DE19530501C1

DE19530501C1 - Flange=mounted sight glass for storage and processing vessels

Info

Publication number: DE19530501C1
Application number: DE1995130501
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Papenmeier
Original assignee: Fh Papenmeier & Co Kg 58239 Schwerte De GmbH
Current assignee: Fh Papenmeier & Co Kg 58239 Schwerte De GmbH
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-19
Also published as: CH691516A5

Abstract

A flange-mounted sight glass for a storage tank or processing vessel etc., closes a circular aperture in the vessel and is located by the flange ring (1) which is provided with the projecting studs (1 to 8). A retaining ring (6) concentric with the flange ring (1) which is pierced to accept the studs (1 to 8) forms the outer mounting for the glass or transparent plastic sight disc (4) and the assembly is rendered fluid tight via the clamping nuts (7) and flexible seals (3,5). The resistance of the metallic or carbon ring conductors (8,8.1) is electronically monitored within the housing (10) and resistance variations caused by changes in clamping pressure, temp., leakages or glass breakage are indicated via the lamps (10.1 to 10.4) or the terminals (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Glas-Flanschfassung für Licht und/oder Schauglaseinrichtungen an Kesseln, Behältern, Rohrleitungen etc. zum Erkennen von Zuständen und Beobachten von Arbeitsvorgängen in diesen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a glass flange for light and / or sight glass devices on boilers, containers, pipelines, etc. for recognizing conditions and observing of operations in these the type specified in the preamble of claim 1.

Für das Beleuchten und Beobachten von Zuständen und Arbeitsvorgängen in Behältern, Kesseln, Rohrleitungen und dergleichen werden Glas-Flanschfassungen verwendet, die als Lichtglas- und/oder Schauglasöffnugnen ausgebildet und mit einer Glas- oder Kunststoff platte verschlossen sind. Diese Platten aus durchsichtigem Material sind in runden oder länglichen Glas-Flanschfassungen eingebaut, die in der Regel aus einem Blockflansch mit mehreren eingesetzten Schrauben, einem Deckelflansch mit der gleichen Anzahl deckungs gleicher Löcher, einem Dichtungspaar und den zugehörigen Muttern bestehen.For illuminating and observing conditions and work processes in containers, Boilers, piping and the like are used as glass flange sockets Light glass and / or sight glass openings designed and with a glass or plastic plate are closed. These sheets of clear material are in round or elongated glass flange sockets built in, which usually consist of a block flange several screws used, a cover flange with the same number of cover same holes, a pair of seals and the associated nuts.

Der Blockflansch wird meist direkt auf die Wandung des Behälters, des Kessels oder der Rohrleitung aufgeschweißt. The block flange is usually directly on the wall of the container, the boiler or the Pipe welded on.

Beim Einbau der Platte aus durchsichtigem Material in eine solche Glas-Flanschfassung wird die Platte in der Regel beidseitig mit einer passenden Dichtung versehen, der Dek kelflansch aufgelegt und die Muttern auf die Blockflanschschrauben gedreht, die dann mit einem Drehmomentenschlüssel angezogen werden, um eine gleichmäßige Klemmkraft auf den Deckelflansch und damit auf die Platte aus durchsichtigem Material auszuüben.When installing the plate made of transparent material in such a glass flange socket the plate is usually provided with a suitable seal on both sides, the dec kelflansch placed and the nuts on the block flange screws, which then with be tightened with a torque wrench to ensure an even clamping force Exercise the cover flange and thus on the plate made of transparent material.

In der Praxis führt diese Handhabung jedoch oft zu Problemen. In vielen Fällen sind die zugehörigen Drehmomente für das Anziehen der Muttern nicht bekannt, oder es ist kein funktionsfähiger Drehmomentschlüssel vorhanden, so daß die Muttern entweder mit einem Drehmomentenschlüssel, jedoch ohne exakt vorgegebene Drehmomentwerte, oder mit einem einfachen Schrauben- bzw. Mutternschlüssel "nach Gefühl" angezogen werden müssen. Die dabei erzielten Drehmomentwerte entsprechen in der Regel nicht den Soll-Vorgaben.In practice, however, this handling often leads to problems. In many cases they are associated torques for tightening the nuts are not known or there is none Functional torque wrench available, so that the nuts either with a Torque wrench, but without exactly specified torque values, or with one simple wrench or nut wrench must be tightened "according to feeling". The The torque values achieved do not generally correspond to the target specifications.

Außerdem ist es bekannt, daß selbst das Anziehen von Schrauben und Muttern mit einem funktionsfähigen Drehmomentschlüssel aufgrund der unterschiedlichen Gewinde- und Kopfreibwerte von Schrauben bzw. Muttern zu unterschiedlichen Vorspannungen in den einzelnen Schrauben führen können. Dies hat zur Folge, daß auf den Deckelflansch bzw. auf die Platte aus durchsichtigem Material unterschiedliche Klemmkräfte ausgeübt werden, so daß selbst in diesem Fall nicht die gewünschten Soll-Drehmomentenwerte erreicht werden.It is also known that even tightening screws and nuts with one functional torque wrench due to the different thread and Head friction coefficients of screws or nuts with different preloads in the individual screws. As a result, the cover flange or different clamping forces are exerted on the plate made of transparent material, so that even in this case the desired target torque values are not achieved will.

Beim Ersteinbau einer solchen Glas-Flanschfassung erzeugte und auf den Deckelflansch einwirkende Klemmkräfte haben zwangsläufig mechanische Spannungen in der Platte aus durchsichtigem Material zur Folge, zu denen in vielen Fällen noch Flanschunebenheiten beitragen, die durch die Dichtungen nicht völlig ausgeglichen werden können.When first installing such a glass flange mount and created on the cover flange acting clamping forces inevitably have mechanical stresses in the plate transparent material, to which in many cases there are still uneven flanges contribute that cannot be fully compensated for by the seals.

Zu diesen, vom Ersteinbau abhängigen mechanischen Spannungen in der Platte aus durchsichtigem Material kommen oft während des Betriebs und auch beim Abkühlen während der Wochenendruhe entstehende, unkontrollierte Spannungsänderungen, vor allem Wärmespannungen, hinzu, die unter den heutigen Gegebenenheiten auch bei den üblichen, periodischen Wartungen nicht festgestellt werden können, sondern sich erst durch eine Undichtigkeit oder gar durch einen Bruch der Platte aus durchsichtigem Material, ins besondere einem Glasbruch aber auch Leckagen, bemerkbar machen.In addition to these mechanical stresses in the plate, which depend on the initial installation clear material often come during operation and also when cooling Uncontrolled changes in tension, especially during the weekend rest Thermal stresses, which under today's conditions also with the usual, periodic maintenance can not be determined, but only through a Leakage or even a break in the plate made of transparent material, ins especially a broken glass but also leakages.

Es gibt bisher keine Möglichkeit, den Zustand einer solchen Glas-Flanschfassung zu überwachen und eine Abweichung vom Normalzustand zu erfassen und anzuzeigen, um Probleme mit Glasbruch und/oder Leckage zu vermeiden.So far there is no way to check the condition of such a glass flange socket monitor and detect and report a deviation from normal condition Avoid problems with glass breakage and / or leakage.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Glas-Flanschfassung der angege benen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.The invention is therefore based on the object of specifying a glass flange mount to create benen genus, in which the disadvantages mentioned above do not occur.

Insbesondere soll eine Glas-Flanschfassung vorgeschlagen werden, deren wichtige phy sikalische Zustandswerte erfaßt und etwaige Änderungen von dem Normalzustand aufgezeigt werden können, insbesondere die wesentlichen Parameter wie Klemmkraft des Deckelflan sches auf der Platte aus durchsichtigem Material, ferner die Dichtigkeit, der Glasbruch und die Glastemperatur.In particular, a glass flange is proposed, the important phy sical state values recorded and any changes from the normal state shown in particular the essential parameters such as clamping force of the cover flange on the plate made of transparent material, furthermore the tightness, the broken glass and the glass temperature.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche defi niert.Appropriate embodiments are defined by the features of the subclaims kidney.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß in die Glas-Flanschfassung mindestens ein Sensor integriert ist, der ihre wichtigen physikalischen Zustandswerte überwacht, nämlich insbesondere die Klemmkraft, einen etwaigen Glasbruch, eine etwaige Leckage sowie die Temperatur der Platte aus durchsichtigem Material. Die erfaßten physikalischen Zustandswerte werden überwacht und bei Änderungen von einem Sollwert eine entsprechende Anzeige erzeugt, so daß Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.The advantages achieved with the invention are based on the fact that in the glass flange at least one sensor is integrated, which is your important physical state values monitors, namely in particular the clamping force, any glass breakage, any Leakage and the temperature of the plate made of transparent material. The captured Physical status values are monitored and if there is a change from a setpoint generates an appropriate display so that countermeasures can be taken.

Durch diese Überwachung der Klemmkraft können selbst ohne funktionsfähigen Dreh momentenschlüssel Klemmkraftwerte eingestellt werden, die eine optimale Funktion der Glas-Flanschfassung gewährleisten. Through this monitoring of the clamping force, even without a functional rotation torque wrench clamping force values can be set, which an optimal function of the Ensure glass flange mount.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, an der Glas-Flanschfassung eine kleine Tafel anzubringen, die die optimalen Zustandswerte, insbesondere in Bezug auf Klemmkraft und Temperatur, anzeigt, so daß auch eine ständige visuelle Überwachung möglich ist.In this context, it is useful to have a small panel on the glass flange socket to attach the optimal condition values, especially in relation to clamping force and Temperature, so that constant visual monitoring is possible.

Zusätzlich oder als Alternative zu einer solchen Tafel kann ein LCD-Display vorgesehen werden, auf dem entweder alle oder die besonders wichtigen Zustandswerte angezeigt werden können. Der jeweils interessierende Wert kann beispielsweise mittels der Druck knopftechnik, wie sie bei Armbanduhren eingesetzt wird, aufgerufen werden.In addition or as an alternative to such a board, an LCD display can be provided are displayed on either all or the particularly important status values can be. The value of interest can be, for example, by means of the pressure button technology, as used in wristwatches, can be called up.

Zusätzlich oder als Alternative zur Anzeige vor Ort können die erfaßten Zustandswerte der Glas-Flanschfassung entweder direkt vor Ort mittels eines integrierten Rechners oder in einer Zentrale ausgewertet werden, die über ein BUS-System an die Glas-Flanschfassung angeschlossen ist. In beiden Fällen können die aktuellen Zustandswerte, Abweichungen von den Soll-Werten sowie schließlich Zustände angezeigt werden, bei denen ein umgehender Eingriff erforderlich ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Lichtsignal oder ein Summer vorgesehen werden, um die Aufmerksamkeit zu erregen.In addition or as an alternative to the on-site display, the recorded status values of the Glass flange mount either directly on site using an integrated computer or in A control center can be evaluated, which is connected to the glass flange socket via a BUS system connected. In both cases, the current state values, deviations from the target values and finally states are displayed in which an immediate Intervention is required. For this purpose, for example, a light signal or a Buzzers are provided to attract attention.

Die gleiche Funktion kann auch das LCD-Display erfüllen, das beispielsweise bei einem drohenden Alarmzustand zu blinken beginnt.The LCD display can also perform the same function impending alarm status starts to flash.

Darüberhinaus kann eine Zentrale die erfaßten Soll-Werte speichern und für statistische Angaben verwenden.In addition, a control center can store the recorded target values and for statistical purposes Use information.

Die gegebenenfalls integrierte Elektronik kann entweder batterie- oder netzgespeist sein.The electronics, if integrated, can either be battery or mains powered.

Durch die beschriebene genaue Einstellung der Klemmkraft läßt sich die Häufigkeit des Auftretens eines Bruchs der Platte aus durchsichtigem Material, insbesondere eines Glas bruchs, wesentlich verringern, so daß auch die mit einem solchen Bruch während eines laufenden Arbeitsprozesses verbundenen Nachteile vermieden werden, nämlich daß das Prozeßgut durch einen solchen Bruch oft unbrauchbar wird und nur noch als Abfall entsorgt werden kann. Through the described precise setting of the clamping force, the frequency of the Occurrence of a break in the plate made of transparent material, in particular a glass break, significantly reduce it, so that those with such a break during a Disadvantages associated with the current work process, namely that the Process material often becomes unusable due to such a break and is only disposed of as waste can be.

Für die Realisierung des Sensors für die physikalischen Zustandswerte der Glas-Flansch fassung stehen verschiedene Varianten zur Verfügung; die Klemmkraft kann beispielsweise mittels eines durch Druck veränderbaren elektrischen Widerstandes, eines durch Druck veränderbaren elektrischen Kondensators oder eines durch Druck bedämpfbaren Lichtleiters erfaßt werden. Zur Temperatur-Erfassung und -Kompensation kann ein weiterer, druckloser elektrischer Widerstand eingesetzt werden, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert.For the realization of the sensor for the physical state values of the glass flange different versions are available; the clamping force can, for example by means of an electrical resistance that can be changed by pressure, one by pressure changeable electrical capacitor or an optical fiber that can be damped by pressure be recorded. Another, unpressurized, can be used for temperature detection and compensation electrical resistance can be used, which varies depending on the temperature changes.

Als Trägermaterial für diese Sensoren kommen die in der Glas-Flanschfassung verwendeten Dichtungen, insbesondere jedoch die Platte aus durchsichtigem Material in Frage.The carrier material for these sensors is the one used in the glass flange mount Seals, but especially the plate made of transparent material in question.

Gute Ergebnisse wurden mit einem ringförmigen Sensor aus einer Carbonlack-Schicht erzielt, die im Siebdruckverfahren auf den Rand der Platte aus durchsichtigem Material auf ihrer Innenseite aufgebracht worden ist. Der Widerstandswert dieses Sensor-Rings ändert sich umgekehrt proportional zur Klemmkraft, jedoch proportional zum Glasbruch und zur Leckage, so daß mittels dieses einen Sensors diese drei wichtigen Zustandsparameter erfaßt werden können.Good results were achieved with a ring-shaped sensor made of a carbon lacquer layer achieved by screen printing on the edge of the plate made of transparent material has been applied to the inside. The resistance value of this sensor ring changes is inversely proportional to the clamping force, but proportional to the glass breakage and Leakage, so that this one sensor detects these three important state parameters can be.

Als Alternative hierzu besteht die Möglichkeit, eine flexible Leiterplatte als Sensor zu verwenden, die etwa die gleiche Form wie eine der Dichtungen der Glas-Flanschfassung hat und zusammen mit der zugehörigen Dichtung eingebaut wird, und zwar so, daß sich diese flexible Leiterplatte zwischen der Dichtung und der Platte aus durchsichtigem Material befindet. In ähnlicher Weise wie bei dem ringförmigen Sensor aus der Carbonlack-Schicht ändert sich der Widerstandswert der Leiter dieser Platte umgekehrt proportional zur Klemmkraft, jedoch proportional zur Leckage und zur Temperatur, so daß mittels dieses einen Sensors diese drei wichtigen Zustandsparameter erfaßt werden können.As an alternative to this, there is the option of using a flexible printed circuit board as a sensor use, which has approximately the same shape as one of the seals of the glass flange socket and is installed together with the associated seal, so that this flexible circuit board between the seal and the plate made of transparent material located. In a similar way to the ring-shaped sensor made of the carbon lacquer layer the resistance value of the conductors of this plate changes inversely proportional to Clamping force, however, proportional to the leakage and the temperature, so that by means of this a sensor these three important state parameters can be detected.

Schließlich besteht noch bei allen beschriebenen Ausführungsformen des Sensors die Möglichkeit, nur jeweils einzelne Leiterbahnen bis zu den Schrauben der Glas-Flansch fassung vorzusehen, so daß unmittelbar an jeder einzelnen Schraube die zugehörige Klemm kraft erfaßt werden kann. Die erwähnten Carbonlack-Schichten lassen sich im Siebdruckver fahren als dünne Schichten aufbringen, die entsprechende einzelne Leiterbahnen bilden. Finally, in all the described embodiments of the sensor Possibility of only individual conductor tracks up to the screws of the glass flange provide provision so that the associated clamp directly on each individual screw can be detected by force. The carbon lacquer layers mentioned can be screen printed drive as thin layers, which form corresponding individual conductor tracks.

Dies gilt auch für die erwähnte flexible Leiterplatte sowie die anderen Ausführungsformen der Sensoren.This also applies to the flexible printed circuit board mentioned and the other embodiments of the sensors.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying schematic drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer runden Glas-Flanschfassung; und Figure 1 is a front view of a round glass flange mount. and

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Glas-Flanschfassung entlang der Linie, die in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet ist. Fig. 2 is an enlarged partial section of the glass flange frame along the line that is indicated in Fig. 1 by the arrows.

Die aus den Figuren ersichtliche Glas-Flanschfassung weist einen kreisringförmigen Block flansch 1 mit insgesamt acht Stiftschrauben 2 auf. In den Blockflansch 1 ist auf der produkt berührenden Innenseite der Glas-Flanschfassung eine Dichtung 3 eingelegt, auf der eine Glasplatte 4 ruht. Auf der Außenseite der Glasplatte 4 liegt eine weitere Dichtung 5, auf der ein Deckelflansch 6 aufliegt, der bei auf die Stiftschrauben 2 angezogenen Muttern 7 die erforderliche Klemmkraft für die Dichtigkeit der Glas-Flanschfassung bewirkt.The apparent from the figures glass flange mount has an annular block flange 1 with a total of eight studs 2 . A seal 3 , on which a glass plate 4 rests, is inserted into the block flange 1 on the inside of the glass flange mount which touches the product. On the outside of the glass plate 4 there is a further seal 5 on which a cover flange 6 rests, which, when the nuts 7 are tightened on the stud bolts 2 , causes the clamping force required for the tightness of the glass flange mount.

Am Rande der Innenseite der Glasplatte 4 ist ein ringförmiger Sensor 8 als elektrische Widerstandsbahn im Aufdampf- oder Siebdruckverfahren aufgebracht und auf einen für die Glasscheibengröße zweckmäßigen Widerstandswert justiert worden. Dieser Ring-Sensor 8 ist über Zuleitungen 9 mit einer Elektronik verbunden, die sich in einem Gehäuse 10 befin det. Das Elektronikgehäuse 10 ist mit zwei Halterungen 11 an den Schäften der Stiftschrau ben 2 zwischen dem Blockflansch 1 und dem Deckelflansch 6 befestigt.At the edge of the inside of the glass plate 4 , an annular sensor 8 is applied as an electrical resistance track in the vapor deposition or screen printing process and adjusted to a resistance value that is appropriate for the size of the glass pane. This ring sensor 8 is connected via feed lines 9 to electronics which are located in a housing 10 . The electronics housing 10 is fastened with two brackets 11 to the shafts of the stud screw 2 between the block flange 1 and the cover flange 6 .

Die Widerstandsbahn des Ring-Sensors 8 kann nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Schicht aus Carbonlack bestehen, der durch ein Siebdruckverfahren aufgebracht worden ist und dessen Widerstandswert sich umgekehrt proportional zur Klemmkraft, aber proportional zum Glasbruch und zur Leckage verhält. Damit können diese physikalischen Zustandswerte der Glas-Flanschfassung sowie ihre Änderungen erfaßt werden.According to a preferred embodiment, the resistance path of the ring sensor 8 can consist of a layer of carbon lacquer which has been applied by a screen printing process and whose resistance value is inversely proportional to the clamping force, but proportional to the glass breakage and the leakage. This enables these physical status values of the glass flange mount and their changes to be recorded.

Durch die Dichtung 3 ist der Ring-Sensor 8 zum Blockflansch 1 hin geschützt und über seine Zuleitungen 9 als Meßwiderstand in eine elektrische Widerstandsmeßbrücke ein bezogen, die mit einem elektronischen Schwellwertschalter gekoppelt und in dem Elek tronikgehäuse 10 untergebracht ist.By the seal 3 , the ring sensor 8 is protected towards the block flange 1 and is referenced via its leads 9 as a measuring resistor in an electrical resistance measuring bridge, which is coupled to an electronic threshold switch and housed in the electronic electronics housing 10 .

Um die Temperaturabhängigkeit des Ring-Sensors 8 auszuschalten, ist dieser mit einem drucklosen weiteren Ring-Sensor 8.1 temperaturkompensiert, der sich auf der radialen, hohen Kante der Glasplatte 4 befindet, wie man in Fig. 2 erkennt. Dieser weitere Ring- Sensor 8.1 kann durch einen den radialen Rand der Glasplatte 4 umlaufenden Draht gebildet werden.In order to switch off the temperature dependency of the ring sensor 8 , the latter is temperature-compensated with an unpressurized further ring sensor 8.1 , which is located on the radial, high edge of the glass plate 4 , as can be seen in FIG. 2. This further ring sensor 8.1 can be formed by a wire running around the radial edge of the glass plate 4 .

Als Alternative zu der dargestellten Ausführungsform kann der Draht auch in die Glasplatte 4 eingebettet sein, und zwar direkt unter ihrer Oberfläche. Bei einem Glasbruch wirkt ein solcher Draht als eine Art "Splitterschutz", der verhindert, daß Splitter herabfallen.As an alternative to the illustrated embodiment, the wire can also be embedded in the glass plate 4 , specifically directly below its surface. If a glass breaks, such a wire acts as a kind of "splinter protection" that prevents splinters from falling down.

Im folgenden wird die Überwachung der verschiedenen Zustandsparameter der Glas- Flanschfassung erläutert werden.In the following, the monitoring of the various status parameters of the glass Flange socket are explained.

1) Clamping force monitoring

Im klemmkraftfreien Zustand soll der Widerstandswert des erdfreien, kompensierten Ring- Sensors 8 beispielsweise 20 kOhm betragen. Sind alle Muttern 7 der Glas-Flanschfassung ordnungsgemäß mit einem Drehmoment von beispielsweise Md = 20 Nm angezogen, so soll der zugehörige Widerstandswert des Ring-Sensors 8 beispielsweise 18 kOhm betragen, um eine ordnungsgemäße Klemmkraft zu gewährleisten.In the state without clamping force, the resistance value of the floating, compensated ring sensor 8 should be, for example, 20 kOhm. If all nuts 7 of the glass flange mount are properly tightened with a torque of, for example, Md = 20 Nm, then the associated resistance value of the ring sensor 8 should be, for example, 18 kOhm in order to ensure a correct clamping force.

Ändert sich dieser Widerstandswert nun im Laufe der Zeit um beispielsweise ± 5%, so erfaßt der Schwellwertschalter der Elektronik im Gehäuse 10 dies und gibt ein entspre chendes Signal an die zugehörige Signalleuchte 10.1 oder 10.2 des Gehäuses 10 ab.If this resistance value changes over time, for example ± 5%, the threshold switch of the electronics in the housing 10 detects this and emits a corresponding signal to the associated signal light 10.1 or 10.2 of the housing 10 .

Dabei zeigt die Leuchte 10.1 ein Absinken der Klemmkraft und die Leuchte 10.2 eine Erhöhung der Klemmkraft an, so daß man einen Trend erkennen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen ergreifen kann, beispielsweise die Änderung der Klemmkraft durch Verdrehen der Muttern 7. The light 10.1 indicates a decrease in the clamping force and the light 10.2 an increase in the clamping force, so that a trend can be recognized and countermeasures can be taken if necessary, for example the change in the clamping force by turning the nuts 7 .

2) Glass breakage monitoring

Wird die Widerstandsbahn des Ring-Sensors 8 und damit der Stromfluß unterbrochen, so deutet dies auf einen Glasbruch hin, der von der Elektronik im Gehäuse 10 erkannt und von der zugehörigen Signalleuchte 10.3 am Elektronikgehäuse 10 angezeigt wird.Is the resistance path of the ring sensor 8, and thus the current flow is interrupted, this indicates a glass break, which is detected by the electronics in the housing 10 and indicated by the associated signal light 10.3 to the electronics housing 10th

3) Leakage monitoring

Ist die Dichtung 3 der Glas-Flanschfassung im Laufe der Zeit angegriffen worden, bei spielsweise von einem elektrisch leitfähigen Produkt im Behälter, an dem sich die Glas- Flanschfassung befindet, so daß diese Dichtung 3 ihre Funktion nur noch für einen relativ kurzen Zeitraum erfüllen kann und das elektrisch leitfähige Produkt unter den erdfreien Ring-Sensor 8 gelangt, so verringert sich schlagartig der Widerstandswert zwischen dem Ring-Sensor 8 und dem geerdeten Blockflansch 1, nämlich beim ersten Kontakt des Produk tes mit dem Sensor.If the seal 3 of the glass flange socket has been attacked over time, for example by an electrically conductive product in the container on which the glass flange socket is located, so that this seal 3 can only fulfill its function for a relatively short period of time and the electrically conductive product gets under the floating ring sensor 8 , the resistance value between the ring sensor 8 and the grounded block flange 1 suddenly decreases, namely when the product first comes into contact with the sensor.

Diese abrupte Widerstandsänderung wird von der Elektronik im Elektronikgehäuse 10 erkannt und von der zugehörigen Signallampe 10.4 am Elektronikgehäuse 10 angezeigt.This abrupt change in resistance is recognized by the electronics in the electronics housing 10 and displayed on the electronics housing 10 by the associated signal lamp 10.4 .

4) Temperature measurement

Hierzu wird die temperaturabhängige Widerstandsänderung des druckfreien Ring-Sensors 8.1 von der Elektronik im Gehäuse 10 ausgewertet und für einen externen Temperatur anzeiger (nicht dargestellt) auf die beiden Buchsen 12 geführt, die sich am Elektronikge häuse 10 befinden.For this purpose, the temperature-dependent change in resistance of the pressure-free ring sensor 8.1 is evaluated by the electronics in the housing 10 and for an external temperature indicator (not shown) on the two sockets 12 , which are located on the electronics housing 10 .

Für die Erstmontage sowie für die periodische Wartung ist es sehr hilfreich, wenn nützliche Soll-Daten der Glas-Flanschfassung auf einer kleinen Tafel 13 festgehalten werden, die sich an der Vorderseite des Elektronikgehäuses 10 befindet. For the initial assembly as well as for periodic maintenance, it is very helpful if useful target data of the glass flange mount are recorded on a small board 13 which is located on the front of the electronics housing 10 .

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dieser Tafel 13 das Drehmoment Md = 20 Nm angegeben. Außerdem können Angaben über das Datum einer Inspektion, die Schrau bennummer, den Glaszustand bzw. den Dichtungszustand gemacht werden.In the illustrated embodiment, the torque Md = 20 Nm is specified on this table 13 . In addition, information about the date of an inspection, the screw number, the glass condition or the seal condition can be given.

Als Alternative oder zusätzlich zur Anzeige der Zustandswerte direkt am Gehäuse 10 können diese Zustandswerte über ein BUS-System zu einer Zentrale gegeben werden, wo sie gespeichert, für statistische Erfassungen ausgewertet und/oder über weitere Indikatoren angezeigt werden.As an alternative or in addition to displaying the status values directly on the housing 10 , these status values can be sent via a bus system to a control center, where they are stored, evaluated for statistical recordings and / or displayed via further indicators.

Die Elektronik in dem Gehäuse 10 wird durch eine Batterie gespeist, die von der Seite her in das Gehäuse 10 eingeschoben wird, wie man der Darstellung in Fig. 1 entnehmen kann. Als Alternative hierzu oder zusätzlich kann die Elektronik in dem Gehäuse 10 auch über das Stromnetz gespeist werden.The electronics in the housing 10 are fed by a battery which is inserted into the housing 10 from the side, as can be seen in the illustration in FIG. 1. As an alternative to this or in addition, the electronics in the housing 10 can also be supplied via the power supply.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform werden die Klemmkraft, der Glasbruch und die Leckage der Glasplatte 4 auf der Basis eines durch Druck veränderbaren elektrischen Widerstandes erfaßt. Als Alternative hierzu ist es auch möglich, einen durch Druck ver änderbaren elektrischen Ring-Kondensator zu verwenden.In the embodiment described so far, the clamping force, the glass breakage and the leakage of the glass plate 4 are detected on the basis of an electrical resistance that can be changed by pressure. As an alternative to this, it is also possible to use an electrical ring capacitor which can be changed by pressure.

Schließlich kann noch ein durch Druck bedämpfbarer Lichtleiter eingesetzt werden, der in einer ähnlichen Form wie die Schicht aus Carbonlack als Ringschleife auf der Innenfläche der Glasplatte 4 oder einer der Dichtungen 3, 5 angeordnet ist. Dieser Lichtleiter empfängt an einem Ende, beispielsweise von einer Laser-Lichtquelle, Lichtsignale, die nach dem Durchlaufen des Lichtleiters an dem anderen Ende mittels eines Lichtdetektors, beispiels weise einer photoempfindlichen Zelle, empfangen werden.Finally, a light guide that can be damped by pressure can be used, which is arranged in a similar shape to the layer of carbon lacquer as a ring loop on the inner surface of the glass plate 4 or one of the seals 3 , 5 . This light guide receives at one end, for example from a laser light source, light signals which, after passing through the light guide at the other end, are received by means of a light detector, for example a photosensitive cell.

Die Bedämpfung des den Lichtleiter passierenden Lichtes hängt unter anderem von dem Druck ab, der auf den Lichtleiter ausgeübt wird, so daß auch auf diese Weise die Klemmkraft überwacht, erfaßt und angezeigt werden kann. Bei einem Glasbruch wird ein solcher Lichtleiter ebenfalls unterbrochen, so daß sich auch der Glasbruch feststellen läßt. The attenuation of the light passing through the light guide depends, among other things, on that Pressure exerted on the light guide, so that the Clamping force can be monitored, recorded and displayed. In the event of a broken glass, a such light guide also interrupted, so that the glass breakage can be determined.

In diesem Fall muß für die Detektion der Leckage ein anderer Sensor verwendet werden, beispielsweise ein Gas-Sensor.In this case, another sensor must be used to detect the leak, for example a gas sensor.

Außerdem ist es - anders als bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel - auch möglich, den Sensor 8 nicht auf der Innenseite der Glasplatte 4, sondern direkt an einer der Dichtun gen 3, 5 anzuordnen, um auf diese Weise die physikalischen Zustandswerte zu überwachen und zu erfassen.In addition - unlike in the exemplary embodiment described - it is also possible not to arrange the sensor 8 on the inside of the glass plate 4 , but rather directly on one of the seals 3 , 5 , in order in this way to monitor and record the physical state values.

Während bei der bisher beschriebenen Ausführungsform sich die Leiterbahnen kreisringför mig um die Glas-Flanschfassung erstrecken, besteht als Alternative hierzu auch die Mög lichkeit, für jede Schraube 2 der Glas-Flanschfassung eine eigene Leiterbahn vorzusehen, die sich von dem Anschluß über das zugehörige Kreisringsegment erstreckt. Auf diese Weise läßt sich die Widerstandsänderung unmittelbar an der zugehörigen Schraube 2 und damit die dort vorliegende Klemmkraft erfassen.While in the embodiment described so far, the conductor tracks extend in a circular manner around the glass flange mount, as an alternative there is also the possibility of providing a separate conductor track for each screw 2 of the glass flange mount, which extends from the connection via the associated circular ring segment . In this way, the change in resistance can be detected directly on the associated screw 2 and thus the clamping force present there.

Weiterhin kann noch als Alternative zu der Tafel 13 oder zusätzlich zu der Tafel 13 ein LCD-Display vorgesehen werden, auf dessen Anzeige die interessierenden Parameter, beispielsweise die Klemmkraft oder eine Leckage, dargestellt werden, wie sie von dem zugehörigen Sensor erfaßt werden.Furthermore, as an alternative to the panel 13 or in addition to the panel 13, an LCD display can be provided, on the display of which the parameters of interest, for example the clamping force or a leak, are shown as they are detected by the associated sensor.

Schließlich kann der Sensor noch durch eine flexible Leiterplatte gebildet werden, die die gleiche Kreisringform wie eine der Dichtungen 3, 5 hat, so daß diese flexible, kreisringför mige Leiterplatte zusammen mit einer der Dichtungen in die Glas-Flanschfassung eingebaut werden kann, und zwar in der Weise, daß sich die flexible Leiterplatte zwischen der Dichtung und der Glasplatte 4 befindet. Auch hierbei kann bei einer Änderung des Wider standswertes, die auf eine Änderung der Klemmkraft oder eine Leckage, aber auch auf eine Temperaturänderung, hindeutet, ein entsprechendes Signal erzeugt und angezeigt werden.Finally, the sensor can be formed by a flexible printed circuit board, which has the same circular ring shape as one of the seals 3 , 5 , so that this flexible, circular ring-shaped printed circuit board can be installed together with one of the seals in the glass flange socket, in the way that the flexible circuit board is between the seal and the glass plate 4 . Here, too, a corresponding signal can be generated and displayed when there is a change in the resistance value, which indicates a change in the clamping force or leakage, but also in a change in temperature.

Claims

1. Glass flange mount for light and / or sight glass devices on boilers, containers, pipes, etc. for recognizing conditions and observing work processes in them

a) with a block flange ( 1 ),
b) with a cover flange ( 6 ),
c) with a plate ( 4 ) made of transparent material, in particular glass or synthetic glass, and
d) with screws ( 2 ) and nuts ( 7 ) for clamping the plate ( 4 ) with a given clamping force between the block flange ( 1 ) and the cover flange ( 6 ), characterized by
e) at least one integrated sensor ( 8 ; 8.1 ) for detecting the physical state values of the plate ( 4 ) made of transparent material, and by f) an evaluation / display arrangement ( 10 ; 10.1 , 10.2 , 10.3 , 10.4 ) for the detected state values.

2. Glass flange mount according to claim 1, characterized in that the at least one sensor ( 8 ; 8.1 ) detects the clamping force, a glass breakage, a leak and the temperature of the plate ( 4 ) made of transparent material.

3. Glass flange socket according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sensor ( 8 ) for detecting the clamping force, the glass breakage and the leakage of the plate ( 4 ) made of transparent material on the basis of a pressure condensable electrical capacitor is working.

4. Glass flange socket according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sensor ( 8 ) for detecting the clamping force and the glass breakage of the plate ( 4 ) made of transparent material on the basis of a light-damping light conductor works.

5. Glass flange socket according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sensor ( 8 ) for detecting the clamping force, the glass breakage and the leakage of the plate ( 4 ) made of transparent material on the basis of an electrical resistance variable by pressure is working.

6. Glass flange mount according to claim 5, characterized in that the sensor ( 8 ) as an annular layer made of a pressure-variable electrical resistance stood on one side of the plate ( 4 ), in particular on the inside, is applied.

7. Glass flange mount according to claim 6, characterized in that the annular layer ( 8 ) consists of a carbon lacquer.

8. Glass flange socket according to one of claims 1 to 7, characterized in that the plate ( 4 ) made of transparent material, in particular the inside of this plate, serves as the carrier material for the at least one sensor ( 8 ; 8.1 ).

9. Glass flange mount according to one of claims 1 to 7 with at least one sealing device ( 3 , 5 ) between the plate ( 4 ) made of transparent material and the block flange ( 1 ) and / or the cover flange ( 6 ), characterized in that that at least one of the lines ( 3 , 5 ) serves as a carrier material for the at least one sensor ( 8 ; 8.1 ).

10. Glass flange mount according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sensor ( 8 ) for detecting the physical state values of the plate ( 4 ) made of transparent material is compensated by a further pressure-free sensor ( 8.1 ).

11. Glass flange mount according to claim 10, characterized in that the further pressure-free sensor ( 8.1 ) is formed as a circumferential wire with temperature-dependent resistance on the radial edge of the plate ( 4 ) made of transparent material or embedded in the surface of the plate ( 4 ) .

12. Glass flange mount according to one of claims 1 to 11, characterized by electronics for evaluation and display ( 10.1 , 10.2 , 10.3 , 10.4 ) of the physical state variables.

13. Glass flange socket according to claim 12, characterized in that the electronics are arranged in a housing ( 10 ) which is attached to the glass flange socket.

14. Glass flange socket according to one of claims 1 to 13, characterized in that the data determined by the at least one sensor ( 8 ) for the physical state values are transmitted via a bus system for a plurality of subscribers to a center and evaluated and displayed there become.

15. Glass flange socket according to one of claims 1 to 14, characterized by a plate ( 13 ) attached to the glass flange socket for the representation of the physical state values.

16. Glass flange mount according to claim 15, characterized in that the panel ( 13 ) on the housing ( 10 ) of the electronics is arranged.

17. Glass flange mount according to one of claims 1 to 16, characterized in that the sensor ( 8 ) is formed by a plurality of mutually separate tracks, each of which extends to one of the screws of the glass flange mount and therefore at least the one occurring there Detect clamping force.

18. Glass flange socket according to one of claims 1 to 17, characterized by a LCD display for the display of the recorded physical status values.

19. Glass flange socket according to one of claims 1 to 18, characterized in that the sensor ( 8 ) for detecting the clamping force, the leakage and the temperature is formed by a flexible printed circuit board which has the shape of a seal of the glass flange socket and is mounted between this seal ( 3 , 5 ) and the plate ( 4 ) made of transparent material.