DE102018003975A1 - Pressure switch test fitting for setting and checking switching points of electric pressure switches - Google Patents

Pressure switch test fitting for setting and checking switching points of electric pressure switches Download PDF

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Abstract

Mechanische Druckschalter-Prüfarmatur, die Armatur dient dazu auf einfache Art und Weise die Schaltpunkte von elektrischen Druckschaltern im eingebauten Zustand zu überprüfen und einzustellen.

Figure DE102018003975A1_0000
Mechanical pressure switch test fitting, the valve is used to easily check and set the switching points of electric pressure switches when installed.
Figure DE102018003975A1_0000

Description

Elektrische Druckschalter werden im Behälterbau, im Heizungsbau, in Dampfkesselanlagen, Druckluftanlagen usw. eingesetzt.
Mit diesen Druckschaltern werden z. B. Pumpen ein- und ausgeschaltet oder auch, je nach Einsatz, irgendwelche Minimum- oder Maximum-Zustände elektrisch signalisiert.Electrical pressure switches are used in tank construction, in heating systems, in steam boiler systems, compressed air systems, etc.
With these switches z. B. pumps on and off or, depending on the application, any minimum or maximum states electrically signaled.

Die Schaltpunkte dieser Druckschalter werden in der Regel anlagenbezogen, individuell, vor Ort bei der Inbetriebnahme auf die jeweiligen Bedürfnisse eingestellt und geprüft.The switching points of these pressure switches are usually adjusted and tested on a system-specific, individual basis on site during commissioning.

Bei Wartungsarbeiten werden in der Regel aus Sicherheitsgründen diese Schaltpunkte wiederum überprüft und gegebenenfalls neu eingestellt.For maintenance, these switching points are usually checked for safety reasons again and possibly adjusted.

Mit dem Überprüfen und Einstellen solcher Schaltpunkte ist in der Regel ein großer Eingriff in das Anlagensystem verbunden. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Minimum- oder Maximum-Schaltpunkte geprüft werden sollen.By checking and setting such switching points, a major intervention in the plant system is usually connected. This is especially the case when the minimum or maximum switching points are to be tested.

Die Aufgabenstellung für derartige Einstellungen und Überprüfungen der Schaltpunkte unterscheidet sich in den jeweils verschiedensten Einsatzbereichen nicht wesentlich.The task for such settings and checks of the switching points does not differ significantly in the various fields of application.

Stellvertretend für diese verschiedensten Einsatzbereiche wird hier eine Dampfkesselanlage, an denen Druckschalter verbaut sind, ausführlich beschrieben.A steam boiler system, on which pressure switches are installed, is described here in detail for these various applications.

Dampfkesselanlagen sind Anlagen, die mit Temperaturen über 100° Celsius betrieben werden. Bekanntlich ist es so: wird das Wasser über 100°C erhitzt entsteht Wasserdampf bzw. Dampfdruck, gemessen wird der Druck in Millibar oder in bar.
Wird nun einem solchen Dampfkessel Wärmeenergie zugeführt, steigt der Dampfdruck kontinuierlich an. Je nach Anwendungsfall muss der Dampfdruck innerhalb einer festgelegten Bandbreite geregelt werden. Diese Funktion müssen die Druckschalter übernehmen. Sie schalten die Energiezufuhr ein und aus.
Aus Sicherheitsgründen wird bei Dampfkesselanlagen auch noch ein Maximaldruckschalter (3) eingebaut. Dieser Druckschalter dient nur der Sicherheit. Er spricht nur an, wenn der Druckschalter (2) für den Reglungsbetrieb ausfallen sollte. Der Schaltpunkt liegt in der Regel geringfügig unter dem zulässigen maximalen Anlagendruck.Steam boiler plants are plants that are operated with temperatures above 100 ° Celsius. As is well known, if the water is heated above 100 ° C., steam or vapor pressure is produced, and the pressure is measured in millibar or in bar.
If heat energy is now supplied to such a steam boiler, the vapor pressure rises continuously. Depending on the application, the vapor pressure must be regulated within a specified range. This function must be carried out by the pressure switches. They turn the power on and off.
For safety reasons, a maximum pressure switch ( 3 ) built-in. This pressure switch is for safety only. It only responds when the pressure switch ( 2 ) should fail for the regulator. The switching point is usually slightly below the permissible maximum system pressure.

All diese Druckschalter (2. 3) und sonstige Druckaufnehmer werden auf einen sogenannten Manometerbalken (7) nebeneinander aufgebaut.
Der Manometerbalken (7) besteht aus einem druckfesten Rohrsystem (7A), das über eine Absperreinrichtung (5) direkt mit dem Dampfraum des Dampfkessels verbunden ist. Der Pfeil (5A) bei der Absperreinrichtung (5) zeigt somit Richtung Dampfraum. Vor der Absperreinrichtung (5) werden alle Baugruppen (1. 2. 3. 4. 6. 8.) nacheinander an dem vorhandenen Rohrsystem (7A) des Manometerbalkens (7) aufgeschraubt. Am höchsten Punkt des Manometerbalkens (7) befindet sich noch ein verschließbarer Wasserfüllanschluss (6). Symbolhaft wird ein Fülltrichter (6A) dargestellt. Am Ende des Manometerbalkens (7) befindet sich noch ein absperrbarer Entlerrungsanschluss (8). Vor der Inbetriebnahme muss das Rohrsystem (7A) des Manometerbalkens (7) mit Wasser gefüllt sein. Auf diese Weise wird sicher gestellt, dass die temperaturempfindlichen Druckschalter (2. 3) sowie die Druckschalter-Prüfarmatur (4) nicht durch heißen Dampf zerstört werden.All these pressure switches ( 2 , 3 ) and other pressure transducers are placed on a so-called pressure gauge bar ( 7 ) built side by side.
The pressure gauge bar ( 7 ) consists of a pressure-resistant pipe system ( 7A) which has a shut-off device ( 5 ) is directly connected to the steam room of the boiler. The arrow ( 5A ) at the shut-off device ( 5 ) thus shows the direction of the steam room. Before the shut-off device ( 5 ) all assemblies ( 1 , 2 , 3 , 4 , 6 , 8th .) successively on the existing pipe system ( 7A ) of the pressure gauge bar ( 7 ) screwed. At the highest point of the pressure gauge bar ( 7 ) is still a closable water filling connection ( 6 ). A filling funnel becomes symbolic ( 6A ). At the end of the gauge bar ( 7 ) is still a lockable Entlerrungsanschluss ( 8th ). Before commissioning, the piping system ( 7A ) of the pressure gauge bar ( 7 ) be filled with water. This ensures that the temperature-sensitive pressure switches ( 2 , 3 ) as well as the pressure switch test fixture ( 4 ) should not be destroyed by hot steam.

Außer den bereits beschriebenen elektrischen Druckschaltern (2. 3) ist noch ein mechanisches Manometer (1) angebaut. Gegebenenfalls kommen auch noch elektronische Druckaufnehmer zum Einsatz.
Das Manometer (1) wird in der Regel über eine Manometeranschlussgarnitur mit dem Manometerbalken (7) verbunden. Diese Garnitur verfügt, außer den Rohranschlüssen, zusätzlich über eine Absperreinrichtung, einen Entwässerungsanschluss und zum Teil einen Anschluss für ein Präzisionsmanometer. Diese Teile sind für die Erfindung nicht relevant und werden daher nicht weiter behandelt.Except the already described electrical pressure switches ( 2 , 3 ) is still a mechanical pressure gauge ( 1 ) grown. If necessary, electronic pressure transducers are also used.
The pressure gauge ( 1 ) is usually connected via a manometer connection set with the pressure gauge bar ( 7 ) connected. In addition to the pipe connections, this set also has a shut-off device, a drainage connection and in some cases a connection for a precision manometer. These parts are not relevant to the invention and therefore will not be discussed further.

In diesem Kapitel wird nun Sinn und Zweck der Erfindung beschrieben.In this chapter, the purpose of the invention will now be described.

Es geht darum, eine einfache, aber zugleich auch eine sichere Prüfung der Schaltpunkte der oben beschriebenen Druckschalter (2. 3) zu ermitteln.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den Einbau einer Druckschalter-Prüfarmatur (4) in das Rohrsystem (7A) des Manometerbalkens (7).
Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen druckfesten Metallkörper (1 8). Am oberen Ende des Metallkörpers (18) ist ein Gewindestutzen (23) und ein Sechskantprofil (21) vorgesehen. Dieser Gewindestutzen (23) hat ein „Zoll“-Außengewinde (22). Vorzugsweise ein 1/2 Zoll-Gewinde (22). Das Gewinde kann länderspezifisch in ein 1/2-Zoll-G (zylindrisch) oder 1/2 Zoll R (Rohrgewinde konisch) ausgeführt werden.
Auf Kundenwunsch kann die Druckschalter-Prüfarmatur (4) auch mit einem anderen Gewindesystem z. B. mit metrischem Gewinde hergestellt werden. Mit den Gewindestutzen (23) wird die Druckschalter-Prüfarmatur (4) mit dem Rohrsystem (7A) des Manometerbalkens (7) verschraubt. In der 2 wird der Gewindestutzen (23) in zylindrischer Form G1/2 Zoll dargestellt, diese Anschlussart wird zurzeit am häufigsten verwendet. Am ende des Gewindestutzen (23) befindet ein Dichtzapfen (24) und eine ebene Fläche (25) zur Aufnahme einer Flachdichtung (26). Mittig durch den Gewindestutzen (23) läuft ein Verbindungskanal (20), über diesen Verbindungskanal (20) wird der Zylinderraum (19) über das Rohrsystem (7A) mit dem Manometerbalken (7) hydraulisch verbunden. Damit die Druckschalter-Prüfarmatur (4) mit dem Rohrsystem (7A) verschraubt werden kann ist vorzugsweise ein Sechskantprofil (21) in Fortführung an den Gewindestutzen (23) in metrischer Ausführung vorgesehen. Dieses Sechskantprofil (21) sollte ein gängiges Maß für Standard-Gabelschlüssel haben. Kein gängiges Maß wäre z. B. eine Gabelschlüsselweite von 29- oder 31mm.
Ersatzweise kann allerdings der gesamte Metallkörper (18) in seinem Außenformat ein SechskantProfil haben. Dieses Profil sollte dann, wie bereits beschrieben, auch für einen Standard-Gabelschlüssel in einem metrischen Format hergestellt sein. In der 2 ist der Metallkörper (18) rund dargestellt.
Im Inneren des Metallkörpers (18) ist ein von außen verstellbarer, druckfester, in allen Richtungen flüssigkeitsdichter Kolben (17) eingebaut. Die Dichtheit kann z. B. mit einer Nutring-Dichtung (15) sichergestellt werden. Zum Schutz der Nutring-Dichtung (15) und zum Reinigen der Innenfläche des Metallkörpers (18) ist der Einbau eines Abstreifers (16) in den Kolben (17) vorgesehen. Im Bedarfsfall können allerdings auch beidseitig der Nutring-Dichtung (15) Abstreifer (16) angebracht werden.,
Der Kolben (17) ist mit einer Gewindespindel (14) verbunden. Die Gewindespindel (14) ist wiederum mit einem Handrad (9) verbunden.
Das untere Ende des Metallkörpers (18) wird mit einem Gewinde (13) versehen. Das kann ein Innen- oder ein Außengewinde sein. In der 2 ist es als Außengewinde (13) dargestellt. It is about a simple, but at the same time a safe check of the switching points of the pressure switch described above ( 2 , 3 ) to investigate.
This problem is solved by the installation of a pressure switch test fixture ( 4 ) into the pipe system ( 7A ) of the pressure gauge bar ( 7 ).
The pressure switch test fitting ( 4 ) consists essentially of a cylindrical pressure-resistant metal body ( 1 8th ). At the upper end of the metal body ( 18 ) is a threaded connector ( 23 ) and a hexagonal profile ( 21 ) intended. This threaded connector ( 23 ) has an "inch" male thread ( 22 ). Preferably a 1/2 inch thread ( 22 ). The thread can be made country-specific in a 1/2-inch G (cylindrical) or 1/2 inch R (pipe thread conical).
On customer request, the pressure switch test fixture ( 4 ) Also with another thread system z. B. be made with metric thread. With the threaded connection ( 23 ), the pressure switch test fixture ( 4 ) with the pipe system ( 7A ) of the pressure gauge bar ( 7 ) screwed. In the 2 the threaded connector ( 23 ) in cylindrical form G1 / 2 Inch, this type of connection is currently the most commonly used. At the end of the threaded connector ( 23 ) is a sealing pin ( 24 ) and a flat surface ( 25 ) for receiving a flat gasket ( 26 ). Center through the threaded connector ( 23 ) runs a connection channel ( 20 ), via this connection channel ( 20 ) the cylinder space ( 19 ) via the pipe system ( 7A ) with the pressure gauge bar ( 7 ) hydraulically connected. So that the pressure switch test device ( 4 ) with the pipe system ( 7A ) can be screwed is preferably a hexagonal profile ( 21 ) in continuation to the threaded connector ( 23 ) provided in metric execution. This hexagon profile ( 21 ) should have a common standard for standard fork wrench. No common measure would be z. B. a fork key width of 29 or 31mm.
Alternatively, however, the entire metal body ( 18 ) have a hexagon profile in its outer format. This profile should then, as already described, also be made for a standard open end wrench in a metric format. In the 2 is the metal body ( 18 ) shown around.
Inside the metal body ( 18 ) is an externally adjustable, pressure-resistant, in all directions liquid-tight piston ( 17 ) built-in. The tightness can z. B. with a U-ring seal ( 15 ) be ensured. To protect the U-ring seal ( 15 ) and for cleaning the inner surface of the metal body ( 18 ) is the installation of a scraper ( 16 ) in the piston ( 17 ) intended. If necessary, however, on both sides of the U-ring seal ( 15 ) Scrapers ( 16 ),
The piston ( 17 ) is with a threaded spindle ( 14 ) connected. The threaded spindle ( 14 ) is in turn with a handwheel ( 9 ) connected.
The lower end of the metal body ( 18 ) is threaded ( 13 ) Provided. This can be an internal or an external thread. In the 2 is it as external thread ( 13 ).

Entsprechend passend zu diesem Gewinde (13) wird ein mechanisch belastbarer Deckel (11) aufgeschraubt. In diesem Deckel (11) ist mittig eine entsprechend passende Gewindeführung (10A) für das Spindelgewinde (10) eingearbeitet.Corresponding to this thread ( 13 ) is a mechanically strong lid ( 11 ) screwed. In this lid ( 11 ) is in the middle a correspondingly matching thread guide ( 10A) for the spindle thread ( 10 ) incorporated.

Das untere Ende bzw. die untere Öffnung des Metallkörpers (18) ist mit einem Winkel von ca. 10 Grad angefast. Diese Anfasung (12) ist notwendig, damit der Kolben (17) unkompliziert in den Metallkörper (18) eingeführt werden kann.The lower end or the lower opening of the metal body ( 18 ) is chamfered at an angle of about 10 degrees. This chamfering ( 12 ) is necessary for the piston ( 17 ) uncomplicated in the metal body ( 18 ) can be introduced.

Mit dieser Vorgabe wird nun die Druckschalter-Prüfarmatur (4) zusammengebaut.With this specification, the pressure switch test fixture ( 4 ) assembled.

Am unteren Ende der Gewindespindel (14) ist noch ein Handrad (9) angebracht. Wird nun das Handrad (9) gedreht, wird der innenliegende Kolben (17) nach unten oder nach oben verschoben. Vorzugsweise sollte sich bei einer Rechts-Drehung der Gewindespindel (14) der Kolben (17) in den Zylinderraum (19) des Metallkörper (19) hinein schieben. Bei einer Links-Drehung wieder heraus ziehen. In beiden Fällen kommt es dann zu einer entsprechenden Volumenänderung.At the lower end of the threaded spindle ( 14 ) is still a handwheel ( 9 ) appropriate. Will the handwheel ( 9 ), the internal piston ( 17 ) moved down or up. Preferably, with a right turn of the threaded spindle ( 14 ) The piston ( 17 ) in the cylinder space ( 19 ) of the metal body ( 19 ) into it. Pull out with a left turn. In both cases, then there is a corresponding change in volume.

So funktioniert die Druckschalter-Prüfarmatur:How the pressure switch test fitting works:

Wie oben beschrieben, muss zuerst die vorhandene Absperreinrichtung (5) am Ausgang des Dampfkessels hin zum Manometerbalken (7) verschlossen werden. Aus physikalischen Gründen kann man sicher sein, dass im Rohrsystem (7A) des Manometerbalkens (7) kaum noch Luft bzw. irgendwelche Gase sind. Daher wird schon eine geringe Volumenänderung im Zylinderraum (19) in der Druckschalter-Prüfarmatur (4) sofort die Anzeige am Manometer (1) verändern. Wird nun an der Druckschalter-Prüfarmatur (4) über das Handrad (9) die Gewindespindel (14) zurückgedreht, fällt die Druckanzeige am Manometer (1) kontinuierlich ab. Sollten die vorhandenen Druckschalter (2. 3) über dem Sollwert sein, so hört man das Umschalten der Druckschalter (2. 3). Dreht man jetzt über das Handrad (9) die Gewindespindel (14) wieder hinein, so steigt der Druck sichtbar am Manometer (1) wieder an und die Druckschalter (2. 3) schalten hörbar wieder um.As described above, the existing shut-off device ( 5 ) at the outlet of the boiler towards the pressure gauge bar ( 7 ) are closed. For physical reasons, one can be sure that in the piping system ( 7A ) of the pressure gauge bar ( 7 ) are hardly any air or any gases. Therefore, even a small volume change in the cylinder space ( 19 ) in the pressure switch test fixture ( 4 ) immediately the display on the pressure gauge ( 1 ) change. Now, at the pressure switch test fixture ( 4 ) via the handwheel ( 9 ) the threaded spindle ( 14 ), the pressure gauge on the manometer ( 1 ) continuously. Should the existing pressure switches ( 2 , 3 ) above the setpoint, you hear the switching of the pressure switch ( 2 , 3 ). Turning now over the handwheel ( 9 ) the threaded spindle ( 14 ), the pressure rises visibly on the pressure gauge ( 1 ) and the pressure switches ( 2 , 3 ) switch back audibly.

Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) kann als Einzelgerät hergestellt werden. Sie kann jedoch auch als Druckschalter-Prüfgarnitur hergestellt werden. Hier können dann mehrere Einzel-Baugruppen untergebracht werden, z. B. ein Manometer, eine Absperreinrichtung, ein Füll- und Entleerungshahn usw.The pressure switch test fitting ( 4 ) can be manufactured as a single device. However, it can also be produced as a pressure switch test set. Here then several individual modules can be accommodated, z. As a manometer, a shut-off device, a filling and emptying tap, etc.

Claims (10)

Druckschalter-Prüfarmatur (4), wie in der Beschreibung behandelt, handelt es sich um eine Prüfarmatur, die überall dort eingesetzt werden kann, wo elektrische Druckschalter (2. 3) eingebaut werden. Mit dieser Druckschalter-Prüfarmatur (4) können auf eine unkomplizierte Art und Weise in Verbindung mit einem Manometer (1) die Schaltpunkte von Druckschaltern (2. 3) ermittelt bzw. eingestellt werden, sie sind dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Zylinderraum (19) befindlicher Kolben (17) durch eine Krafteinwirkung von außen, verstellt werden kann.Pressure switch test fixture (4), as described in the description, is a test fixture that can be used wherever electrical pressure switches (2. 3) are installed. With this pressure switch test device (4), the switching points of pressure switches (2. 3) can be determined or adjusted in an uncomplicated manner in conjunction with a pressure gauge (1), they are characterized in that a in a cylinder chamber (19 ) located piston (17) by a force from the outside, can be adjusted. Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Kolben (17) wenigstens eine Dichtung (15) eingearbeitet ist, die die Dichtheit zwischen dem Kolben (17) und dem Zylinder (18) herstellt.The pressure switch test fitting (4) after Claim 1 , is characterized in that in the piston (17) at least one seal (15) is incorporated, which establishes the tightness between the piston (17) and the cylinder (18). Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Kolben (17) wenigstens ein Abstreifer (16) eingearbeitet ist.The pressure switch test fitting (4) after Claim 1 , is characterized in that in the piston (17) at least one scraper (16) is incorporated. Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgewinde (10) der Gewindespindel (14) ein Feingewinde ist. The pressure switch test device (4) is characterized in that the spindle thread (10) of the threaded spindle (14) is a fine thread. Druckschalter-Prüfarmatur (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewindestutzen (23) ein Zoll-Außengewinde (22) ist.Pressure switch test fixture (4) is characterized in that a threaded connector (23) is an inch external thread (22). Druckschalter-Prüfarmatur (4) nach Anspruch5. ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestutzen (23) ein 1/2 Zoll-Außengewinde (22) ist.Pressure switch tester (4) according to claim 5. is characterized in that the threaded connector (23) is a 1/2 inch external thread (22). Druckschalter-Prüfarmatur (4) nach Anspruch5. ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestutzen (23) ein zylinderisches Zoll-Außengewinde (22) ist.Pressure switch tester (4) according to claim 5. is characterized in that the threaded connector (23) is a zylinderisches inch external thread (22). Druckschalter-Prüfarmatur (4) nach Anspruch5. ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestutzen (23) ein Dichtzapfen (24) hat.Pressure switch tester (4) according to claim 5. is characterized in that the threaded connector (23) has a sealing pin (24). Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass ein metrisches Sechskant-Profil (21) verfügbar ist.The pressure switch test fixture (4) is characterized in that a metric hexagonal profile (21) is available. Die Druckschalter-Prüfarmatur (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschalter-Prüfarmatur (4) eine Temperatur von wenigstens 70° Celsius aushält.The pressure switch tester (4) is characterized in that the pressure switch tester (4) can withstand a temperature of at least 70 ° Celsius.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118533367A (en) * 2024-07-26 2024-08-23 常州曼淇威压力控制技术有限公司 Pressure switch medium resistance testing device

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