet, mit dem Druckraum zusammengeschraubt. Dann wird auf das freiliegende Gewinde 4 der Ventilspindel ein in der Abbildung nicht gezeigtes Messgerät aufgeschraubt.
Die Spindel ist hierbei an einem gleichzeitigen Mitdrehen durch die an die Spindel angepresste Klemmhülse und durch den Presssitz des Ventilkopfes verhindert. Das Ventil bleibt somit zunächst geschlossen. Wird jedoch nach Festsitzen des Messgerätes auf der Ventilspindel die Klemmwirkung der Hülse gelockert und dann die Spindel mit ihrem gegenläufigen Gewinde im Ventilkörper weitergedreht, so hebt sich der Ventilkopf infolge der Axialverschiebung der Ventilspindel vom Ventilsitz ab. Durch diesen Vorgang wird die Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Messgerät über die zentrale Bohrung der Ventilspindel freigegeben. Bei der weiteren Drehung der Ventilspindel kommt der Ventilkopf zur dichtenden Auflage auf dem im Ventilkörper befindlichen Sitz und die beabsichtigte Messung, z. B. mit einem Druckspitzenmesser, kann durchgeführt werden.
Es empfiehlt sich, das gegenläufige Gewinde, mit welchem die Spindel im Ventilkörper gedreht wird, möglichst mit grosser Ganghöhe auszuführen, damit schon eine einzige Drehung der Spindel genügt, um den Spindelkopf jeweils fest auf die eine oder andere Sitzfläche aufzupressen.
Zwecks Abschraubens des Messinstrumentes vom Indikatorventil wird zunächst mit Hilfe der mit der Ventilspindel fest verbundenen Mutter die Ventilspindel zurückgedreht, bis der Ventilkopf zur dichtenden Auflage auf den Sitz im Ventilgehäuse gebracht ist.
Erst dann wird das Messgerät von der Spindel abgeschraubt.
Auch mit einem von der gezeigten Ausführung abweichenden Absperrorgan kann die gleiche Wirkung erzielt werden. So kann beispielsweise, wie in Fig. 2 dargestellt ist, das Messgerät auf eine Hülse 20 anstatt auf die Ventilspindel aufgeschraubt werden, wobei die Hülse dann ihrerseits ein gegenläufiges Innengewinde 21 besitzt, mit dem sie auf das Ventilgehäuse 22 aufgeschraubt wird. Eine über diese Hülse geschraubte Klemmutter 23 dient zur Sicherung der Hülse gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung. Die Ventilspindel 24 ist in diesem Fall nur mit einem Gewinde 25 versehen, das für ihre Befestigung in der Hülse dient, so dass die Ventilspindel die beim Drehen der Hülse erfolgende Axialverschiebung mitmacht.
Shut-off device
The invention relates to a shut-off device which can be used as an indicator valve for switching on between a measuring device and a pressure chamber. It is characterized in that its shut-off elements and the connecting elements with the measuring device and the pressure chamber are designed and arranged in such a way that the connection to the latter can be established after connecting the measuring device and that the measuring device can only be released after this connection has been made.
A valve with two seats, one of which is in the closed position and the other in the open position of the valve, and the spindle of which has a connection channel leading from a point between the two seats to the outer end and has two opposing threads, is expediently used for blocking. One of which is used to axially displace the valve and the other to attach the measuring device to the valve spindle. It may be advisable to provide means which prevent the spindle from rotating by itself.
It can offer advantages if the means consists of an elastic sleeve which is conical on the outside, which surrounds a section of the spindle located between the two opposing threads and which can be pressed onto the spindle by turning a union nut.
Measuring devices are usually connected to pressurized spaces, such as the cylinder chambers of internal combustion engines, with the interposition of a so-called indicator valve, which usually encloses a more or less large harmful space between the measuring device and the cylinder. This valve is operated by means of a handwheel attached to the spindle protruding from the side of the valve housing. Because of this configuration, when screwing onto the cylinder head, e.g. a diesel engine, a space that is usually not available with the compact design of this machine. Pressure gauges are also known which can be connected directly to the pressure chamber by screwing them onto the cylinder cover without the interposition of an indicator valve that requires space.
These pressure gauges automatically open a shut-off device placed in them when unscrewed and close it again when the pressure gauge is unscrewed. However, these measuring devices are sensitive to contamination e.g. B. by combustion residues, which are carried away when the shut-off device is opened by the pressure medium acting on the measuring device and can impair the tightness of the Ven valve. In this case, a special screw-on emergency seal is required. Furthermore, the fact that the valve cannot be used as a decompression valve without taking further precautions, for example when the engine is spinning, can also have a disadvantageous effect.
These disadvantages are avoided by the shut-off device according to the invention. In an expedient embodiment, this consists of a cylindrical body which has no laterally protruding part and thus only requires little space when it is attached to the cylinder cover. The shut-off device also keeps the pressure chamber closed until it is connected to a measuring device or activated as a decompression valve. After the measuring device has been screwed onto the movable part of this shut-off element that forms the actual shut-off element or is connected to it, the passage for the medium to be measured can only be released and, on the other hand, the passage closes when the measuring device is unscrewed.
Dirt particles entrained by the medium to be measured and deposited on the valve seats can easily be rubbed on the seat by a pressing rotary movement of the valve head, so that the sealing effect of the seat can be restored in a simple manner. The establishment of a connection between the measuring device and the pressure chamber to be measured can take place even faster than with the previously known precautions, which on the other hand also applies to the interruption of the connection to the measuring device. This can ensure that the temperature-sensitive measuring device is not exposed to excessive heat from the medium to be measured. The new indicator valve thus combines the advantages of the previously known devices without, however, having their disadvantages.
The figures show preferred embodiments of the shut-off member according to the invention in the form of two examples.
The shut-off element shown in Fig. 1 is a valve with two seats. The valve spindle 1 has a thread both on its one end that forms the valve head 2 and on its opposite end, one thread 3 being formed in the opposite direction to the other thread 4. The valve spindle has a continuous longitudinal bore 5 which opens into the valve head, which does not necessarily have to be firmly connected to the spindle as in the example shown, with one or more openings 6 in the cavity enclosed by the valve housing 7 between the two valve seats. On the valve seat 8 mounted in the valve housing, the spindle head can come to rest with its one sealing surface and then the passage in the one here. Block off the medium located in the pressure chamber, not shown, through the longitudinal bore serving as a connecting channel.
With a corresponding axial displacement of the valve spindle, the spindle head with its other sealing surface comes to rest on the other seat 10 arranged in the valve body 9. The valve housing is provided with a connection thread 11 for the pressure chamber. The valve housing also has an internal thread 12 into which the valve body 9 is screwed. The valve body also has a central bore with an internal thread, in which the spindle provided with a corresponding external thread 3 can be rotated. The valve body is also connected to a clamping sleeve 13 which surrounds a portion of the spindle located between the two opposing threads. This sleeve is preferably on several, z. B. four, points 14 slotted and provided with an external thread 15 and can be pressed firmly against the spindle when screwing a union nut 16.
In this way, the spindle can be prevented from rotating unintentionally. A nut 17 is expediently applied to the valve spindle below the thread located at its outer end, which is used to achieve a light direct rotation of the spindle. The valve housing can also be provided with a special bore, not shown here, which facilitates equalization with the atmosphere when the measuring device is screwed on.
For use, the shut-off element, the valve spindle of which is in the shut-off position, is screwed together with the pressure chamber. Then a measuring device (not shown in the figure) is screwed onto the exposed thread 4 of the valve spindle.
The spindle is prevented from rotating at the same time by the clamping sleeve pressed onto the spindle and by the press fit of the valve head. The valve thus initially remains closed. However, if the clamping effect of the sleeve is loosened after the measuring device is stuck on the valve spindle and the spindle with its counter-rotating thread is then rotated further in the valve body, the valve head lifts off the valve seat due to the axial displacement of the valve spindle. This process releases the connection between the pressure chamber and the measuring device via the central hole in the valve spindle. As the valve spindle continues to rotate, the valve head comes to a sealing contact with the seat in the valve body and the intended measurement, e.g. B. with a pressure peak meter can be performed.
It is advisable to use the opposite thread with which the spindle is rotated in the valve body with a large pitch, so that a single turn of the spindle is enough to press the spindle head firmly onto one or the other seat.
In order to unscrew the measuring instrument from the indicator valve, the valve spindle is first turned back with the help of the nut firmly connected to the valve spindle until the valve head is brought to the seat in the valve housing for sealing.
Only then is the measuring device unscrewed from the spindle.
The same effect can also be achieved with a shut-off device that differs from the embodiment shown. For example, as shown in FIG. 2, the measuring device can be screwed onto a sleeve 20 instead of the valve spindle, the sleeve then having an opposing internal thread 21 with which it is screwed onto the valve housing 22. A clamping nut 23 screwed over this sleeve serves to secure the sleeve against unintentional rotation. In this case, the valve spindle 24 is only provided with a thread 25, which is used to fasten it in the sleeve, so that the valve spindle takes part in the axial displacement occurring when the sleeve is rotated.