Druckmesseinrichtung
Es sind Druckmesseinrichtungen mit einem Rohr als Federglied bekannt. Druckänderungen führen zu Längenänderungen des Rohres, und diese Längen änderungen dienen als Mass für die Druckänderungen.
Das Rohr kann von innen oder aussen vom jeweiligen Druck beaufschlagt sein.
Ist das Rohr ein zylindrisches, glattes Rohr, so sind mit den Längen änderungen reine Zug- oder Druckbeanspruchungen des Rohres verbunden, und der Schluss von den Längenänderungen auf die Druck änderungen ist sehr einfach, da Längenänderungen und Druckänderungen proportional sind.
Die Längenänderungen des Rohres führen zu einer Beanspruchung des Rohres in seiner Längsrichtung und zu Beanspruchungen des Rohres in radialer Richtung. Den Beanspruchungen in radialer Richtung ist das Rohr in wesentlich geringerem Masse gewachsen als den Beanspruchungen in Längsrichtung. Das hat bei bekannten Einrichtungen zur Folge, dass die Beanspruchbarkeit des Rohres in radialer Richtung die Grösse der zu messenden Drücke bestimmt und das Rohr bezüglich seiner Längenausdehnbarkeit nur zu einem Bruchteil ausgenutzt werden kann. Das wiederum hat zur Folge, dass bekannte Einrichtungen mit einem glatten Rohr eine nur geringe Empfindlichkeit und Anzeigegenauigkeit haben.
Um diesen Mangel zu beheben, wurde schon statt eines glatten Rohres ein Wellrohr mit in Umfangsrichtung des Rohres verlaufenden Wellen verwendet. Die Anwendung eines solchen Wellrohres als Federglied hat jedoch den Nachteil, dass mit Längenänderungen des Rohres nicht mehr reine Zug- oder Druckbeanspruchungen, sondern Biegebeanspruchungen verbunden sind und keine Proportionalität zwischen der Än- derung des Druckes und der Längenänderung des Rohres vorliegt. Das Fehlen einer solchen Proportionalität gestaltet eine genaue Messung schwierig oder macht sie gar unmöglich.
Die Erfindung bezweckt, eine Druckmesseinrichtung mit einem zylindrischen Rohr als Federglied zu schaffen, bei der einerseits die Beanspruchbarkeit des Rohres in seiner Längsrichtung voll ausgenutzt werden kann, anderseits eine Proportionalltät zwischen Druckänderung und Längenänderung des Rohres vorliegt.
Bei der Druckmesseinrichtung gemäss der Erfindung ist das Rohr mit dasselbe in radialer Richtung versteifenden, durch Zug-Druck-Beanspruchungen bewirkte Längen änderungen des Rohres praktisch nicht behindernden Mitteln versehen.
Diese Mittel können koaxial zum Rohr angeordnete Versteifungsringe sein, die wiederum Windungen einer zum Rohr koaxial angeordnete Schraubenfeder sein können.
Es kann aber auch mindestens die dem Druck abgewandten Fläche des Rohres als Rippenfläche mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen ausgebildet sein.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 das erste und
Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel je in einem Längsschnitt, während
Fig. 3 eine Einzelheit des dritten Ausführungsbei- spieles im Längsschnitt wiedergibt.
Gemäss Fig. 1 ist eine Leitung 1 vorgesehen, über die einem als federndes Glied der Messeinrichtung dienenden Rohr 2 das hydraulische oder pneumatische Druckmittel, dessen Druck zu messen ist, zugeführt werden kann. Die dem Druckmittel zugekehrte Innenfläche des Rohres ist glatt. Die dem Druckmittel abgewandte Aussenfläche des Rohres 2 ist als Rippen fläche mit in Umgangsrichtung verlaufenden Rippen 3 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Der Querschnitt der Rippen 3 könnte auch trapezförmig sein.
Das Rohr 2 ist an seinem oberen Ende in dem Gehäuse 4 der Einrichtung gehalten. Das untere, geschlossene Ende des Rohres ist frei beweglich aus dem Gehäuse 4 herausgeführt. Die im Druckmittel sich ausbildenden Druckänderungen führen zu Längenänderungen des Rohres 2. Diese Längenänderungen werden auf einen Zeiger 5 übertragen und auf einer Skala 6 angezeigt. Bei entsprechender Eichung der Skala 6 kann unmittelbar der Druck des Druckmittels an der Skala abgelesen werden. Der Zeiger 5 ist mit seinem hinteren Ende am unteren Ende des Rohres 2 angelenkt und schwenkbar an einem Arm 7 des Gehäuses 4 gelagert.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist ein druckmitteldichtes Gehäuse 4 vorgesehen, dem über eine Leitung 1 das Druckmittel zugeführt wird. Das Rohr 2 ist wiederum mit seinem oberen Ende am Gehäuse 4 gehalten. Auf einen Boden an seinem unteren Ende wirkt jedoch das Druckmittel ein und führt zu Längenänderungen des Rohres. Diese Längenänderungen werden mittels einer Stange 9 auf einen Zeiger 5 übertragen, der wie in Fig. 1 auf der Skala 6 die im Druckmittel herrschenden Drücke anzeigt und an einem Arm 7 des Gehäuses 4 schwenkbar gelagert ist.
Die Stange 9 ist durch eine Öffnung des Gehäuses 4 aus diesem herausgeführt, wobei eine Dichtung das Entweichen von Druckmittel verhindert, ohne die Bewegungen der Stange 9 zu behindern. Die Dichtung besteht aus einem Faltenbalg 10, der mit seinem einen Ende am Gehäuse 4 und mit seinem anderen Ende an einer Scheibe 8 an der Stange 9 gehalten ist. Die Öffnung im Gehäuse 4 zum Hindurchführen der Stange 9 hat einen Querschnitt, der wesentlich kleiner ist als die Fläche des Bodens am Rohr 2. Zur Querversteifung des Rohres 2 ohne Behinderung seines Längenänderungsvermögens dient hier eine koaxial zum Rohr angeordnete Schraubenfeder 11, die auf der dem Druckmittel abgewandten inneren Fläche des rohres 2 aufliegt. Die dem Druckmittel zugewandte Aussenfläche des Rohres 2 ist glatt.
Wirkt das Druckmittel gemäss Fig. 1 auf die Innenseite des Rohres 2 ein, so kann nach Fig. 3 ebenfalls eine koaxial zum Rohr angeordnete Schraubenfeder 1 la Anwendung finden, die jedoch auf der Aussenfläche des Rohres aufliegt.
Sowohl beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 als auch demjenigen nach Fig. 3 können statt der Schraubenfeder einzelne Versteifungsringe Anwendung finden.