DE2727602A1 - Fluiden-pruefvorrichtungen - Google Patents

Description

Patentanwälte DiplMng. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

I MÖNCHEN 86, DEN p_r/_st POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

GOULD INC.

Rolling Meadows,
111. / V,St.A.

Fluiden-Prüfvorrichtungen

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Prüfung von Fluiden und insbesondere Vorrichtungen mit einem Hauptkörper und einer Verteilerkammer und Meßeinrichtungen, die mit einer Vielzahl von Zuleitungen verbunden werden können.

In der ÜS-PS 3 438 260 von Leonard J. Kowal et al, welche im Besitz des Anmelders ist, wird eine Vorrichtung zur Prüfung von Fluiden beschrieben, die aus einem Hauptkörper besteht, an dem eine Vielzahl biegsamer Schlauchleitungen angeschlossen ist. Der Hauptkörper schließt Meßinstrumente ein, die einen Zustand des Fluids in der Verteilerkammer anzeigen. Ein Ventilpaar steuert den Fluß zwischen einer Vielzahl von

709881/0804

Anschlüssen und der Verteilerkammer. Für den Anschluß an ein zu untersuchendes Fluidensystem sind drei biegsame Schläuche an der Vorrichtung angebracht.

Eine andere Ausführung eines Meßinstrumentenanschlußstückes mit Schlauchanschlußmöglichkeit wird in der US-PS 2 212 von Robert L. Bradford gezeigt. Weaver R. Wells stellt in der US-PS 2 238 958 ein Kältemittelprüfgerät vor, bei dem eine Vielzahl von Meßinstrumenten über Schraubanschlüsse an eine Vielzahl röhrenförmiger Elemente angeschlossen ist, die ebenfalls untereinander verbunden sind.

Ein weiteres Prüfgerät mit einer Vielzahl von Meßinstrumenten, Ventilen und Schlauchanschlüssen wird in der US-PS 3 118 463 von Rollin H. Lacart gezeigt.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine verbesserte Vorrichtung zur Prüfung von Fluiden, mit deren Hilfe Fluidensysterne, wie z.B. Kühlsysteme in neuartiger und einfach durchzuführender Art und Weise geprüft werden können.

Insbesondere wird eine Vorrichtung zur Prüfung von Fluiden vorgeschlagen, die einen Vakuumanschluß mit großem Durchlaßvermögen aufweist, und die die gleichzeitige Verarbeitung von Zuflüssen aus der Hoch- und Niederdruckseite eines dadurch leichter überprüfbaren Kühlsystems erlaubt.

Zur erleichterten Durchführung einer überprüfung weist die Vorrichtung erfindungsgemäß Handventile zur Steuerung der Verbindung zwischen jedem der Schlauchanschlußmittel und der Verteilerkammer auf.

Meßeinrichtungen der Vorrichtung können wahlweise durch Ventilvorrichtungen mit der Verteilerkammer in Verbindung

709881/0804

gebracht werden; in der dargestellten Ausführungsform dient mindestens eines der Schlauchanschlußventile auch der Steuerung der Verbindung zwischen Meßeinrichtungen und der Verteilerkammer.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung steht mindestens eine der Meßeinrichtungen in ständiger Verbindung mit mindestens einem Schlauchanschlußmittel, und zwar stromaufwärts des zugeordneten Ventils, so daß dieses Ventil die gleichzeitige Verbindung von Schlauchanschlußmittel und Meßeinrichtung mit der Verteilerkammer steuert.

In dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel sind zwei Meßeinrichtungen vorgesehen, deren jeweilige Verbindung mit der Verteilerkammer mittels zweier Schlauchanschlußventlle gesteuert werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist sehr einfachen Aufbau auf, ist wirtschaftlich in Herstellung und Betrieb, und bietet dabei eine verbesserte Funktionsweise und weitere vorteilhafte Eigenschaften, wie im Vorangegangenen beschrieben.

Heitere Einzelheiten der Erfindung und mit ihr erzielbare Vorteile sind der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung von Fluiden;

Fig. 2 in schematischer Weise die Vorrichtung nach Fig. 1 mit geschlossenen Ventilen;

709881/0804

- r-

Fig. 3 in schematischer Weise die Vorrichtung nach Fig. 1 mit offenen Ventilen;

Fig. 4 eine vergrößerte Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 ohne Schläuche;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Aufsicht des Hauptkörpers der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise im Schnitt zur Verdeutlichung des inneren Aufbaus;

Fig. 7 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 6 von links;

Fig. 8 eine Frontansicht der Anordnung nach Fig. 6 teilweise aufgebrochen zur Verdeutlichung des inneren Aufbaus;

Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8; Fig. 10 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 6 von unten; Fig. 11 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 6 von rechts teilweise aufgebrochen zur Verdeutlichung des inneren Aufbaus;

Fig. 12 im vergrößerten Maßstab einen vertikalen Schnitt durch einen Ventilteil der Vorrichtung entlang der Linie XII-XII der Fig. 4 bei geschlossenem Ventil;

Fig. 13 einen Schnitt entsprechend Fig. 12, jedoch bei offenem Ventil.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Prüfung von Fluiden weist einen Hauptkörper 11, eine Vielzahl von Meßeinrichtungen

709881/0804

12 und eine Vielzahl von Schlauchanschlußmitteln 13 auf. Der Hauptkörper 11 weist einen Hauptkörpermantel 14 und eine Verteilerkammer 15 auf. Eine Vielzahl von Ventilvorrichtungen 16 steuert die Verbindung zwischen den Schlauchanschlußmitteln 13 und der Verteilerkammer 15.

In der abgebildeten Ausführungsform umfassen die Meßeinrichtungen 12 ein Paar von Meßeinrichtungen 17 und 18. Die Schlauchanschlußmittel 13 umfassen vier Schlauchanschlußmittel 19, 20 21 und 22 mit jeweils daran angeschlossenen Schläuchen 23, 24, 25 und 26.

Die Ventilvorrichtungen 16 umfassen vier Ventilvorrichtungen 27, 28, 29 und 30, die die jeweiligen Verbindungen zwischen der Verteilerkammer 15 und den Schlauchanschlußmitteln 19, 20, 21 und 22.steuern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steuern die Ventilvorrichtungen 27 und 30 außerdem die Verbindungen zwischen den Meßeinrichtungen 17 und 18 und der Verteilerkammer 15.

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann an den Hauptkörper 11 eine Vorrichtung 31 mit Blindflanschen angebracht werden, an die die freien Enden von Schläuchen angeschlossen werden können, falls die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung von Fluiden nicht in Gebrauch ist.

Fig. 4 ist zu entnehmen, daß das Schlauchanschlußmittel 20 einen Vakuumanschluß bildet, welcher größeren Durchmesser als die Schlauchanschlußmittel 19, 21 und 22 aufweist. In der abgebildeten Ausführungsform ist das Durchlaßvermögen des Schlauchanschlußmittels 20 mindestens annähernd doppelt so groß wie das jeweilige Durchlaßvermögen der anderen Schlauchan- ^chlußmittel. Nie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, hat Schlauch 24 einen größeren Durchmesser als die anderen Schläu-

709881/0804

ehe und weist in der abgebildeten Ausführungsform ein mindestens annähernd doppelt so großes Durchlaßvermögen wie das der anderen Schläuche auf. Wenn Schlauch 24 als Vakuumanschlußschlauch verwendet wird, können gleichzeitig Ströme aus den Schläuchen 23 und 26, die mit der Hoch- bzw. Niederdruckseite eines Kühlsystems in Verbindung stehen können, zur erleichterten und verbesserten Systemwartung und -überprüfung stattfinden.

Die Verbindung zwischen den einzelnen Anschlußmitteln 13 und der Verteilerkammer 15 wird, wie bereits angeführt, wahlweise durch die entsprechenden Handventile 27, 28, 29 und 30 gesteuert. Wie in den Figuren 12 und 13 gezeigt, können als Ventilvorrichtungen 16 Membranventile verwendet werden. In Fig. 12 wird Ventil 29 gezeigt; die anderen Ventile haben ähnlichen Aufbau. Insbesondere weist das Ventil 29 eine biegsame Membran 32 mit einem Randbereich 33 auf, der abdichtend gegen eine Schulbnr 34 am inneren Ende einer nach außen öffnenden Vertiefung 35 im Außenmantel 14 gedrückt wird. An der Innenseite der Membran 32 bildet die Vertiefung 35 eine Ventilkammer 36. Wie Fig. 6 zeigt, wird die Verteilerkammer 15 durch eine zylindrische Bohrung gebildet, die längs im Hauptkörper 11 der Vorrichtung verläuft. Der die Verteilerkammer 15 schließende Hauptkörpermantel 14 weist eine weitere innere Aussparung 37 auf, die, von der Ventilkammer 36 ausgehend, die Verteilerkammer 15 schneidet, wie Fig. 12 zeigt. Ist das Ventil 29 geschlossen, so wird die Membran 32 abdichtend gegen die Aussparung 37 gedrückt.

Um das Ventil 16 zu schließen, wird die Membran 32 von einem beweglichen Ventilteil 38 nach innen gedrückt, welches von einer mit einem Griff 40 versehenen Gewindestange 39 geführt ~ ist. Die Gewindestange 39 ist in einer koaxial zur Ausspa-

709881/0804

rung 35 verlaufenden Gewindebohrung 42 einer Ventilkappe 41 geführt, die in die Vertiefung 35 eingeschraubt ist. Um die Membran 32 wirksam gegen den Hauptkörpermantel 14 abzudichten, kann eine Ringdichtung 43 zwischen Ventilkappe 41 und dem Randbereich 33 der Membran 32 eingesetzt sein.

Ist das Ventil 29, wie in Fig. 13 dargestellt, geöffnet, können die daran angeschlossenen Schlauchanschlußmittel 13 mit der Verteilerkammer 15 über die Aussparung 37 in Verbindung stehen. Hierzu ist der Hauptkörpermantel 14 mit einem äußeren Durchgang 44 versehen, der vom Schlauchanschlußmittel aus nach innen führt und mit einem inneren Durchgang 45, der den Durchgang 44 mit der Ventilkammer 36 verbindet. Die Verbindung der Ventilkammer 36 mit dem Durchgang 44 kann durch die Verwendung zweier Durchgänge 45 verbessert werden, die in Fig. 12 gezeigt sind. Bei offenem Ventil 29 (Fig. 13) wird auf diese Weise das zugehörige Schlauchanschlußmittel 21 mit der Verteilerkammer 15 verbunden. Die Steuerung der Verbindung wird bewirkt durch Betätigung des Handgriffs 40 des Ventils 29; wenn, wie oben angedeutet, jedem der Schlauchanschlüsse sein eigenes Ventil zugeordnet ist, besteht eine verbesserte Möglichkeit der überwachung und der Wartung des Kühlsystems.

Wie aus den Figuren 7 und 11 ersichtlich, stehen die inneren Durchgänge der Ventilanschlüsse an den Enden des Hauptkörpermantels 14 in einer bestimmten Winkelbeziehung zur Achse der Innenkammer 15, die sich von der Anordnung der inneren Durchgänge 45 der Ventile 28 und 29, die Fig. 8 zeigt, unterscheidet. Wie aus Fig. 11 zu entnehmen, ist der obere, innere Durchgang 45u an dem dem Ventil 30 zugeordneten rechten Ende des Hauptkörpermantels 14 in bezug auf die Verteilerkammer 15 hori-

709881/0804

zontal nach hinten versetzt und steht in Verbindung mit dem nach oben verlaufenden äußeren Durchgang 44w, an den die Meßeinrichtung 18 angeschlossen ist. Der untere innere Durchgang 451 ist, von der Bohrung 45u ausgehend, im Uhrzeigersinn um annähernd 120 versetzt und steht in Verbindung mit dem nach unten verlaufenden, an das Schlauchanschlußmittel 22 angeschlossenen äußeren Durchgang 441. Das linke Ende des Hauptkörpers stellt das Spiegelbild des rechten Endes dar, wie Fig. 7 zeigt.

Weiterhin kann gemäß Fig. 4 der Hauptkörper 11 mit einem Haken 46 versehen werden. Der Haken 46 wird hierbei mittels eines mit einem Gewinde versehenen Verbindungsstückes 47 in einer Gewindebohrung 48 im Oberteil des Hauptkörpers 11 befestigt.

Wie weiterhin aus Fig. 4 zu entnehmen, können die Griffe 40 der entsprechenden Ventile 16 mit Kennzeichen 4 9 versehen werden. So kann man etwa Ventil 2 7 mit einem Kennzeichnungsschild "niedrig", Ventil 2 8 mit einem Kennzeichnungsschild "Vak." (Vakuum), Ventil 29 mit einem Kennzeichnungsschild "Kaltem."(Kältemittel)und Ventil 30 mit einem Kennzeichnungsschild "hoch" ausstatten. Demgemäß kann man für die Meßeinrichtung 17 eine Meßeinrichtung zum Messen kleiner Meßwerte und für die Meßeinrichtung 18 eine Meßeinrichtung zum Messen großer Meßwerte vorsehen, im Einklang mit den Erfordernissen beim vorgesehenen Einsatz der Vorrichtung.

Die dargestellte T-Form der Griffe 40 erleichert die Bedienung der Ventilteile 38 und verbesserte und erleichtert damit die überprüfung und Wartung des Fluidensystems. Die Ventile können in einfacher Weise gewartet werden durch Entnehmen der Ventilkappen 41. Dann ist eine Entnahme der Dichtung 43

709881/0804

und der Membran 32 zum nachfolgenden Warten oder Ersetzen möglich.

Die Erfindung besteht also in einer verbesserten Einrichtung zur Prüfung von Fluiden, bei der jedes Schlauchanschlußmittel 13 durch ein eigenes Handventil 16 gesteuert ist, und bei der die Verbindung der Meßeinrichtungen 12
mit der Verteilerkammer 15 zusätzlich durch diese Schlauchanschlußventile 16 gesteuert ist. Weiterhin sind die Meßeinrichtungen 12 an die Schlauchanschlußmittel 13 derart
angeschlossen, daß die Meßeinrichtungen 12 unabhängig von den möglichen Ventilstellungen mit einem oder mehreren der Schlauchanschlußmittei 13 in ständiger Verbindung stehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst also die gestellten Aufgaben wesentlich besser, hat dennoch recht geringe Abmessungen und ist kostengünstig herzustellen. Sie stellt
daher eine wesentlich Verbesserung auf dem Gebiete der Vorrichtungen zur überprüfung von Fluiden dar.

Zur überprüfung und Wartung eines Kühlsystems wird dessen Hochdruckseite an Schlauch 26 und dessen Niederdruckseite an Schlauch 23 angeschlossen. An Schlauch 24 kann eine
Vakuumpumpe und an Schlauch 25 ein Kältemittelnachfüllbehälter angeschlossen werden.

Durch entsprechendes Betätigen der Ventile 27 bis 30 können die Hochdruckseite, die Niederdruckseite, die Vakuumpumpe und der Kältemittelnachfüllbehälter über die Verteilerkammer selektiv miteinander verbunden werden (siehe Fig. 2 und 3).

'Durch öffnen der Ventile 28, 27 und 30 beispielsweise ist es möglich gleichzeitig die Hoch- und Niederdruckseite des Kühl-

709881/0804

- y6 -

systems zu evakuieren, was durch das große Durchlaßvermögen von Vakuumschlauch 24 und Schlauchanschlußmittel 20 wesentlich erleichtert ist. Dieses Evakuieren ist beispielsweise vor Einfüllung des Kältemittels erforderlich.

Durch öffnen der Ventile 29 und 30 kann flüssiges Kältemittel in die Hochdruckseite eingefüllt werden, durch öffnen der Ventile 29 und 27 kann gasförmiges Kältemittel in die Niederdruckseite eingefüllt werden.

Da Druckmeßgerät 17 ständig mit Schlauch 23 und Druckmeßgerät 18 ständig mit Schlauch 26 verbunden ist, werden der Druck in der Niederdruckseite und der Druck in der Hochdruckseite unabhängig von den Einstellungen der Ventile 27 bis 30 ständig angezeigt.

709881/0804

, . AS' Le e rs e

ite

Claims (14)

Patentansprüche

1. Fluiden-Prüfvorrichtung mit einem Hauptkörper und einer Verteilerkammer, gekennzeichnet durch ein erstes Anschlußmittel (19) zur Bereitstellung einer ersten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), durch ein zweites Anschlußmittel (21) zur Bereitstellung einer zweiten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), durch ein drittes Anschlußmittel (20) zur Bereitstellung einer dritten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), wobei dieses dritte Anschlußmittel (20) ein vorbestimmtes Durchlaßvermögen aufweist, das mindestens im wesentlichen gleich dem zusammengefaßten Durchlaßvermögen von erstem und zweitem Anschlußmittel (19,21) ist und durch Ventilvorrichtungen (27,29,28) zur selektiven Steuerung von Fluidenverbindungen durch die Anschlußmittel (19,21,20) zur Verteilerkammer (15).

2. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anschlußmittel (19,21) im wesentlichen gleiches Durchlaßvermögen aufweisen.

3. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtungen (27,29,28) von Hand bedienbare, mit T-förmigen Griffen (40) versehene Ventile umfassen.

709881/0804 ORJGlNAL INSPECTED

4. Fluiden-Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,gekennzeichnet durch ein Meßgerät (17) zur Anzeige eines Fluidenzustandes und ein viertes Anschlußmittel (17a) zur Bereitstellung einer Fluidenverbindung des Meßgeräts (17) durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15).

5. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das vierte Anschlußmittel (19,17a) derart angeordnet sind, daß das erste Anschlußmittel (19) und das Meßgerät (17) zu allen Zeiten in Fluidenverbindung stehen.

6. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtungen (27,28,29) ein Ventil (27) zur selektiven Steuerung der Verbindung des ersten wie auch des vierten Anschlußmittels (19,17a) mit der Verteilerkammer (15) umfassen.

7. Fluiden-Prüfvorrichtung,insbesondere nach Anspruch 1 mit einem Hauptkörper und einer Verteilerkammer/ gekennzeichnet durch ein erstes Anschlußmittel (19) mit einem ersten, von Hand bedienbaren Ventil (27) zur wahlweisen Bereitstellung einer ersten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), durch ein zweites Anschlußmittel (22) mit einem zweiten, von Hand bedienbaren Ventil (30) zur wahlweisen Bereitstellung einer zweiten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), durch ein drittes Anschlußmittel (20) mit einem dritten, von Hand bedienbaren Ventil (28) zur wahlweisen Bereitstellung einer dritten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15), durch ein

709881/0804

viertes Anschlußmittel (21) mit einem vierten, von Hand bedienbaren Ventil (29) zur wahlweisen Bereitstellung einer vierten Fluidenverbindung durch den Mantel des Hauptkörpers (14) zur Verteilerkammer (15) und durch Meßgeräte (17,18) zur Anzeige eines Fluidenzustands, die wahlweise mit der Verteilerkammer (15) über mindestens eines dieser Anschlußmittel (19,22) in Verbindung stehen.

8. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Meßgeräte (17) mit mindestens einem der Anschlußmittel (19) zu allen Zeiten in Fluidenverbindung steht.

9. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte (17,18) ein erstes Meßgerät (17) einschließen, das an den Hauptkörper (14) mit Fluidenverbindung zur Verteilerkammer (15) über das erste Ventil (27) angeschlossen ist.

10. Fluiden-Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte (17,18) ein erstes Meßgerät (17) einschließen, das an den Hauptkörper (14) mit Fluidenverbindung zur Verteilerkammer (15) angeschlossen ist und ein zweites Meßgerät (18) einschließen, das an den Hauptkörper (14) mit Fluidenverbindung zur Verteilerkammer (15) über das zweite Ventil (30) angeschlossen ist.

11. Fluiden-Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmittel (19, 20,21,22) Schlauchanschlüsse umfassen, die außerhalb des Hauptkörpers (14) angeordnet sind und daß die Ventile ' (27,28,29,30) bewegliche Ventilteile (32,38,39) umfassen.

709881/0804

die innerhalb des Hauptkörpers (14) angeordnet sind.

12. Fluiden-Prüfvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1 mit einem Hauptkörper und einer Verteilerkammer, mit ersten und zweiten Ventilkammern, mit ersten und zweiten Meßgeräten in Fluidenverbindung mit den ersten bzw. zweiten Ventilkammern, gekennzeichnet durch ein erstes und ein zweites Anschlußmittel (19,22) zur Bereitstellung einer Fluidenverbindung mit den ersten bzw. zweiten Ventilkammern (36) , durch eine erste und eine zweite Ventilvorrichtung (27,30) zur Steuerung der Verbindung zwischen den ersten bzw. zweiten Ventilkammern (36) und der Verteilerkammer (15) und durch mindestens ein zusätzliches Anschlußmittel (20) zur Bereitstellung einer Fluidenverbindung mit der Verteilerkammer (15).

13. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Anschlußmittel (20) ein wesentlich größeres Durchlaßvermögen als das der anderen Anschlußmittel (19,22) aufweist.

14. Fluiden-Prüfvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtungen (27,30) von Hand bedienbare, mit T-förmigen Griffen (40) versehene Ventile umfassen.

709881/0804