CN107420602A - 通风和/或排气阀 - Google Patents

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Abstract

一种通风和/或排气阀，具有阀壳体(1)、布置在阀壳体中的主阀(15，17)、布置在阀壳体中的辅助阀(21，22)和布置在阀壳体内部的浮子(14)，该主阀用于对连接在阀壳体上的管道快速地通风和排气，该辅助阀用于在运行压力下对管道进行运行排气，通过该浮子根据位于阀壳体中的流体的液位高度既控制主阀又控制辅助阀。通风和/或排气阀根据本发明包括用于检测主阀的位置的阀位置传感器(23)、用于检测在阀壳体的内腔(4)中的湿度和/或压力和/或用于检测温度的至少一个另外的传感器(24)、以及评估单元(28)，该评估单元用于根据通过阀位置传感器和所述至少一个另外的传感器所检测的值来检测通风和/或排气阀的运行状态。

Description

通风和/或排气阀
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的通风和/或排气阀。
背景技术
从文献DE 32 21 377 C1中已知一种通风和排气阀，该通风和排气阀包括布置在阀壳体内部的、用于对管道快速通风和排气的主阀和布置在阀壳体中的、用于运行排气的辅助阀。主阀和辅助阀都通过浮子根据位于阀壳体中的流体的液位高度被致动。
这种类型的通风和排气阀在管道系统中通常定位在管路的高点上，并用于开始运行、运行中的排气和在管道破裂时的安全。在填充管道系统时，例如通过这种阀可以使位于装置中的空气从管道系统中去除。在运行期间通过空气入口或通过溶解在水中的空气的释放而到达管道中并由此可能导致整个管道系统的损坏的空气可以通过这种阀在运行期间排出。此外，例如当由于管道破裂导致水快速流出并由此造成管道内形成负压时，通过这种阀还可以使管道通风。然而，这种通风和排气阀通常具有封闭的构造方式，从而不容易识别其运行状态。
发明内容
本发明的目的是，在所述类型的通风和/或排气阀中实现运行状态的简单的检测。
上述目的通过具有权利要求1的特征的通风和/或排气阀实现。本发明的适宜的改进方案和有利的实施方式是从属权利要求的主题。
根据本发明的通风和/或排气阀具有用于检测负责快速通风和/或排气的主阀的位置的阀位置传感器，或用于检测辅助阀的位置的阀位置传感器。由此例如可以检测到，主阀或辅助阀是否位于打开的或关闭的位置中。此外，根据本发明的通风和/或排气阀还包括至少一个另外的传感器，通过该传感器可以确定在阀壳体的内腔中的压力和/或湿度和/或可以确定温度。该阀位置传感器和至少一个另外的传感器还与评估单元连接，通过该评估单元基于通过阀位置传感器和所述至少一个另外的传感器确定的值可以检测该通风和/或排气阀的运行状态。从所检测到的阀位置和至少一个通过另外的传感器确定的附加的运行参数可以推断出通风和/或排气阀的运行状态或故障。
例如可以根据阀位置传感器的信号和压力传感器、液位高度传感器或者湿度传感器的信号检测出，通风和/或排气阀是否正常地工作，或是否存在故障。通过附加的温度传感器还可以确定，通风和/或排气阀是否结冰。
在评估单元中，由传感器提供的信号通过相应的信号处理逻辑被加工，并被归纳为通风和/或排气阀的确定的运行状态。该评估单元可以包括用于显示运行状态的显示装置。该评估单元还可以具有用于记录通风和/或排气阀的所检测的数据的存储器和用于与外部的评估单元有线连接地或无线地通信的接口。还可以检测有关通风和/或排气阀的操作的其它的信息，并存储在评估单元中并在需要时读取或通过适合的接口传输到计算机上或其它的外部的评估装置上。数据传输可以通过电缆或也可以无线地进行，例如通过USB接口或蓝牙接口。
在一尤其适宜的实施方案中，阀位置传感器被设计为用于检测主阀的阀体相对于阀座的位置。阀位置传感器可以被分配给与阀体连接的导向杆以用于检测该导向杆的位置。在一适宜的实施方案中，阀位置传感器可以被布置在用于轴向引导与阀体连接的导向杆的导向套中。
所述另外的传感器可以适宜地被设计为组合式传感器，用于检测压力和湿度和在可能情况下用于检测温度。也可以设置用于相应的运行参量的单独的传感器。该传感器优选被布置在主阀的阀体的区域中的阀壳体的壳体下部的上部中。传感器可以例如被旋入壳体下部的横向孔中。
阀位置传感器和所述至少一个另外的传感器可以通过导线或通过无线的数据传输与评估单元连接。
在通风和/或排气阀中，主阀和辅助阀可以通过共同的浮子控制。该主阀和辅助阀也可以通过单独的浮子控制。
附图说明
从下面根据附图对优选实施例的说明中得到本发明的其它特征和优点。附图示出：
图1示出在打开位置中的根据本发明的通风和排气阀的截面图；
图2示出在关闭的位置中的图1中示出的通风和排气阀的截面图；和
图3示出在运行排气期间的图1中示出的通风和排气阀的截面图。
附图标记列表：
1 阀壳体
2 壳体下部
3 壳体盖
4 内腔
5 下方的连接法兰
6 上方的连接法兰
7 阀排放口
8 密封件
9 引导或流动体
10 边缘
11 圆柱形部件
12 底部
13 流入开口
14 浮子
15 第一阀体
16 浮子的上方部件
17 阀座
18 导向销
19 导向套
20 螺纹孔
21 排气孔
22 第二阀体
23 阀位置传感器
24 传感器
25 横向孔
26 导线
27 导线
28 评估单元
具体实施方式
在图1中的纵向截面中示出的通风和排气阀包括阀壳体1，该阀壳体在示出的实施形式中由壳体下部2和与该壳体下部旋紧的壳体盖3形成。设计为空心体的并配设有被设计为穿通的空腔的内腔4的空心圆柱体形式的壳体下部2具有：下方的连接法兰5，用于紧固在管道的连接管口上；和上方的连接法兰6，用于紧固壳体盖3。该壳体盖3包括向侧面开放的阀排放口7并可以通过多个在周部上分布的螺纹件紧固在壳体下部2的上方的连接法兰6上。为了将壳体盖3相对于壳体下部2密封，在壳体盖3和壳体下部2的上方的连接法兰6之间嵌入环形的密封件8。
在壳体下部2的内腔4中布置有由薄壁的板件形成的、具有弯曲的上边缘10的引导或流动体9、与壳体下部2的内壁间隔开的圆柱形部件11和具有流入开口13的漏斗形的底部12。通过在壳体下部2的上方的连接法兰6和壳体盖3之间夹紧的边缘10将引导或流动体9保持在壳体下部2中。在引导或流动体9的圆柱形的部件11中轴向可移动地引导浮子14。
通过浮子14致动钟形的第一阀体15，该第一阀体被以在下方的开口位置和上方的关闭位置之间可运动的方式布置在阀壳体1内部的浮子14的修圆的上部16的上面，并在上方的关闭位置中实现贴靠在壳体盖3的下侧上的阀座17上。该钟形的第一阀体15通过向上方伸出的导向销18在布置于壳体盖3中的导向套19内部以轴向可移动的方式被引导。导向套19被旋入壳体盖3的上侧上的螺纹孔20中。通过阀体15和对应的阀座17形成主阀用于，快速地通风和排气。为了更好地密封主阀，如此设计布置在壳体部件2和壳体盖3之间的密封件8，使得阀体15在贴靠在阀座17上时也实现贴靠在环形的密封件8的内侧。
如从图3中得知，导向销18具有相对于钟形的阀体17向下伸出的端部。在导向销18中布置在此弯曲的排气孔21，该排气孔通过其一个端部通向钟形的阀体15的下侧，并通过其另一端部通向在阀体15上方的阀排放口7中。在浮子14的上侧上布置设计为密封盘的第二阀体22，该第二阀体与在导向销18中的排气孔21共同形成辅助阀，用于运行排气。
在阀壳体1上布置有阀位置传感器23，用于检测阀位置。该阀位置传感器23如此设计，使得该传感器检测通过钟形的第一阀体15和阀座17形成的主阀的位置。通过在附图中示出的阀位置传感器23检测钟形的第一阀体15相对于阀座17的位置。在示出的实施方案中，阀位置传感器23被分配给与主阀的钟形的第一阀体15连接的导向杆18，并被布置在旋入壳体盖3的导向套19中。阀位置传感器23可以是与导向杆18共同作用的接触开关或无接触的开关。
在阀壳体1上布置有另一传感器24，用于检测温度以及在壳体下部2的内腔4的内部的压力和湿度。传感器24被布置在主阀的阀体15的区域中的壳体下部2的上部中。在示出的实施方案中，传感器24被设计为组合式传感器并旋入下方的壳体部件2的上方的区域中的横向孔25中。该阀位置传感器23和另外的传感器24通过导线26或27与评估单元28连接。通过评估单元28可以基于由两个传感器23和24确定的值来检测和在可能情况下显示通风和/或排气阀的运行状态。
如果例如阀位置传感器23输出用于主阀的打开位置的信号，而传感器24不检测压力和也不检测湿度，这种情况指出，通风和排气阀位于打开的静止位置中。反之如果阀位置传感器23输出用于主阀的关闭位置的信号，且传感器24用信号通报工作压力和湿度，则这标志着，通风和排气阀关闭。
下面根据图1至图3说明上面描述的通风和排气阀的工作原理。
在排空未示出的管道时——在图1中示出的通风和排气阀连接在该管道上,通风和排气阀的阀壳体1中的流体液面下降，其中浮子14和钟形的阀体15由于其自身重量运动到在图1中示出的下方的静止位置中。在该静止位置中，主阀15、17完全打开，从而空气通过打开的主阀15、17流入阀壳体1的下方的壳体部件2中，并可以对管道通风。在这个位置中，通过阀位置传感器23输出用于主阀的打开位置的信号，而传感器24不检测压力也不检测湿度。这种情况指出，通风和排气阀位于打开位置中。
如果管道再次被填充流体，则位于管道中的空气通过打开的主阀15、17首先流入阀排放口7中并从那里流到外界。浮子14和设计为钟形阀体的第一阀体15在此通过结构设计未受到流出的空气的冲刷。通过打开的主阀15、17实现了用于排出高的空气量的优化的流动引导。
如果管道被完全地排气，则壳体1中的水平面提高，其中浮子14通过流入的流体被抬高，则到达在图2中示出的关闭位置，并在此将主阀的阀体15也压到关闭位置中。在这个位置中通过阀位置传感器23输出用于主阀15、17的关闭位置的信号，而传感器24检测工作压力和湿度。
通过在运行期间聚集在壳体1中的空气使流体液面下降。由此浮子14也下降并通过第二阀体22开启排气孔21。随后空气可以为了使管道排气而以高速在全运行压力下流出。同时流体再次补充流入，从而浮子14再次获得浮力，并且排气孔21通过阀体22再次关闭。在这个过程期间，主阀的阀体15由于内部压力而保持在关闭位置中。在运行排气中，通过阀位置传感器23输出用于主阀15、17的关闭位置的信号，而传感器24检测工作压力，但不检测湿度。这种情况指出，通风和排气阀位于运行排气模式中。结合阀位置传感器23测量传感器24的湿度信号的停止时间可以说明如下情况，在工作压力下是否有足够的空气从通风和排气阀中排出。
也可以在可能情况下根据传感器23和24的确定的信号组合确定运行故障。如果例如阀位置传感器23输出用于主阀15、17的打开位置的信号，并且传感器24不检测压力，但是检测湿度，则这种情况指出，通风和排气阀未关闭。反之如果阀位置传感器23输出用于主阀15、17的关闭位置的信号，并且传感器24不检测压力和湿度，则这种情况指出，通风和排气阀没有打开。用于基于上述传感器系统确定不同的运行状态的处理单元28的信号处理逻辑的示例在下面的表中示出。
运行状态 阀位置 压力 湿度 温度
阀在静止位置中 打开 无压力 无信号 >0℃
阀关闭 关闭 示出工作压力 信号 >0℃
阀未关闭 打开 无压力 信号 >0℃
阀未打开 关闭 无压力 无信号 >0℃
运行排气不工作 关闭 示出工作压力 时间测量无信号 >0℃
临界高点 打开 示出工作压力 信号 >0℃
运行排气工作 关闭 示出工作压力 无信号 >0℃
阀结冰 打开/关闭 无压力/工作压力 信号 <0℃
在这个表中可以看到，借助于上述的传感器系统可以获得有关通风和排气阀的运行状态的总括图表。
本发明不局限于上述的通风和排气阀。该传感器系统也可以用在其它的构造形式的通风和排气阀中或如下的阀中，这些阀仅作为通风阀或排气阀使用。

Claims (10)

1.一种通风和/或排气阀，具有阀壳体(1)、布置在阀壳体(1)中的主阀(15，17)、布置在阀壳体(1)中的辅助阀(21，22)和布置在阀壳体(1)内部的浮子(14)，该主阀用于对连接在阀壳体(1)上的管道快速地通风和排气，该辅助阀用于在运行压力下对管道进行运行排气，通过该浮子根据位于阀壳体(1)中的流体的液位高度控制主阀(15，17)或既控制主阀(15，17)又控制辅助阀(21，22)，其特征在于，用于检测主阀(15，17)或辅助阀(21，22)的位置的阀位置传感器(23)、用于检测在阀壳体(1)的内腔(4)中的湿度和/或压力和/或用于检测温度的至少一个另外的传感器(24)，以及评估单元(28)，该评估单元用于根据通过阀位置传感器(23)和所述至少一个另外的传感器(24)所检测的值来检测通风和/或排气阀的运行状态。
2.根据权利要求1所述的通风和/或排气阀，其特征在于，阀位置传感器(23)被设计为用于检测主阀的阀体(15)相对于阀座(17)的位置。
3.根据权利要求2所述的通风和/或排气阀，其特征在于，阀位置传感器(23)被分配给与阀体(15)连接的导向杆(18)以用于检测该导向杆的位置。
4.根据权利要求3所述的通风和/或排气阀，其特征在于，阀位置传感器(23)被布置在用于轴向引导与阀体(15)连接的导向杆(18)的导向套(19)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通风和/或排气阀，其特征在于，传感器(24)被设计为用于检测压力和湿度的组合式传感器。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的通风和/或排气阀，其特征在于，传感器(24)被布置在主阀(15，17)的阀体(15)的区域中的阀壳体(1)的壳体下部(2)的上部中。
7.根据权利要求6所述的通风和/或排气阀，其特征在于，传感器(24)被旋入壳体下部(2)的横向孔(25)中。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的通风和/或排气阀，其特征在于，主阀(15，17)的阀体(15)被设计为钟形阀体，用于贴靠在布置于壳体盖(3)的下侧上的阀座(17)上。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的通风和/或排气阀，其特征在于，辅助阀(21，22)通过导向杆(18)中的排气孔(21)和在浮子(14)的上侧的阀体(22)形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的通风和/或排气阀，其特征在于，阀位置传感器(23)和所述至少一个另外的传感器(24)通过导线(26，27)或通过无线的数据传输与评估单元(28)连接。
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