DE8803752U1

DE8803752U1 - Absperrventil für eine Meßvorrichtung

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Publication number: DE8803752U1
Application number: DE8803752U
Authority: DE
Original assignee: Esters Elektronik 6054 Rodgau De GmbH
Current assignee: Esters Elektronik 6054 Rodgau De GmbH
Priority date: 1988-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1988-05-05

Description

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ESTERS ELEKTRONIK GMBH, 6054 RODGAU 1 Absperrventil für eine Meßvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil für eine Meßvorrichtung zum Messen einer physikalischen Größe, z.B. der Temperatur, des Drucks, des Durchflusses, des pH-Wertes, des Sauerstoffgehaltes, des FUIlstände und anderer Größen, eines Fluids in einer Rohrleitung oder dergleichen, mit einem in die Rohrleitung einsetzbaren Ventilgehäuse, das zwei koaxiale Öffnungen flir den Druchtritt des Fluids aufweist, und mit einem in dem Ventilgehäuse um eine sich quer zur Achse der Öffnungen erstreckende Achse drehbar gelagerten massiven Ventilverschlußstuck, das einen Durchflußkanal aufweist, der in einer ersten Drehwinkelstellung des Ventilverschlußstucks an den beiden öffnungen anschließt und das in einer gegenüber der ersten um etwa 90° gedrehten zweiten Drehwinkelstellung einen Durchfluß zwischen den Öffnisngen sperrt, wobei das Ventilverschlußstück eine einen Teil der Kugelfläche bildende ümfangsflache aufweist, die mit einer entsprechenden, einen Teil einer

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Kugelfläche bildenden Ventilsitzfläche auf der Innenseite des Ventilgehäuses nach Art eines Kugelventils zusammenwirkt, und ein Meßfühler in einer zur Drehachse des VentilverschlußstUcks koaxialen Bohrung des Ventilgehäuses, die Über einen Druchbruch des Ventilverschlußstucks mit dem Durchflußkanal in Verbindung steht, gegen die Bohrung abgedichtet aufnehmbar ist.

Bei einem bekannten Absperrventil dieser Art (DE 34 28 913 Al) zum Messen der Temperatur eines eine Rohrleitung durchströmenden Mediums ist das Ventilverschlußstück eine in Strömungerichtung axial durchbohrte massive Kugel und der Durchbruch eine zur Drehachse des Ventilverschlußstucks koaxiale Bohrung, durch die der Temperaturfühler von außen in den zylindrischen Durchflußkanal dee VentilverschlußstUcks ragt. Wenn das Ventilgehäuse in die Rohrleitung eingesetzt ist, bildet es eine Fortsetzung der Rohrleitung, wobei der Durchmesser des zylindrischen Durchflußkanals etwa dem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht. Die Länge des in den Durchflußkanal ragenden FUhlers hängt hierbei vom Durchmesser des Durchflußkanals bzw. dem Innendurchmesser der Rohrleitung ab, weil die Wandstärke des kugel« förmigen Ventilverschlußstucks ihrerseits von dem Innendurchmesser des Durchflußkanals bzw. der Rohrleitung abhängt. Geht man davon aus, daß der Durchmesser des Durchflußkanals im VentilschlußstUck höchstens gleich dem Innendurchmesser d der Rohrleitung sein kann, um ein sicheres Absperren der Rohrleitung in der Schließstellung des VentilverschlußstUcks zu gewährleisten, dann gilt für den Kugeldurchroesser D = d/2 und für die Mindestwandstärke der Kugel im Bereich ihrer Drehachse W = (D - d)/2 = d(/2 - l)/2 s 0,21d. Je größer mithin der Innendurchmesser d der Rohrleitung ist, umso größer müßte die Wandstärke W und demzufolge die Länge des durch die Wand hindurchgerührten Fühlers gewählt werden.

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Dies erfordert die Herstellung und Lagerhaltung unter-•oat edIich langer Fühler für die verschiedensten Rohrleitungs-Innendurchmesser und die Jeweils richtige Auswahl des passenden Fühlers an der Einbaustelle. Dies bedeutet einen erheblichen Herstellungs-, Lagerhaltungsund Arbeitsaufwand«

Ferner ist ein Kugelabsperrventil fUr Wärmemengenzähler, Temperaturmeßgeräte oder dergleichen bekannt (DE 83 11 891.8 Ul), bei dem das VentilverschlußstUck eine Hohlkugel ist und im übrigen der Aufbau im wesentlichen dem eingangs geschilderten Absperrventil entspricht. Bei dieser Ausführung kann die Wandstärke der Hohlkugel und damit auch die FUhIerlänge weitgehend unabhängig vom Innendurchmesser der Rohrleitung gewählt werden. Bei einem Einbau in einer horizontalen Rohrleitung besteht jedoch die Gefahr, daß sich in der Hohlkugel in der Nähe des einen Endes ihrer Drehachse Schmutz ablagert und in der Nähe des anderen Endes ihrer Drehachse ein Luftpolster oberhalb des Durchflußkanals bildet. Die Folge ist, daß auch hier die Länge des Fühlers so groß gewählt werden muß, daß er, je nach dem, ob er von oben oder von unten her in die Kugel eingeführt wird, entweder das Luftpolster oder die Schmutzablagerungen, die sich bis in Höhe der für den Durchfluß vorgesehenen Öffnungen in der Kugel ansammeln können, durchdringen kann, um die physikalische Größe des Fluids zu messen. Abgesehen davon, daß Schmutzablagerungen oder Luftblasen im Zuge einer Rohrleitung unerwünscht sind, ist darüber hinaus die Herstellung einer Hohlkugel aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die Länge des zu verwendenden Fühlers weitgehend unabhängig vom Innendurchmesser der Rohrleitung ist.

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Bel dieser Ausbildung entfällt die Kugelwand auf eeltun des Fühlere. Dessen Lunge 1st daher unabhängig von der Stärke der Kugelwand. Sie kann für eine sehr viel grüßere Anzahl unterschiedlicher Rohrleitungs-Innendurchmeeser als bisher gleich gewählt werden, da die Wandstärke des Ventilgehäuses von der Wandstärke der Rohrleitung weitgehend unabhängig ist. Entsprechend geringer ist der Herstellungen, Lagerhaltungs- und Montageaufwand hinsichtlich des Fühlers.

Sodann kann dafür gesorgt sein, daß der die Seitenwände des Ventilversehlußstücke verbindende Steg im Axialschnitt radial nach innen vorsteht. Diese Ausbildung des Steges sorgt dafür, daß ein strömendes Fluid zwangsläufig zu der den Fühler aufnehmenden Bohrung des Ventilgehäuses hingeleitet wird und Schmutzteilchen, die bestrebt sind, sich bei einer Einbaulage, in der die Bohrung unten liegt, dort anzusammeln, zwangsläufig abführt, so daß Schmutzablagerungen vermieden werden. Bei einer Einbaulage, in der die den Fühler aufnehmende Bohrung oberhalb des Durchflußkanals liegt, wird dagegen die Ausbildung einer Luftblase in der Nähe dieser Bohrung vermieden. Der radial nach innen vorstehende Verbindungssteg der Seltenwände des VentilverschlußstUcks bewirkt ferner eine Versteifung der Seitenwände in der Schließstellung des Absperrventils gegen den Fluiddruck.

Insbesondere kann dafür gesorgt sein, daß sich der Querschnitt von Endabsehnitten des Durchflußkanals auf der dem Durchbrach gegenüberliegenden Seite konisch von den Enden des Durchflußkanals aus verringert und zwischen diesen Endabschnitten einen Teil eines Kreis* " , ders bildet. Dies ergibt einen günstigen Kompromiß zwischen einer zwangsweisen {Anlenkung der Fluidströme in Richtung auf die Fühler-Aufnahmebohrung und eines durch

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den radial nach innen vorspringenden Verbindungssteg ungehinderten Durchflusses des Fluids durch den Durchflußkanal .

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Absperrventil und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Absperrventil nach Fig. 1 längs der Drehachse des Ventilverschluß-

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Das dargestellte Absperrventil hat ein Ventilgehäuse 1 mit einem äußeren im wesentlichen zylindrischem Gehäuseteil la, darin eingesetzten Gleitringdichtungen 2, deren kugelkalottenförmige Innenflächen 3 den Ventilsitz für ein teilweise kugelförmiges VentilverschlußstUck 4 bilden» und zwar Axialsicherung der Gleitringdichtungen 2 dienende Sicherungsringe 5, die Außengewinde aufweisen und in koaxiale Gewindebohrungen 6 des Gehäuseteile la geschraubt sind. Die Gleitringdichtungen 2 sind axial getrennt, können Jedoch auch einteilig ausgebildet sein.

Das Ventilverechlußetück 4 hat einen Durchflußkanal 7, der eich an die Offnungen &bgr; der Sicherungsringe 5 anaohlleat, wobei die Offnungen 8 gleichzeitig Offnungen des ventilgehäuse» 1 bilden. Der Durchflußkanal 7 ist durch Seitenwand· 9, einen die Seltenwände 9 verbindenden Steg 10 unä durch die Ringdichtungen 2 begrenzt, d.h. auf der dem Verblndungatteg 10 abgekehrten Seite dea VentllveraohluBitUoke 4 mit einem in Durehflußrichtung durchgehenden Durehbruoh Il versehen. Das VentilversshluSstüek ist &ugr;» eins Querachse 12 drehbar in ds-Gehäuae 1 gelagert.

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Koaxial zur Drehachse 12 ist eine Bohrung 13 im Gehäuse 1 ausgebildet, die einen Meßfühler 14 zum Messen einer physikalischen Größe des den Durchflußkanal 7 durchströmenden Fluids aufnimmt.

Der Steg 10 springt im Axialschnitt nach Fig. 1 radial nach innen vor, wobei sich der Querschnitt von Endabschnitten 15 des Durchflußkanals 7 auf der dem Durchbruch 11 gegenüberliegenden Seite konisch von den Enden des Durchflußkanals 7 aus verringert und zwischen diesen Endabschnitten 15 einen Teil 16 eines Kreiszylinders bildet.

Um das Ventilverschlußstuck 4 zu drehen, ist in einem 15 Querschlitz 17 seines Steges 10 ein Betätigungsschaft 18 mit einem flachen Endabschnitt 19 eingesetzt. Der Betätigungsschaft 18 durchsetzt eine weitere zur Drehachse 12 koaxiale Bohrung 20 des Gehäuses 1, in der er drehbar und gegen die Bohrung 20 abgedichtet gelagert : 20 ist. Eine auf einen Gewindeabschnitt des Schaftes 18 geschraubte Sicherungsmutter 21 stutzt sich über Tellerfedern 22, eine Hülse 23 und eine Dichtung 24 an einer inneren Schulter der Bohrung 20 ab. Das äußere Ende 25 des Schaftes 18 ist zur drehfesten Aufnahme eines nicht dargestellen Betätigungshebels an zwei parallelen Seiten 26 abgeflacht und an den anderen Selten mit Gewinde 27 versehen.

Das Absperrventil kann in eine nicht dargestellte Rohr- !30 leitung eingebaut werden, eo daß die Öffnungen 8 an

die freien Enden einer Trennstelle der Rohrleitung dicht anschließen. In der dargestellten geöffneten Stellung &igr; des Absperrventile kann das die Rohrleitung durchetrömende Fluid, bei dem es eich In der Regel um eine Flüssig- ;35 keit handelt, welter den Durchflußkanal 7 durchströmen, j wobei es durch den zuerst durchströmten konischen End- ; abschnitt 15 und den radial nach innen vorspringenden

Steg 10 in Richtung zur Bohrung 13 bzw. den Meßfühler 14 hin umgelenkt wird, ohne daß der Vorsprung des Steges 10 den Durchfluß des Fluids wesentlich behindert. Die Länge des Fühlers 14 braucht hierbei, unabhängig von dem Innendurchmesser der Rohrleitung bzw. der Öffnungen 8, nur so lang gewählt zu werden, daß er mit dem Fluid im Durchflußkanal 7 in Berührung kommt, da die Wandstärke des Gehäuses 1 weitgehend unabhängig vom Innendurchmesser bzw. der Wandstärke der Rohrleitung ist. Eventuelle Schmutzteilchen in dem Fluid, die bestrebt sind, sich nahe der Bohrung 13 in dem unteren Hohlraumbereich des Durchflußkanals 7 abzulagern, werden durch die Strömung des Fluis bei geöffnetem Ventil mitgeführt. Auch bei um 180° um die Längsachse 28 des Gehäuses 1 gegenüber der dargestellten Lage gedrehter Einbaulage ist die Cafah vermieden, daß sich, wenn es sich bei dem Fluid um eine Flüssigkeit handelt, in der Nähe der Bohrung 13 eine Luftblase bildet, weil auch diese durch die Strömung raitgeführt würde.

Eine Abwandlung kann darin bestehen, daß der Steg 10 noch weiter nach innen vorstehend ausgebildet wird, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt ist. Hierdurch ergäbe sich eine noch stärkere Umlenkung der Strömung in Richtung auf den Meßfühler 14, jedoch wäre auch der Durchfluß etwas stärker behindert als bei der Auebildung mit dem Kreiezylinderte11 16.

Claims

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DRESDN-ER BANK. FRANKFURT/M. 23OO3O8 ,!SSE JoS S630O2 R'. B

TELESRAMM: KNOPAT

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Schutzansprüche

1. Absperrventil für eine Meßvorrichtung zum Hessen einer physikalischen Größe, z.B. der Temperatur, ies Drucks, des Durchflusses, des pH-Wertes, des Sauerstoffgehalts, des Füllstands und anderer Größen, eines Fluids in einer Rohrleitung oder dergleichen, mit einem in die Rohrleitung einsetzbaren Ventilgehäuse, das zwei koaxiale Öffnungen für den Durchtritt des Fluids aufweist, und mit einem in dem Ventilgehäuse um eine sich quer zur Achse der Öffnungen erstreckende Achse drehbar gelagerten massiven Ventilverschlußstück, das einen Durchflußkanal aufweist, der in einei ersten Drehwinkelstellung des Ventilverschlußstücks an den beiden Öffnungen anschließt, und das in einer gegenüber der ersten um etwa 90° gedrehten zweiten Drehwinkelstellung einen Durchfluß zwischen den Öffnungen sperrt, wobei das Ventilverschlußstuck eine einen Teil einer Kugelfläche bildende Umfangsfläche aufweist, die mit einer entsprechenden, einen Teil einer Kugelfläche bildenden Ventilsitzfläche auf der Innenseite des Ventilgehäuses nach Art eines Kugelventils zusammenwirkt, und ein Meßfühler in einer zur Drehachse des Ventilverschlußstucks koaxialen Bohrung des Ventilgehäuses, die über einen Durchbruch des Ventilverschlußstucks mit dem Durchflußkanal in Verbindung steht, gegen die Bohrung abgedichtet aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (11) des Ventilverschlußstucks (4) zwischen den Enden des Durchflußkanals (7) durchgehend ausgebildet ist.

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2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Seitenwände (9) des Ventilverschlußstücks (4) verbindende Steg (10) im Axialschnitt radial nach innen vorsteht.
3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt von Endabschnitten (15) des Durchflußkanals (7) auf der dem Durchbruch (11) gegenüberliegenden Seite konisch von den Enden des Durchflußkanals (7) aus verringert und zwischen diesen Endabschnitten (15) einen Teil (16) eines Kreiszylinders bildet.

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