DE2815436C2 - Halterung für eine stabartig ausgebildete Sonde an einer Leitung für ein Strömungsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei öffentlichen Wasserversorgungsnetzen ist häufig bei jeder angeschlossenen Liegenschaft oder bei jedem angeschlossenen Haushalt ein Wasserzähler vorhanden. Ferner ist üblicherweise bei der Speisestelle, bei der das Wasser in das Leitungsnetz eingespiesen wird, ein Wasserzähler vorhanden, der den Gesamtverbrauch mißt. Es kann nun beim Betrieb vorkommen, daß der bei der Speisestelle gemessene, gesamte Wasserverbrauch größer ist als die Summe der bei den Liegenschaften oder Haushaltungen gemessenen Verbrauchsmengen. In diesem Fall muß dann das Personal des Wasserwer-D kes herausfinden, ob irgendwo in einer Leitung ein Leck vorhanden ist oder ob Verbraucher Wasser beziehen, ohne daß die verbrauchte Menge gemessen und bezahlt wird.

Bei öffentlichen Wasserversorgungsnetzen kommt es

ίο zudem vor, daß Verbraucher oder Verbrauchergruppen beanstanden, daß der bei ihren Anschlüssen verfügbare Wasserdruck dauernd oder zeitweise nicht ausreichend sei. Das Personal des Wasserwerkes muß dann abklären, ob diese Klagen berechtigt sind und ob eventuell Hauptzuleitungen zu gewissen Verbrauchergruppen nicht genügend große Querschnitte aufweisen oder ob Leitungen verstopft sind.

Die Abklärung der vorstehend angeführten Probleme ist für das Personal oft sehr schwierig und zeitraubend.

Es wurde nun erkannt, daß man diese Probleme wesentlich einfacher lösen könnte, wenn der Wasserdurchfluß nicht nur bei der Speisestelle und den Endverbrauchern, sondern auch bei andern Stellen des Leitungsnetzes, etwa bei Abzweigungen gemessen werden könnte. Es wäre nun natürlich möglich, an wichtigen Verzweigungsstellen des Leitungsnetzes Durchflußmesser oder -zähler dauernd einzubauen. Dies würde jedoch die Kosten für die Herstellung des Wasserversorgungsnetzes beträchtlich erhöhen, weil Durchflußzähler für die Messung von großen Durchflüssen relativ teuer sind.

Es wurde nun weiter erkannt, daß man die vorstehend genannten Probleme mittels eines Durchflußmessers lösen könnte, der in einfacher Weise vorübergehend in eine Leitung eingeführt werden kann. Damit die Wasserversorgung nicht gestört wird, sollte der Ein- und Ausbau des Durchflußmessers, oder genauer gesagt, mindestens einer Sonde des Durchflußmessers auch dann möglich sein, wenn die Leitung unter Druck stehendes Wasser enthält.

Aus der DE-OS 21 64 111 ist nun bereits eine Halterung für die lösbare Befestigung einer stabförmigen, durch die Elektrode eines induktiven Durchflußmessers gebildeten Sonde an einer Flüssigkeits-Leitung bekannt. Die Halterung weist einen in die Leitung mündenden Durchgang auf, durch den die Sonde einführbar ist. Im Durchgang ist eir Absperrorgan angeordnet, das beim Einführen der Sonde durch diese geöffnet wird und den Durchgang beim Herausnehmen der Sonde wieder schließt. Das Absperrorgan ist dabei entweder durch einen elastisch deformierbaren Gummilappen oder durch eine federbelastete Ventilkugel gebildet, die in einer schräg zur Durchgangsachse angeordneten Führungsbohrung verschiebbar geführt ist.

Beim Einführen der Sonde wird das Absperrorgan durch diese geöffnet, wobei das Öffnen entgegen dem Druck der Flüssigkeit in der Leitung erfolgt. Dadurch werden zum einen das Absperrorgan, zum anderen die Sonde, insbesondere' die Sondenspitze stark beansprucht. Bei hohen Flüssigkeitsdrücken ist das öffnen des Absperrorgans mittels der Sonde schwierig und durch reine Handbeaufschlagung unter Umständen gar nicht mehr möglich. Zudem besteht die Gefahr, daß die Sonde beschädigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Halterung gemäß der DE-OS 21 64 111 so weiterzubilden, daß sich das Absperrorgan auch bei

höchsten durch das Strömungsmittel verursachten Schließdrücken nahezu ohne Widerstand durch die in den Durchgang eingeführte Sonde öffnen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigt die

Fig.? einen vertikalen Schnitt durch eine im Boden verlegte Wasserleitung mit einem vertikalen Stutzen und einem Durchflußmesser, dessen Fühler in die Wasserleitung hineinragt, die

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Teil des in der F i g. 1 weggelassenen Teils der Führung, in größerem Maßstab, die

F i g. 3 einen Schnitt, in gleichem Maßstab wie die F i g. 2, durch das der Wasserleitung zugewandte Ende der Führung mit der darin geführten Halterung, wobei jedoch die Halterung und der Fühler in die Führung zurückgezogen sind, die

F i g. 4 einen Schnitt durch die Schleuse, im gleichen Maßstab wie die F i g. 2, die

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der F i g. 4, die

Fig.6 einen Schnitt durch den den Dehnungsmeßstreifen enthaltenden Teil der Halterung und den Fühler, in noch größerem Maßstab, und die

F i g. 7 ein Blockschema der elektrischen Schaltung.

In der Fig. 1 ist eine im Boden 1, etwa ir dem Unterbau einer Straße, verlegte Rohr-Leitung 2 ersichtlich, bei der es sich um eine Haupt-Wasserzuleitung eines öffentlichen Wasserversorgungsnetzes handelt, durch die das Wasser in Richtung des Pfeiles 3 für eine Gruppe von Verbrauchern, beispielsweise ein Wohnquartier, zugeführt wird. Der Mantel eines Leitungsstückes ist mit einer Öffnung 2a und einem Flansch 4 versehen, der eine mit der Öffnung 2a fluchtende Durchgangsöffnung aufweist und dicht am Leitungsstück befestigt ist. Am Flansch ist ein vertikaler, rechtwinklig zur Leitung 2 verlaufender Abzweigungs-Stutzen 5 befestigt, der eine Halterung mit einem geraden, rechtwinklig zur Rohr-Leitung 2 verlaufenden Durchgang bildet und der an seinem unteren Ende eine noch näher zu beschreibende Schleuse 6 und oberhalb dieser ein zylindrisches Rohr 7 aufweist. Am oberen Ende des letzteren ist ein Flansch 8 befestigt, der mit abgewinkelten Nasen 8a zur Bildung eines Bajonettverschlusses versehen ist. Wenn keine Messung durchgeführt wird, kann der Flansch 8 durch einen Abschlußdekkel verschlossen werden. Im übrigen kann der Flansch 8 in einer Vertiefung la des Bodens 1 untergebracht sein, die etwa durch einen eingesetzten Deckel abgedeckt wird.

Wenn dagegen eine Durchflußmessung durchgeführt wird, wird die vereinfacht dargestellte Sonde 51 eines Durchflußmesjers am Flansch 8 befestigt und in den Stutzen 5 eingeführt. Zur Befestigung der Sonde 51 dient ein Flansch 52, der ebenfalls mit als Bajonettverschluß dienenden Mitteln versehen ist. Am Flansch 52 ist eine ihn durchdringende kreiszylindrische Führungshülse 53 unbewegbar befestigt, die in das Rohr 7 hinunterragt. Am oberen Ende der Führungshülse ist auf deren Außenseite mittels eines Kugellagers 54 eine Mutter 55 mit seitlich herausragenden Handgriffen 56 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert. In der Führungshülse 53 ist eine Führung 57 mit einem rohrförmigen Teil 58 mit einer Längsoffnung 58a axial verschiebbar geführt. Der Führungsteil 58 ist über einen Teil seiner Länge mit einem Außengewinde 58b versehen, das in Eingriff mit dem Gewinde der Mutter 55 steht Der Führungsteil 58 ist des weiteren mit einem Längsschlitz 58c versehen, in dem ein in die Hülse 53 eingesetzter Stift 59 hineinragt und die Führung 57 gegen Verdrehungen sichert

Wie in der Fig.2 ersichtlich, ibt der Teil 58 der Führung 57 in der Nähe des untern Endes der Führungshülse 53 mit einem Führungsrohr 60 verschraubt Durch einen Dichtungsring 61 wird die Gleitfläche zwischen dem Teil 58 der Führung 57 und der Führungshülse 53 abgedichtet In der Führung 57 ist ein hohler Schaft 62 axial verschiebbar geführt Der Schaft 62 weist zwei hohle, kreiszylindrische Stäbe 63 und 65 auf, die im Führungsrohr durch einen mehrteiligen Kolben 69 miteinander verbunden sind. Am oberen, aus der Führung 57 herausragenden Ende des oberen Stabes 63 ist ein kugelförmiger Handgriff 64 befestigt. Die Längsoffnung 58a ist in der Nähe des untern Endes des Führungsteils 58 mit einer Rille versehen, in die ein Dichtungsring 57 eingesetzt ist, der den Stab 63 gegen den Führungsteil 58 abdichtet

Das untere Ende der Führung 57 wird durch eine besonders deutlich in der Fig.3 ersichtliche Hülse 71 mit einer durchgehenden Bohrung 71a gebildet. Im obersten weitesten Abschnitt der Längsbohrung 71a ist das Führungsrohr 60 eingeschraubt und mit einem Dichtungsring 72 abgedichtet. Der mittlere engste Abschnitt der Bohrung 71a bildet einen Gleitsitz für den hohlen Stab 65 und ist durch zwei Dichtungsringe 73 abgedichtet. Der unterste Abschnitt der Bohrung 71a bildet einen Gleitsitz für eine am Stab 65 befestigte Halterung 81 und den von dieser gehaltenen Fühler 91. Die Hülse 71 ist auf der Außenseite mit zwei Rillen versehen, in der Dichtungsringe 74 angeordnet sind. An ihrem unteren Ende weist die Hülse eine sich gegen das Ende hin verjüngende Konusfläche 71 b auf.

Der in der F i g. 2 ersichtliche Kolben 69 bildet mit der Innenfläche des Rohres 60 einen dichten Gleitsitz. Der allseitig dicht abgeschlossene Innenraum 68 des Rohres 60 ist mit Hydrauliköl gefüllt. Der Kolben 69 enthält eine drehfest mit dem oberen Stab 63 verbundenen, um die Stabachse von einer Endstellung in eine andere Endstellung drehbaren Teil und einen durch nicht näher dargestellte Mittel gegen Verdrehungen gesicherten Teil. Der letztere ist vorzugsweise drehfest mit dem unteren Stab 65 verbunden. Die beiden gegeneinander verdrehbaren Teile des Kolbens sind mit einem Durchgang versehen, der den sich oberhalb des Kolbens 69 befindenden Teil des Rohrinnenraumes 68 mit dessen sich unterhalb des Kolbens befindenden Teil verbindet und der in der einen Dreh-Endstellung frei und in der andern gesperrt ist. Wenn der Durchgang frei ist, kann der Kolben 69 in axialer Richtung verschoben werden, während er bei gesperrtem Durchgang durch das Hydrauliköl unverschiebbar festgehalten wird. Der Kolben 69 dient also einerseits zur Führung des Schaftes 62 und bildet andererseits ein Arretierorgan, so daß der Schaft 62 und die daran befestigte Halterung 81 und der Fühler 91 an einer beliebigen Stelle eines kontinuierlichen Schiebe-Intervalls arretiert werden können.

Nun soll anhand der Fi g. 1, 4 und 5 der Aufbau der Schleuse 5 erläutert werden. Diese weist einen rechteckigen Flansch 21 auf, an dem mittels Schrauben 22 ein rechteckiger Ring 23 angeschraubt ist. Zwischen dem Flansch 21 und dem Ring 23 ist eine Dichtung 24

angeordnet. Am Ring 23 ist ein rechteckiger Mantel 25 angeschweißt, der unten durch eine angeschweißte Bodenplatte 26 angeschlossen ist. In diese ist ein Stutzen 27 eingeschweißt, der in den Flansch 4 eingeschraubt ist, wobei die Schraubverbindung durch einen Dichtungsring 28 abgedichtet ist. Die zylindrische Öffnung 27a des Stutzens 22 ist oben mit einer konischen Erweiterung 27 b versehen.

In die Öffnung 21a des Flansches 21 ist ein Stutzen 31 mit einer Längsöffnung 31a eingesetzt. Der Stutzen 31 weist drei unterschiedliche dicke Abschnitte auf. Der Außendurchmesser des obersten, dünnsten Stutzenabschnitts 310 ist kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 7, so daß sich dort zwischen Stutzen und Rohr ein Ringspalt ergibt. Der Mantel des Rohres 7 ist im Bereich des unteren Endes dieses Ringspaites mit Durchgangslöchern 7a versehen. Der mittlere Abschnitt 31c des Stutzens ist mit einem Außengewinde versehen und in ein entsprechendes Innengewinde des Rohres 7 eingeschraubt. Der unterste, dickste Abschnitt 31 d befindet sich im Innern des Mantels 25 und liegt mit einer Ringfläche am Flansch 21 an und ist durch einen Dichtungsring 32 abgedichtet. An der unteren Endfläche des Abschnittes 31c/ist eine Rille vorhanden, in die ein Dichtungsring 33 eingesetzt ist. Der Mantel 25 ist auf gegenüberliegenden Seiten mit je einer Gewindebohrung versehen, in die eine Lagerbuchse 34 bzw. 35 eingeschraubt ist. Die beiden Lagerbuchsen sind mittels Dichtungsringen 36 abgedichtet und auf ihren einander zugewandten Innenseiten mit Sackbohrungen versehen. In den beiden Buchsen wird ein ein Schwenklager bildender Bolzen 40 gehalten. Auf diesem ist eine Ventilklappe 41 axial unverschiebbar, aber schwimmend drehbar, d. h. mit relativ großem radialem Spiel, gelagert. Die Klappe 41 wird durch eine Feder 42 mit einem Drehmoment beaufschlagt und gegen die Endfläche des Abschnittes 31c/gedrückt, so daß sie in ihrer Schließstellung am Ring 33 anliegt und den Stutzen 31 unten abschlißt. Der Dichtungsring 33 ist derart in den Stutzen 31 eingesetzt, daß er auch dann nicht herunterfällt, wenn die Klappe 41 nach unten in ihre Öffnungs-Stellung geklappt ist. Der Abschnitt 31c/ ist ferner mit einer radialen, abgestuften Bohrung 31 e versehen, die in die Längsöffnung 31a mündet und deren innerster, engster Abschnitt mit einem Gewinde versehen ist. In der Bohrung 31 eist ein Rückschlagventil 44 mit einem Gehäuse 45 eingesetzt, das einen abgestuften Mantel und einen Deckel mit einer Durchgangsbohrung aufweist. Der Gehäusemantel begrenzt einen Durchgang, dessen der Öffnung 31a zugewandter Abschnitt enger ist als der dem Deckel zugewandte Abschüiii. Zwischen diesen beiden Abschnitten ist ein teilweise konischer Übergang, der zusammen mit einem eingesetzten Dichtungsring einen Ventilsitz 46 bildet Im Gehäuse 45 ist ein rotationssymmetrischer Ventil-Verschlußkörper 47 zugeordnet der einen in die Öffnung 31a hineinragenden zylindrischen Endabschnitt 47a mit verrundetem Ende, eine an diesen anschließende, konische Erweiterung 476 und einen zylindrischen, dem Gehäusedeckel zugewandten Endabschnitt 47c aufweist dessen Durchmesser größer ist als derjenige des Endabschnittes 47a. Der Endabschnitt 47a dient wie noch erläutert wird, als Tasttefl und ist im übrigen dünner als der von ihm durchdrungene Abschnitt des Durchganges des Ventils, so daß ein freier Ringspalt vorhanden bleibt

Der Aufbau der Halterung 81 und des von ihr gehaltenen Fühlers 91 ist in der Fig.6 ersichtlich. Die Halterung 81 weist eine zylindrische Hülse 82 auf, die am oberen Ende mit einer Gewindebohrung 82a versehen ist, in die der hohlzylindrische Stab 65 dicht eingeschraubt ist. Unterhalb der Gewindebohrung 82a befindet sich ein zylindrischer Hohlraum, der am untern Ende der Hülse 82 durch einen eingeleimten Verschlußkörper 83 dicht abgeschlossen ist. Der letztere weist eine sich annähernd bis zum oberen Ende des Hohlraumes erstreckende Lasche 83a auf, die an ihrem oberen Ende mit einer Nase 83f? versehen ist. Die letztere bildet eine ebene Auflagefläche 83c. An der Nase 83i> ist das eine Ende eines bandförmigen, im Querschnitt rechteckigen, Dehnungsmeßstreifen-Trägers 84 befestigt, etwa angeleimt. Das andere Ende des Trägers 84 ist an einem zylindrischen Verbindungsbolzen S5 befestigt, der verschiebbar in einer Bohrung 83c/ des Verschlußkörpers 83 geführt ist. Der Verbindungsbolzen 85 ist koaxial zur Rotationssymmetrieachse 90 des Fühlers 91 und sein dem Träger 84 abgewandtes Ende ist fest mit dem Fühler 91 verbunden, nämlich in eine Sackbohrung des Fühlers eingelötet. Der Fühler 91 ist länglich und weist an seinem freien Ende einen kugelförmigen Kopf 91a auf. Der rotationssymmetrische, im wesentlichen zylindrische Schaft 91 b weist in der Nähe seines dem Kopf 91a abgewandten Endes einen dickeren Abschnitt 91c auf, der den gleichen Durchmesser hat wie die Hülse 82 und der ihm zugewandte Abschnitt des Verschlußkörpers 83. Der äußerste, dem Verschlußkörper zugewandte kreisringförmige Endabschnitt 91c/ ist jedoch dünner als der Abschnitt 91cund liegt mit einer ebenen Ringfläche auf einer ebenen Ringfläche des den gleichen Durchmesser aufweisenden Endabschnittes 83e des Verschlußkörpers auf. Der elastisch deformierbare Dehnungsmeßstreifen-Träger 84 steht unter elastischer Verspannung und zieht den Fühler 91 gegen den als Auflage dienenden Verschlußkörper 83. In dem die kreisringförmigen Abschnitte 83e, 91 e umschließenden Ringspalt ist ein Dichtungsring 86 eingesetzt. Die Hülse 82 der Verschlußkörper 83 und der Fühlerabschnitt 91c sind ferner mit einem flexiblen Schrumpfschlauch 87 überzogen. Durch den Dichtungsring 86 und den Schrumpfschlauch 87 wird gewährleistet, daß kein Wasser in das Innere der Hülse 82 gelangen kann. Die Rotationssymmetrieachse 90 des Fühlers fällt im übrigen mit der Längsachse der ja auch weitgehend rotationssymmetrischen, restlichen Sondenteile und der Längsachse des Stutzens zusammen.

Der elastisch deformierbare Dehnungsmeßstreifen-Träger 84 kann beispielsweise aus Stahl bestehen und ist. wie bereits erwähnt, bandförmig, wobei seine Breite wesentlich größer ist als seine Dicke. Die Iet7tere ist in der F i g. 6 in übertriebener Größe dargestellt und beträgt beispielsweise etwa 0,1 bis 03 mm. Die Breite kann dann etwa 8 bis 15 mm betragen. Der Dehnungsmeßstreifen-Träger 84 ist im übrigen derart angeordnet, daß die Symmetrieachse seines gespannten, frei durch den Innenraum der Hülse 82 verlaufenden Teiles mit der Symmetrieachse 90 zusammenfällt Auf den beiden Breitseiten des Trägers 84 sind zwei Paare sich gegenüberliegender Dehnungsmeßstreifen 95 bzw. 96 befestigt etwa aufgeleimt Die Dehnungsmeßstreifen 95, 96 bestehen aus einer isolierenden Hülle und einem in dieser angeordneten, elektrisch leitenden oder halbleitenden Element das bei Dehnungen in einer vorgegebenen Richtung seinen elektrischen Widerstand ändert Die beiden Dehnungsmeßstreifen 95 verlaufen dabei in der Längsrichtung des Trägers 84, d. h. sie sind

so angeordnet, daß ihr elektrischer Widerstand bei einer Längsdehnung des Trägers 84 größer wird. Die beiden andern Dehnungsmeßstreifen 96 sind quer zum Träger 84 und zur Symmetrieachse 90 angeordnet. Die beiden Dehnungsmeßstreifen 96 ändern ihren Widerstand bei 5 Längenänderungen des Trägers 84 nicht. Dagegen wird ihr Widerstand größer, wenn sich der Träger 84 quer zur Symmetrieachse 90 dehnt, was bei Temperaturänderungen der Fall sein kann. Die vier Dehnungsmeßstreifen sind durch elektrische Leiter 97, die durch den hohlen Schaft 62 hindurch verlaufen, mit einem in der F i g. 1 ersichtlichen, elektrischen Meßgerät 100 verbunden, das etwa auf dem Boden 1 stehen kann.

Die elektrische Schaltung der Dehnungsmeßstreifen und des elektrischen Meßgerätes 100 ist vereinfacht in der Fig.7 dargestellt. Die vier Dehnungsmeßstreifen bilden eine Brückenschaltung, wobei sich die Brückenzweige mit den beiden Dehnungsmeßstreifen 95, die ihren Widerstand bei Längenänderungen des Trägers 84 ändern, gegenüberliegen. Die Brückenschaltung wird aus einer Wechselspannungsquelle 102 gespiesen. Die Meßpunkte der Brückenschaltung sind mit den Eingängen eines Differentialverstärkers 103 verbunden. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers wird durch einen Gleichrichter 104 gleichgerichtet und dann einem Schreiber 101 zugeführt, der den Meßwert anzeigt und registriert. Ferner ist noch eine Batterie 105 oder ein Netzteil für die Stromversorgung vorhanden.

Im folgenden soll nun die Verwendung und Arbeitsweise des Durchflußmessers erläutert werden.

Wenn der Durchflußmesser gemäß der F i g. 1 angeordnet ist und der Fühler 91 in die Leitung 2 hineinragt, so daß sich der Kopf 91a des Fühlers 91 auf der Längsachse der Leitung 2 befindet, wird der Fühler durch das in der Richtung des Pfeils 3 rechtwinklig zur Symmetrieachse 90 strömende Wasser mit einer nach links gerichteten Kraft beaufschlagt Der auf dem ringförmigen Abschnitt 83eder Halterung 81 aufliegende Fühler 91 wird dadurch etwas nach links gekippt, wodurch der Dehnungsmeßstreifen-Träger 84 in seiner Längsrichtung gedehnt wird. Dadurch wird der Widerstand der Dehnungsmeßstreifen 95 vergrößert. Diese Widerstandsänderung wird mittels des Meßgerätes 100 erfaßt, angezeigt und registriert. Die Widerstandsänderung ist natürlich um so größer, je größer die Strömungsgeschwindigkeit ist Bei bekannten Querschnittsabmessungen der Leitung 2 kann man also aus dem gemessenen Widerstand mittels einer Eichkurve oder auf rechnerischem Weg den momentanen Durchfluß pro Zeiteinheit bestimmen. Der während eines gewissen Zeitintervalls erfolgende Wasserverbrauch kann durch Integration oder Mittelung der registrierten Meßwerte bestimmt werden.

Der Zusammenhang zwischen der Durchflußmenge und dem Kippwinkel des Fühlers und damit auch der Widerstandsänderung der Dehnungsmeßstreifen ist nicht linear. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, das elektrische Meßgeräte derart zu konzipieren, daß die Anzeige linear ist Man kann hierzu die Meßwerte beispielsweise von der analogen in die digitale Darstellung umwandeln und sie dann mit einem Rechner verarbeiten. Die Anzeige und Registrierung der Meßwerte kann in diesem Fall natürlich digital erfolgen. Der Rechner kann dann zusätzlich auch noch den gesamten Wasserverbrauch während eines bestimmten oder wählbaren Zeitintervalles ermitteln. Da der Zusammenhang zwischen Widerstandsänderung und Durchflußmenge natürlich auch von der Durchlaßquerschnittsfläche der Leitung 2 abhängig ist, kann man Einstell- oder Eingabeelemente vorsehen, um den Durchmesser der Leitung 2 in den Rechner einzugeben, so daß für jeden Leilungsdurchmesser immer gerade der Durchlußwert angezeigt wird.

Die quer zur Längsachse des Dehnungsmeßstreifen-Trägers 84 und Fühler 91 verlaufenden Dehnungsmeßstreifen 96 ändern ihren Widerstand bei Längenänderungen des Trägers 84, wie bereits erwähnt, nicht. Sie gewährleisten jedoch, daß Temperaturänderungen des Trägers 84 die Messung nicht beeinflussen. Im übrigen gewährleistet die Anordnung und Schaltung der Dehnungsmeßstreifen auch, daß Biegungen des Trägers die Messung nicht beeinflussen.

Die Durchflußmeßvorrichtung ist ja insbesondere für vorübergehende Messungen vorgesehen, bei der sie nur während begrenzter Zeitintervalle in eine Leitung eingesetzt wird. Nun sollen daher noch der Aus- und Einbau der Sonde 51 und die Wirkungsweise der Schleuse 6 erläutert werden.

In der Leitung 2 ist ein Überdruck von einigen Bar vorhanden. Wenn sich die Sonde 51 in der in der F i g. 1 dargestellten Stellung befindet, liegt die am unteren, freien Ende der Hülse 71 vorhandene Konusfläche 710 an der Konusfläche der Erweiterung 27b des Stutzens 27 an. Sie wird dabei durch die mittels der Mutter 5e erzeugte Druckkraft so stark angepreßt, daß sich ein wenigstens einigermaßen dichter Abschluß ergibt. Ferner schließt die Hülse 71 mit den darin eingesetzten Dichtungsringen 74 die Öffnung 31a der Hülse 31 dicht ab, und zwar oberhalb der Stelle, bei der der Durchgang des Ventils 44 in die Öffnung 31a mündet.

Wenn die sich in der in der F i g. 1 dargestellten Lage befindende Sonde 51 nun ausgebaut werden soll, wird zunächst die elektrische Verbindung zwischen der Sonde 51 und dem Meßgerät 100 unterbrochen. Das die Leiter 97 enthaltende Verbindungskabel 97 ist zur Ermöglichung der Trennung mit einem Stecker versehen. Anschließend wird der obere Stab 63 des Schaftes 62 verdreht, so daß der vorher gesperrte Durchgang im Kolben 69 geöffnet wird. Nun kann der Schaft 62 nach oben gezogen werden, bis sich der Fühler 91 vollständig innerhalb der Hülse 71 befindet wie es in der F i g. 3 dargestellt ist. Der Schaft 62 wird nun in dieser Stellung wieder arretiert Daraufhin wird die Mutter 55 gedreht und die Führung 57 dadurch mitsamt dem Schaft 62 nach oben gezogen. Wenn sich die Hülse 71 vollständig oberhalb der untern Endfläche der Hülse 31 befindet gelangt die Ventilklappe 41 in ihre in der F i g. 4 mit vollen Linien gezeichnete Schließ-Stellung, in der ihre der Leitung 2 abgewandte Seite an dem einen Absperr-Sitz bildenden Dichtungsring 33 anliegt. Die Ventilklappe 41 schließt dann die Hülse 3i an ihrem unteren Ende ab. Sie wird dabei durch die Feder 42 und vor allem durch den Druck des Wassers dicht gegen den Dichtungsring 33 gepreßt Der Innenraum des Rohres 7 ist nämlich drucklos, weil ja die Hülse 71 die Öffnung31a dicht abschließt

Beim Verschieben der Hülse 71 allenfalls in Rohr 7 gelangendes Wasser kann durch die Durchgangslöcher 7a in den umgebenden Boden austreten.

Wenn die Hülse 71 durch Drehen der Mutter 55 eben aus der Hülse 31 herausgezogen worden ist kann der Flansch 52 vom Flansch 8 gelöst und die ganze Sonde 51 nach oben aus dem Stutzen 5 herausgezogen werden. Der Flansch 8 kann dann, wie bereits erwähnt, mittels eines Deckels verschlossen werden. Des weiteren kann die Vertiefung la mit einem Deckel verschlossen

werden.

Wenn nun die Sonde 51 wieder durch den Stutzen 5 hindurch in die Leitung 2 eingeführt werden soll, wird analog in umgekehrter Weise vorgegangen. Dabei muß die Ventilklappe 41 mittels der Hülse 71 nach unten verschwenkt werden. Wenn dies entgegen dem Druck des Wassers erfolgen müßte, würden die Klappe und ihr Lager sehr stark beansprucht. Diese Beanspruchung wird nun durch das Ventil 44 verhindert. Bevor nämlich die Hülse 71 beim Abwärtsschieben die Klappe 41 erreicht, greift sie an dem als Tastteil dienenden Endabschnitt 47a des Ventil-Verschlußkörpers 47 an und drückt den Verschlußkörper 47 des Ventils 44 entgegen dem Wasserdruck von der Achse der Hülse 31 weg nach außen. Dadurch wird das Ventil 44 geöffnet, so daß Wasser in die Hülse 31 einströmen kann. Dies hat zur Folge, daß nun auf beiden Seiten der Klappe 41 der gleiche Druck herrscht wie in der Leitung 2, so daß die Klappe 41 nur noch durch die Feder 42 belastet wird und durch Herunterschieben der Hülse 71 ohne große Beanspruchung geöffnet, d. h. in ihre in der F i g. 1 mit vollen Linien und in der Fig.4 mit strichpunktierten Linien dargestellte Freigabe-Stellung verschwenkt werden kann.

Das Ventil 44 bildet also zusammen mit dem Innenraum des Mantels 25 eine Paralleleitung, die die Klappe 41 in ihrer Schließ-Stellung überbrückt. Damit die Parallelleitung ihren Zweck erfüllt und das Ventil 44 mit einer relativ kleinen Kraft geöffnet werden kann, soll die Querschnittsfläche des Ventildurchganges beim Ventilsitz 46 wesentlich kleiner sein als die Querschnittsfläche des durch die Klappe 41 absperrbaren, durch den Dichtungsring 33 gebildeten Absperrsitzes. Die Querschnittsfläche des Ventilsitzes 46 beträgt vorzugsweise höchstens 10% der Querschnittsfläche des von der Klappe 41 abgesperrten Sitzes.

Es sei vermerkt, daß nach dem Öffnen des Ventils 44 der Wasserdruck an der Hülse 71 und am Fühler 91 angreift. Dies ist jedoch nicht weiter störend, da mittels der in das Gewinde des Führungsteils 58 eingreifenden Mutter 55 ohne weiteres eine ausreichende Kraft erzeugt werden kann, um die vom Druck des Wassers erzeugte Kraft zu überwinden.

Nach dem Öffnen der Klappe 41 kann die Führung 57 weiter nach unten verschoben werden, bis sie an der konischen Erweiterung 27 b der Öffnung des Stutzens 27 ansteht. Der letzlere bildet also einen Anschlag. Wenn die Hülse 31 auf der konischen Erweiterung 27b des Stutzens 27 aufliegt, kann die Arretierung des Schaftes 62 durch Verdrehen des oberen Stabes 63 gelöst und der Fühler 91 in die Leitung 2 eingeschoben werden. Der hohle Stab 63 ist bei seiner Austrittsstelle aus der Führung 57 zweokmäßigerweise mit einer Skalenteilung und/oder mit Rasterungen versehen, so daß der Schaft 62 und der Fühler 91 bezüglich der Führung 57 mühelos in eine vorgegebene Stellung verschoben werden können. Wenn sich der Schaft 62 und der Fühler 91 in der gewünschten Stellung befinden, kann der Schaft durch Verdrehen des Stabes 63 wieder arretiert und gegen Verschiebungen gesichert werden.

Die starre Sonde 51 kann also durch den Durchgang des Abzweigungs-Stutzens 5 hindurch in die unter Druck stehende Rohr-Leitung eingeführt und wieder aus dieser ausgebaut werden, ohne daß nennenswerte Wassermengen a.us der Leitung ausströmen. Andererseits können aber auch kaum Verschmutzungen in die Leitung hineingelangen. Die Ausbildung des Stutzens 5, der Schleuse 6 und der Sonde 51 und die sich beim Ein- und Ausbau ergebenden Druckverhältnisse gewährleisten, daß auch kaum abgestandenes Wasser aus Bereichen oberhalb der Klappe 41 wieder in die Leitung zurückgelangen kann. Falls es als notwendig erachtet wird, kann der sich oberhalb der Klappe 41 befindende Teil des Abzweigungs-Stutzens 5 vor dem Einführen der Sonde jeweils noch ausgesaugt werden. Ferner kann der Stutzen natürlich ausgespült werden, indem man mit einem Stab, der das Ausströmen von Wasser ermöglicht, die Klappe 41 vor dem Einsetzen der Sonde ein wenig öffnet.

Man kann nun im Leitungsnetz, zu dem die Rohr-Leitung 2 gehört, bei verschiedenen wichtigen Leitungen oder Verzweigungen analog zum Abzweigungs-Stutzen 5 ausgebildete Abzweigungen mit Schleusen vorsehen. Wenn nun im Leitungsnetz Leckstellen gesucht werden müssen, kann man jeweils die Sonde 51 des Durchflußmessers vorübergehend in einen der Stutzen einsetzen und den Durchfluß erfassen.

Auf diese Weise kann mit nur einem Durchflußmesser der Durchfluß am verschiedenen Stellen gemessen werden. Solche vorübergehende Durchflußmessungen sind nicht nur beim Suchen von Lecks, sondern auch dann zweckmäßig, wenn geprüft werden soll, ob die Leitungen für die durch sie hindurchströmenden Wassermengen einen genügend großen Querschnitt aufweisen.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Ventil-Verschlußkörper 47 bei entfernter Sonde lediglieh durch den Druck des Wassers an den Ventilsitz angedrückt. Selbstverständlich könnte zusätzlich eine Feder "orgesehen werden, die den Ventil-Verschlußkörper gegen den Ventilsitz drückt.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der im Abzweigungs-Stutzen vorhandene, zum Einführen der Sonde dienende Durchgang bei entfernter Sonde durch eine Ventilklappe abgeschlossen, die in der Schließ-Stellung in einer zur Längsrichtung des Abzweigungs-Stutzens 5 rechtwinklig verlaufenden Ebene liegt und deren Schwenkachse rechtwinklig zur Längsrichtung des Durchganges und zur Symmetrieachse 90 verläuft. Dabei dient die schraubenünienförmige Feder 42 als Rückstellelement für die Klappe. Es sei vorerst vermerkt daß man statt einer schraubenlinienförmigen Feder natürlich auch einen geraden Torsionsdraht als Rückstellelement vorsehen könnte. Ferner könnte man statt der Klappe 41 als Absperrorgan auch einen zwei- oder mehrteiligen Schieber vorsehen, dessen Teile rechtwinklig zur Längsrichtung des Durchganges für die Sonde verschiebbar sind. Die Schieberteile könnten dann durch elastische Rückstellelemente gegeneinandergedrückt werden und auf ihren oberen Seiten Erhöhungen mit Keil- oder Konusflächen aufweisen, so daß sie durch die Sonde voneinander weggedrückt werden könnten.

Es sei vermerkt, daß eine Schleuse aufweisnede Abzweigungs-Stutzen nicht nur an Wasserleitungen angebracht werden können. Es kann nämlich auch bei Ölleitungen oder in der Verfahrenstechnik zweckmäßig sein, Leitungen mit analog ausgebildeten Abzweigungen und Schleusen zu versehen, die ermöglichen, mittels eines vorübergehend einsetzbaren Durchflußmessers den Durchfluß zu messen.

Die Abzweigung mit der Schleuse ermöglicht aber nicht nur das Messen von Durchflüssen. Man kann nämlich ohne weiteres auch andere entsprechend ausgebildete Sonden durch die Abzweigung hindurch in die unter Druck stehende Rohr-Leitune einführen, um

andere Messungen oder Untersuchungen durchzuführen. Wenn beispielsweise kontrolliert werden soll, ob in der Leitung Ablagerungen vorhanden sind, kann man eine Sonde mit einer Lichtquelle und einem Spiegel in die Leitung einführen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Halterung für eine stabartig ausgebildete Sonde an einer Leitung für ein Strömungsmittel in Form einer seitlichen Abzweigung mit einem Durchgang zur Leitung, der mit einem nach Entfernen der Sonde sich selbsttätig schließenden Absperrorgan versehen ist, wobei das Absperrorgan beim Einführen der Sonde in den Durchgang durch diese geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Absperrorgan (41) in der Schließstellung überbrückende ParalleÜeitung vorhanden ist, die ein auf der der Leitung (2) abgewandten Seite des Absperrorganes angeordnetes Rückschlagventil (44) aufweist, das beim Einführen der Sonde (51) durch diese geöffnet wird, bevor die Sonde am Absperrorgan angreift

2. Halterung nach A.nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (41) eine schwenkbar gelagerte Klappe ist, deren Schwenkachse rechtwinklig zur Längsrichtung des Durchganges verläuft und deren der Leitung (2) abgewandte Seite in der Schließ-Stellung an einem Absperrsitz (33) des Durchganges anliegt.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (44) einen Ventilsitz (46) und einen Ventil-Verschlußkörper (47) aufweist, wobei der letztere mit einem Tastteil (47a) verbunden ist, der auf der der Leitung (2) abgewandten Seite des sich in der Schließ-Steilung befindenden Absperrorganes (41) in den Durchgang hineinragt, so daß der Ventil-Verschlußkörper beim Einführen der Sonde (51) durch diese vom Ventilsitz abhebbar ist

4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung (5) einen Anschlag (27) aufweist, um die maximale Einstecktiefe der Sonde (51) zu begrenzen.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine in die Abzweigung (5) einsetzbare Sonde (51) mit einem Teil (71) aufweist, der bei eingesetzter Sonde den Durchgang der Abzweigung dicht abschließt, und zwar auf der der Leitung (2) abgewandten Seite der durch das Absperrorgan (41) absperrbaren Stelle des Durchganges.

6. Halterung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Durchgang bei eingesetzter Sonde (51) dicht abschließende Sonden-Teil (71) derart angeordnet ist, daß er den Durchgang zwischen dessen der Leitung (2) abgewandtem Ende und der sich näher bei diesem Ende befindenden Einmündung der Parallelleitung in den Durchgang abschließt.