DE2013682B2 - Meßstellenumschalter für eine Ansaugevorrichtung - Google Patents

Description

tungen notwendig ist.

Es ist bereits ein selbsttätiges Flüssigkeitsumschahventil für Rauchgasprüfer bekannt, das die Verbindung unterschiedlicher Entnahmestellen mit einem Meßoder Kontroilapparat herstellt Dieses Flüssigkeitsumschaltventil besteht aus einer du/ch eine Glocke abgeschlossene Tasse, in die von unten die Zuleitungen münden. Die Mündungen liegen auf einem Kreisbogen im gleichen Abstand voneinander. Die Glocke ist auf ihrer Unterseite mit mehreren Kammern versehen, die ringförmig angeordnet sind und deren jede eine Mündung der Zuleitungen übergreift Eine dieser Kammern ist zur Innenseite, die danebenliegende Kammer ist zur Außenseite geöffnet Die ringförmig angeordneten Kammern trennen den Raum unter der Glocke in einen ringförmigen Außenraum und einen Innenraum. In den Innenraum mündet eine Entnahmeleitung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, die zum Rauchgasprüfer führt In den ringförmigen Außenraum mündet weiterhin eine Absaugeleitung, die ebenfalls oberhalb des Flüssigkeits- ao spiegeis endet. Die Glocke kann angehoben und jeweils um einen bestimmten Betrag gedreht und wieder abgesenkt werden, wobei das Anheben so hoch erfolgen muß. da die untere Stirnfläche der Glocke über die Mündungen der Zuleitungen hinweg gedreht werden kann. Die kreisförmigen Wände der Glocke und die Wände der Kammern sind so weit nach unten verlängert und andererseits ist der Flüssigkeitsstand in der Tasse so hoch, daß beim Heben und Drehen der Glokke deren Wände stets noch in die Sperrflüssigkeit eintauchen. Mit diesem Flüssigkeitsumschalter ist es möglich, ein von einer Meßstelle kommendes Zuleitungsrohr über die nach innen geöffnete Kammer mit der Entnahmeleitung zu verbinden, die zum Rauchgasprüfer führt. Dabei ist gleichzeitig die danebenliegende zu der anderen Meßstelle führenden Leitung und die über die nach außen offene Kammer der Glocke mit dem Absaugrohr verbunden. Bei der bekannten Vorrichtung besteht demzufolge die Möglichkeit, daß während des Ansaugens des Prüfmediums mit Hilfe der Ansaugevorrichtung durch eine erste Ansaugeleitung zum Meßgerät gleichzeitig durch die jeweils nächstfolgende Ansaugeleitung Prüfmedium mittels einer Absaugevorrichtung abgesaugt und abgeführt wird. Durch Heben, Drehen und Absenken der Glocke kann nunmehr die erste Ansaugeleitung abgesperrt und die folgende Ansaugeleiiung, durch die vorher Prüfmedium angesaugt wurde, mit dem Meßgerät verbunden werden. Für die Meßvorrichtung genügen zwei Ansaugevorrichtungen, wobei die Meßvorrichtung so betrieben werden kann. als wenn für jede Ansaugeleitung eine gesonderte Ansaugevorrichtung zur Verfügung stände. Das Meßgerät wird jeweils mit frisch entnommenem Prüfmedium beschickt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet nicht einwandfrei und verhindert insbesondere nicht eine Vermischung des durch die einzelnen Gasentnahmeleitungen zugeführten Gases. Es wird zum Beispiel nicht verhindert, daß im Umschaltzeitpunkt die mit Gas von der Zusammensetzung des bisher an das Meßgerät angeschlossene Gasentnahmeleitung gefüllte Kammer sich auf den Mündungsstutzen der im Schaltungssinne nächstfolgende Gasentnahmestelle schiebt, Weiterhin findet auch zwischen den übrigen Kammern ein Druckausgleich und damit eine Gasmischung statt, da jeweils das in einer Kammer vorhandene Gas beim Drehen der Glocke zur nächsten Entnahmestelle gebracht wird. Für eine genaue Gasanalyse ist dieser Flüssigkeitsumschalter nicht geeignet. Außerdem besteht der Nachteil, daß der Flüssigkeitsumschalter nur im Bereich ganz geringer Druckdifferenzen arbeiten kann, die durch die Höhe der Flüssigkeitsfüllung der Tasse bestimmt sind. Der Fiüssigkeitsumschalter ist auch nur arbeitsfähig, wenn er genau horizontal steht (deutsches Patent 274 433).

Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile ist weiterhin eine Einrichtung zur automatischen periodischen Umschaltung der von mehreren Gasentnahmestellen ausgehenden Gaswege auf einen Gasanalysator bekannt, der mit einem motorisch angetriebenen Mehrwegegasventil ausgerüstet ist Dieses verbindet in jeder Schaltstellung eine bestimmte Gasentnahmestelle mit einem Meßgerät und verbindet gleichzeitig die im Schaltungssinne nächstfolgende Gasentnahmestelle mit einem Durchflußkanal. Das bekannte Mehrwegeventil besteht aus zwei Ventihcheiben, deren einander zugekehrten Seiten gasdicht aufeinander schleifen und Kanälen zur Herstellung der Verbindungen enthalten, wobei eine kontinuierlich angetriebene, drehbar gelagerte Impulsgeberscheibe vorgesehen ist, die mindestens so viel Befestigungseinrichtungen für einsetzbare Schaltstiftc trägt, wie umzuschaltende Gaswege vorhanden sind. Weiterhin sind die in die Befestigungseinrichtung einsetzbaren Schaltstifte so ausgebildet, daß sie bei der Drehbewegung der Impulsgeberscheibe nacheinander mit einem in der Energiezufuhr für den Antriebsmotor für das Umschaltventil liegenden Impulsgeberschalter in vorübergehende Wirkverbindung kommen. Dabei wird die Energiezufuhr eingeschaltet. Weiterhin ist mit dem Antrieb des Mehrwegegasventils eine drehbare Kurvenscheibe verbunden, welche einen parallel zum Impulsgeberschalter liegenden Selbsthalteschalter so lange schließt, bis das Ventil auf den nächsten Gasweg umgeschaltet ist. Weiterhin sind die Geschwindigkeiten der Antriebe der Impulsgeberscheibe und des Gasumschalteventils so gewählt, daß der Impulsgeberschalter geöffnet ist, bevor die Kurvenscheibe den Selbsthaltekontakt öffnet. Die bekannte Vorrichtung ist umständlich im Aufbau. Sie bildet ein Flachschieberventil, deren Abdichtung bekanntlich Schwierigkeiten bereitet. Die Wartung des Gerätes ist aufwendig (DT-AS 1 259 605).

Schließlich ist ein Gasuntersuchungsgerät bekannt, das aus einem Zuleitungsrohr mit einem Absperrventil besteht, an das sich ein Kühler anschließt. Von dem Kühler führt eine Leitung über ein Dreiwegeventil zu einer Gaspumpe, wobei an dieser Leitung ein Druckmesser angeschlossen ist. Hinter der Gaspumpe teilt sich die Leitung in mehrere Zweigleitungen, an denen über Absperrventile die Untersuchungsgeräte angeschlossen sind. Eine der Zweigleitungen ist mit einem Absperrventil versehen, das ins Freie mündet. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß bei Störungen in der Gaszufuhr, die zu Druckänderungen an dem genannten Gasmesser führen, Vorgänge ausgelöst werden, um die Vorrichtung zu reinigen. So kann beispielsweise das Filter ausgeblasen werden, wenn zum Beispiel der Druck an dem Druckmeßgerät auf einen bestimmten Wert fällt. Gleichzeitig wird das dem Druckmesser vorgeschaltete Ventil geschlossen. Damit die Anlage aber betriebsfähig bleibt, kann an dem dem Druckmesser vorgeschalteten Absperrventil eine genau gleichartig ausgebildete Ansaugevorrichtung ausgebildet sein, die ebenfalls aus einem Schwebstoffilter und einem Kühler und weiteren Absperrventilen besteht und die an die gleiche Meßstelle angeschlossen ist und die nur dazu dient, vorübergehend an Stelle der abgeschalteten Ansaugevorrichtungen eingeschaltet zu werden. Die be-

kannte Vorrichtung gestattet nicht einen abwechselnden Anschluß eines Meßgerätes an mehreren an unterschiedlichen Gasentnahmestellen angeschlossenen Gasentnahmeleitungen (USA.-Patentschrift 1 155 142).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung einfach im Aufbau und in der Herstellung und vor allem wenig störanfällig für den Betrieb auszubilden.

Di: Erfindung besteht darin, daß die Absperrventile als Zweiwegeventile ausgebildet und im Schaltungssinne abwechselnd mit je einer von zwei Verbindungsleitungen verbunden sind, deren Enden mit je einem Dreiwegeventil verbunden sind, deren eines mit einer Absaugevorrichtung und mit dem Meßgerät und deren anderes mit einer ins Freie mündenden zweiten Absauge- »5 vorrichtung verbunden ist. und daß die Dreiwegevenii-Ie und die Absperrventile derart mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung verbunden sind, daß die eine Verbindungsleitung an das Meßgerät und die andere Verbindungsleitung an die zweite Absaugevorrichtung *> angeschlossen sind und umgekehrt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Absperrventile als Dreiwegeventile ausgebildet sind, von denen jeweils eins in der ersten Schahstellung die Verbindung mit der ersten Ansauge- as vorrichtung und dem Meßgerät und in der zweiten Schaltstellung die Verbindung mit der zweiten Ansaugevorrichtung herstellt und in der dritten Schaltsieliung die Ansaugeleitung absperrt und daß die Dreiwegeventile mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, die fortlaufend in der Reihenfolge der jeweils an das Meßgerät anzuschließenden \nsaugeleitungen jeweils ein Dreiwegeventil in die erste Schaltstellung, das folgende in die zweite Schaltstellung und die anderen in die dritte Schaltstellung bringt. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen haben den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus. Die Vorrichtungen sind leicht herzustellen und leicht kontrollierbar. Die Vorrichtungen sind nicht störanfällig.

Die Vorrichtungen haben den Vorteil, daß nach dem Umschalten des Meßgerätes von der einen Ansaugeleitung auf die folgende dem Meßgerät jeweils nur Prüfmedium zugeführt wird, das unmittelbar vor der Messung frisch angesaugt wurde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man an Stelle von vielen Ansaugevor- 4s richtungen mit nur zwei Ansaugevorrichtungen auskommt und daß jeweils nur eine Ansaugeleitung an jede der zwei Ansaugevorrichtungen angeschlossen ist, so daß die Vorrichtung mit der optimalen Ansaugegeschwindigkeit arbeitet.

Als Absperrventile können vorteilhaft elektropneumatische Ventile verwendet werden.

Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit sechs Ansaugeleitungen in der einen Schaltstellung und

F i g. 2 die gleiche Vorrichtung in der nächstfolgenden Schahstellung.

F i g. 3 eine Vorrichtung mit sechs Ansaugeleitungen. jedoch in einer anderen Ventilausführung, in der einen Schaltstellung und

- Fi g. 4 die gleiche Vorrichtung in einer anderen, und zwar in der nächstfolgenden Schaltstellung.

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 sei angenommen, daß mit einem Meßgerät 1 sechs unterschiedliche Meßstellen in einem Hüttenwerk oder in einem chemischen Industriebetrieb, in einer Garage usw. darauf überwacht werden sollen, ob an diesen Stellen die dort vorhandene Luft schädliche Bestandteile in einem eine bstimmte Konzentration überschreitenden Maß enthält. Dazu sind an das Meßgerät über die weiterhin beschriebene Vorrichtung sechs Ansaugeleitungen 2 bis 7 angeschlossen, die im einzelnen nicht dargestellt sind und die zu den Meßstellen führen.

Jede Ansaugeleitung ist an ein Ansperrventil 8 bis 13 angeschlossen, dessen Abgangsseiten in der gewünschten Reihenfolge der Probeentnahmen — wobei die Reihenfolge im Ausführungsbeispiel mit der Folge 2,3,4. 5. 6. 7 anger.jmmen wird — abwechselnd mit einer Verbindungsleitung 14 und einmal mit einer Verbindungsleitung 15 verbunden sind. Das Absperrventil 8 der Ansaugeleitung 2 ist an die Verbindungsleitung 14. das Absperrventil 9 der Ansaugleitung 3 an die Verbindungsleitung 15 usw. angeschlossen. Die Enden der beiden Verbindungsleitungen 14 und 15 sind mit zwei Dreiwegeventilen 16 und 17 in der an Fig. 1 ersichtlichen Weise verbunden. Die Abgangsseite des Dreiwegeventils 16 ist mit dem Meßgerät 1 über eine Ansaugevorrichtung 18 und die Abgangsseite des Dreiwegeventiis 17 mit einer Ansaugevorrichtung 19 verbunden.

Die beiden Dreiwegeventile 16 und 17 sind nun derart miteinander verbunden — zum Beispiel mechanisch —. daß die Abgangsleitung des Dreiwegeventils 16 in der einen Schaltstellung mit der Verbindungsleitung 14 verbunden ist. während gleichzeitig die Abgangsleitung des anderen Dreiwegeventils 17 mit der Verbindungsleitung 15 verbunden ist und umgekehrt. Außerdem sind die Absperrventile 8 bis 13 derart mit dem Steuergerät für die Dreiwegeventile 16 und 17 gekoppelt, daß beim Umschalten der Dreiwegeventile 16 und 17 jeweils das in der Reihenfolge vorher liegende Absperrventil — zum Beispiel 8— geschlossen wird, das nächstfolgende Absperrventil — zum Beispiel 9— geöffnet bleibt und das übernächste Absperrventil — zum Beispiel 10 — neu geöffnet wird.

Bei einer Stellung der Ventile nach F i g. 1 wird Prüf medium durch die Leitung 2 über das Absperrventil 8. die Verbindungsleitung 14 und das Dreiwegeventil 16 durch das Meßgerät 1 geleitet. Während der gleichen Zeit wird Prüfmedium durch die Ansaugeleitung 3. das Absperrventil 9. die Verbindungsleitung 15 und das Dreiwegeventil 17 durch die Ansaugevorrichtung 19 angesaugt und ins Freie abgeführt.

Beim Umschalten der Dreiwegeventile 16 und 17 werden, wie beschrieben, das Absperrventil 8 gesperrt, während das Absperrventil 9 geöffnet bleibt und das Absperrventil 10 geöffnet wird. Alle anderen Ventile bleiben geschlossen. Nunmehr wird, wie F i g. 2 zeigt. Prüfmedium aus der Ansaugeleitung 3 über das Absperrventil 9, die Verbmdungsleitung 15. das Dreiwegeventil und die Ansaugevorrichtung 18 durch das Meßgerät 1 geleitet während durch die Ansaugeleitung 4 Prüfmedium über das Absperrventil 10. die Verbindungsleitung 14, das Dreiwegeventil 17 und die Ansau gevorrichtung 19 angesaugt und abgeführt wird.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und bei dei dargestellten Stellung der Dreiwegeventile 28 bis 3: wird Prüfmedium durch die Ansaugeleitung 22 über da: Dreiwegeventil 28. die Verbindungsleitung 34 und di< Ansaugevorrichtung 36 durch das Meßgerät 21 geleitel Gleichzeitig wird Prüfmedium durch die Ansaugelei tung 23 über das Dreiwegeventil 29. die Verbindur.gs leitung 35 und die Ansaugevorrichtung 37 angesaug und ins Freie abgeführt. Die Ansaugeleitungen 24. 2? 26,27 sind in dieser Schaltstellung durch die Dreiwege

ventile 30,31,32.33 gesperrt.

In der nächstfolgenden Schaltstellung der Drciwegcventilc nach Fi g. 4 wird Prüfmcdium durch die Ansaugeleiiung 23, über das Dreiwegeventil 29, die Verbindungsleitung 34 und die Ansaugvorrichtung 36 durch das Meßgerät 21 geleitet. Gleichzeitig wird Prtifmedi-

um durch die Ansaugleitung 24, über das ! ventil 30, die Vcrbindiingsleitung 35 und die vorrichtung 37 angesaugt und ins Freie abgi Ansaugcleitungcn 25, 26, 27, 22 sind in diesen durch die Dreiwegeventile 31, 32, 33, 28 gesp<

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßstellenumschalter für eine Ansaugevorrichtung für ein mit mehreren Ansaugeleitungen und mit Ansaugevorrichtungen verbundenes Meßgerät, bei dem in der einen Schaltstellung eine Gasentnahmestelle mit dem Meßgerät verbunden und gleichzeitig die im Schaltungssinne folgende Gasentnahmestelle mit einer ins Freie mündenden Leitung verbunden ist, und wobei jede Gasentnahmeleitung mit einem Absperrventil versehen is*, das entweder abgesperrt ist oder die Verbindung mit dem Meßgerät oder die Verbindung mit den Außenstellen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile als Zweiwegeventil (8,9,10,11,12, 13) ausgebildet und im Schaltungssinne abwechselnd mit je einer von zwei Verbindungsleitungen (14, 15) verbunden sind, deren Enden mit je einem Dreiwegeventil (16, 17) verbunden sind, deren eines so (16) mit einer Absaugevorrichtung (18) und mit dem Meßgerät (1) und deren anderes mit einer ins Freie mündenden zweiten Absaugevorrichtung (19) verbunden ist, und daß die Dreiwegeventile (16,17) und die Absperrventile (8, 9. 10, 11, 12, 13) derart mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung verbunden sind, daß die eine Verbindungsleitung (14) an das Meßgerät (1) und die andere Verbindungsleitung (15) an die zweite Absaugevorrichtung (19) angeschlossen sind und umgekehrt.

2. Meßstellenumschalter für eine Ansaugevorrichtung für ein mit mehreren Ansaugeleitungen und mit Ansaugevorrichtungen verbundenes Meßgerät, bei dem in der einen Schaltstellung eine Gasentnahmestelle mit dem Meßgerät verbunden und gleichzeitig die im Schaltungssinne folgende Gasentnahmestelle mit einer ins Freie mündenden Leitung verbunden ist, und wobei jede Gasentnahmeleitung mit einem Absperrventil versehen ist, das entweder abgesperrt ist oder die Verbindung mit dem Meßgerät oder die Verbindung mit den Außenstellen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile als Dreiwegventile (28. 29, 30, 31, 32, 33) ausgebildet sind, von denen jeweils eins in der ersten Schaltstellung die Verbindung mit der ersten An-Saugevorrichtung (36) und dem Meßgerät (21) und in der zweiten Schaltstellung die Verbindung mit der zweiten Ansaugevorrichtung (j7) herstellt und in der dritten Schaltstellung die Ansaugeleitung absperrt, und daß die Dreiwegeventile (28, 29, 30, 31, 32, 33) mit einer Steuervorrichtung verbunden sind, die fortlaufend in der Reihenfolge der jeweils an das Meßgerät anzuschließenden Ansaugeleitungen (22, 23, 24, 25,26, 27) jeweils ein Dreiwegeventil (28, 29) in die erste Schaltstellung, das folgende (29, 30) in die zweite Schaltstellung und die anderen in die dritte Schaltstellung bringt.

3. Meßstellenumschalter für eine Ansaugevorrichtung für ein mit mehreren Ansaugeleitungen und mit Ansaugevorrichtungen verbundenes Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperrventile (8,9,10, 11,12, 13, 16, 17, 28, 29, 30, 31, 32, 33) elektropneumatische Ventile verwendet werden.

65 Die Erfindung betrifft einen Meßstellenumschalter für eine Ansaugevorrichtung für ein mit mehreren Ansaugeleifjngen and mit Ansaugevorrichtungen verbundenes Meßgerät, bei dem in der einen Schaltstellung eine GasentnahmestelJe mit dem Meßgerät verbunden und gleichzeitig die im Schaltungssinne folgende Gasentnahmestelle mit einer ins Freie mündeneten Leitung verbunden ist und wobei jede Gasentnahmeleitung mit einem Absperrventil versehen ist, das entweder abgesperrt ist oder die Verbindung mit dem Meßgerät oder die Verbindung mit den Außenstellen herstellt.

Es sind Meßgeräte, insbesondere Gasmeßgeräte be- kanni. die zur Messung irgendwelcher Bestandteile in einem zu prüfenden Medium, insbesondere einem Gas, an unterschiedlichen Stellen dienen. Dazu ist es bekannt, ein Meßgerät mit mehreren Leitungen, insbeson dere Ansaugeleitungen zu verbinden, die zu den Stellen führen, an denen die Meßprobe des zu prüfenden Mediums entnommen werden soll. Derartige Geräte dienen beispielsweise zur Untersuchung von Luft in ausgedehnten Räumen oder zur Untersuchung von Luft an unterschiedlichen Meßstellen usw. Dabei werden die Ansaugeleitungen in einer bestimmten Reihenfolge an das Meßgerät angeschlossen, so daß mit einem Meßgerät mehrere Meßstellen usw. überwacht werden können. Dabei erfolgt das Anschließen der Ansaugeleitungen in einer bestimmten Reihenfolge und in bestimmten Zeitintervallen. Anwendungsgebiete sind die Überwachung der Luft in Hüttenwerken, in der chemischen Industrie, die Überwachung gasführender Rohrleitungen sowie die Überwachung in Garagen, Straßen, Tunnels usw. Dabei ist es bekannt, fortlaufend die Prüfmedieti durch alle Änsaugeleitungen anzusaugen, die alle an einer gemeinsamen oder mehreren einzelnen Ansaugevorrichtungen, wie Membranpumpe, Kompressor Ventilator od. dgl. angeschlossen sind und jeweils nur das Pmfmedium einer bestimmten Ansaugeleitung dem Meßgerät durch entsprechende Absperrventile zuzuführen. Dadurch wird erreicht, daß beim Anschließen einer Ansaugeleitung an das Meßgerät diesem ein Prüfmedium zugeführt wird, das kurz vorher an der Meßstelle entnommen wurde und das also praktisch der derzeitigen Gegebenheiten entspricht. Wenn man da< Prüfmedium jeweils nur während der Prüfdauer durch die Ansaugeleitung ansaugen wollte, würde in den Zwischenräumen zwischen je zwei Prüfungen das in dei Ansaugeleitung befindliche Prüfmedium stagnieren unc bei der folgenden Messung eine Zusammensetzung vortäuschen, die den derzeitigen Gegebenheiten nichi entspricht. Nachteilig bei der beschriebenen gleichzeitigen Ansaugung durch alle Ansaugeleitungen ist, daC die Ansaugevorrichtung auf eine verhältnismäßig gro ße Ansaugeleitung eingestellt sein muß. Diese kanr man aber ökonomisch sinnvoll nicht beliebig höchster gern, so daß man insbesondere bei langen Ansaugewe gen und bei geringen Durchmessern der Ansaugelei tung unter Umständen hohe Ansaugetotzeiten in Kau nehmen muß. So beträgt zum Beispiel die Ansaugege schwindigkeit bei paralleler Ansaugung von sechs Meß stellen jeweils nur etwa Ve der Ansaugegeschwindig keit, die zur Verfugung stehen würde, wenn nur durcl eine Ansaugeleitung angesaugt würde. Die Ansaugetot zeit ist in diesem Beispiel damit 6fach höher, als wenr nur eine Ansaugeleitung zur Verfügung stünde.

Diesem Nachteil könnte man dadurch begegnen, dal man für jede Ansaugeleitung eine Ansaugevorrichtunj vorsieht; das hätte aber den Nachteil, daß unter Um ständen eine sehr große Anzahl von Ansaugevorrich