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Schraubspindel-Entlüftungsventil für Flüssigkeits-Differenzdruckmanometer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubspindel-Entlüftungsventil für Flüssigkeits-Differenzdruckmanometer,
insbesondere Quecksilber-U-Rohr-Manometer, das einerseits mit einer Plusdruckleitung
und andererseits mit einer Minusdrnckleitung in Verbindung steht.
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Derartige Quecksilbermanometer werden zur Messung des Druckverlustes
von strömenden Medien, beispielsweise beim Durchströmen von Flüssigksitszählern
in Zählerprüfständen oder zur Durchflußmessung aufgrund des sich in Abhängigkeit
von der Strömungsgeschwindigkeit änderuden Differenzdruckes von und hinter einer
Drosselstelle verwendet0 Voraussetzung für ein genaues Ansprechen dieser Quecksilbermanometer
auf die Druckdifferenz in den beiden angeschlossenen Wirkdruckleitungen ist, daß
die Wirkdruckleitungen und die Schenkel des Quecksilbermanometers vor dem Meßvorgang
einwandfrei entlüftet werden.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt, jeden Manometersherkel oberhalb der
Mischlußstelle der Plus- bzw. Minuswirkdruckleitung mit einem besonderen Druckausgleichsventil
zu versehen, damit vor der Entlüftung des einen oder anderen Schenkels zwischen
den beiden Schenkeln des U-Rohr-Manometers zunächst ein Druckausgleich erfolgen
kann Nach Durchführung des Druckausgleiches hat man bisher über ein drittes Entlüftungsventil
den Entlüftungsvorgang eingeleitet. Mit Hilfe der Druckausgleichsventile wird verhindert,
daß beim Entlüften des einen Nanometerschenkeis durch den Überdruck der an des anderen
Schenkel
angeschlossenen Wirkdruckleitung Quecksilber mit ins Freie gerissen wird. Nachteilig
bei dieser Ventilanordnung ist, daß allein für den Druckausgleich und die Entlüftung
drei Ventile erforderlich sind, und die Bedienung des Manometers gut geschultes
Personal voraussetzt 7 da sonst die Gefahr besteht, daß Quecksilber ins Freie fließt,
wenn versehentlich das Entlüftungsventil und nur ein Druckausgleichsventil geöffnet
werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entlüftungs-
und Druckausgleichseinrichtung für Differenzdruckmanometer einfacher auszubilden
und ihre Bedienung absolut narrensicher zu machen.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen,
daß in einem gemeinsamen Ventilgehäuse zwei durch die Ventilöffnung einer Trennwand
miteinander verbindbare Kammern mit je einem Anschlußstutzen für die Plus- und Minusseite
des Differenzdruckmanometers vorgesehen sind und die den Ventilkörper für den Trennwandsitz
tragende Schraubspindel eine axiale Verlängerung aufweist, die bei teilweise geöffnetem
Trennwandventil noch dichtend in die Bohrung eines in einer der Kammern mündenden
Entlüftungsstutzens hineinragt.
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Durch eine solche Ausbildung ist die gesamte Druckausgleichs-und Entlüftungseinrichtung
anstelle der bisher benötigten drei Ventile in einem einzigen im Aufbau einfachen
Ventil zusammengefaßt und die Entlüftung ist hierbei so gesteuert, daß beim Öffnen
dieses Ventiles zunächst der Ausgleich zwischen dem Plus- und dem Minusdruck erfolgt,
und erst beim Weiterdrehen der Ventilspindel der Ausgang für die gemeinsame Entlüftung
freigegeben wird, so daß der Entlüftungsvorgang zwangsläufig erst nach Beendigung
des Druckausgleichs erfolgen kann. Da für den Druckausgleichs- und Entlüftungsvorgang
nur eine Ventilspindel zu betätigen ist, sind Bedienungsfehler
nicht
mehr möglich und die Bedienung ist.
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äußerst einfach und kann von ungeschultem Personal sorge nommen werden.
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Zweckmäßigerweise ist die Verlängerung der Schraubspindel mit einem
sich dichtend an die Innenwand des Entlüftuagsstutzens anlegenden O-Ring versehen,
so daß eine einwandfreie kolbenartige Abdichtung des Entlüftungsstutzens durch die
Spindelverlängerung gewährleistet ist. Eine langsame Freigabe des Entlüftungsquerschnittes
und damit ein behutsamer Entlüftungsbeginn wird erreicht, wenn in Weiterentwicklung
der Erfindung der Entlüftungsstutzen an der Einmündungsstelle zum Ventilgehäuse
einen keichartig erweiterten Einströmquerschnitt aufweist.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung werden anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das die Zeichnung erkennen läßt, und zwar
zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil teilweise im Schnitt mit der
Schraubspindel in Halboffenstellung und einem angeschlossenen U-Rohr-Manometer und
Fig. 2 das Entlüftungsventil nach Figur 1 mit der Schraubspindel in Offenstellung.
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Das dargestellte Differenzdruckmancmeter 1 ist als U-Rohr-Manometer
ausgebildet und mit einer Quecksilberfüllung 2 versehen. Der eine Schenkel 3 dieses
U-Rohr-Manometers ist in seinem oberen Bereich an die Minuswirkdruckleitung 4 und
der andere Schenkel 1 5 an die Pluswirkdruckleitung 6 angeschlossen. Zur Entlüftung
der beiden Schenkel 3 und 5 und der Wirkdruckleitungen 4 und 6 ist erfindungsgemäß
ein gemeinsames NntlüStungsven.til 7 vorgesehen, das gegenüber dem U-Rohr-Manometer
im vergrößerten Maßstab dargestellt ist.
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Das Gehäuse 8 dieses Entlüftungsventils 7 besitzt zwei Anschlußstutzen
9 und 10, von denen der eine Anschlußstutzen 9 mit dem oberen Ende 11 des Schenkels
3 der Minusseite und der andere Stutzen 10 mit dem oberen Ende 12 der Plusseite
des Manometers 1 über die Rohrleitungen 13 und 14 in Verbindung steht. Das Ventilgehäuse
8 ist durch eine Trennwand 15 in zwei Kammern 16 und 17 unterteilt, von denen die
Kammer 16 über den Anschlußstutzen 9 mit der Minusseite und die Kammer 17 über den
Anschlußstutzen 10 mit der Plusseite des Manometers 1 verbunden ist. Die Trennwand
15 besitzt eine Ventilöffnung 18, die durch den Ventilkörper 19 verschließbar ist.
Der Ventilkörper 19 ist mit der Schraubspindel 20 verbunden, die zur Betätigung
ein Handrad 21 aufweist. Die Schraubspindel 20 besitzt eine axiale untere Verlagerung
22, die in die Bohrung 23 eines am Gehäuse 8 angeschweißten Entlüftungsstutzens
24 hineinragt. Diese Verlängerung 22 ist mit einem O-Ring 25 versehen, der der Bohrung
23 angepaßt ist, so daß er sich dichtend an der Innenwand des Entlüftungsstutzens
24 anlegt.
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Die Verlängerung 22 zwischen der Sitzfläche des Ventilkörpers 19 und
dem O-Ring 25 ist so bemessen, daß dieser O-Ring noch dichtend in den Entlüftungsstutzen
24 eingreift, wenn das Trennwandventil 18, 19 bereits soweit geöffnet ist, daß zwischen
den Kammern 16 und 17 ein ausreichender Druckausgleich erfolgt. Diese Stellung ist
in der Figur 1 dargestellt. Die Bohrung 23 des Entlüftungsstutzens 24 ist vor ihrer
Einmündung in die Kammer 17 des Gehäuses 8 kelchförmig erweitert, so daß bei Weiterdrehen
der Schraubspindel 20 in Ventilöffnungsrichtung die Spindelverlangerung 22 mit dem
Dichtring 25 aus dem Entlüftungsstutzen 24 herausgezogen und dadurch die Entlüftungsbohrung
mehr und mehr freigegeben wird. Die volle Ventilöffnung zeigt die Figur 2.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Entlüftungsventils ist folgende:
Soll vor einem Meßvorgang die Minuswirkdruckleitung
4 mit dem Schenkel
3 bzw. die Pluswirkdruckleitung 6 mit dem Schenkel 5 des U-Rohr-Manometers entlüftet
werden so ist lediglich das normalerweise in Schließstellung befindliche Entlüftungsventil
7 durch Drehen des Schraubspindelhandrades 21 zu öffnen. Hierbei wird zunächst der
Ventil körper 19 mehr und mehr von seinem Sitz in der Trennwend 15 abgehoben, wodurch
die Kammern 16 und 17 des Ventilgehäuses 8 offen miteinander verbunden werden und
sich damit die unterschiedlichen Drücke zwischen dem Minusschenkel 3 und dem Plusschenkel
5 des U-Rohr-anometers ausgleichen können Bei diesem Druckausgleich befindet sich
die Verlängerung 22 mit dem O-Ring 25 noch in einer dichtenden Stellung im Entlüftungsstutzen
24, so daß noch kein Medium entweichen kann.
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Erst wenn ein vollständiger Druckausgleich zwischen der Plus- und
Minusseite des U-Rohr-Marometers hergestellt ist, kommt beim Weiterdrehen der Schraubspindel
20 der O-Ring 25 langsam aus dem Dichtbereich der Bohrung 23 heraus so daß jetzt
ein Durchtrittsquerschmitt zum Entläftungsstutzen 24 freigegeben wird, über den
der Scheckel 3 mit der Minuswirkdruckleitung 4 oder der Schenkel 5 mit der Pluswirkdruckleitung
6 entlüftet werden kanne Durch den leugsanen Übergang beim Freigeben der Entlüftungsbohrung
werden Druckstöße beim Entlüften und damit Beunruhigungen der Quecksilbersäule 2
vermieden.
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Das Entlüftungsventil 7 bleibt so lange in der in Figur 2 gezeigten
Offenstellung, bis die über die Wirkdruckleitung 4 oder 6, die Schenkelenden 11
oder 12 und die Entlüftungsbohrung 23 abfließende Flüssigkeit keine Luftanteile
mehr enthält. Dann kann das Ventil 7 wieder vollständig geschlossen werden. Damit
die in der Flüssigkeit enthaltenen Buftteilchen beim Entlüftungsvorgang auch leicht
durch die Gehäusekanimern 16 und 17 hindurchgespült werden könnens empfiehlt es
sich, das Ventil 7 liegend, d.h. mit horizontaler Spindel- und Abschlußstutzenachse
anzuordnen.