DE10019991C2 - Vorrichtung zum dichten Ein- und Herausführen eines Messwertgebers in ein bzw. aus einem Fluid in einem Rohr - Google Patents
Vorrichtung zum dichten Ein- und Herausführen eines Messwertgebers in ein bzw. aus einem Fluid in einem RohrInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
dichten Ein- und Herausführen eines Meßwertgebers in
ein bzw. aus einem Fluid in einem Rohr, mit einer Buch
se, die einen ersten Endabschnitt aufweist, der abge
dichtet in eine Bohrung des Rohrs bis in das Fluid im
Rohr einführbar und mit einem ersten Anschlag zur Ein
führungsbegrenzung versehen ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem deutschen Ge
brauchsmuster DE 295 05 320 U1 bekannt. Bei dieser Vorrich
tung ist die Bohrung in einem Rohrstück ausgebildet,
das koaxial zwischen zwei angrenzenden Abschnitten des
Rohres eingebaut ist. Das Rohrstück bildet zugleich das
Gehäuse eines Absperrventils in Form eines Kugelven
tils, das der Absperrung und Freigabe des Durchflusses
des Fluids durch das Rohr und der Ausbildung eines ab
geschlossenen Hohlraums im Sperrzustand dient. Um den
Meßwertgeber auszuwechseln oder zu warten, muß die
Buchse zusammen mit dem Meßwertgeber aus dem Rohrstück
ausgebaut werden. Hierbei kann auch im Sperrzustand des
Kugelventils das im Hohlraum der Hohlkugel des Kugel
ventils vorhandene Fluid durch die Bohrung austreten.
Dies ist unerwünscht, insbesondere bei umweltschädli
chen Fluiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung der eingangs genannten Art anzugeben, die es er
möglicht, den Meßwertgeber auszuwechseln, ohne daß das
durch das Rohr geleitete Fluid austritt, aber stets ei
ne definierte und reproduzierbare Einbaulage gewährlei
stet.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
daß in der Buchse eine Hülse axial über einen begrenz
ten Verstellweg verschiebbar gelagert ist, daß die
Buchse einen zweiten mit Außengewinde versehenen Endab
schnitt aufweist, der mit dem Innengewinde einer Mutter
zusammenwirkt, daß die Mutter mit einem aus dem zweiten
Endabschnitt der Buchse abgedichtet herausragenden er
sten Endabschnitt der Hülse in Mitnahmeverbindung
steht, daß ein zweiter Endabschnitt der Hülse, wenn
sich die Hülse am einen Ende ihres Verstellwegs befin
det, aus dem ersten Endabschnitt der Buchse herausragt
und, wenn sich die Hülse am anderen Ende ihres Ver
stellwegs befindet, innerhalb der Buchse liegt, daß der
zweite Endabschnitt der Hülse mit radial fluchtenden
Öffnungen für einen weitgehend ungehinderten Durchgang
des Fluids versehen und an seinem freien Ende geschlos
sen ist, daß der zweite Endabschnitt der Hülse, wenn
sich die Hülse am anderen Ende ihres Verstellwegs be
findet, zwischen dem freien Ende des zweiten Endab
schnitts der Hülse und den Öffnungen gegen die Buchse
abgedichtet ist und daß der Meßwertgeber einen zylin
drischen Körper mit einem Meßkopf an einem Ende auf
weist und in die Hülse axial und gegen die Hülse abge
dichtet bis in eine Endlage relativ zur Hülse einführ
bar ist, in der der Meßkopf in Höhe der Öffnungen liegt
und in der der Meßwertgeber in Mitnahmeverbindung mit
der Hülse bringbar ist.
Bei dieser Ausbildung wird die Buchse in die Bohrung
eingeführt, während die Hülse innerhalb der Buchse eine
zurückgezogene Lage einnimmt, in der die Öffnungen in
der Hülse durch die Buchse abgedeckt und geschlossen
sind. Danach oder vorher wird der Meßwertgeber in die
Hülse so weit eingeführt, bis sein Meßkopf in Höhe der
Öffnungen der Hülse liegt. Anschließend wird die Mutter
in eine Richtung gedreht, in der sie die Hülse aus der
Buchse herausschiebt, bis die Öffnungen der Hülse am
einen Ende ihres Verstellwegs innerhalb des Rohres oder
Rohrstücks liegen. Gleichzeitig wird der Meßwertgeber
ebenfalls vorgeschoben, bis sein Meßkopf in Höhe der
Öffnungen der Hülse liegt. Um den Meßwertgeber auszu
wechseln oder zu warten, wird die Mutter in entgegenge
setzter Richtung unter Mitnahme der Hülse bis zum ande
ren Ende des Verstellwegs gedreht, in der die Öffnungen
der Hülse durch die Buchse überdeckt und abgedichtet
sind. In dieser Lage der Hülse kann dann der Meßwertge
ber aus der Hülse entfernt werden, ohne daß das Fluid
aus dem Rohr oder Rohrstück austreten kann. Ein anderer
Meßwertgeber oder der gewartete Meßwertgeber kann dann
wieder in dieser anderen Endlage in die Hülse einge
führt werden. Anschließend kann die Hülse wiederum
durch Drehung der Mutter in das Rohr oder Rohrstück
vorgeschoben werden, bis ihre Öffnungen innerhalb des
Rohres oder Rohrstücks liegen. Gleichzeitig wird dann
der Meßwertgeber vorgeschoben, so daß sein Meßkopf mit
den Öffnungen in der Hülse fluchtet.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß innerhalb der Mut
ter ein Bolzen angeordnet ist, der mit seinem einen En
de mit der Hülse in Mitnahmeverbindung steht, mit sei
nem mittleren Abschnitt in einer axialen Nut eines am
zweiten Endabschnitt der Buchse ausgebildeten zweiten
Anschlags, der das Außengewinde des zweiten Endab
schnitts der Buchse aufweist, verschiebbar gelagert
ist, und daß der Verstellweg der Hülse durch den zwei
ten Anschlag begrenzt ist. Dieser Bolzen und die Art
seiner Lagerung sowie der zweite Anschlag ergeben einen
einfachen Aufbau der Vorrichtung, um zum einen eine de
finierte relative Drehwinkellage von Buchse und Hülse
sicherzustellen und zum anderen den Verstellweg der
Hülse in beiden Richtungen zu begrenzen.
Hierbei ist es günstig, wenn der Bolzen an seinem ande
ren Ende mit einem Kopf versehen ist, der zwischen den
beiden Anschlägen liegt und dessen Durchmesser größer
als die Weite der Nut ist. Der Bolzen bewirkt hierbei
gleichzeitig die Begrenzung des Verstellwegs der Hülse
in der einen Richtung durch Anlage am zweiten Anschlag.
Eine einfache Ausbildung der Mitnahmeverbindung von
Mutter und Hülse kann darin bestehen, daß die Mitnahme
verbindung zwei die Hülse unverschiebbar umgebende Rin
ge aufweist, zwischen denen ein radial nach innen ra
gender, mit der Mutter verbundener Vorsprung eingreift.
Hierbei kann der Bolzen an seinem einen Ende einen
zweiten Kopf aufweisen, der zwischen dem auf seiten der
Buchse liegenden Ring und dem als Flansch ausgebildeten
Vorsprung der Mutter eingreift. Die Mutter bildet hier
bei eine Überwurfmutter, die mit ihrem Flansch gleich
zeitig den zweiten Kopf des Bolzens arretiert.
Der mittlere Abschnitt des Bolzens kann dann in einer
axialen Nut des auf seiten der Buchse liegenden Rings
liegen. Dadurch ergibt sich auf einfache Weise eine
axiale Führung des Bolzens.
Sodann kann dafür gesorgt sein, daß der Körper des
Meßwertgebers mit einem Flansch versehen ist, der in
der Endlage der Einführung des Meßwertgebers in die
Hülse durch eine Schraubverbindung am freien Ende des
ersten Endabschnitts der Hülse anliegend gehalten ist.
Eine einfache Ausgestaltung kann darin bestehen, daß
die Schraubverbindung durch eine den Flansch des Meß
wertgeber-Körpers übergreifende und auf den ersten En
dabschnitt der Hülse geschraubte Überwurfmutter bewirkt
ist. Diese Überwurfmutter bewirkt eine formschlüssige
Verbindung zwischen der Hülse und dem Meßwertgeber, so
daß er bei der Verstellung der Hülse in der einen oder
anderen Richtung mitgenommen wird.
Sodann ist vorteilhaft, wenn der erste Endabschnitt der
Buchse mit einem Außengewinde versehen und die Bohrung
eine Gewindebohrung ist, in die das Außengewinde ein
schraubbar ist. Dies ermöglicht ein einfaches Auswech
seln der Vorrichtung.
Der erste Anschlag kann ein am Umfang mehrkantiger Bund
sein. Dies erleichtert das Einschrauben der Buchse in
die Gewindebohrung des Rohres oder Rohrstücks unter Zu
hilfenahme eines Maulschlüssels, der auf den Anschlag
bund aufgesetzt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung kann
darin bestehen, daß sie ein Rohrstück aufweist, in dem
die Gewindebohrung ausgebildet ist und das koaxial zwi
schen zwei Abschnitten des Rohres eingebaut wird und
einen vorbestimmten Durchtrittsquerschnitt aufweist.
Dieses Rohrstück ermöglicht eine genaue Messung des
Durchflusses durch das Rohr im Bereich des Rohrstücks,
unabhängig von dem Innendurchmesser der angrenzenden
Abschnitte des Rohres, wobei der Meßwertgeber die Strö
mungsgeschwindigkeit messen kann und aus dieser und dem
vorbestimmten Durchtrittsquerschnitt des Rohrstücks ein
Meßsignal erzeugt, das ein Maß für den Durchfluß dar
stellt.
Alternativ kann dafür gesorgt sein, daß das Rohrstück
das Gehäuse eines der Absperrung und Freigabe des
Durchflusses des Fluids durch das Rohr und der Ausbil
dung eines abgeschlossenen Hohlraums im Sperrzustand
dienenden Kugelventils bildet, dessen Hohlkugel im
Sperrzustand zusammen mit dem Rohrstück den Hohlraum
begrenzt und zur Gewindebohrung hin und quer dazu offen
ist. Bei dieser Anwendung kann weiterhin im gesperrten
oder geöffneten Zustand des Sperrventils gemessen oder
der Meßwertgeber ausgewechselt werden. Wenn das Sperr
ventil in seinem Gehäuse, wie bisher, weitere Gewinde
bohrungen für den Anschluß anderer Meßwertgeber auf
weist, kann nach dem Ausbau dieser weiteren Meßwertge
ber bei geschlossenem Ventil der zuerst genannte Meß
wertgeber geprüft und durch Einleitung einer Spülflüs
sigkeit durch die weiteren Gewindebohrungen hindurch
der erste Meßwertgeber gereinigt werden, während das
Sperrventil den geschlossenen Zustand einnimmt, ohne
daß die Reinigungsflüssigkeit in das normalerweise
durch das Rohr strömende Fluid gelangt.
Eine weitere alternative Weiterbildung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung besteht vorzugsweise darin, daß die
eine von zwei übereinanderliegend verbundenen Platten,
die je eine zur anderen koaxiale Durchgangsöffnung auf
weisen, am Umfang des Rohres dicht anliegend so befe
stigt ist, daß zwischen den Platten eine Scheibe um ei
ne zu den Durchgangsöffnungen exzentrische Achse in ei
ne die Durchgangsöffnungen sperrende Lage drehbar und
gegen die Platten abgedichtet gelagert ist, daß die
Scheibe mit den Durchgangsöffnungen zur Deckung bring
bar ist, und daß koaxial zur Durchgangsöffnung der dem
Rohr abgekehrten anderen Platte ein die Gewindebohrung
aufweisender Stutzen angeformt ist, in den der erste
Endabschnitt der Buchse mit seinem Außengewinde abge
dichtet einschraubbar ist. Bei dieser Ausbildung ist es
möglich, in einer Drehwinkelstellung der Scheibe, in
der ihr Loch mit den Durchgangsöffnungen der Platten
fluchtet, ein Bohrwerkzeug in den Stutzen abgedichtet
einzuschrauben, so daß der Bohrer mit Spiel in den
Stutzen ragt, und durch Vorschieben und Drehen des Boh
rers ein Loch in das Rohr zu Bohren, während weiterhin
das Fluid durch das Rohr strömt. Das Bohren des Loches
erfordert mithin keine Unterbrechung des Fluidstroms im
Rohr und keine Betriebsunterbrechung einer mit dem
Fluid durch das Rohr hindurch versorgten Anlage, z. B.
einer mit Wasser oder Luft gekühlten Anlage. Nach dem
Bohren des Loches wird der Bohrer nur so weit innerhalb
des Stutzens zurückgezogen, bis er außerhalb der Durch
gangsöffnungen der Platten liegt, während das Bohrwerk
zeug weiterhin den Stutzen dicht verschließt. Danach
wird die Scheibe in eine Drehwinkellage gedreht, in der
ihr Loch radial außerhalb der Durchgangsöffnungen liegt
und die Scheibe die Durchgangsöffnungen verschließt. In
dieser Schließlage der Scheibe kann das Bohrwerkzeug
aus dem Stutzen geschraubt und statt dessen die Buchse
abgedichtet in den Stutzen eingeschraubt werden. Danach
wird die Scheibe wieder in die Öffnungslage gedreht, in
der ihr Loch mit den Durchgangsöffnungen und dem in das
Rohr gebohrten Loch fluchtet. In dieser Öffnungslage
kann die Hülse zusammen mit dem Meßwertgeber mittels
der Mutter durch die Durchgangsöffnungen und Löcher
hindurch bis in das Rohr eingeführt werden, ohne die
Fluidströmung im Rohr zu unterbrechen. Wenn der Meß
wertgeber ausgewechselt oder gewartet werden soll, kann
er, wie bisher nach dem zurückziehen der Hülse in die
Buchse, aus der Hülse entfernt und umgekehrt wieder in
diese eingeführt werden, ohne den Fluidstrom zu unter
brechen. Alternativ kann auch die Buchse mitsamt Meß
wertgeber ausgewechselt werden, nachdem sie so weit in
den Stutzen zurückgeschraubt wurde, daß die Scheibe in
ihre Schließlage gedreht werden kann. Auch hierbei
braucht der Fluidstrom im Rohr nicht unterbrochen zu
werden, da das Fluid in der Schließlage der Scheibe
weiterhin nicht durch das Loch des Rohres und durch die
Durchgangsöffnungen der Platten austreten kann.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die am Rohr anlie
gende Platte in ihrer dem Rohr zugekehrten Seite eine
teilzylindrische Aussparung mit einem dem Krümmungsra
dius des Rohrumfangs angepaßten Krümmungsradius auf
weist und zwei Ränder dieser Platte durch ein spannba
res Metallband, das an der den Platten abgekehrten Sei
te des Rohres anliegt, verbunden sind. Dies ergibt eine
einfache Art der Befestigung der Platten mit der
Scheibe am Rohr.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste
hend anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Ausführungsbei
spiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
dichten Ein- und Herausführen eines Meßwert
gebers in ein bzw. aus einem Fluid in einem
Rohr oder Rohrstück mit eingesetztem Meßwert
geber in dessen Betriebslage,
Fig. 2 einen Axialschnitt der Vorrichtung nach Fig.
1 in einer um 90° um ihre Längsachse gedreh
ten Lage,
Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 in der gleichen
Drehwinkellage, in der sie in Fig. 2 darge
stellt ist, jedoch in einer zurückgezogenen
Lage des Meßwertgebers, in der er nicht in
das Rohr oder Rohrstück ragt und gegenüber
einem durch das Rohr oder Rohrstück strömen
den Fluid abgedichtet ist, so daß er aus der
Vorrichtung entfernt werden kann, ohne daß
das Fluid austritt,
Vorrichtung entfernt werden kann, ohne daß
das Fluid austritt,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung
nach Fig. 1 in der Betriebslage des Meßwert
gebers,
Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung
einer Anordnung, bei der die Vorrichtung nach
Fig. 1 in einem Rohrstück eingesetzt wird,
das zwischen zwei Abschnitten eines längeren
Rohres dicht befestigt wird,
Fig. 6 eine Schnittansicht der zusammengebauten An
ordnung nach Fig. 5 in vergrößertem Maßstab,
bei der die Vorrichtung nach Fig. 1 in das
Rohrstück nach Fig. 5 eingesetzt ist, und
sich der Meßwertgeber in der Betriebslage be
findet,
Fig. 7 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Kombination
mit einem das Gehäuse eines Absperrventils
bildenden Rohrstück, das koaxial in zwei Ab
schnitte eines Rohres eingebaut wird, wobei
sich der Meßwertgeber in der Betriebslage be
findet,
Fig. 8 eine um 90° gegenüber Fig. 7 gedrehte Ansicht
der Anordnung nach Fig. 7, wobei der Meßwert
geber die zurückgezogene Lage nach Fig. 3
einnimmt,
Fig. 9 einen Schnitt eines Teils der Vorrichtung
nach Fig. 1 in Kombination mit einer Einrich
tung zum abgedichteten Anschließen und Aus
wechseln der Vorrichtung, einschließlich des
Meßwertgebers in der Betriebslage und
Fig. 10 eine weitere Ansicht der Anordnung nach
Fig. 9 in einer gegenüber dieser um 90° ge
drehten Lage.
Nachstehend wird zunächst die Vorrichtung 1 nach den
Fig. 1 bis 4 näher beschrieben. Die Vorrichtung 1 dient
allein oder zusammen mit einem weiteren Teil oder einer
weiteren Einrichtung zum dichten Ein- und Herausführen
eines Meßwertgebers 2 in ein bzw. aus einem Fluid in
einem in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellten Rohr oder
Rohrstück. Die Einführung erfolgt zur Durchflußmessung
bis in eine vorbestimmte Tiefe (Axiallage) und in einer
Drehwinkellage, wie es insbesondere für einen Durch
fluß-Meßwertgeber erforderlich ist, der nach dem kalo
rimetrischen Meßprinzip, wie der dargestellte, arbei
tet.
Die Vorrichtung 1 enthält eine Buchse 3. Die Buchse 3
hat einen ersten Endabschnitt 4 mit einem Außengewinde
5. Der Endabschnitt 4 ist mittels des Gewindes 5 in ei
ne in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellte Gewindeboh
rung eines Rohrstücks zwischen Abschnitten eines Rohres
oder in eine am Rohr befestige Anschlußeinheit abge
dichtet bis in das Fluid einschraubbar. Auf das Rohr
stück und die Anschlußeinheit wird anhand der weiteren
Figuren noch näher eingegangen. Die Buchse 3 ist mit
einem ersten als Bund ausgebildeten Anschlag 6 zur Ein
schraubbegrenzung versehen, der außen mit einem Mehr
kant zum Aufsetzen eines Maulschlüssels versehen ist.
Innerhalb der Buchse 3 ist eine Hülse 7 axial über ei
nen begrenzten Verstellweg verschiebbar gelagert. Ein
zweiter Endabschnitt 8 der Buchse 3 ist ebenfalls mit
einem Außengewinde 9 versehen, das mit dem Innengewinde
10 einer Mutter 11, hier einer Überwurfmutter, zusam
menwirkt. Die Mutter 11 steht mit einem aus dem zweiten
Endabschnitt 8 der Buchse 3 abgedichtet herausragenden
ersten Endabschnitt 12 der Hülse 7 in Mitnahmeverbin
dung. Ein zweiter Endabschnitt 13 der Hülse 7 ragt an
einem Ende ihres Verstellwegs aus dem ersten Endab
schnitt 4 der Buchse 3
heraus, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, und
liegt am anderen Ende ihres Verstellwegs innerhalb der
Buchse 3, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der zweite
Endabschnitt 13 der Hülse 7 ist mit radial fluchtenden
Öffnungen 14 für den weitgehend ungehinderten Durchgang
des Fluids versehen, dessen Strömungsrichtung in Fig. 1
durch Pfeile dargestellt ist, und am freien Ende ge
schlossen. Der zweite Endabschnitt 13 der Hülse 7 ist
am anderen Ende ihres Verstellwegs zwischen dem freien
Ende und den Öffnungen 14 mittels eines Dichtrings 15
gegen die Buchse 3 abgedichtet, wie insbesondere Fig. 3
zeigt.
Der Meßwertgeber 2 hat einen zylindrischen Körper 16
mit einem Meßkopf 17 an seinem einen Ende. Der Meßwert
geber 2 ist axial in die Hülse 7 bis in die dargestell
te Endlage eingeführt, in der der Meßkopf 17 in Höhe
der Öffnungen 14 liegt. Zusätzlich ist der Körper 16
des Meßwertgebers 2 durch Dichtringe 18 und 19 gegen
die Hülse 7 abgedichtet. Die Hülse 7 ist ihrerseits
durch einen Dichtring 20 gegen die Buchse 3 abgedich
tet. Der Körper 16 des Meßwertgebers 2 hat in der Nähe
seines einen, aus der Hülse 7 herausragenden Endes ei
nen umlaufenden Flansch oder Bund 21, der bei Einfüh
rung des Meßwertgebers 2 in die Hülse 7 an dem freien
Ende des aus der Buchse 3 herausragenden Endabschnitts
12 anschlägt und damit die Endlage des Meßwertgebers 2
in der Hülse 7 bestimmt. In dieser Endlage ist der Meß
wertgeber 2 durch eine Überwurfmutter 22 gesichert, die
auf ein weiteres Gewinde 23 der Hülse 7 auf ihrem frei
en Endabschnitt 12 aufgeschraubt ist. Die Drehwinkella
ge des Meßwertgebers 2 nach Einführung in das Rohr oder
Rohrstück wird durch sich diametral in bezug auf die
Längsachse des Meßwertgebers bzw. der Hülse 7 gegen
überliegende Zapfen 24 bestimmt, die jeweils in eine
von zwei sich diametral gegenüberliegenden axialen Nuten
25 im Bund 21 und im freien Ende des Endabschnitts
12 der Hülse 7 eingreifen.
Anstelle des Gewindes 23 kann die Hülse 7 mit einem
Flansch versehen sein, der anstelle der Überwurfmutter
22 durch Schrauben mit dem dann mit größerem Durchmes
ser ausgebildeten Flansch 21 verbunden ist.
Der Verstellweg der Hülse 7 ist durch einen Bolzen 26
begrenzt, der mit seinem einen Ende mit der Hülse 7 in
Mitnahmeverbindung steht. Mit seinem mittleren Ab
schnitt 27 ist der Bolzen 26 in einer axialen Nut 28
eines den zweiten Endabschnitt 8 der Buchse 3 umgeben
den zweiten als Bund ausgebildeten Anschlags 29, der
das Außengewinde 9 des zweiten Endabschnitts 8 der
Buchse 3 aufweist, verschiebbar gelagert. An seinem an
deren Ende ist der Bolzen 26 mit einem Kopf 30 verse
hen, der zwischen den beiden Anschlägen 6 und 29 liegt
und dessen Durchmesser größer als die Weite der Nut 28
ist. Die Mitnahmeverbindung von Mutter 11 und Hülse 7
weist zwei die Hülse 7 unverschiebbar umgebende Ringe
31 und 32 auf, zwischen denen ein radial nach innen ra
gender, mit der Mutter 11 verbundener Vorsprung 33 ein
greift.
Der Bolzen 26 hat an seinem einen Ende einen zweiten
Kopf 34, der zwischen dem auf seiten der Buchse 3 lie
genden Ring 31 und dem als Flansch ausgebildeten Vor
sprung 33 der Mutter 11 eingreift. Der mittlere Ab
schnitt 27 liegt in einer axialen Nut 35 des auf seiten
der Buchse 3 liegenden Rings 31.
Statt den Bolzen 26 mit dem Kopf 30 zu versehen, kann
durch eine radiale Gewindebohrung in dem den größten
Innendurchmesser aufweisenden Ende der Mutter 11 eine
Schraube bis zwischen die Anschläge 6 und 29 einge
schraubt sein, die durch Anschlagen am Anschlag 29 den
Verstellweg der Buchse 3 und der Hülse 7 relativ zuein
ander begrenzt.
Der als Bund ausgebildete erste Anschlag 6 ist am Um
fang mehrkantig ausgebildet, um die Buchse mittels ei
nes Maulschlüssels leichter in eine Gewindebohrung
schrauben zu können.
Die Ringe 31 und 32 sind axial durch Gewindestifte 36
und 37 gesichert, die durch radiale Gewindebohrungen in
den Ringen 31 und 32 hindurch in Ringnuten 38 und 39 am
Umfang des Endabschnitts 12 der Hülse 7 eingreifen.
Ein in der Endlage des in die Hülse 7 eingeführten Meß
wertgebers 2 weiterhin aus der Hülse 7 herausragender
Endabschnitt ist z. B. als Stecker 40 für den Anschluß
an eine Meßwertauswerteeinrichtung und Anzeigeeinrich
tung ausgebildet.
Nach den Fig. 5 und 6 ist die in den Fig. 1 bis 4 dar
gestellte Vorrichtung 1 mit dem Außengewinde 5 des En
dabschnitts 4 der Buchse 3 in eine Gewindebohrung 41 in
einem Rohrstück 42 eingeschraubt, das koaxial zwischen
zwei getrennten Abschnitten 43, 44 eines Rohres einge
baut ist. Zu diesem Zweck sind die Enden der Abschnitte
43, 44 jeweils mit einem Flansch 45 versehen, der über
seinen Umfang verteilte Bohrungen 46 zur Durchführung
von Verbindungsschrauben 47, von denen nur eine darge
stellt ist, versehen ist. Die Sicherung der Verbin
dungsschrauben 47 erfolgt durch Muttern 48 und Unter
legscheiben 49. Die Flansche 45 sind gegen das Rohr
stück 42 durch flache Dichtringe 50 oder O-Ringe abge
dichtet, die in eine passende (nicht dargestellte)
Ringnut eingelegt sein können. Sie können sich dann
nicht radial relativ zur Bohrung 54 des Rohrstückes 42
verschieben und ermöglichen dadurch einen stufenlosen,
die Strömung nicht behindernden Übergang zwischen der
Bohrung 54 des Rohrstücks 42 und den Bohrungen der
Flansche 45. Das Rohrstück 42 hat einen vorbestimmten
Durchtrittsquerschnitt. Durch den Einbau der Vorrich
tung 1 in ein solches Rohrstück zwischen zwei getrennte
Abschnitte, wie die Abschnitte 43, 44, eines Rohres,
statt die Vorrichtung 1 unmittelbar in ein einteiliges
Rohr einzubauen, wird erreicht, daß unabhängig von un
terschiedlichen Innendurchmessern des Rohres stets ein
definierter Durchtrittsquerschnitt für den Durchtritt
eines Fluids vorliegt, dessen Durchfluß durch das Rohr
mittels eines Meßwertgebers 2 gemessen werden soll, der
als Maß für den Durchfluß lediglich die Strömungsge
schwindigkeit des durch das Rohr strömenden Fluids
mißt. Der Durchfluß ergibt sich dann aus dem Produkt
von Durchtrittsquerschnitt und Strömungsgeschwindig
keit.
Um die Vorrichtung 1 gegen das Rohrstück 2 abzudichten,
wird zwischen dem Anschlagbund 6 und einer Abflachung
51 des Rohrstücks 42 ein Dichtring 52, z. B. ein O-Ring,
angeordnet. Dieser Dichtring 52 kann in einer Ringnut
53 am Umfang der Gewindebohrung 41 angeordnet sein.
Um den Meßwertgeber 2 auszubauen, sei es, um ihn auszu
wechseln oder um ihn zu reinigen, wird zunächst die
Mutter 11 auf dem Gewinde 9 so weit nach oben und dabei
die Hülse 7 über den Vorsprung 33, den Ring 32, den Ge
windestift 37 und die Nut 39 so weit mitgenommen, bis
der Kopf 30 des Bolzens 26 am Endanschlag 29 anschlägt.
In dieser Lage liegt der Endabschnitt 13 der Hülse 7
vollständige innerhalb der Buchse 3, wie es in Fig. 3
dargestellt ist. Ferner ist die Hülse 7 in dieser Lage
durch den Dichtring 15 gegen die Buchse 3 abgedichtet.
Gleichzeitig bleibt auch die Bohrung 54 des Rohrstücks
42 nach außen abgedichtet, so daß das Fluid nicht aus
dem Inneren des Rohres bzw. des Rohrstücks 42 über die
Gewindebohrung 41 austreten kann. Danach ist es möglich,
die Überwurfmutter 22 von der Hülse 7 abzuschrau
ben und den Meßwertgeber 2 aus der Hülse 7 herauszuzie
hen. In umgekehrter Weise kann dann ein anderer oder
derselbe Meßwertgeber 2 wieder in die Hülse 7 einge
führt und durch Zurückdrehen der Mutter 11 die Hülse 7
zusammen mit dem Meßwertgeber 2 nach dem Aufschrauben
der Überwurfmutter 22 bis zum Anschlagen des Kopfes 30
des Bolzens 26 am Anschlag 6 und/oder des Rings 31 am
Anschlag 29 in die in den Fig. 1, 2 und 6 dargestellte
Lage vorgeschoben werden, in der das Fluid durch die
Öffnungen 14 am Meßkopf 17 vorbeiströmen kann, um die
Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Durchfluß zu messen.
Auch bei dieser Einführung des Meßwertgebers 2 in das
Fluid kann das Fluid nicht durch die Gewindebohrung 41
des Rohrstücks 42 austreten.
Alternativ können das Gewinde der Bohrung 41 und das
Gewinde 5 der Buchse 3 bei dem Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 5 und 6 entfallen und die Buchse 3 am Rand der
Bohrung 41 oder einem die Bohrung verlängernden An
schlußstutzen angeschweißt werden, wobei dann bei einem
Defekt der Vorrichtung 1 oder einer Vorrichtung 1 mit
einem anderen Meßwertgeber die Vorrichtung 1 mitsamt
dem Rohrstück 42 ausgewechselt werden kann.
Ferner kann das Rohrstück 42 auch mit weiteren über
seinen Umfang verteilten radialen Bohrungen oder an
solchen Bohrungen angeschweißten Anschlußstutzen mit
Gewinde versehen sein, an denen mehrere Vorrichtungen 1
mit gleichen oder verschiedenen Meßwertgebern ange
schlossen werden können. Die nicht benötigten Bohrungen
oder Anschlußstutzen können mittels Stopfen verschlos
sen sein.
Nach den Fig. 7 und 8 bildet ein Rohrstück 55, das
ebenso wie das Rohrstück 42 nach den Fig. 5 und 6 zwi
schen den Abschnitten 43 und 44 eines Rohres eingebaut
werden kann oder mit Gewindeanschlüssen für ebenfalls
mit Gewinde versehene Endabschnitte eines Rohres verse
hen ist, das Gehäuse eines der Absperrung und Freigabe
des Durchflusses des Fluids durch das Rohr und der Aus
bildung eines abgeschlossenen Hohlraums 56 im Sperrzu
stand dienenden Kugelventils. Die Hohlkugel 57 des Ku
gelventils begrenzt im Sperrzustand zusammen mit dem
Rohrstück 55 den Hohlraum 56 und ist zu einer im Rohr
stück 55 ausgebildeten Gewindebohrung 58 hin und quer
dazu offen.
Das Rohrstück 55 hat einen äußeren im wesentlichen zy
lindrischen Gehäuseteil 59, darin eingesetzte Gleitrin
ge 60 aus Kunststoff, wie PTFE, deren kugelkalottenför
mige Innenflächen 61 den Ventilsitz für die das Ventil
verschlußstück bildende Hohlkugel 57 bilden. Zur Absi
cherung der Gleitringe 60 enthält das Rohrstück 55 Si
cherungsringe 62, die Außengewinde aufweisen und in
koaxiale Gewindebohrungen 63 des Gehäuseteils 59 ge
schraubt sind. Die Gleitringe 60 sind axial getrennt,
können jedoch auch einteilig ausgebildet sein. Statt
aus Kunststoff können sie ferner aus Metall bestehen.
Die das Ventilverschlußstück bildende Hohlkugel 57 hat
einen Durchflußkanal 64, der sich an die Öffnungen 65
der Sicherungsringe 62 anschließt. Die Öffnungen 65 ha
ben einen vorbestimmten Durchflußquerschnitt für den
Durchfluß des Fluids, und zwar aus den gleichen Gründen
wie das Rohrstück 42 nach den Fig. 5 und 6. Der Durch
flußkanal 64 ist durch Seitenwände 66, einen die Sei
tenwände 66 verbindenden Steg 67 und durch die Gleit
ringe 60 begrenzt. Auf der dem Verbindungssteg 66 abge
kehrten Seite der Hohlkugel 57 ist der Durchflußkanal
64 mit einem in Durchflußrichtung und radial durchge
henden Durchbruch 68 versehen. Die Hohlkugel 57 ist um
eine zur Durchflußrichtung senkrechte und durch die
Mitte des Durchbruchs 68 verlaufende Drehachse 69 dreh
bar in dem Rohrstück 55 gelagert.
Koaxial zur Drehachse 69 ist die Gewindebohrung 58 im
Rohrstück 55 ausgebildet. Die Gewindebohrung 58 nimmt
den Meßwertgeber 2 zum Messen einer physikalischen Grö
ße, vorzugsweise des Durchflusses, des pH-Werts oder
des Sauerstoffgehalts, des den Durchflußkanal 64 durch
strömenden Fluids auf.
Der Steg 67 springt im Axialschnitt nach Fig. 7 radial
nach innen vor, wobei sich der Querschnitt von Endab
schnitten 70 des Durchflußkanals 64 auf der dem Durch
bruch 68 gegenüberliegenden Seite konisch von den Enden
des Durchflußkanals 64 aus verringert und zwischen die
sen Endabschnitten 70 einen Teil 71 eines Kreiszylin
ders bildet.
Um die das Ventilverschlußstück bildende Hohlkugel 57
zu drehen, ist in einem Querschlitz 72 ihres Steges 67
ein Betätigungsschaft 73 mit einem flachen Endabschnitt
74 eingesetzt. Der Betätigungsschaft 73 durchsetzt eine
weitere zur Drehachse 69 koaxiale Bohrung 75 des Rohr
stücks 55, in der er drehbar und gegen die Bohrung 75
abgedichtet gelagert ist. Eine auf einen Gewindeab
schnitt des Betätigungsschaftes 73 geschraubte Siche
rungsmutter 76 stützt sich über Tellerfedern 77, eine
Hülse 78 und eine Dichtung 79 an einer inneren Schulter
der Bohrung 75 ab. Der äußere Endabschnitt 80 des
Schaftes 73 ist zum Aufschrauben eines nicht darge
stellten Betätigungshebels mit Gewinde versehen.
In der dargestellten geöffneten Stellung des Kugelven
tils kann das Fluid den Durchflußkanal 64 durchströmen,
wobei es durch den zuerst durchströmten konischen En
dabschnitt 70 und den radial nach innen vorspringenden
Steg 67 in Richtung zur Bohrung 58 beziehungsweise den
Meßkopf 17 hin umgelenkt wird, ohne daß der Vorsprung
des Stegs 67 den Durchfluß des Fluids behindert. Die
Länge des in den Durchflußkanal 64 ragenden Abschnitts
des Meßwertgebers 2 braucht hierbei, unabhängig von dem
Innendurchmesser des Rohres beziehungsweise der Öffnun
gen 65, nur so lang gewählt werden, daß er mit dem
Fluid im Durchflußkanal 64 in Berührung kommt, da die
Wandstärke des Rohrstücks 55 unabhängig vom Innendurch
messer beziehungsweise der Wandstärke des durch die Ab
schnitte 43, 44 (Fig. 5) gebildeten Rohres ist. Eventu
elle Schmutzteilchen in dem Fluid, die bestrebt sind,
sich in dem unteren Hohlraumbereich des Durchflußkanals
64 abzulagern, werden durch die Strömung des Fluids bei
geöffnetem Ventil mitgeführt. Dies gilt auch bei einem
um 180° um die Längsachse 81 des Rohrstücks 55 bzw. des
Ventilgehäuses gegenüber der dargestellten Lage gedreh
ter Einbaulage des Rohrstücks 55 beziehungsweise Gehäu
ses im Rohr, das heißt zwischen den Abschnitten 43 und
44.
Der Meßwertgeber kann auch bei geöffnetem Ventil, wie
bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6, ein-
und ausgebaut werden, ohne das Ventil zu schließen und
damit den Durchfluß und gegebenenfalls den Betrieb ei
ner mit dem Fluid versorgten Anlage zu unterbrechen.
Eine Abwandlung kann darin bestehen, daß der Steg 67
noch weiter nach innen vorstehend ausgebildet wird, wie
es durch die gestrichelten Linien in Fig. 7 dargestellt
ist. Hierdurch ergäbe sich eine noch stärkere Umlenkung
der Strömung in Richtung auf den Meßkopf 17, jedoch wä
re auch der Durchfluß etwas stärker behindert als bei
der Ausbildung mit dem Kreiszylinderteil 71.
In einer mit der Drehachse 69 zusammenfallenden, senk
recht zur Durchflußrichtung beziehungsweise Achse 81
stehenden Querebene des Rohrstücks 55 bzw. Ventilgehäuses
sind zwei weitere Bohrungen 82 und 83 (Fig. 8) mit
Innengewinde ausgebildet. Diese Bohrungen 82 und 83
durchsetzen die Ventilsitzfläche 61 und sind für den
Anschluß jeweils eines weiteren Meßwertgebers 84 und 85
mit Außengewinde ausgebildet. Bei den Meßwertgebern 84
und 85 handelt es sich um solche, die nicht unmittelbar
mit dem den Durchflußkanal 64 durchströmenden Fluid in
Berührung kommen müssen, beispielsweise um einen Druck-,
Feuchte-, Sauerstoff- oder Temperaturfühler. Gegebe
nenfalls kann den Meßwertgebern 2 und 84 ein Meßwandler
nachgeschaltet sein, zum Beispiel ein Rechner, der den
Meßwert des Meßwertgebers 2 in Abhängigkeit von der
durch den Meßwertgeber 84 gemessenen Temperatur korri
giert, bevor er angezeigt wird. Selbst wenn die beiden
Gleitringe 60 nicht getrennt, sondern einteilig ausge
bildet sind, würde der Temperaturfühler 84 dennoch,
auch in der geöffneten Stellung der das Ventilver
schlußstück bildenden Hohlkugel 57, wie es in den Fig.
7 und 8 dargestellt ist, indirekt die Temperatur des
Fluids messen.
Wenn der Meßwertgeber 84 als Druckfühler ausgebildet
ist, kann er den Druck bei geöffnetem Ventil, wie dar
gestellt, messen, da sich der Druck des Fluids auch bei
einteiliger Ausbildung der Gleitringe 60 durch den un
vermeidlichen, wenn auch engen Spalt zwischen der Hohl
kugel 57 und dem Gleitring 60 oder den Gleitringen 60
bis zum Druckfühler fortpflanzen würde.
Zweckmäßigerweise ist der Meßwertgeber 84 als Tempera
turfühler, der Meßwertgeber 85 als Druckfühler und der
Meßwertgeber 2 als Durchfluß-, pH-Wert- oder Gasfühler
ausgebildet, so daß drei Meßgrößen des Fluids gleich
zeitig erfaßt und die Meßgrößen der Meßwertgeber 2 und
85 gleichzeitig temperaturkompensiert werden können.
Es ist aber auch möglich, drei gleiche Druckfühler vor
zusehen, zum Beispiel aus Sicherheitsgründen in Kern
kraftwerken, wobei die Meßwerte der drei Druckfühler
auf das Auftreten von Abweichungen durch einen Verglei
cher verglichen werden und eine Abweichung gemeldet
wird, um Fehler in der Meßeinrichtung festzustellen.
Die Bohrungen 82 und 83 haben den weiteren Vorteil, daß
sie bei geschlossenem Ventil, das heißt wenn die Hohl
kugel 57 um 90° gegenüber der dargestellten Lage ge
dreht worden ist, und nach Entfernen der Meßwertgeber
84 und 85 ein Durchspülen des Ventils durch die Bohrun
gen 82 und 83 hindurch ermöglichen, um den Meßwertgeber
2 von eventuellen Ablagerungen zu reinigen, ohne ihn
aus dem Ventil ausbauen zu müssen. Desgleichen kann bei
geschlossenem Ventil einer der Meßwertgeber herausge
schraubt werden, wobei gleichzeitig der in der Hohlku
gel 57 herrschende Druck allmählich abgebaut werden
kann, und statt dessen eine Druckquelle mit definiertem
Druck angeschlossen werden, um die Meßgenauigkeit eines
der beiden anderen Meßwertgeber, der als Druckfühler
ausgebildet ist, zu prüfen. Auf die gleiche Weise kann
auch die Meßgenauigkeit der anderen Meßwertgeber durch
den Anschluß einer Fluidquelle mit bekannten physikali
schen Größen des Fluids an eine Bohrung geprüft werden.
Eventuelle Spalte zwischen den Bohrungen 82, 83 und den
Meßwertgebern 84, 85 sind, wie bei der Vorrichtung 1,
durch Dichtringe 86 zwischen einem Flansch 87 oder ei
ner Schulter der Meßwertgeber 84, 85 und ebenen Flä
chen, die jeweils einen der Öffnungsränder der Bohrun
gen 82 und 83 umgeben, abgedichtet.
Zwischen den Gleitringen 60 und in den Innenseiten der
Sicherungsringe 62 ausgebildeten Ringnuten, in die die
Gleitringe 60 eingreifen, sind elastische Dichtringe 88
in Form von O-Ringen eingesetzt. Diese Dichtringe 88
sorgen hauptsächlich bei geschlossenem Ventil, während
einer der Meßwertgeber 84, 85 eingesetzt wird, für eine
Abdichtung der Gleitringe 60 nicht nur gegen die Siche
rungsringe 62, sondern auch gegen die Hohlkugel 57,
vornehmlich auf der dem Fluiddruck zugekehrten Seite
der Hohlkugel 57. So würde die Hohlkugel 57 in der
Schließstellung unter dem Fluiddruck zwar dicht gegen
den einen Gleitring 60 gedrückt, jedoch vom anderen
Gleitring 60 weggedrückt. Der zwischen dem anderen
Gleitring 60 und dem zugehörigen Sicherungsring 62 an
geordnete Dichtring 88 drückt dann den auf der Fluid
druckseite liegenden Gleitring 60 gegen die Hohlkugel
57 und bewirkt auf diese Weise eine bessere Abdichtung.
Auch wenn anstelle der getrennten Gleitringe 60 ein
einteiliger Gleitring verwendet würde, bei dem zwar der
Einbau der Hohlkugel 57 in den Gleitring schwierig, bei
hinreichender Elastizität des Gleitrings und größerem
Durchmesser der Hohlkugel 57 aber möglich wäre, ergäben
sich durch die Verwendung der Dichtringe die gleichen
Vorteile wie bei getrennten Gleitringen.
Eine Abwandlung des in den Fig. 7 und 8 dargestellten
Ausführungsbeispiels kann darin bestehen, daß der Betä
tigungsschaft 73 mit einer Sackbohrung versehen ist, in
die ein weiterer Temperaturfühler einführbar ist.
Nach den Fig. 9 und 10 sind zwei Platten 89 und 90
übereinanderliegend durch Schrauben S, von denen nur
eine dargestellt ist, miteinander verbunden. Jede Plat
te 89, 90 hat eine Durchgangsöffnung 91, 92, die den
gleichen Durchmesser aufweisen und zueinander koaxial
sind. Die eine Platte 89 ist am Umfang eines Rohres 93,
das von einem Fluid durchströmt wird, dicht anliegend
so befestigt, daß zwischen den Platten 89, 90 eine
Scheibe 94 um eine zu den Durchgangsöffnungen 91, 92
exzentrische Achse 95 in eine die Durchgangsöffnungen
sperrende Lage drehbar gelagert ist. Die Scheibe 94 hat
ein Loch 96, das durch Drehung der Scheibe 94 mit den
Durchgangsöffnungen 91, 92 zur Deckung gebracht werden
kann. Die Scheibe 94 ist am Umfang mit Zähnen 97 verse
hen, die mit einem Ritzel 98 in Eingriff stehen. Das
Ritzel 98 ist am inneren Ende einer Welle 99 befestigt,
die zusammen mit dem Ritzel 98 in einer durch die Plat
te 90 und einen daran angeformten Stutzen 100 durchge
henden Bohrung drehbar gelagert ist und mit einem mehr
kantigen Abschnitt 101 zum Aufsetzen eines Mehrkant
schlüssels nach außen ragt. Die Scheibe 94 ist durch
Dichtringe 102 und 103 am Rande ihres Loches 96 und der
Durchgangsöffnungen 91, 92 gegen die Platten 89, 90 ab
gedichtet. Die Platte 89 ist ferner am Umfang des Roh
res 93 dicht anliegend befestigt. Koaxial zur Durch
gangsöffnung 92 der dem Rohr 93 abgekehrten Platte 90
ist ein die Gewindebohrung 41 aufweisender Stutzen 104
angeformt. In der Gewindebohrung 41 ist der erste En
dabschnitt 4 der Buchse 3 der Vorrichtung 1 mit seinem
Außengewinde 5 eingeschraubt, so daß der Endabschnitt 4
mit seinem freien Ende an dem Dichtring 103 anliegt.
Bei dieser Ausführungsform kann das Gewinde 5 entspre
chend der Länge des Stutzens 104 axial etwas länger,
wie dargestellt, als bei dem vorhergehenden Ausfüh
rungsbeispiel sein.
Die am Rohr 93 anliegende Platte 89 hat in ihrer dem
Rohr 93 zugekehrten Seite eine teilzylindrische Ausspa
rung 106 mit einem dem Krümmungsradius des Rohrumfangs
angepaßten Krümmungsradius. Zwei Ränder dieser Platte
89 sind durch ein spannbares Metallband 107 verbunden,
das an der den Platten 89, 90 abgekehrten Seite des
Rohres 93 anliegt. Diese Verbindung ist in der Weise
ausgebildet, daß an den Enden des Metallbandes 107 je
weils eine Gewindestange 108 befestigt, zum Beispiel
angeschweißt, und durch eine Nut 109 im jeweiligen Rand
der Platte 89 hindurchgeführt und durch eine Mutter 110
über eine Unterlegscheibe 111 am Rand befestigt ist.
Ferner ist jede Mutter 110 mit einer Abdeckhaube 112
versehen. Die Schrauben S sind mittels einer Dichtmasse
113 vergossen.
Sofern das Loch 105 noch nicht in dem Rohr 93 ausgebil
det ist, ist es bei dieser Ausbildung möglich, in einer
Drehwinkelstellung der Scheibe 94, in der ihr Loch 96
mit den Durchgangsöffnungen 91, 92 der Platten 89, 90
fluchtet, ein Bohrwerkzeug in den Stutzen 104 abgedich
tet einzuschrauben, so daß der Bohrer mit Spiel in den
Stutzen 104 ragt, und dann durch Vorschieben und Drehen
des. Bohrers das Loch 105 in das Rohr 93 zu bohren, wäh
rend weiterhin das Fluid durch das Rohr 93 strömt. Das
Bohren des Loches erfordert mithin keine Unterbrechung
des Fluidstroms im Rohr 93 und keine Betriebsunterbre
chung einer mit dem Fluid durch das Rohr 93 hindurch
versorgten Anlage, zum Beispiel einer mit Wasser ge
kühlten Anlage. Nach dem Bohren des Loches 105 wird der
Bohrer nur so weit innerhalb des Stutzens 104 zurückge
zogen, bis er außerhalb der Durchgangsöffnungen 91, 92
der Platten 89, 90 liegt, während das Bohrwerkzeug wei
terhin den Stutzen 104 dicht verschließt. Danach wird
die Scheibe 94 in eine Drehwinkelstellung gedreht, in
der ihr Loch 96 außerhalb der Durchgangsöffnungen 91,
92 liegt und die Scheibe 94 diese Durchgangsöffnungen
91, 92 verschließt. In dieser Schließlage der Scheibe
94 kann das Bohrwerkzeug aus dem Stutzen 104 herausge
schraubt und statt dessen die Buchse 3 abgedichtet in
den Stutzen 104 bis an den Dichtring 103 eingeschraubt
werden. Danach wird die Scheibe 94 wieder in die darge
stellte Öffnungslage gedreht, in der ihr Loch mit den
Durchgangsöffnungen 91, 92 und dem in das Rohr 93 ge
bohrten Loch 105 fluchtet. In dieser Öffnungslage kann
die Hülse 7 zusammen mit dem Meßwertgeber 2 mittels der
Mutter 11 durch die Durchgangsöffnungen 91, 92 und Lö
cher 96, 105 hindurch bis in das Rohr 93 eingeführt
werden, ohne die Fluidströmung im Rohr 93 zu unterbre
chen. Wenn der Meßwertgeber 2 ausgewechselt oder gewar
tet werden soll, kann er wie bisher, nach dem Zurück
ziehen der Hülse 7 in die Buchse 3, aus der Hülse 7
entfernt oder in diese eingeführt werden, ohne den
Fluidstrom zu unterbrechen. Alternativ kann auch die
Buchse 3 mitsamt Meßwertgeber 2 ausgewechselt werden,
nachdem die Scheibe 94 in ihre Schließlage gedreht wur
de. Auch hierbei braucht der Fluidstrom im Rohr 93
nicht unterbrochen zu werden, da das Fluid in der
Schließlage der Scheibe 94 weiterhin nicht durch das
Loch 105 des Rohres und durch die Durchgangsöffnungen
91, 92 austreten kann.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum dichten Ein- und Herausführen eines
Meßwertgebers (2) in ein bzw. aus einem Fluid in
einem Rohr (42, 43, 44; 55, 43, 44; 93), mit einer
Buchse (3), die einen ersten Endabschnitt (4) auf
weist, der abgedichtet in eine Bohrung (41; 58;
105) des Rohrs (42, 43, 44; 55, 43, 44; 93) bis in
das Fluid im Rohr (42, 43, 44; 55, 43, 44; 93) ein
führbar und mit einem ersten Anschlag (6) zur Ein
führungsbegrenzung versehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Buchse (3) eine Hülse (7)
axial über einen begrenzten Verstellweg verschieb
bar gelagert ist, daß die Buchse (3) einen zweiten
mit Außengewinde (9) versehenen Endabschnitt (8)
aufweist, der mit dem Innengewinde (10) einer Mut
ter (11) zusammenwirkt, daß die Mutter (11) mit ei
nem aus dem zweiten Endabschnitt (8) der Buchse (3)
abgedichtet herausragenden ersten Endabschnitt (12)
der Hülse (7) in Mitnahmeverbindung steht, daß ein
zweiter Endabschnitt (13) der Hülse (7), wenn sich
die Hülse (7) am einen Ende ihres Verstellwegs be
findet, aus dem ersten Endabschnitt (4) der Buchse
(3) herausragt und, wenn sich die Hülse (7) am an
deren Ende ihres Verstellwegs befindet, innerhalb
der Buchse (3) liegt, daß der zweite Endabschnitt
(13) der Hülse (7) mit radial fluchtenden Öffnungen
(14) für einen weitgehend ungehinderten Durchgang
des Fluids versehen und an seinem freien Ende ge
schlossen ist, daß der zweite Endabschnitt (13) der
Hülse (7), wenn sich die Hülse (7) am anderen Ende
ihres Verstellwegs befindet, zwischen dem freien
Ende des zweiten Endabschnitts (13) der Hülse (7)
und den Öffnungen (14) gegen die Buchse (3) abge
dichtet ist und daß der Meßwertgeber (2) einen zy
lindrischen Körper (16) mit einem Meßkopf (17) an
einem Ende aufweist und in die Hülse (7) axial und
gegen die Hülse (7) abgedichtet bis in eine Endlage
relativ zur Hülse (7) einführbar ist, in der der
Meßkopf (17) in Höhe der Öffnungen (14) liegt und
in der der Meßwertgeber (2) in Mitnahmeverbindung
mit der Hülse (7) bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß innerhalb der Mutter (11) ein Bolzen (26)
angeordnet ist, der mit seinem einen Ende mit der
Hülse (7) in Mitnahmeverbindung steht, mit seinem
mittleren Abschnitt (27) in einer axialen Nut (28)
eines, am zweiten Endabschnitt (8) der Buchse (3)
ausgebildeten zweiten Anschlags (29), der das Au
ßengewinde (9) des zweiten Endabschnitts (8) der
Buchse (3) aufweist, verschiebbar gelagert ist, und
daß der Verstellweg der Hülse (7) durch den zweiten
Anschlag (29) begrenzt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Bolzen (26) an seinem anderen Ende mit
einem Kopf (30) versehen ist, der zwischen den bei
den Anschlägen (6, 29) liegt und dessen Durchmesser
größer als die Weite der Nut (28) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeverbindung
von Mutter (11) und Hülse (7) zwei die Hülse (7)
unverschiebbar umgebende Ringe (31, 32) aufweist,
zwischen denen ein radial nach innen ragender, mit
der Mutter (11) verbundener Vorsprung (33) ein
greift.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bolzen (26) an seinem einen
Ende einen zweiten Kopf (34) aufweist, der zwischen
dem auf Seiten der Buchse (3) liegenden Ring (31)
und dem als Flansch ausgebildeten Vorsprung (33)
der Mutter (11) eingreift.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der mittlere Abschnitt (27) des Bolzens
(26) in einer axialen Nut (35) des auf seiten der
Buchse (3) liegenden Rings (31) liegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Körper (16) des Meß
wertgebers (2) mit einem Flansch (21) versehen ist,
der in der Endlage der Einführung des Meßwertgebers
(2) in die Hülse (7) durch eine Schraubverbindung
am freien Ende des ersten Endabschnitts (12) der
Hülse (7) anliegend gehalten ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Schraubverbindung durch eine den
Flansch (21) des Meßwertgeber-Körpers übergreifende
und auf den ersten Endabschnitt (12) der Hülse (7)
geschraubte Überwurfmutter (22) bewirkt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Endabschnitt
(4) der Buchse (3) mit einem Außengewinde (5) ver
sehen und die Bohrung (41; 58) eine Gewindebohrung
ist, in das das Außengewinde (5) einschraubbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag (6)
ein am Umfang mehrkantiger Bund ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß sie ein Rohrstück (42; 55) aufweist, in
dem die Gewindebohrung (41; 58) ausgebildet ist
und das koaxial zwischen zwei Abschnitten (43, 44)
des Rohres eingebaut wird und einen vorbestimmten
Durchtrittsquerschnitt aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Rohrstück (55) das Gehäuse eines der
Absperrung und Freigabe des Durchflusses des Fluids
durch das Rohr und der Ausbildung eines abgeschlos
senen Hohlraums (56) im Sperrzustand dienenden Ku
gelventils bildet, dessen Hohlkugel (57) im Sperr
zustand zusammen mit dem Rohrstück (55) den Hohl
raum (56) begrenzt und zur Gewindebohrung (58) hin
und quer dazu offen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die eine von zwei übereinanderliegend ver
bundenen Platten (89, 90), die je eine zur anderen
koaxiale Durchgangsöffnung (91, 92) aufweisen, am
Umfang des Rohres (93) dicht anliegend so befestigt
ist, daß zwischen den Platten (89, 90) eine Scheibe
(94) um eine zu den Durchgangsöffnungen (91, 92)
exzentrische Achse (95) in eine die Durchgangsöff
nungen (91, 93) sperrende Lage drehbar und gegen
die Platten abgedichtet gelagert ist, daß die
Scheibe (94) mit den Durchgangsöffnungen (91, 92)
zur Deckung bringbar ist, und daß koaxial zur
Durchgangsöffnung (92) der dem Rohr (93) abgekehr
ten anderen Platte (90) ein die Gewindebohrung (41)
aufweisender Stutzen (104) angeformt ist, in den
der erste Endabschnitt (4) der Buchse (3) mit sei
nem Außengewinde (5) abgedichtet einschraubbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die am Rohr (93) anliegende Plätte (89) in
ihrer dem Rohr (93) zugekehrten Seite eine teilzy
lindrische Aussparung (106) mit einem dem Krüm
mungsradius des Rohrumfangs angepaßten Krümmungsra
dius aufweist und zwei Ränder dieser Platte (89)
durch ein spannbares Metallband (107), das an der
den Platten (89, 90) abgekehrten Seite des Rohres
(93) anliegt, verbunden sind.
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DE10019991A DE10019991C2 (de) | 2000-04-22 | 2000-04-22 | Vorrichtung zum dichten Ein- und Herausführen eines Messwertgebers in ein bzw. aus einem Fluid in einem Rohr |
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DE50104453T Expired - Lifetime DE50104453D1 (de) | 2000-04-22 | 2001-04-07 | Vorrichtung zum dichten Ein- und Herausführen eines Messwertgebers in ein bzw. aus einem Fluid in einem Rohr |
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