DE1013085B

DE1013085B - Process and device for pressure division for volume correctors

Info

Publication number: DE1013085B
Application number: DEP8610A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Curt Gerdes; Dipl-Ing Friedrich Von Schuetz
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1952-10-30
Filing date: 1952-10-30
Publication date: 1957-08-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Druckteilung für Mengenumwerter Für Zwecke der Gasmengenmessung sind sogenannte Mengenumwerter bekannt, welche fortlaufend selbsttätig das angezeigte Durchgangsvolumen mit einer Umrechnungsziffer vervielfachen, die dem Gaszustand Rechnung trägt, um auf diese Weise eine laufende Anzeige, bezogen auf Normal-Kubikmeter, zu erhalten. Diese Reduktoren beruhen in vielen Fällen auf dem Prinzip, daß ein in einem längs beweglichen Wellrohrkörper eingeschlossenes Gasvolumen dem Druck und der Temperatur des zu messenden Gases ausgesetzt wird, wobei dann die auf ein Grundmaß bezogene Längenänderung des Wellrohrkörpers die Reduktionsziffer des Gases darstellt. Der Wellrohrkörper ist besonders deswegen dafür geeignet, weil er so nachgiebig ist, daß der in ihm entstehende Druck bis auf einen vernachlässigbaren Rest gleich dem Gasdruck wird und die Temperatur des zu messenden Gases sich durch seine Wandungen hindurch der eingeschlossenen Gasmenge fortlaufend mitteilt. Method and device for pressure division for volume correctors For So-called volume correctors are known for the purpose of gas volume measurement, which continuously automatically multiply the displayed throughput volume with a conversion number, which takes the gas condition into account, related to this way a running display to normal cubic meters. These reductors are based in many cases on the principle that one enclosed in a corrugated pipe body that can move longitudinally Gas volume is exposed to the pressure and temperature of the gas to be measured, then the change in length of the corrugated pipe body based on a basic dimension Represents reduction factor of the gas. The corrugated pipe body is special because of it suitable for this because it is so yielding that the pressure created in it is up to to a negligible remainder equal to the gas pressure and the temperature of the to be measured gas through its walls through the enclosed amount of gas continuously communicates.

Der Vorteil dieses Meßprinzips beruht darin, daß infolge der großen Kolbenfläche des Wellrohrkörpers sehr große Verstellkräfte für Beeinflussung des Anzeigegeräts verfügbar werden. Sein Meßbereich ist jedoch insofern beschränkt, als der Wellrohrkörper sich nur um einen Bruchteil seiner Länge zusammendrücken läßt, so daß man, um ihn für höhere Gasdrücke verwenden zu können, seinen Inhalt teilweise mit fester oder flüssiger Masse ausfüllen muß mit dem Ziel, daß die axiale Länge seiner Wellenwandung ein Vielfaches von seinem verfügbaren Kolbenhub wird. Durch Einlegen voll festen Körpern in den Hohlraum und zwischen die einzelnen Wellen gelingt es, den Meßbereich vom atmosphärischen Druck bis zu Drücken von 5 bis 10 Atmosphären zu stcigern. Darüber hinaus werden jedoch, wenn man z. B. durch Ausfüllen mit Flüssigkeit diesen Bereich noch weiter vergrößern wollte, Ungenauigkeiten infolge der Kleinheit der verfügbaren Hübe sowie durch das bei verschiedenen Drücken und Temperaturen verschiedene Absorptionsvermögen der Flüssigkeit entstehen. The advantage of this measuring principle is that due to the large Piston area of the corrugated tube body very large adjustment forces for influencing the Display device become available. However, its measuring range is limited when the corrugated pipe body compress only by a fraction of its length leaves, so that you can use it for higher gas pressures, its contents Partially with solid or liquid material must be filled with the aim that the axial The length of its shaft wall is a multiple of its available piston stroke. By inserting solid bodies into the cavity and between the individual shafts succeeds in measuring the range from atmospheric pressure to pressures from 5 to 10 To increase atmospheres. In addition, however, if you z. B. by filling out wanted to enlarge this area even further with liquid, inaccuracies as a result the smallness of the available strokes as well as the different pressures and Temperatures different absorption capacities of the liquid arise.

Um trotzdem den Meßbereich zu erweitern, wurde bereits vorgeschlagen, den Wellrohrkörper mit seinem Inhalt in ein besonderes Gefäß zu setzen, das man der Temperatur des Gases aussetzt und in diesem Gefäß nicht den Gasdruck, sondern den n-ten Teil desselben wirken zu lassen. Dann würde an der Richtigkeit der Anzeige, die ja an die Gleichung v T.p0 v0 - T0 p gebunden bleibt, nichts geändert werden, sofern man zugleich die Laufgeschwindigkeit des Zählwerks um den n-fachen Betrag vervielfacht. In order to nevertheless extend the measuring range, it has already been suggested that to put the corrugated pipe body with its contents in a special vessel that one the temperature of the gas and in this vessel not the gas pressure, but to let the nth part of it act. Then the correctness of the ad would which remains tied to the equation v T.p0 v0 - T0 p, nothing can be changed, provided that at the same time the running speed of the counter is n times the amount multiplied.

Um nun den n-ten Teil des Gasdruckes zu erzeugen, wird erfindungsgemäß ein sogenannter Druckteiler benutzt, der aus zwei gegeneinandergeschalteten Mem- branen besteht, welche mechanisch miteinander verbunden sind und deren Flächen im Verhältnis 1: n stehen. In order to now generate the nth part of the gas pressure, according to the invention a so-called pressure divider is used, which consists of two oppositely connected mem- burn consists, which are mechanically connected to each other and their areas in proportion 1: n stand.

Auf die kleinere wirkt der Druck des zu messenden Gases, während die größere als bewegliche Wandung einer unter Gaszufluß stehenden Kammer ein Ventil so steuert, daß der unter ihr entstehende Druck sich selbsttätig auf ein n-tel des Gasdruckes einregelt.The pressure of the gas to be measured acts on the smaller one, while the larger than the movable wall of a chamber under gas flow is a valve controls in such a way that the pressure that arises under it is automatically reduced to one nth of the Regulates gas pressure.

Bei einer bekannten Vorrichtung, die mit vermindertem Hilfsdruck für die Beeinflussung des Mengenumwerters arbeitet, wird dieser Hilfsdruck aus dem Betriebsdruck mittels eines Reglers erzeugt, was jedoch nicht mit hinreichender Genauigkeit über den Betriebsbereich möglich ist. In a known device that with reduced auxiliary pressure works to influence the volume corrector, this auxiliary pressure is derived from the Operating pressure generated by means of a regulator, but this is not sufficient Accuracy over the operating range is possible.

Um ständig einen genauen Hilfsdruck vom n-ten Teil des Verbrauchsdruckes zu erzeugen, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß ein den Hilfsdruck erzeugendes Ventil mittels zweier verschieden großer, von dem Verbrauchsdruck und dem Hilfsdruck beaufschlagter Membranen oder Kolben gesteuert wird, von denen die kleinere Membran bzw. der kleinere Kolben dem Verbrauchsdruck und die mit dem Fühler des Umwerters gekoppelte größere Membran bzw. der größere Kolben dem Hilfsdruck ausgesetzt ist. To always have an exact auxiliary pressure from the nth part of the consumption pressure to generate, the procedure according to the invention is that a generating the auxiliary pressure Valve by means of two different sizes, the consumption pressure and the auxiliary pressure acted upon diaphragms or pistons is controlled, of which the smaller diaphragm or the smaller piston the consumption pressure and the one with the sensor of the corrector coupled larger diaphragm or the larger piston is exposed to the auxiliary pressure.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Vorrichtungen nach der Erfindung sind im wesentlichen so ausgebildet, daß in einem Gehäuse zwei durch eine kleine Öffnung miteinander verbundene Kammern angeordnet sind, die mittels je einer Membran oder einem Kolben, deren wirksame Flächen dem vorbestimmten Verhältnis des Gesamtdruckes zum Teildruck entsprechen, abgeschlossen sind, von denen die bzw. der kleinere vom Gesamtgasdruck, die bzw. der größere vom Teildruck beaufschlagt sind, und daß die größere Membran bzw. der größere Kolben mit dem Fühler des Mengenumwerters gekoppelt ist. The devices suitable for carrying out this process according to of the invention are essentially designed so that two through in a housing a small opening interconnected chambers are arranged, which means a membrane or a piston, the effective areas of which correspond to the predetermined ratio of the total pressure correspond to the partial pressure, of which the resp. the smaller of the total gas pressure, the larger of the partial pressure are, and that the larger membrane or the larger piston with the sensor of the volume corrector is coupled.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigen Abb. 1 bis 4 vier verschiedene Ausführungsformen des Druckteilers nach der Erfindung mit Wellrohrmembranen für den Abschluß der beiden Kammern, Abb. 5 und 6 zwei Vorrichtungen für die Umschaltung auf den Druckteiler, Abb. 7 und 8 zwei Ausführungsformen des Druckteilers nach der Erfindung mit Kolben bzw. abgestuftem Kolben für den Abschluß der kleineren Druckkammer, Abb. 9 einen Steuerschieber für die Umschaltvorrichtung, Abb. 10 eine Umschaltvorrichtung für abgestuften Kolben mit besonderem Steuerventil, Abb. 11 ein gleichzeitig mit der Umsteuerung zu betätigendes Wechselgetriebe für das Zählwerk. In the drawing, the invention is illustrated using exemplary embodiments, namely, Fig. 1 to 4 show four different embodiments of the pressure divider according to the invention with corrugated pipe membranes for the closure of the two chambers, Fig. 5 and 6 two devices for switching to the pressure divider, Fig. 7 and 8 two embodiments of the pressure divider according to the invention with piston or stepped Piston for closing the smaller pressure chamber, Fig. 9 a control slide for the switching device, Fig. 10 a switching device for stepped pistons with a special control valve, Fig. 11, one that can be actuated at the same time as reversing Change gear for the counter.

Bei den Ausführungsformen nach Abb. 1 bis 4 dienen als Membranen jeweils zwei Wellrohrkörper, deren wirksame Flächen in ihrem Verhältnis der gewünschten Druckminderung entsprechen, sich also beispielsweise wie 1:10 verhalten. In Abb. 1 sind die beiden Wellrohrkörper 1 und 2 in ein gemeinsames Gehäuse 3 eingelötet und wirken auf eine gemeinsame Bodenplatte 4. Der Innenraum des Wellrohrkörpers 1 ist mit dem zu messenden Gas verbunden und steht unter dessen Druck. In den Membranraum des Wellrohrkörpers 2 wird durch eine Drosselung 5 Gas eingeleitet und durch ein Ventil 6 aus demselben herausgelassen. Das Ventil 6 wird dabei von den Bewegungen der Bodenplatte 4 gesteuert. Damit nun im Membranraum des Wellrohrkörpers 2 sich ein absoluter Druck gleich ein n-tel des absoluten Gasdruckes einstellt, ist es noch notwendig, den die Wellrohrkörper umgebenden Raum ihres Gehäuses 3 zu evakuieren. In the embodiments according to Fig. 1 to 4 serve as membranes two corrugated pipe bodies, their effective areas in their ratio of the desired Pressure reduction correspond to, for example, behave like 1:10. In fig. 1, the two corrugated pipe bodies 1 and 2 are soldered into a common housing 3 and act on a common base plate 4. The interior of the corrugated pipe body 1 is connected to the gas to be measured and is under its pressure. In the membrane space of the corrugated pipe body 2 is introduced through a throttle 5 and gas through a Valve 6 left out of the same. The valve 6 is thereby from the movements the base plate 4 controlled. So that now in the membrane space of the corrugated pipe body 2 an absolute pressure equals one n-th of the absolute gas pressure, it is still necessary to evacuate the space of their housing 3 surrounding the corrugated pipe body.

Durch eine Leitung 7 wird nun der fortlaufend erzeugte Druck im Wellrohrkörper 2 auf das Gefäß des Mengenumwerters geleitet, in welchem sich der zur Messung dienende Wellrohrkörper befindet. The continuously generated pressure in the corrugated pipe body is now through a line 7 2 is fed to the volume corrector vessel in which the Corrugated pipe body is located.

Die Wellrohrkörper des Druckteilers haben allerdings wirksame Membranflächen, die sich nicht immer genau vorausbestimmen lassen, und insofern wird die Zahlt meist nicht genau dem Nennbetrag entsprechen. Man muß daher bei der Zwischenübersetzung zum Zählwerk den wirklichen n-Wert zugrunde legen oder aber Mittel anwenden, um das Membranverhältnis dem Wert 1: genau anzupassen. However, the corrugated pipe bodies of the pressure divider have effective membrane areas, which cannot always be precisely determined in advance, and in this respect the number is mostly does not exactly correspond to the nominal amount. One must therefore with the intermediate translation use the real n-value as a basis for the counter or use means to adjust the membrane ratio to the value 1: exactly.

Zum Beispiel kann man, anstatt die beiden Wellrohrkörper unmittelbar gegeneinander wirken zu lassen, ihre Böden über einen Hebelarm 13, wie in Abb. 2 dargestellt, miteinander verbinden. Hierdurch erreicht man den Vorteil, daß der Hebel eine gewisse Eingriffsmöglichkeit gestattet und man durch Änderung der Hebellängen noch eine gewisse Korrektur des n-Wertes vorzunehmen vermag (Justiermöglichkeit). For example, instead of using the two corrugated pipe bodies directly to act against each other, their bottoms via a lever arm 13, as in Fig. 2 shown, connect with each other. This has the advantage that the Lever allows a certain degree of intervention and you can change the length of the lever still able to make a certain correction of the n-value (adjustment possibility).

Die Anordnung eines solchen Hebels ist aber in der Praxis nicht ganz einfach, weil es sich um große Kräfte handelt, die Vorrichtung jedoch gleichzeitig empfindlich genug arbeiten soll. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die beiden Federungskörper entgegengesetzt, z. B. nach Art der Abb. 3 anzuordnen. In diesem Falle wird der Gasdruck in den kleineren Wellrohrkörper 1' durch eine Bohrung 12 eingeleitet. Der Boden dieses Wellrohrkörpers steht durch die Verbindungsstange 8 mit dem Boden des Wellrobrkörpers 9 mechanisch in fester Verbindung, indem die Spindel 8 durch die feste Wandung 10 zwischen beiden Wellrohrkörpern hindurchgeführt ist. Durch den hierbei gebildeten Spalt strömt dauernd etwas Gas aus dem Wellrohrkörperl' in den Raum des Wellrohrkörpers 9. Aus diesem tritt das Gas durch das von seinem Boden gesteuerte Ventil 11 und die Bohrung 14 aus. Der Vorgang ist im übrigen der gleiche wie oben beschrieben, und der Druck im Wellrohrkörper 9 beträgt, vorausgesetzt, daß das Gehäuse 15 evakuiert wird, bei genauer Bemessung der Membranflächen auch hier ein n-tel des Gasdruckes. Im anderen Falle kann jedoch die Verbindungsstange 8 als Korrekturglied benutzt werden, um die Flächen der Membran genau ins Verhältnis l: i zu bringen. Man muß allerdings den richtigen Spindeldurchmesser aus einem Vorversuch errechnen. Man kann z. B. die wirksame Fläche eines geschlossenen Wellrohrkörpers durch Belastung mit einem bekannten Gewicht und Druckmessungfeststellen. However, the arrangement of such a lever is not complete in practice simply because the forces involved are great, but the device is at the same time should work sensitively enough. According to the invention it is therefore proposed that the two Suspension body opposite, z. B. according to the type of Fig. 3 to be arranged. In this The case is the gas pressure in the smaller corrugated pipe body 1 'through a bore 12 initiated. The bottom of this corrugated pipe body stands through the connecting rod 8 mechanically firmly connected to the bottom of the corrugated body 9 by the Spindle 8 passed through the fixed wall 10 between the two corrugated pipe bodies is. Through the gap formed in this way, some gas constantly flows out of the corrugated pipe body. in the space of the corrugated pipe body 9. From this, the gas passes through that of his Floor controlled valve 11 and the bore 14 from. The process is the rest of the same as described above, and the pressure in the corrugated pipe body is 9, provided that the housing 15 is evacuated, with precise dimensioning of the membrane areas too here one nth of the gas pressure. In the other case, however, the connecting rod 8 can be used as a correction element to accurately relate the areas of the membrane l: i bring. However, you have to determine the correct spindle diameter from a preliminary test calculate. You can z. B. the effective area of a closed corrugated pipe body by loading a known weight and measuring the pressure.

Falls man sich die völlige Evakuierung des Gehäuses sparen will, würde es auch bis zu einem gewissen Grade genügen, wenn man den Raum des Gehäuses 15, welcher den größeren Wellrohrkörper umgibt, allein, und zwar bis zu einem n-tel des jeweiligen atmosphärischen Druckes, evakuiert. Denn an dem Gleichgewichtssystem wird, vom beiderseitigen Vakuum ausgehend, durch Hinzufügung von einer Atmosphäre auf der einen und ein zehntel Atmosphäre auf der anderen Seite infolge des Membranverhältnisses 1: n nichts geändert. If you want to save yourself the complete evacuation of the housing, it would also suffice to a certain extent if one considers the space of the housing 15, which surrounds the larger corrugated pipe body, alone, up to an n-th the respective atmospheric pressure, evacuated. Because on the equilibrium system starting from the vacuum on both sides, by adding one atmosphere on the one hand and a tenth of an atmosphere on the other due to the membrane ratio 1: n nothing changed.

Eine noch bequemere Anpassungsmöglichkeit an eine einmal gegebene Membrangröße zeigt die Anordnung nach Abb. 4. Bei der Anordnung nach Abb. 1 wird in diesem Falle als Korrekturglied eine Spindel 8a vorgesehen, welche die Gehäusewand 15 leicht beweglich durchdringt und in eine Kammer 16 hineinragt, die unter dem Gasdruck steht. Der Spaltverlust der Durchführung dient gleich als Quelle für den Regelvorgang. Die Verbindung des kleinen Wellrohrkörpers mit Kammer 16 kann durch eine Bohrung der Spindel hergestellt werden. Beide Membranflächen sind hier um den Spindeldurchmesser verkleinert, und dieser kann daher passend so bemessen werden, daß n den genauen Sollwert annimmt. An even more convenient way of adapting to a given one The diaphragm size is shown in the arrangement according to Fig. 4. In the arrangement according to Fig. 1, in this case a spindle 8a is provided as a correction element, which the housing wall 15 penetrates easily movable and protrudes into a chamber 16, which under the Gas pressure is. The gap loss of the implementation serves as a source for the Control process. The connection of the small corrugated pipe body with chamber 16 can through a hole in the spindle can be made. Both membrane surfaces are here around the Spindle diameter reduced, and this can therefore be dimensioned appropriately so that that n assumes the exact target value.

Um die Umschaltung des Mengenumwerters von Druck verhältnis 1: 1 auf l: n selbsttätig vorzunehmen, besteht die Möglichkeit, den Gasdruck auf eine Membran wirken zu lassen, die bei Überschreiten des für den Meßbalgen zulässigen Grenzdruckes ein Ventil, Dreiwegehahn od. dgl. verstellt, mit dessen Hilfe der Meßbalgenraum vom Gasdruck abgeschaltet und an die 1 /n des Gasdruckes führende Kammer angeschaltet wird. Dann ergibt sich allerdings der Nachteil, daß die Umschaltmembran dem hohen Gasdruck gewachsen sein muß. Um zu hohen Druck von ihr fernzuhalten, könnte man jedoch einen Druckregler, bemessen für einen für die Umschaltmembran höchstzulässigen Hinterdruck, davorschalten oder ihr durch eine Drosselung nur kleinste Gasmengen zuleiten und diese durch ein Überströmventil wieder ableiten, das den auf sie einwirkenden Druck nur bis auf einen zur Betätigung ausreichenden Betrag oberhalb 1 des Gasdruckes anstaut. To switch the volume corrector from pressure ratio 1: 1 to l: n automatically, there is the possibility to adjust the gas pressure to a To let the membrane act, the allowable for the measuring bellows is exceeded Limit pressure a valve, three-way cock or the like. Adjusted, with the help of which the measuring bellows space switched off by the gas pressure and connected to the chamber carrying 1 / n of the gas pressure will. Then, however, there is the disadvantage that the switching diaphragm to the high Gas pressure must have grown. To keep her under too much pressure, you could but a pressure regulator, dimensioned for a maximum permissible for the changeover diaphragm Downstream pressure, upstream or you can only use the smallest amounts of gas by throttling and divert them through an overflow valve that acts on them Pressure only up to an amount above 1 of the gas pressure that is sufficient for actuation accumulates.

Diese Membran bzw. dieser Wellrohrkörper kann z. B. ein Kippwerk so steuern, daß es bei dem ge wünschten Umschaltdruck umschlägt und die Verbmdungsventile umschaltet. In Abb. 5 steht z. B. die Membran 30 unter dem Gasdruck und betätigt das Kippwerk 31, das sich in einer benachbarten Kammer 32 befindet, die durch eine Leitung 35 mit dem Meßbalgenraum des Umwerters verbunden ist. In dieser wird das mit dem reduzierten Gasdruck verbundene Ventil 33 und das unter Gasdruck stehende Ventil 34 wechselweise geöffnet. This membrane or this corrugated pipe body can, for. B. a tipping mechanism control so that it changes over at the desired switching pressure and the connection valves switches. In Fig. 5 z. B. the membrane 30 under the gas pressure and actuated the tilting mechanism 31, which is located in an adjacent chamber 32, which is through a Line 35 is connected to the measuring bellows space of the corrector. In this one will valve 33 connected to the reduced gas pressure and the one under gas pressure Valve 34 open alternately.

Man kann die Umschaltung auch durch ein Kontaktmanometer auf elektrischem Wege oder durch einen manometrisch gesteuerten Schieber bzw. Umschaltventil auf hydraulischem oder pneumatischem Wege bewirken, wobei man im letzteren Falle das Gas selbst als Arbeitsmittel verwenden kann, wie im folgenden beschrieben Wesentlich ist dabei immer, daß die Umschaltung mög lichst plötzlich geschehen muß und keine lang dauernden Zwischenstellungen der Schaltorgane auftreten. You can also switch to electrical with a contact manometer Ways or by a manometrically controlled slide or switch valve hydraulically or pneumatically, whereby in the latter case the Can use gas itself as a working medium, as described below is essential is always that the switchover is possible most of all happened suddenly must and no long intermediate positions of the switching elements occur.

Eine hierfür geeignete Einrichtung zeigt Abb. ó. Bei dieser wird davon ausgegangen, daß man als Meßdruck für das Umschaltorgan den auf I/n reduzierten Gasdruck benutzen kann. Auch dieser erreicht noch erhebliche Werte, doch läßt sich die Anordnung so treffen, daß bei Verwendung nicht entlasteter Umschaltventile die dadurch beim Umschalten auftretende Abreißwirkung der plötzlichen Umschaltung zugute kommt. A device suitable for this is shown in Fig. Ó. With this one will assumed that the measuring pressure for the switching element is reduced to I / n Can use gas pressure. Even this still achieves considerable values, but it can be make the arrangement so that when using unloaded switching valves the as a result, the tear-off effect that occurs when switching over benefits the sudden switchover comes.

Zu diesem Zweck wird ein Umschaltventil vorgesehen, dessen Gehäuse 40 mit drei Anschlußstutzen versehen ist. For this purpose, a switching valve is provided, the housing of which 40 is provided with three connecting pieces.

Der Stutzen 41 ist über eine enge Drosselung 47 mit dem Gasdruck42, mit dem reduzierten Gasdruck (also mit Kammer 17 bzw. Leitung 20 der Abb. 4), und der dritte, 43, mit dem Meßbalgenraum des Umwerters verbunden.The nozzle 41 is via a narrow throttle 47 with the gas pressure42, with the reduced gas pressure (ie with chamber 17 or line 20 of Fig. 4), and the third, 43, is connected to the measuring bellows space of the corrector.

Die beiden Teller 44 und 45 schließen die Verbindungskammer 40 zum Stutzen 43 von deren Außenseite her.The two plates 44 and 45 close the connection chamber 40 to Nozzle 43 from the outside.

Die Ventilspindel ist durch ein gegen Anschlag federndes Glied 46 mit einem am Oberende des Gehäuses 40 befindlichen Ventil 48 verbunden, das von einer Membran 49 geöffnet bzw. geschlossen wird. Die Membrankammer 50, in die das Ventil 48 hineinführt, ist durch eine enge Drosselung 51 mit der Außenluft bzw. mit einer Gassammelleitung verbunden. Die Membran ist mit einer Kippfeder 52 versehen, deren Kraft zu ihrer Belastung 53 hinzutritt, oder aber es wird in der obersten und untersten Hublage der Membran magnetischer Abriß vorgesehen.The valve spindle is supported by a member 46 which is resilient against a stop connected to a located at the top of the housing 40 valve 48, which is of a membrane 49 is opened or closed. The membrane chamber 50 into which the Valve 48 leads into it is through a narrow restriction 51 with the outside air or connected to a gas manifold. The membrane is provided with a toggle spring 52, whose force is added to its burden 53, or else it becomes in the topmost and lowermost stroke position of the membrane magnetic tear-off provided.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Gasdruck betrage maximal 50 at abs. Da der maximale Druck sich bei günstiger Ausnutzung des Meßbereichs zum Umschaltdruck verhalten muß, wie dieser zu 1, wird der Umschaltdruck etwa gleich der Wurzel des maximalen Druckes, also = 1/50. Das Membranverhältnis wird also ebenfalls gewählt sei es mit 7:1.The mode of action is as follows: The gas pressure is a maximum of 50 at abs. Since the maximum pressure must behave in relation to the switchover pressure when the measuring range is used favorably, as it does to 1, the switchover pressure is approximately equal to the square root of the maximum pressure, i.e. = 1/50. So the membrane ratio is also be chosen with 7: 1.

Der Meßbalgen des Umwerters sei daher für maximal 8 at abs. bestimmt. Sinkt der Gasdruck unter 8 at abs., so erreicht der im Druckteiler reduzierte Druck den atmosphärischen. Tiefer sinken kann er nicht, und der Boden des Wellrohrkörpers legt sich infolge der Evakuierung seines Gehäuses an seinen Anschlag 18 (Abb. 4) an, während das von ihm gesteuerte Ventil 19 ganz öffnet. The measuring bellows of the corrector is therefore for a maximum of 8 at abs. certainly. If the gas pressure falls below 8 at abs., The pressure in the pressure divider is reduced the atmospheric. The bottom of the corrugated pipe body cannot sink any lower as a result of the evacuation of its housing lies against its stop 18 (Fig. 4) on, while the valve 19 controlled by him opens completely.

Die Belastung der Membran 49 ist nun so bemessen, daß sie z. B. bei 0,1 atü die Ventile 44 und 48 schließt. The load on the membrane 49 is now dimensioned so that it is z. B. at 0.1 atm the valves 44 and 48 closes.

In der Membrankammer 50 wird also bei Gasdrücken über 7,7 at abs. ein Druck von 0,1 atü = 1,1 at abs. gehalten, und zwar bei oberster Membranlage, in der Leitung 43 mit 42, d. h. mit dem auf 117 reduzierten Gasdruck verbunden ist (der bis 7;u 7,16 at abs. betragen kann).In the membrane chamber 50 is therefore at gas pressures above 7.7 at abs. a pressure of 0.1 atü = 1.1 at abs. held, namely with the uppermost membrane layer, in line 43 with 42, d. H. is connected to the gas pressure reduced to 117 (which can be up to 7; u 7.16 at abs.).

Alles was an Gas etwa durch Undichtheit des Ventiltellers44 in die Leitung 42 und 43 übertritt, wird im Ventil 48 oder im Ventill9 des Druckteilers mit verarbeitet. Sobald der auf tin reduzierte Gasdruck unter 0,1 atü sinkt (also bei 7,7 at abs. Gasdruck), senkt sich die Membran 49 und geht vermöge der Kippwirkung der Feder 52 in die Tieflage, bei der Leitung 43 mit 41, d. h. unmittelbar mit dem Gasdruck verbunden ist. Hierbei wird von der Membran zugleich die Zählwerksübersetzung durch eine Stange 55 umgestellt, und das Membrangewicht 53 drückt das Ventil 45 auf seinen Sitz.Anything of gas into the Line 42 and 43 crosses, is in valve 48 or in valve 9 of the pressure divider with processed. As soon as the gas pressure, which has been reduced to tin, falls below 0.1 atü (i.e. at 7.7 at abs. Gas pressure), the membrane 49 lowers and goes by virtue of the tilting effect the spring 52 in the lower position, with the line 43 with 41, d. H. immediately with the Gas pressure is connected. The diaphragm also acts as the counter transmission shifted by a rod 55, and the membrane weight 53 pushes the valve 45 on his seat.

Die Kippwirkung der Feder 52 wird durch die Nichtentlastung der Ventilteller 44 und 45 noch unterstützt. The tilting effect of the spring 52 is due to the failure to relieve the valve head 44 and 45 still supported.

Bei Drucksenkung unter 7,7 at abs. z. B. öffnet der Teller 44 und strebt schnell in die Offen-Stellung, da der Druck aus der gedrosselten Leitung 41 dabei plötzlich abnimmt.When the pressure drops below 7.7 at abs. z. B. opens the plate 44 and quickly moves to the open position, because the pressure from the throttled line 41 suddenly decreases.

Bei Druckanstieg des Gases geht der Teller 45 dadurch schnell in die Offen-Stellung, daß im Augenblick des Öffnens das Gas (7.7 at abs.) aus Leitung 43 in den Membranraum 50 strömt und dieMembran schnell anhebt.When the pressure of the gas rises, the plate 45 quickly moves into the Open position, that at the moment of opening the gas (7.7 at abs.) From the line 43 in the Diaphragm space 50 flows and the diaphragm rises rapidly.

Daß die Membran in der Schließlage bzw. in der fast geschlossenen Regelstellung des Ventils 48 infolge der Überkompensation durch die Feder 52 etwas schwingt, ist belanglos bzw. wird durch die Wirkung der Feder 46 gedämpft.That the membrane is in the closed position or in the almost closed position Control position of the valve 48 as a result of the overcompensation by the spring 52 somewhat oscillates, is irrelevant or is damped by the action of the spring 46.

Man kann bei dem Druckteiler anstatt des kleinen Wellrohrkörpers auch einen Kolben verwenden, wie z. B. in Abb. 7 dargestellt. In der einen Hälfte des Gehäuses 60 ist der große Wellrohrkörper 61 angeordnet. Sein Boden steht durch eine Spindel 62 mit einem Kolben 63 in Verbindung, der sich im Hohlzylinder 64 bewegt. Das Ende dieses Zylinders ist verschlossen. In dem Raum 65 vor dem Kolben 63 wird der Gasdruck eingeleitet. Ein Teil dieses Gases tritt durch die Führung der Spindel unmittelbar in den Raum 66 des Federungskörpers, ein anderer Teil an dem Kolben vorbei in den Deckelraum 67 des Kolbens und von hier durch eine Leitung 68 oder durch eine entsprechende Bohrung der Spindel 62 ebenfalls in den Membranraum 66. Der die Membran 61 umgebende Raum wird evakuiert. Das Gas tritt auch hier aus dem Membranraum 66 durch ein Ventil 69 ins Freie, welches von den Bewegungen der Spindel gesteuert wird. Das Verhältnis des im Raum 66 entstehenden Druckes zum Gasdruck ist in diesem Fall folgendes: F,-f 1 F2F,-f n Pl, worin p, Gasdruck, p2 Druck im Wellrohrkörper 61, F, Kolbenfläche, F2 Bodenfläche des Wellrohrkörpers 61, f Stangenquerschnitt. You can use the pressure divider instead of the small corrugated pipe body also use a plunger such as B. shown in Fig. 7. In one half of the housing 60, the large corrugated pipe body 61 is arranged. His floor is through a spindle 62 in connection with a piston 63 which moves in the hollow cylinder 64. The end of this cylinder is closed. In the space 65 in front of the piston 63 is the gas pressure initiated. Part of this gas passes through the guide of the spindle directly into the space 66 of the spring body, another part on the piston past into the cover space 67 of the piston and from here through a line 68 or through a corresponding bore in the spindle 62 also into the diaphragm space 66. The space surrounding the membrane 61 is evacuated. The gas comes out of the here too Membrane space 66 through a valve 69 to the outside, which is affected by the movements of the spindle is controlled. The ratio of the pressure in space 66 to the gas pressure is in this case the following: F, -f 1 F2F, -f n Pl, where p, gas pressure, p2 pressure im Corrugated tube body 61, F, piston surface, F2 bottom surface of the corrugated tube body 61, f rod cross section.

Der Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß man die Außenseite nur des einen Membrankörpers zu evakuieren braucht, während die Kolbenseite zugänglich bleibt. The advantage of this facility is that you can see the outside only needs to evacuate one membrane body while the piston side is accessible remain.

Infolgedessen kann man durch Einlegen von zylindrischen Gleitflächen 70 sich den passenden Kolben zu der Membran aussuchen. Hierzu ist lediglich notwendig, daß man zunächst einen Kolben von bekanntem Durchmesser einlegt und eine Messung durchführt, die ein bestimmtes Zahlenverhältnis für den Vordruck und den erzeugten Druck ergibt. Aus diesem Verhältnis läßt sich der für das gewünschte Zahlenverhältnis z. B. 1:10 benötigte passende Durchmesser des Kolbens leicht errechnen.As a result, you can insert cylindrical sliding surfaces 70 choose the appropriate piston for the membrane. For this it is only necessary that you first insert a piston of known diameter and take a measurement carries out a certain numerical ratio for the form and the generated Pressure results. The ratio for the desired numerical ratio can be derived from this ratio z. B. 1:10 the required diameter of the piston can easily be calculated.

Mit Anordnungen dieser Art vermag man auch eine mehrfache Staffelung insofern vorzunehmen, als man zu Anfang z. B. mit einem Verhältnis 1:10, anschließend 1:3 und anschließend 1 1 arbeitet. Dies hat den Vorteil, daß man die Stufen zwischen 50 und 10, 15 und 3, 5 und 1 at abs. sich überlappend wählen kann und dadurch für die selbsttätige Umschaltung jeweils eine gewisse Druckspanne gewinnt, die die Energie dafür hergibt. Zu diesem Zweck kann man wechselweise mehrere Druckteiler anschalten, oder aber es werden nach Abb. 8 zwei Kolben 80, 81 hintereinander angeordnet und die Verschluß organe der Zuleitungen ihrer Hubräume selbsttätig so gesteuert, daß erst der eine und dann der andere Kolben als Meßfläche wirksam wird. With arrangements of this kind one can also achieve multiple staggering to the extent that one initially z. B. with a ratio of 1:10, then 1: 3 and then 1 1 works. This has the advantage that you have the steps between 50 and 10, 15 and 3, 5 and 1 at abs. can choose to overlap and thus for the automatic switchover gains a certain pressure span, which the energy give for it. For this purpose, you can switch on several pressure dividers alternately, or there are two pistons 80, 81 arranged one behind the other according to Fig. 8 and the closure organs of the supply lines of their cubic capacity automatically controlled so that only one and then the other piston becomes effective as a measuring surface.

Der Außenraum 83 des Federungskörpers 84 wird wiederum evakuiert. In den Verbindungsleitungen 90 und 94 sind die Umschaltorgane 85 und 86 angeordnet. Diese können anstatt als Ventile auch als entlastete kleine Kolbenschieber nach Abb. 9 ausgebildet sein. Diese Schieber brauchen nicht dicht zu halten, genau wie die Kolben 80,81, sie müssen genügend leicht beweglich sein. The outer space 83 of the spring body 84 is again evacuated. The switching elements 85 and 86 are arranged in the connecting lines 90 and 94. Instead of being used as valves, these can also be used as relieved small piston valves Fig. 9 be formed. These slides don't need to hold tight, just like they do the pistons 80, 81, they must be sufficiently easy to move.

Alles Gas, das durch Undichtheiten hindurchgelassen wird, wird für servomotorische Zwecke ausgenutzt.Any gas that is allowed to pass through leaks is used for exploited servomotor purposes.

Als Geber für die Umschaltung dient ein etwa 1 m langer Balgen 96 in einem druckfesten Zylinder 97 nach Abb. 10, der unter Gasdruck steht. Der Balgen 96 ist ähnlich dem Meßbalgen des Umwerters mit einem festen Kolben 110 und mit Flüssigkeit ausgefüllt bis auf den Oberteil, der Gas (N) enthält. Der obere Verschlußboden des Balgens trägt eine Spindel 98, die durch den Zwischenboden 109 in die Oberkammer 100 des Gebers hineinragt. An approximately 1 m long bellows 96 is used as a transmitter for the switchover in a pressure-tight cylinder 97 according to Fig. 10, which is under gas pressure. The bellows 96 is similar to the measuring bellows of the corrector with a fixed piston 110 and filled with liquid except for the upper part, which contains gas (N). Of the The upper closure base of the bellows carries a spindle 98 which passes through the intermediate base 109 protrudes into the upper chamber 100 of the encoder.

Je nach dem Gasdruck nimmt die Spindel die in der Darstellung angedeuteten Stellungen ein, in die sie mit großer Verstellkraft übergeht. Die Durchführung durch den Boden 109 braucht ebenfalls nicht dicht zu halten.Depending on the gas pressure, the spindle takes the one indicated in the illustration Positions in which it changes with great adjusting force. Carrying out through the bottom 109 does not have to be kept tight either.

Die Oberkammer 100 trägt eine Verschlußplatte 101 (oder eine Membran mit Auslaßventil), die durch angehängte Gewichte 102, 103 belastet ist und als Überströmventil einen diesen Gewichten entsprechenden Druck in Kammer 100 anstaut. Das austretende Gas fließt durch Leitung 104 ab. Durch die Spindel 98 des Gebers werden nun bei fallendem Gasdruck nacheinander die Gewichte 102, 103 angehoben. Es entsteht also in Kammer 50 nacheinander ein Druck von z. B. 10 m WS, 5 m WS und fast 0 m WS. Bei steigendem Gasdruck hängen sich die Gewichte wieder auf. An Kammer 100 sind nun zwei Arbeitsmembranen 105, 106 angeschlossen, in deren Kammern 107, 108 die Schieber 85 und 86 der Abb. 8 untergebracht werden. Die Undichtigkeitsverluste der letzteren füllen also die Kammer 100 mit auf. Die Membranen 105, 106 sind durch Gewichte oder Federn so belastet, daß sie unter dem Einfluß der gestaffelten Drücke von 0 bzw. 5 und 10 m WS die Schieber 85, 86 nacheinander umstellen. (Sie entwickeln dabei erheblich Verstellkräfte.) Für plötzliches Umstellen durch Kippfedern oder magnetischen Abriß muß auch hier Sorge getragen werden. The upper chamber 100 carries a closure plate 101 (or a membrane with outlet valve), which is loaded by attached weights 102, 103 and as an overflow valve accumulates a pressure in chamber 100 corresponding to these weights. The exiting Gas flows out through line 104. Through the spindle 98 of the encoder are now at falling gas pressure successively the weights 102, 103 are raised. So it arises in chamber 50 successively a pressure of z. B. 10 m WS, 5 m WS and almost 0 m WS. at The weights hang up again as the gas pressure rises. At chamber 100 are now two working diaphragms 105, 106 connected, in their chambers 107, 108 the slide 85 and 86 of Fig. 8. The leakage losses of the latter so fill the chamber 100 with. The membranes 105, 106 are by weights or The springs are so loaded that they are under the influence of the staggered pressures of 0 resp. 5 and 10 m WS, move the slides 85, 86 one after the other. (You develop in the process considerable adjustment forces.) For sudden changes using toggle springs or magnetic Demolition must also be taken care of here.

In der ersten Stellung (Gasdruck 50 bis 10 at, Membranen 105 und 106 oben) wird dabei Leitung 90 mit 94 und 91 mit 93 verbunden. In der zweiten Stellung (Gasdruck 15 bis 3 at, Membran 105 oben, 106 unten) wird Leitung 90 mit 92 und 91 bleibt mit 93 verbunden. In der dritten Stellung (Gasdruck 5 bis 1 at, beide Membranen unten) bleibt Leitung 90 mit 92 und 91 wird mit 95 verbunden. In the first position (gas pressure 50 to 10 at, membranes 105 and 106 above) line 90 is connected to 94 and 91 to 93. In the second position (Gas pressure 15 to 3 at, membrane 105 at the top, 106 at the bottom) becomes line 90 with 92 and 91 stays connected to 93. In the third position (gas pressure 5 to 1 at, both membranes below) line 90 remains with 92 and 91 is connected to 95.

Durch die Bewegung der Schieber wird also nacheinander der kleine, dann der große Kolben beaufschlagt und schließlich der Gasdruck unmittelbar zum Meßbalgenraum geleitet.By moving the slide, the small, then the large piston is applied and finally the gas pressure directly to the Measuring bellows space passed.

Die Leitung 116 zum Meßbalgen wird mit einer Drosselung 111 versehen, und die Arbeitskammer 112 des Meßbalgen erhält als Sicherheit ein Überströmventil 113. The line 116 to the measuring bellows is provided with a throttle 111, and the working chamber 112 of the measuring bellows is provided with an overflow valve as a safety measure 113.

Gleichzeitig mit der Umstellung der Steuerventile 85 und 86 wird von den Membranen 105, 106 die Zählwerksanzeige im entsprechenden Sinne beeinflußt. Dies kann in der Weise geschehen, wie in der Abb. 11 dargestellt. Simultaneously with the changeover of the control valves 85 and 86 is influenced by the membranes 105, 106 the counter display in the corresponding sense. This can be done as shown in Fig. 11.

Hier wird das vom Antriebsrad 71 angetriebene Rad 72 je nach Einstellung der Hebel 73 und 74 mit entsprechend vervielfachter Geschwindigkeit 1:10,1: 3, 1:1 gedreht.Here the wheel 72 driven by the drive wheel 71 is depending on the setting the levers 73 and 74 with a correspondingly multiplied speed 1: 10.1: 3, 1: 1 turned.

Um mit zwei Druckstufen auszukommen, besteht die Möglichkeit, den untersten Meßbereich fortzulassen und den Meßbalgenraum des Umwerters z. B. anstatt zwischen 5 und 1 at abs. zwischen 10 und 2 at abs. arbeiten zu lassen. In diesem Falle bleibt der Meßbalgen unter innerem Überdruck, wenn der Gasdruck den Wert von 2 at abs. unterschreitet, und wird durch Anschläge abgestützt. In order to get by with two pressure levels, it is possible to use the to leave the lowest measuring range and the measuring bellows space of the corrector z. B. instead of between 5 and 1 at abs. between 10 and 2 at abs. to let work. In this Trap, the measuring bellows remains under internal overpressure when the gas pressure reaches the value of 2 at abs. falls below, and is supported by stops.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for printing division for volume correctors, in which the sensor of the corrector is an auxiliary pressure generated by a pressure divider exposed to a constant fraction of the consumption pressure of the gas, thereby characterized in that a valve generating the auxiliary pressure by means of two different great, from the consumption pressure and the auxiliary pressure applied to membranes or Piston is controlled, of which the smaller membrane or the smaller piston dem Consumption pressure and the larger membrane coupled with the corrector sensor or the larger piston is exposed to the auxiliary pressure.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that in a housing (z. B. 3, Fig. 1) two through a small opening (e.g. 5, Fig. 1) interconnected chambers are arranged, each by means of a membrane (e.g. 1, 2, Fig. 1) or a piston, the effective areas of which correspond to the predetermined Ratio of the total pressure to the partial pressure, are completed by which the or the smaller (1) of the total gas pressure, the or the larger (2) of the Partial pressure are applied, and that the larger membrane or the larger piston is coupled to the volume corrector sensor.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the the two membrane chambers surrounding space of their housing is evacuated.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the floors Both membranes consist of a common plate (4, Fig. 1).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the floors both membranes are connected to one another via a double lever (13, Fig. 2), which can be adjusted to change the gear ratio.

6. The device according to claim 2, characterized by one with the Membrane floors connected spindle (8, Fig. 3), the diameter of which is used as a correction element for the desired transmission ratio at the point of passage through the wall serves.

7. Apparatus according to claim 2, characterized by a double valve (34, 35, Fig. 5; 44, 45, Fig. 6), which has the measuring bellows space of the corrector either with the pressure prevailing in the gas line or the pressure generated by the larger membrane Partial pressure applied.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the double valve from an auxiliary membrane (30, Fig. 5) exposed to the gas pressure via a tilting mechanism is controllable.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the moment of switching the corrector from the high pressure area to the immediate connection on the gas pressure is determined by the partial pressure falling to atmospheric by acting on an auxiliary membrane (49, Fig. 6), which when sinking the pressure switches the double valve.

10. Apparatus according to claim 7 to 9, characterized in that the increase in the gas pressure or partial pressure acting on the auxiliary membrane a control valve (like 101, Fig. 10), which is preferably operated by the auxiliary diaphragm itself is controlled, to a suitable for the demands made on the auxiliary membrane Degree is limited.

11. The device according to claim 2, characterized in that in place the small membrane a piston (63, Fig. 7) is used, the diameter of which serves as a correction element for the transmission ratio.

12. The device according to claim 11, characterized in that the Space outside the piston communicates with the chamber (66, Fig. 7) of the large diaphragm and only the housing is evacuated.

13. The apparatus of claim 9 or 11, characterized by staggered Design of the piston (80, 81, Fig. 8) for different transmission ratios and by switching elements (85, 86, Figs. 8 and 10), which suddenly occur when changing from one measuring range to another can be switched over so that the staggered piston surfaces are optionally effective reach.

14. The device according to Claiml3, characterized in that the Switching elements are actuated by auxiliary diaphragms (105, 106, Fig. 10), their control pressure is generated by a step regulator, the load (102, 103, Fig. 10) with increasing Gas pressure is gradually decreased or increased.

15. The device according to claim 14, characterized in that for the change in the load on the step regulator a closed gas-filled corrugated pipe body (96, Fig. 10), which is exposed to the gas pressure, serves as a transmitter.

16. Apparatus according to claim 2 to 5, characterized in that all leaks occurring on spindle feedthroughs, slides or valves to supply the partial gas flow required to control the large membrane are used or exploited.

Considered publications: German patent application G 2439 IX / 42 c.