Tauchschutzhülse für in einen Fluidbehälter einzutauchende Druck- und/oder Temperaturmessgeräte
Für die Messung und Überwachung von Druck und/oder von Temperatur innerhalb von Reaktionsgefässen, Kesseln oder dgl. ist es gebräuchlich, die hierfür verwendeten Messgeräte, wie Manometer, Thermometer oder sogenannte Thermohydrometer, mit denen Druck und Temperatur registriert werden, so in die Wandungen oder Leitungen des Fluidraumes einzusetzen, dass die von dem zu überwachenden Fluid, wie Kesselwasser oder Gase beaufschlagten Teile des betreffenden Messgerätes von einer Schutzhülse umgeben sind. Diese Schutzhülse oder Eintauchbüchse ist mit ihrem oberen Teil in die Wand des Kessels oder einer Leitung fest eingebaut, z. B. eingeschweisst, oder sie ist eingeschraubt und ragt frei nach innen in den Fluidraum.
Besonders für Thermometer ist eine solche Schutzhülse erforderlich, wenn die Möglichkeit einer Beschädigung der empfindlichen Messsäule durch mechanische Einwirkungen besteht. Auch bei Manometern bietet ein über den Anschlussstutzen hinaus ragendes Schutzrohr eine grössere Sicherheit gegen Korrosion und Beschädigungen der Messteile.
Ein Nachteil dieser bisherigen Schutzhülsen besteht jedoch darin, dass während des Betriebes ein Einbau eines Messgerätes der genannten Art oder im Falle vonBeschädigungen oder bei auftretendenMessungenauigkeiten, welche eine Auswechslung des betreffenden Messgerätes wünschenswert machen würden, ein solcher nachträglicher Einbau oder Austausch, beispielsweise wegen der herrschenden Temperatur oder des herrschenden Druckes in dem betreffenden Fluidbehälter oder einer Leitung nicht durchführbar ist. Bei gewissen Versuchsapparaten wäre es auch oft wünschenswert, ein Messgerät an verschiedenen Stellen der Apparatur einsetzen zu können und dazu nicht eine entsprechende Mehrzahl von Messgeräten von vornherein einbauen zu müssen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, obige Nachteile zu beseitigen und eine Tauchschutzhülse zu schaffen, die auch während des Betriebes die Anordnung eines Messgerätes oder dessen Entfernung von dem Behälter oder einer Leitung erlaubt.
Die erfindungsgemässe Tauchschutzhülse für in einen Fluidbehälter einzutauchende Druck- und/oder Temperaturmessgeräte, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine einseitig offene Büchse und eine Anordnung zum lösbaren dichten Einsetzen eines Messgerätes mit in die besagte Büchse eingreifenden Messteilen aufweist, wodurch die Tiefe des Eingreifens des Messteiles in die Büchse regelbar ist, und dass die Büchse ein Ventil aufweist mit unmittelbar oder mittelbar dessen Steuerung bewirkenden Teilen, die in den Weg des in die Hülse eingeführten Teiles des Messgerätes derart einragen, dass das Ventil sich erst öffnet, wenn eine dichte Verbindung zwischen Hülse und Messgerät hergestellt ist.
Die Hülse kann zu diesem Zweck aus einer z. B. zylindrischen Büchse bestehen, die am oberen, offenen Ende ein Aussengewinde hat, wodurch sie in ein entsprechendes Innengewinde einer Bohrung in einer Kesselwand eingeschraubt werden kann. Im Boden dieser Büchse ist vorzugsweise ein Ventil angeordnet, das durch Wirkung einer Ventilfeder gegen seinen Sitz auf der Unterseite des Bodens gedrückt wird. Dieses Ventil weist zweckmässig einen in das Innere der Büchse ragenden Ventilschaft auf, der in den Ventilteller mehr oder weniger tief eingeschraubt werden kann, so dass abstimmbar ist, dass der eingesetzte Teil, z. B. das Fussstück eines Thermometers, erst dann das Ventil öffnet, wenn das die Skala umfassende Gehäuse fest mit der Büchse verschraubt ist.
Ein Zutritt des zu messenden Fluides durch Büchse zum Messgerät wird also erst dann erreicht, wenn das Gerät selbst gegen das Fluid gedichtet mit der Tauchbüchse verbunden ist und andererseits wird bei Ausschraubung des Messgerätes aus seiner Tauchbüchse erreicht, dass diese dicht gegen den Fluidraum bereits abgeschlossen ist, sobald der Berührungskontakt zwischen Messgerät und Büchsenverschluss gegenüber dem Fluid aufgehoben ist. Damit besteht z. B. keine Gefahr, dass beim Ausschrauben des Messgerätes unter Druck stehendes Fluid entweichen kann, die Temperatur im Reaktiomgefäss absinkt oder dgl.
Eine Anordnung kann allgemein auch darin bestehen, dass die in die Wandung eines Fluidraumes dicht zu setzende Büchse mit irgendeiner Einrichtung zur lösbaren Befestigung versehen ist, wodurch eine Einstellung der Eingriffstiefe eines einzutauchenden Messgeräteteiles erzielbar ist und wobei der in den Fluidraum einzutauchende Längenabschnitt der Büchse so bemessen ist, dass der Messgeräteteil auf das Ventil einwirkt, wenn das Gerät dicht in der Büchse befestigt ist. Dies kann auch mittelbar erfolgen, indem z. B. der Messgeräteteil, z. B. ein Ansatzrohr an einem Federmanometer oder dgl. über ein Gestänge das Ventil öffnet oder einen Kolben verschiebt, der dadurch eine Verbindungsöffnung zum Fluidraum freigibt.
Zur lösbaren Befestigung der Büchse sowie zur Einstellung der Eingrifftiefe des Messgerätes kann man auch einen Bajonettverschluss wählen, wobei z. B. das mit einem Bajonettstift versehene Messgerät, wie Manometer oder ein Thermometer derart eingesetzt werden, dass beim Einrasten der Messteil gerade das verschiebbare Organ für die Ventilöffnung in seine Öffnungsstellung niederdrückt und damit die Büchse öffnet, wenn die dichte Verbindung von Messgerät mit Büchse hergestellt ist.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung mit einer Muffe zur lösbaren Befestigung des Messgerätes in der Büchse, die selbst mit einem Aussengewinde zum Einschrauben in eine Gewindebohrung der Fluidraumwand ausgestattet ist; selbstverständlich können die Büchsen auch an dem Behälter oder in seinen Leitungen eingeschweisst oder eingelötet sein und mit genügend langen Innengewinden zum Einschrauben der Messgeräte versehen sein.
Wenn man zum Nachstellen des Ventiles ein solches mit einem Ventilschaft versieht, dessen Beaufschlagung durch den Einschubteil das Ventil sich von seinem Sitz abheben lässt, so ist es vorteilhaft, den Ventilschaft als Schraube mit Schlitzkopf auszubilden. Dadurch kann man leicht mit einem Werkzeug das Ventil auf die Eingreiftiefe des das Ventil steuernden Messgeräteteiles einjustieren. Die Zeichnung soll an einem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemässe Tauchschutzhülse näher erläutern.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Tauchschutzhülse in Mittenlängsschnitt im Einbau;
Fig. 2 zeigt einen sogenannten Hydro-Thermometer im Einbau in die besagte Büchse.
In der Zeichnung (Fig. 2) ist schematisch ein Hydro-Thermometer 1 angedeutet, wie er zur Messung von Druck- und Fluidtemperatur, z. B. bei Heizungskesseln, dient.
Zur Befestigung dieses Hydro-Thermometers 1 ist dabei am Kessel oder dgl. folgende Vorrichtung vorgesehen:
Eine unten durch einen Boden 9a abgeschlossene, z. B. zylindrische Hülse 4 bildet an ihrem oberen Ende eine Muffe 2 mit einem Innengewinde 3 und unterhalb der Muffe mit einem Aussengewinde 5.
Mittels des Gewindes 5 kann die Hülse in die Kesselwand 6 eines Behälters eingeschraubt und, wie nicht näher dargestellt, in bekannter Weise zusätzlich abgedichtet werden. Sodann wird der Hydro-Thermometer 1 eingeschraubt in das Gewinde 3 der besagten Muffe, wodurch der Thermofühler des Hydro-Thermometers mehr oder weniger tief in die Hülse eingeschraubt wird. Dieser Thermofühler ist mit 16 bezeichnet. Bei einer gewissen Einschiebungstiefe stösst das untere Ende des Thermofühlers 16 auf den Kopf 10 eines Ventilschaftes 7 und verschiebt diesen Ven tilschaft 7 gegen die Wirkung einer Druckfeder 11, die sich einerseits auf den inneren Boden der besagten Hülse 4 und andererseits gegen die Unterseite des besagten Kopfes 10 des Ventilschaftes 7 abstützt.
Durch die Aufpressung des Thermofühlers 16 wird der Ventilkörper 8 mit der Dichtungsscheibe 13 von seinem Sitz 12 auf der Unterseite des Hülsenbodens 9a nach unten verschoben, und es wird bewirkt, dass dadurch das Fluid, wie z. B. heisses Kesselwasser, in das Innere der Hülse 4 bei 14 eintreten kann. Hierdurch wird der Thermofühler 16 des Messgerätes von der heissen Flüssigkeit umspült und es wird dadurch eine präzisere Messung erreicht, als wenn die heisse Flüssigkeit eine Hülse ausschliesslich von aussen umspülen würde. Die Pfeile 14 sollen schematisch die Zirkulation des Fluides bei geöffnetem Ventil zeigen.
Um zu erreichen, dass die Öffnung des Ventiles erst in dem Augenblick beginnen kann, in welchem die Gewähr dafür besteht, dass das Messgerät vollkommen dicht an der Aussenwand des Kessels oder dgl. befestigt ist, muss man denjenigen Teil des Messgerätes und diejenigen Teile, die eine Öffnung des Einströmungsventils bestimmen, aufeinander einjustieren. Zu diesem Zweck ist nach dem gezeigten Beispiel der Ventilschaft 7 an seinem unteren Ende mit einem Feingewinde 15 ausgestattet, mit welchem der Ventilschaft in den Ventilteller 8 eingeschraubt ist. Man kann dadurch entsprechend der Länge des Thermofühlers den Ventilschaft so einstellen, dass das Ventil sich erst von seinem Sitz 12 abhebt, wenn der Hydrothermometer dicht an der Kesselwandung 6 befestigt ist.
Das gezeigte Beispiel weist einen Ventilschaft 7 auf, der als Kopf 10 einen Schlitzschraubenkopf oder einen Kreuzschraubenkopf hat. Dadurch kann man in einfacher Weise mittels eines Schraubenziehers den Ventilschaft von oben so einstellen, dass sich das Ventil erst dann öffnet, wenn das Messgerät voll kommen dicht in die Muffe 2 eingeschraubt ist, und man kann ferner dadurch auch den Grad der Öffnung des Ventiles gegenüber dem Ventilraum bestimmen.
In allen Fällen erhält man dadurch eine genauere Messung, weil der betreffende Messteil des Messgerätes, wie gesagt, von dem Fluid unmittelbar umspült wird.
Die gezeigte Ausführungsform ist nur ein Beispiel. Dieses Beispiel soll zeigen, in welcher einfachen Weise eine Tauchhülse als eine nach dem Fluidraum zu durch ein Ventil geschlossene Büchse unmittelbar oder mittelbar das Einführen, z. B. Einschrauben eines Messgerätes ermöglicht, um ein Umspülen des messempfindlichen Teiles mit Sicherheit erst dann zu erreichen, wenn das Messgerät vollkommen dicht mit dem Kessel oder einem anderen Fluidbehälter verbunden ist. Dadurch wird eine gefahrlose Messung durch direkten Einfluss des Fluides erreicht, auch wenn man während des Betriebes ein Messgerät erst nachträglich einsetzen will oder austauschen will.
Immersion sleeve for pressure and / or temperature measuring devices to be immersed in a fluid container
For the measurement and monitoring of pressure and / or temperature within reaction vessels, kettles or the like. It is customary to insert the measuring devices used for this purpose, such as manometers, thermometers or so-called thermohydrometers, with which pressure and temperature are registered, in the walls or Use lines of the fluid space so that the parts of the relevant measuring device exposed to the fluid to be monitored, such as boiler water or gases, are surrounded by a protective sleeve. This protective sleeve or immersion sleeve is permanently installed with its upper part in the wall of the boiler or a line, e.g. B. welded, or it is screwed and protrudes freely inward into the fluid space.
Such a protective sleeve is particularly necessary for thermometers if there is a possibility of damage to the sensitive measuring column due to mechanical influences. In the case of pressure gauges, too, a protective tube that protrudes beyond the connecting piece offers greater protection against corrosion and damage to the measuring parts.
A disadvantage of these previous protective sleeves, however, is that during operation, installation of a measuring device of the type mentioned or in the event of damage or measurement inaccuracies which would make replacement of the relevant measuring device desirable, such a subsequent installation or exchange, for example because of the prevailing temperature or the prevailing pressure in the relevant fluid container or a line cannot be carried out. In the case of certain experimental apparatus, it would also often be desirable to be able to use one measuring device at different points in the apparatus and not have to install a corresponding number of measuring devices from the start.
The purpose of the present invention is to eliminate the above disadvantages and to create an immersion sleeve which allows a measuring device to be arranged or removed from the container or a line even during operation.
The immersion protection sleeve according to the invention for pressure and / or temperature measuring devices to be immersed in a fluid container is characterized in that it has a bushing open on one side and an arrangement for releasably tight insertion of a measuring device with measuring parts engaging in said bushing, whereby the depth of engagement of the measuring part can be regulated in the bushing, and that the bushing has a valve with parts which directly or indirectly effect its control and which protrude into the path of the part of the measuring device inserted into the sleeve in such a way that the valve only opens when a tight connection between the sleeve and measuring device is manufactured.
The sleeve can for this purpose from a z. B. consist of cylindrical bushing which has an external thread at the upper, open end, whereby it can be screwed into a corresponding internal thread of a bore in a boiler wall. In the bottom of this sleeve, a valve is preferably arranged, which is pressed against its seat on the underside of the bottom by the action of a valve spring. This valve expediently has a valve stem protruding into the interior of the bushing, which can be screwed into the valve head more or less deeply, so that it can be tuned that the inserted part, e.g. B. the base of a thermometer, the valve only opens when the housing encompassing the scale is firmly screwed to the sleeve.
Access of the fluid to be measured through the sleeve to the measuring device is only achieved when the device itself is connected to the immersion sleeve in a sealed manner against the fluid and, on the other hand, when the meter is unscrewed from its immersion sleeve, it is achieved that it is already sealed against the fluid space as soon as the contact between the measuring device and the can closure against the fluid has been removed. So there is z. B. no risk that when unscrewing the measuring device pressurized fluid can escape, the temperature in the reaction vessel drops or the like.
An arrangement can generally also consist in that the sleeve to be set tightly in the wall of a fluid space is provided with some kind of detachable fastening device, whereby an adjustment of the depth of engagement of a measuring device part to be immersed can be achieved and the length of the sleeve to be immersed in the fluid space being dimensioned accordingly is that the measuring device part acts on the valve when the device is tightly fastened in the sleeve. This can also be done indirectly by z. B. the measuring device part, z. B. an extension tube on a spring pressure gauge or the like. The valve opens via a linkage or moves a piston, which thereby releases a connection opening to the fluid space.
A bayonet lock can also be selected for releasable fastening of the bushing and for setting the depth of engagement of the measuring device. B. the measuring device provided with a bayonet pin, such as a manometer or a thermometer, can be used in such a way that when the measuring part snaps into place, the displaceable member for the valve opening is pressed down into its open position and thus the box opens when the tight connection between the measuring device and box is established .
An arrangement with a sleeve for detachable fastening of the measuring device in the sleeve is particularly advantageous, which sleeve itself is equipped with an external thread for screwing into a threaded hole in the fluid chamber wall; Of course, the bushings can also be welded or soldered onto the container or in its lines and provided with internal threads long enough for screwing in the measuring devices.
If one provides such a valve with a valve stem to readjust the valve, the actuation of which by the insert part can lift the valve from its seat, it is advantageous to design the valve stem as a screw with a slotted head. As a result, the valve can easily be adjusted with a tool to the depth of engagement of the part of the measuring device controlling the valve. The drawing is intended to explain the immersion protection sleeve according to the invention in more detail using an embodiment.
1 is a schematic representation of an immersion sleeve in central longitudinal section during installation;
Fig. 2 shows a so-called hydro-thermometer installed in said sleeve.
In the drawing (Fig. 2), a hydro-thermometer 1 is indicated schematically as it is used for measuring pressure and fluid temperature, for. B. in heating boilers, is used.
The following device is provided to attach this hydro-thermometer 1 to the boiler or the like:
A closed at the bottom by a bottom 9a, for. B. cylindrical sleeve 4 forms at its upper end a sleeve 2 with an internal thread 3 and below the sleeve with an external thread 5.
By means of the thread 5, the sleeve can be screwed into the boiler wall 6 of a container and, as not shown in more detail, additionally sealed in a known manner. Then the hydro-thermometer 1 is screwed into the thread 3 of said sleeve, whereby the thermal sensor of the hydro-thermometer is screwed more or less deeply into the sleeve. This thermal sensor is labeled 16. At a certain insertion depth, the lower end of the thermocouple 16 hits the head 10 of a valve stem 7 and moves this valve stem 7 against the action of a compression spring 11, which is on the one hand on the inner bottom of said sleeve 4 and on the other hand against the underside of said head 10 of the valve stem 7 is supported.
By pressing on the thermocouple 16, the valve body 8 with the sealing washer 13 is displaced downward from its seat 12 on the underside of the sleeve bottom 9a, and this causes the fluid, such as. B. hot boiler water, can enter the interior of the sleeve 4 at 14. As a result, the thermocouple 16 of the measuring device is washed around by the hot liquid and a more precise measurement is achieved than if the hot liquid would only wash around a sleeve from the outside. The arrows 14 are intended to show schematically the circulation of the fluid when the valve is open.
In order to ensure that the opening of the valve can only begin at the moment in which there is a guarantee that the measuring device is completely tightly attached to the outer wall of the boiler or the like, that part of the measuring device and those parts that determine an opening of the inflow valve, adjust to each other. For this purpose, according to the example shown, the valve stem 7 is equipped at its lower end with a fine thread 15 with which the valve stem is screwed into the valve disk 8. In this way, the valve stem can be adjusted in accordance with the length of the thermocouple so that the valve only lifts from its seat 12 when the hydrothermometer is tightly attached to the boiler wall 6.
The example shown has a valve stem 7, which has a slotted screw head or a Phillips screw head as head 10. This makes it easy to adjust the valve stem from above using a screwdriver so that the valve only opens when the measuring device is screwed tightly into the sleeve 2, and you can also determine the degree of opening of the valve the valve chamber.
In all cases, a more precise measurement is obtained because the relevant measuring part of the measuring device, as stated, is immediately washed around by the fluid.
The embodiment shown is only an example. This example is intended to show the simple way in which an immersion sleeve as a sleeve closed by a valve after the fluid space can directly or indirectly facilitate the introduction, e.g. B. allows screwing in a measuring device in order to achieve a flushing of the measuring-sensitive part with certainty only when the measuring device is completely tightly connected to the boiler or another fluid container. In this way, a safe measurement is achieved through the direct influence of the fluid, even if you want to use a measuring device afterwards or replace it during operation.