DE880952C - Verfahren zum Messen eines UEberdruckes und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. JULI 1953

D 3735 IXb/ ₄2 k

(Ges. v. 15. 7. 51)

Zum Messen von Überdrucken worden im allgemeinem besondere Überdruckmeßgeiräte verwendet. Die Erfindung erstrebt, diese Überdruckmsßgeiräte nach Möglichkeit zu vermeiden,, und geht dabei von dem Gedanken aus, zur Durchführung der Überdruckmessung· ein Unterdlruckmeßgerät zu verwenden, wenn ein solches zur Verfügung stellt. Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Messern eines Überdrucks und bestellt darin, daß der zu messende Überdruck ein mit einem Unterdruckmeßgeräit, in dem Unterdruck erzeugt wird, verbundenes, vorzugsweise unterschiedlich einstellbares. Ventil steuert. Das neue Verfahren kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß das mit dem Unterdruckmeßgeirät verbundene Ventil sich öffnet, wenn der zu messende Überdruck einen bestimmten Wert überschreitet. Es ist aber auch möglich, das Ventil sich schließen zu lassen, wenn der zu messende Überdruck einen bestimmten; Wert erreicht. Eine Durchführung des Verfahrens zur Messung eines bestimmten Überdrucks besteht z. B. darin, daß zunächst die zum Öffnen des mit dem Unteirdruckmeßgerät verbundenen Ventils notwendige Kraft wesentlich größer als der zu messende Druck eingestellt wird, worauf in dem 'nunmehr geschlossenen Unterdruckmeßgerät ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser bleibt dann so lange bestehen., bis durch Verstellung des Ventils die zum öffnen notwendige Kraft so weit vermindert wird, daß das Ventil unter der Ein-

wirkung des zu messenden Überdrucks geöffnet wird. Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß die Schließkraft des mit dem Unter druckmeß gerät verbundenen Ventils sehr gering bzw. auf O eingestellt wird, so daß bei der Einwirkung des\ zu messenden Überdrucks auf diiei Steuerorgan« des Ventils dieses, geöffnet wird. Nunmehr wird an dem Unterdlruckmeßgerät Duft abgesaugt. Ein Unterdruck kann sich ίο jedoch so lange nicht einstellen, solange das Ventil offen bleibt. Wjrd düiei Schließkraft des Ventils so· wait erhöht, daß sie die von dem zu messenden Überdruck ausgeübte Kraft überwindet, dann schließt, das Ventil, und im Unitardruckmeßgerät tritt nunmehr ein Unterdruck auf. Soll bestimmt werden, ob· der zu messende Überdruck einen bestimmten Wert überschreitet odeir nicht, so kann das mit dam Uniterdlruckmeßgarät verbundene Venil derart eingestellt werden, daß es unter der Einwirkung¹ eines bestimmten Drucks garadia geöffnet wird. Wird nunmehr im dam Unterdiruckmeßgeirät ein Unterdruck erzeugt und werden weiteirhin dfei Steiuaroirg'ania das mit dem Unterdruckmeßgerät verbundenen· Ventils dem Überdruck ausgesetzt, so wird das Ventil geöffnet, sobald der bestimmte Überdruck erreicht ist, so daß nunmehr dar Unterdruck im Uniterdruckmeßgerät aufgehoben wird.

Das nieuö Verfahren! hat dien Vorteil, daß Über-, drudcmessumgen auch ohne Zuhilfenahme einer enitsprechenden Meißvorrichtung dann, durchgeführt werden können,, wenn nur ein Untardmckmeßgarät zur Verfügung steht. Dieser Fall ist beispielsweise bei der Prüfung ve« Atemschutzgeräten mit lungenselbsttätiger Sauerstoffzuführung' gegeben. Derartige Geräte werden zur Ddchtprüfung das; Geräts mit einem Unterdruckmeßgerät untersucht, wobei in den Geräten, an dia das Unterdruckmeßgerät angeschlossieni ist, ein bestimmter' Unterdruck erzeugt wird. Bleibt dieser Unterdruck innerhalb· einer bei-4tf stimmten Zeitspanne bestehen oder senkt er sich nicht unter ein bestimmtes Maß·, dann ist das Gerät genügend dicht. Bislang wurde die Dichtprüfung das lungenselbsttätig gesteuerten Sauerstoffventil« derart durchgeführt, daß der im Gerätgehäuse durch dem bei Undichtigkeiten im Ventil ausströinetidön Sauerstoff entstehende Überdruck mit besonderen Überdruckmaßgaräten gemessein wurde. Zur Prüfung d'ar Geräte war also neben ainiem Uniterdruckmeßigerät stets ein Überdruckmeßgierät erforderlich. Das letztere kann nun duirch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung das Unitardiruckmeßgeräts¹ ersetzt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens kanni eine Vorrichtung dienern, die aus ainiem dam zu messenden Überdruck ausgesetztem drudaiachgiebigeni Bauteil, wie eine Membran od. dgl., besteht, der bei einem bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Druck das ■mit dam Unterdiruckmeßigarät verbundene! Ventil· öffnet bzw. sehliaßit. So>weit mit Hilfe der neuen Go Vorrichtung geringe Drücke gemessen werden sollen und demzufolge auch nur schwache Kräfte für die Steuerung das Ventils z.ur Verfugung stehen, wird ein sicheres Arbeiten des Ventils dadurch erreicht, da.ß· zu seiner Steuerung eine Membran verwendet wird:, deren Fläche praktisch beliebig groß gewählt warden kann. Eine große Membrannädie ergibt auch bei niedrigen Drücken genügend Kraft, um das· Ventil zu; öffnen.

Das mit dem Uniterdruckmeßgerät verbundene Ventil kanu zwischen diesem und diem Überdruck führenden, Raum eingeschaltet sein. Bei dieser Schaltung strömt der zu messende Überdruck nach dem öffnen dies Ventils' in das Uniterdruckmeßgerät. Das, mit dem Unterdiruckmeßgerät verbundene Ventil kann auch mit der Außenluft in Verbindung stehen, so daß nach dsm öffnen dies Ventils, dleir Unter drudi mess ar nur bis zu Atmosphärendruck belastet wird. Dieis© Schalturagsweise hat gegenüber der vorher beschriebenen! den Vorteil, d!aß der zu messende Überdruck nicht im das Unterdruckmeßgerät gelangen kann, so daß keine Gefahr besteht, daß insbesondere empfindliche Unitardruckmeßgeräte überlastet und infolgeidassen zerstört werden. Der Übeirdruckraum der neuen Verrichtung kann mit einem Sicherheitsventil ausgestattet sein, das verhiinidlert, da&dar Druck im Überdrud<ra,um übermäßig ansteigt und das Gerät zerstört. Ein derartiges Sicherheitsventil ist vor allem dann vorzusehen, wenn der Überdruckraum nicht über das mit dem Uniterdruckmeßgerät verbundene Ventil mit diasem Gerät iin Verbindung steht. Dieses Sicherheitsventil kann als ein normales: federbelasteitas Ventil oder in einer anderen Form ausgebildet sein. So> kann, aber auch der durch den drucknachgiebigen Bauteil abgeschlossene Raum über ein von diesem Bauteil beim Überschreiten eines bestimmten Drucks geöffnetes Ventil mit der Außeniluft in. Verbindung stehen. Mit anderen Worten, es kann das Sicherheitsventil ebenfalls von dem drucknachgiebigen. Körper beeinflußt werden. Dabei wiird naturgemäß- die Vorrichtung so» eingestellt, daß sich dieses Sicherheitsventil erst: dann öffnet, wenn das mit dem Unterdruckmeßgeirät verbundene Ventil bereits betätigt wurde, da ja sonst eina Messung ausgeschl essen ist. Der Vorteil dieser Ausbildung das Sicherheitsventils¹ liegt darin, daß eine besondere Einstellung der Öffnungskraft überflüssig wird.

Dar drucknachgiebige Bauteil, wie die Membran od. dgl., kann unter der Wirkung einer Vorzugsweise mit Hilfe einer Schraubkappe unterschiedlich spannbaren Feder stehen. Derart kann in einfachster A-rt und Weise die öffnung^ bzw. Schließkraft des mit dem Unterdruckmeßgerät verbundenen Ventils geregelt warden. Um diese Kraft leicht bestimmen zu könnian, kann dia Spanravorriditung, insbesondere die Schraubkappe, mit einer Anzeigevorrichtung, wie eine Teilung, Marke od. dgl., versehen sein, die den Druck anzeigt, bei dem das mit dem Unterdruekmaßgerät verbundene Ventil geöffnet bzw. geschlossen wird.
In dar Zeichnung ist in

Abb. ι balbschematisch eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung, die zur Messung des Überdrucks in einem Höhenatemgerät dienen, soll, dargestellt;

Aiii). 2 zeigt eine Aufsicht auf die Skala des Geräts nach Abb. ι;

Abb. 3 zeigt eine andere Aus füh rungs form der neuen Vorrichtung im Schmitt,

In Abb. ι steht das- Untardruckmeßgerät ι unter Zwischenschaltung einem membrangesteuerten Ventils 2 mit dem zu prüfenden Höhenatmeir 3 in Verbindung.
Es soll geprüft werden, ob das lungenselbsttätig gesteuerte Sauerstoffventil das Höhmatmers 3 dicht schließt. Hierfür wird, zunächst in dam Umterdruckmeßgerät 1 durch Saugen an, dem Mundstück 12, in dem ein Rückschlagventil angeordnet ist, ein beliebiger Unterdruck von beispielsweise 80 mm WS erzeugt. Daraufhin wird: der Höhenatmer 3 an eine Druckleitung 4 angeschlossen, und' danach dier Atemschlauch 5 mittels der Kupplung 6 mit dem Membranventil 2 verbunden. In dem von der Membran 7 abgeschlossenen Raum 8 herrscht der gleiche Druck wie im Höhenatmer 3. Ist. das lungenselbsttätig gesteuerte Sauerstoffventil des Höhenatmers 3 undicht, so' steigt der Druck im Höhenatmergehäuse und damit auch im Raum 8 an. Die Membran 7 wölbt sich, sobald der Überdruck im Raum 8 einem bestimmten Wert erreicht hat, entgegen der Wirkung der Feder 9 durch, und hebt den Ventilkörper

10 vom Ventilsitz 11 ab. Der Überdruck im Raum 8. strömt durch das geöffnete Ventil durch den Raum 13 und den Stutzen 14 zum Unterdruckmeßgerät 1, so daß der Zeiger des Unterdruckmeßgeräts abfällt. Ist dagegen das lungenselbsttätig gesteuerte Sauerstoffventil des Höhenatmers 3 dicht, so bleibt das Ventil 10, 11 geschlossen und der Unterdruck im Meßgerät 1 während der Meßdauer erhalten.

Bei diesem Verfahren kommt man mit eimer festen Einstellung der Schließkraft des Ventils 10,

11 aus. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Hohlraum des zu prüfenden Höhenatmers 500 cm³ beträgt und diaß eina Undichtigkeit dies lungemselbsttätig gesteuerten Sauerstoffventils zugelassen wird, bei der in 1 Minute 1 cm³ Sauerstoff entweicht. In ι Minute kann bei der zugelassenen Toleranz der Druck im Höhenatmergehäuse dann, um Vsoo des Anfangsdrucks steigen, also etwa von 10000 mm WS auf 10020 mm WS. In diesem Fall müßte das Ventil 10, 11 so eingestellt sein, daß es sich bei einem Druck von 20 mm WS im Raum 8 öffnet und das Unterdruckmeßgerät mit dem Raum 8 verbindet. Der Zeiger des vorher auf einen beliebigen Unterdruck, beispielsweise 80 mm WS, eingestellten Unterdruckmeßgeräts würde dann auf ο beim Öffnen des Ventils abfallen. Bleibt der Zeiger des Unterdruckmeßgeräts 1 während ι Minute auf dem eingestellten Unterdruck stehen, so bedeutet das, daß das lungenselbsttätig gesteuerte Sauerstoffventil des Atemschutzgeräts dicht ist bzw. seine Undichtigkeit innerhalb der zulässigen Toleranz liegt.

Das Gegenlager der Feder 9 kann als Schraubkappe 15 ausgebildet sein, soi daß sich die Schließkraft der Feder 9 und damit die Schließkraft des Ventils 10, 11 durch Drehen der Schraubkappe 13 auf jeden beliebigen. Wert einstellen läßt. An der Schraubkappe 15 wird zweckmäßig ein Zeiger 16 angeordnet, der den. Öffnungsdruck dem membrangesteuerten; Ventils an einer Skala, 17 anzeigt.

Soll ein höherer Überdruck mit Hilfe eines empfindlichen Unterdruckmeßgeräts angezeigt oder gemessen werden, der dieses Gerät zerstören würde, so wird dieses Gerät nicht mit dem. Überdruckraum, sondern mit der Außenluft varbumdeni, sobald der anzuzeigende Überdruck erreicht ist. Eine Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung¹ ist in Abb. 3 dargestellt: Der Stutzen 18 ist mit dem zu messenden Prüfraum, der Stutzen 19 mit dem Unterdruckmeßgerät verbunden, in dem wie im vorigen Ausführungsbeispiel ein Unterdruck erzeugt wurde. Der Überdruck im zu messendem Prüf raum möge, beispielsweise durch die Undichtigkeit, eines Zuführungsvenitils, langsam ansteigeni. Demzufolge wölbt sich dann die Membran 20 entgegen der Wirkung der Fedieir 21 durch, bis dör Teller 22 den Schaft 23 des Veintiilkegeils berührt. Bei weiterem Ansteigen des Drucks im Raum 25 überwindet die auf der Membran 20 lastende Kraft dien zusatzlichen Widerstand der Feder 26, so daß. diar Ventilkegel 25 von. seinem Ventilsitz abgehoben wird. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem an. den Stutzern 19 angeschlossenen. Unterdruckmeßgarät und der Außenluft über das geöffnete Ventil 24 und die Bohrung 27 freigegeben. Der vorher im Unterdruckmeßgerät erzeugte Unterdruck verschwindet.

Die Feder 21 kann entfallen und dementsprechend die Feder' 26 stark genug gewählt werden.

Diese Vorrichtung kann mit einem. Sicherheitsventil für den Überdruckraum, ausgestattet sein,, das· als normales federbel astete® Überdruckventil od. dgl. ausgebildet sein kann. In, der Abb. 3 wird dieses Sicherheitsventil von. der Membran 20 gesteuert. Der Ventilkegel 28 wird, durch die Feder 29 auf seinem Sitz gedrückt. Bewegt sich die Membran über einen bestimmten Hub nach links, so bleibt das Ventil 28 zunächst geschlossen! und wird erst nach dem öffnen des Ventils 24 dadurch geöffnet, daß der Flansch 30 den am Ventilkegel 28 befestigtein: Bügel 31 nach links bewegt und! damit das Ventil 28 öffnet. Diese Bauart hat gegenüber einem normalen, am Raum 25 angeordneten Überdruckventil den. Vorteil, daß ohne eine besondere Ein,-stellung der Schließkraft dieses Ventils dieses sich später öffnet als das mit dem Uniterdruckmeßgerät verbundene Ventil 24. Wird nämlich der Widerstand des Ventils 24 verändert, indem die Fed'eir 26 stärker oder schwächer gespannt wird, so wird dadurch nichts daran geändert, daß· das Ventil 28 stets erst nach dem Ventil 24 öffnet.

Zur Einstellung diar Feder 26 dient die Schraubspindel 32, die mittels eines Schraubenziehers 33 gedreht wird. Dieser ist luftdicht: durch das Gehäuse 34geführt. Der Zeiger 35 zeigt an einer Skala die Einstellung des Schließ- bzw. Öffnungsdrucks des Ventils 24 an.

Soll mit dam Unterdruckmeßgerät ein Überdruck beistimmt werden, so kann beispielsweise zunächst bei weitgehend entspannten] Federn 21, 26 dier zu

messende ,Überdruck aani den Rohrstutzen i8 angeschaltet und aus dam Unterdruckmeßgerät kontinuierlich oder diskontinuierlich Luft abgesaugt werden. Da das· Unterdrucktnaßigerät zunächst mit der Außenluft über das geöffiniate Ventil 24 umd die Bohrung 27 im Verbindung steht, ward kein Unterdruck angiazäigt. . Wird nunmehr der Schraubenzieher 33 mit Hilfe das Zeilgers· 35 gedreht umd dabei die Feder 26 gespannt, dann schließt sich das Vantil 24, und dar Zeiger im Unterdruekmeßgarät zeigt eimern Unterdruck an, wenn dar am. Zeiger 3 5 abzulesende Schließdruck des. Ventil» 24 den im Raum 25 herrschenden zu messenden Druck erreicht bat.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Messen eines Überdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß. der zui messende Überdruck ein mit einem Unterdruckmeißgierät, in dem Unterdruck erzeugt wird, verbundenes!, voirzugsweise.unitienschiedlich. eiinstellbares Ventil steuert.

2. Voir'riditung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einendem zu messenden Überdruck ausgesetzten, drucknachigiebiigen Bauteil, wie eine Membran (7 bzw. 20) od. dgl., der bei einem bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Druck das mit dem Unterdru'ckmeßigerät (1) verbundene Ventil (10, 11 bzw. 24) öffnet bzw. schließt.

3. Vorrichtung' nach Anspruch 2, dadurch gekeannzeichmat, daß das mit dem Untardruckmeßgerät (1) verbundene Ventil (10, 11) zwischen diesem (1) und dem Überdruck führenden Raum (S) eingeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekannzeichnet, daß' das mit dem Unterdruckmeßgerät verbundene Ventil (24) mit dar Außenluft in Verbindung steht (27).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß. diar durch den drucknachgiebigen Bauteil (20) abgeschlossene Raum (25) über ein von diesem Bauteil (20) beim Überschreiten eines bestimmten Drucks geöffnetes Ventil (28) mit der Außenluft in Verbindung steht.

6. Voiprichtung nach. Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der drucknachgiebige Bauteil, wie die Membran (7) od. dgl., unter dar Wirkung einer vorzugsweise mit Hilfe einer Schraubkappe (15) unterschiedlich spannibanen Feder (9) steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung, insbesondere die Schraubkappe (15), mit einer Anzeigevorrichitung (16), wie eine Teilung, Marke od. dgl., versehen ist, die den Druck anzeigt, bei dam das mit dem Unterdruckmeßgarät (1) verbundene Ventil (10, 11) geöffnet bzw. geschlossen wird. '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5294 7.53