DE102013002908A1 - Halteteil und Coriolis-Massendurchflussmessgerät mit einem Halteteil - Google Patents
Halteteil und Coriolis-Massendurchflussmessgerät mit einem Halteteil Download PDFInfo
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Abstract
– einen ersten radial verlaufenden Schlitz mit einer ersten Schlitzbreite in dem ersten Haltering,
– einen zweiten radial verlaufenden Schlitz mit einer zweiten Schlitzbreite in dem zweiten Haltering,
– eine Schlitzbreitenveränderungseinrichtung, durch deren Betätigung die erste und die zweite Schlitzbreite und damit der Durchmesser der ersten und zweiten Halteöffnung gleichzeitig veränderbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Halteteil zum Verbinden zweier parallel zueinander verlaufender Rohre, insbesondere der beiden parallel verlaufenden Messrohre eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes, in einem vorgebbaren Abstand, wobei das Halteteil einen ersten Haltering mit einer ersten Halteöffnung für ein erstes Rohr, einen zweiten Haltering mit einer zweiten Halteöffnung für ein zweites Rohr, und einen die beiden Halteringe fest verbindenden und den Abstand zwischen den beiden Halteringen festlegenden Haltesteg umfasst, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Die Erfindung betrifft weiter eine Haltevorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes mit zwei parallelen Messrohren.
- In industrieller Anwendung ist es vielfach erforderlich mehrere Teile, wie Rohre, Stäbe, Kabelstränge, etc., miteinander zu verbinden. Neben einer einfachen Verbindung z. B. mittels Kabelbindern oder Rohrschellen ist es in bestimmten Fällen auch erforderlich eine Verbindung herzustellen, die einen definierten Abstand der Teile zueinander gewährleistet und für weitere Prozessschritte geeignet ist.
- Bei Coriolis-Durchflussmessern mit zwei parallelen Rohren müssen diese nicht nur sicher miteinander verbunden werden, sondern sie müssen funktionsbedingt auch einen definierten Abstand zu einander haben. Die sichere Verbindung wird im Allgemeinen durch ein Halteteil, ein sogenanntes Knotenblech, hergestellt, welches an einer definierten Stelle u. a. mittels Lötung die beiden Rohre verbindet.
- Beim Löten ist, um eine zuverlässigen Verbindung zu erreichen, eine nahezu spaltfreie Verbindung zwischen Knotenblech und Rohren erforderlich. Aufgrund von mechanischen. Toleranzen der Halteöffnung, auch genannt Bohrung, des Knotenblechs und des Außendurchmessers der Rohre ist ein erforderlicher umlaufender Spalt von beispielsweise < 0,1 mm nur durch individuelle Anpassung der Einzelteile oder sehr enge Toleranzen erreichbar und damit mit entsprechenden Kosten verbunden.
- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halteteil zu schaffen, mit dem die Verbindung zweier parallel zueinander verlaufender Messrohre in einem definierten Abstand mittels Löten einfacher und preiswerter herstellbar ist.
- Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Verbinden zweier parallel zueinander verlaufender Messrohre in einem definierten Abstand mittels Löten und damit ein verbessertes Verfahren zur Fertigung eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes mit zwei parallelen Messrohren anzugeben.
- Die Aufgabe wird bezüglich des Halteteils gelöst durch ein Halteteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
- Erfindungsgemäß umfasst das Halteteil weiter einen ersten radial verlaufenden Schlitz mit einer ersten Schlitzbreite in dem ersten Haltering, einen zweiten radial verlaufenden Schlitz mit einer zweiten Schlitzbreite in dem zweiten Haltering, eine Schlitzbreitenveränderungseinrichtung, durch deren Betätigung die erste und die zweite Schlitzbreite und damit der Durchmesser der ersten und zweiten Halteöffnung gleichzeitig veränderbar ist.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der erste und zweite Haltering und der Haltesteg in einer Halteebene angeordnet und liegen der erste und zweite Haltering bezogen auf den Haltesteg einander gegenüber.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verläuft senkrecht zu der Halteebene eine gedachte Symmetrieebene des Haltestegs, wobei der erste und der zweite Schlitz symmetrisch bezogen auf diese Symmetrieebene angeordnet sind.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schlitzbreitenveränderungseinrichtung einen plastisch verformbaren Klemmsteg.
- Eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung umfasst zwei solcher Halteteile, die in Längserstreckungsrichtung des Rohres parallel zueinender beabstandet und durch einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind.
- Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 6.
- Erfindungsgemäß also ist das Verfahren gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
- – Anbringen des Halteteils auf den beiden Messrohren, wobei der Durchmesser der ersten und zweiten Halteöffnungen größer ist als der Außendurchmesser der Messrohre,
- – Betätigen der Schlitzbreitenveränderungseinrichtung zur Verringerung des Durchmessers der ersten und zweiten Halteöffnungen, bis das erste Messrohr in der ersten Halteöffnung und das zweite Messrohr in der zweiten Halteöffnung unter Ausbildung je eines Lötspaltes festgeklemmt sind,
- – Verlöten des Halteteils mit dem ersten und dem zweiten Messrohr längs der Lötspalte.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Verlöten das Halteteil auf den Messrohren zusätzlich gesichert.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das zusätzliche Sichern durch Heften.
- Der Lösung liegt die erfindungsgemäße Idee zugrunde, den erforderlichen Lötspalt durch einen ergänzenden Prozessschritt nach dem Zusammenführen von Knotenblech und Rohren zu erreichen. Hierzu können sowohl die Außendurchmesser der Rohre wie auch die Bohrungen, oder Halteöffnungen, mechanische Toleranzen der üblichen Industrienomen haben, welches zu kostengünstigen Einzelteilpreisen führt.
- Um dieses zu erreichen werden die Halteile oder Knotenbleche so ausgeführt, dass die Bohrungen oder Halteöffnungen nicht geschlossen sind und damit ein Klemmen der Rohre ermöglichen. Dieses wird dadurch erreicht, dass das Knotenblech einen plastisch verformbaren Steg zwischen den beiden Bohrungen aufweist. Wird dieser durch äußere Kraft verformt, verringert sich der Durchmesser der Bohrungen und das Knotenblech klemmt beide Rohre in einen definierten Abstand. Durch das Klemmen wird somit der erforderliche Lötspalt sichergestellt.
- Für das Löten an einer bestimmten Position reicht ein Klemmen der Rohrbaugruppe aus. Abhängig von den Prozessschritten nach dem Klemmen kann es zur Sicherstellung der Positioniergenauigkeit erforderlich sein, die Teile zusätzlich zu sichern. Dies kann durch entsprechende Transportvorrichtungen oder durch Heften erfolgen.
- Neben den Knotenblechen werden auch Haltebleche für die Montage von Erreger- und Signalsensoren an den Rohren befestigt. Haltebleche, wie auch Knotenbleche, werden üblicherweise vor dem Löten an ihrer Position mittels Lichtbogen fixiert.
- Coriolis-Durchflussmesser werden in einen großen Nennweitenbereich, was zu einen weiten Bereich der Rohrwandstärken, beispielsweise im Bereich von < 1 mm bis zu mehreren mm, führt.
- Zusätzlich kommen aus Resistenzgründen unterschiedliche Rohrmaterialien zum Einsatz.
- Sowohl unterschiedliche Wandstärken wie auch Materialien erfordern ein entsprechendes Equipment für die Fixierung mittels Lichtbogen, welches zu hohen Investitionen führt.
- Wird nun die Idee des Klemmens auch auf die Haltebleche übertragen, erhält man eine Rohrbaugruppe die vollständig durch Verformung der Knoten- und Haltebleche hergestellt werden kann.
- Toleranzen, die zu Spalten > 0,1 mm führen, werden durch das Klemmen vermieden.
- Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass unterschiedliche Materialien – Rohr, Knoten-/Haltebleche – sicher und ohne Gefügeveränderung im Rohr miteinander verbunden werden können.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
- Es zeigen
-
1 schematisch ein erfindungsgemäßes Halteteil, und -
2 schematisch die beiden Messrohre eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes, verbunden an zwei Stellen durch jeweils eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung, welche jeweils zwei erfindungsgemäße Halteteile umfasst. -
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Halteteil1 , ausgeführt als ein sogenanntes Knotenblech. Das Knotenblech1 ist eine aus einem ebenen Blech hergestellte Struktur. In das Blech sind zwei runde Halteöffnungen6 ,7 eingebracht. Mit den Halteöffnungen6 ,7 wird das Knotenblech auf die beiden zu verbindenden Messrohre2 ,3 eines Coriolis-Massendurchflussmessers, siehe2 , aufgeschoben. Der Durchmesser der Halteöffnungen der Knotenbleche ist so gewählt, dass ein hinreichend großes Spiel zu dem Rohr besteht. Sowohl die Rohre hinsichtlich ihres Außendurchmessers, als auch die Halteöffnungen des Knotenbleches sind bei ihrer Herstellung toleranzbehaftet, wobei die Toleranzen umso größer werden, je preiswerter gefertigt wird. Ein hinreichend großes Spiel zwischen dem Messrohr2 ,3 und der Halteöffnung6 ,7 stellt sicher, dass auch bei großen Fertigungstoleranzen, und entsprechend preiswerten Komponenten, das Halteteil1 sich leicht auf die Messrohre2 ,3 an die vorgesehene Stelle schieben lässt. In der1 ist zu sehen, dass sich zwischen der Außenseite der Messrohre2 ,3 und der Innenseite der Halteöffnungen6 ,7 ein deutlicher Spalt befindet. - Die Halteöffnungen
6 ,7 können aus dem Blechstück zur Fertigung des Knotenblechs1 ausgestanzt oder ausgebohrt werden. Damit kann das Knotenblech funktional in zwei Halteringe4 ,5 , als strichlierte Ringe in der1 dargestellt, und einen die beiden Halteringe4 ,5 verbindenden Haltesteg8 aufgeteilt werden. Das Knotenblech1 ist ein ebenes Bauteil, daher der sind erste und zweite Haltering4 ,5 und der Haltesteg8 in einer Halteebene angeordnet, und der erste und zweite Haltering4 ,5 liegen, bezogen auf den Haltesteg8 , einander gegenüber. Senkrecht zu der Halteebene verläuft eine gedachte Symmetrieebene12 des Haltestegs8 . - In dem ersten Haltering
4 befindet sich ein erster, radial verlaufenden Schlitz9 mit einer ersten Schlitzbreite. In dem zweiten Haltering5 befindet sich ein zweiter, radial verlaufender Schlitz10 mit einer zweiten Schlitzbreite. Der erste und der zweite Schlitz9 ,10 sind symmetrisch bezogen auf die Symmetrieebene (12 ) angeordnet. - Das Halteteil oder Knotenblech
1 ist so ausgeführt, dass die Bohrungen oder Halteöffnungen6 ,7 nicht geschlossen sind und damit ein Klemmen der Rohre ermöglichen. Dieses wird dadurch erreicht, dass die Schlitze9 ,10 die Halteringe4 ,5 unterteilen in zwei Teilarme, einen äußeren und einen inneren Teilarm. Der innere teilarm ist derjenige, der an dem Haltesteg8 anliegt. An der dem Schlitz gegenüber liegenden Seite des Halterings4 ,5 entsteht dabei eine Art Scharnier, um das die beiden Teilarme aufeinander zu oder voneinander weg gebogen werden können. In der1 ist diese scharnierartige Wirkung noch durch eine Einkerbung18 ,19 verstärkt. - Um die beiden Teilarme aufeinander zu bewegen zu können, weist das Knotenblech
1 einen plastisch verformbaren Steg13 zwischen den beiden Bohrungen oder Halteöffnungen6 ,7 auf. Der Steg13 ist mit seinen beiden Enden jeweils an einem dem Haltesteg8 abgewandten Teilarm der Halteringe4 ,5 befestigt. Wird der Steg13 durch äußere Kraft, angedeutet durch den Pfeil K, verformt, wird der äußere teilarm auf den inneren teilarm zu gedrückt, es verringert sich der Durchmesser der Halteöffnungen6 ,7 und das Knotenblech1 klemmt beide Rohre2 ,3 in einen definierten Abstand. Durch das Klemmen wird somit der erforderliche enge Lötspalt sichergestellt. Durch den Steg13 kann also die Schlitzbreite verändert werden, und damit ein Klemmen des Rohres2 ,3 in der Halteöffnung6 ,7 bewirkt. Daher ist der plastisch verformbare Steg13 als eine einfache Ausführungsform einer Schlitzbreitenveränderungseinheit anzusehen. Andere Ausführungsformen für eine solche Schlitzbreitenveränderungseinheit sind denkbar und vom Fachmann aufgrund seiner Sachkenntnis auffindbar.. -
2 zeigt zwei parallel verlaufende Messrohre2 ,3 eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes. Diese sind durch zwei Haltevorrichtungen14 ,14a miteinander verbunden. Eine Haltevorrichtung14 umfasst zwei Halteteile1 ,1' , beide wie oben beschrieben ausgeführt, die in Längserstreckungsrichtung der Rohre2 ,3 parallel zueinender beabstandet und durch einen Verbindungssteg15 ,15a miteinander verbunden sind. - Neben den Knotenblechen
1 ,1' ,1a ,1a' sind an den Rohren2 ,3 auch Haltebleche16 ,17 für die Montage von Erreger- und Signalsensoren befestigt. - Die Idee des Klemmens ist dabei auch auf die Haltebleche
16 ,17 übertragen worden. Man erhält eine Rohrbaugruppe, die vollständig durch Verformung der Knoten- und Haltebleche hergestellt werden kann. - Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Halteteil
- 1'
- Halteteil
- 1a
- Halteteil
- 1a'
- Halteteil
- 2
- erstes Roht
- 3
- zweites Rohr
- 4
- erster Haltering
- 5
- zweiter Haltereing
- 6
- erste Halteöffnung
- 7
- zweite Halteöffnung
- 8
- Haltesteg
- 9
- erster Schlitz
- 10
- zweiter Schlitz
- 11
- Schlitzbreitenveränderungseinheit
- 12
- Symmetrieebene
- 13
- plastisch verformbarer Klemmsteg
- 14
- Haltevorrichtung
- 14a
- Haltevorrichtung
- 15
- Verbindungssteg
- 15a
- Verbindungssteg
- 16
- Halteblech
- 17
- Halteblech
- 18
- Einkerbung
- 19
- Einkerbung
Claims (8)
- Halteteil (
1 ) zum Verbinden zweier parallel zueinander verlaufender Rohre (2 ,3 ), insbesondere der beiden parallel verlaufenden Messrohre eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes, in einem vorgebbaren Abstand, wobei das Halteteil (1 ) einen ersten Haltering (4 ) mit einer ersten Halteöffnung (6 ) für ein erstes Rohr (2 ), einen zweiten Haltering (5 ) mit einer zweiten Halteöffnung (7 ) für ein zweites Rohr (3 ), und einen die beiden Halteringe (5 ,6 ) fest verbindenden und den Abstand zwischen den beiden Halteringen (5 ,6 ) festlegenden Haltesteg (8 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (1 ) weiter umfasst – einen ersten radial verlaufenden Schlitz (9 ) mit einer ersten Schlitzbreite in dem ersten Haltering (4 ), – einen zweiten radial verlaufenden Schlitz (10 ) mit einer zweiten Schlitzbreite in dem zweiten Haltering (5 ), – eine Schlitzbreitenveränderungseinrichtung (11 ), durch deren Betätigung die erste und die zweite Schlitzbreite und damit der Durchmesser der ersten und zweiten Halteöffnung (6 ,7 ) gleichzeitig veränderbar ist. - Halteteil (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Haltering (4 ,5 ) und der Haltesteg (8 ) in einer Halteebene angeordnet sind und der erste und zweite Haltering (4 ,5 ) bezogen auf den Haltesteg (8 ) einander gegenüber liegen. - Halteteil (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zu der Halteebene eine gedachte Symmetrieebene (12 ) des Haltestegs (8 ) verläuft, wobei der erste und der zweite Schlitz (9 ,10 ) symmetrisch bezogen auf diese Symmetrieebene (12 ) angeordnet sind. - Halteteil (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzbreitenveränderungseinrichtung (11 ) einen plastisch verformbaren Klemmsteg (13 ) umfasst. - Haltevorrichtung (
14 ), umfassend zwei Halteteile (1 ,1' ) nach einem der vorigen Ansprüche, die in Längserstreckungsrichtung der Rohre (2 ,3 ) parallel zueinender beabstandet und durch einen Verbindungssteg (15 ) miteinander verbunden sind. - Verfahren zur Fertigung eines Coriolis-Massendurchflussmessgerätes mit zwei parallelen Messrohren (
2 ,3 ), wobei die beiden Messrohre (2 ,3 ) mittels eines Halteteils (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 miteinander verbunden und in einem definierten Abstand zueinander gehaltenen sind, gekennzeichnet durch die Schritte: – Anbringen des Halteteils (1 ) auf den beiden Messrohren (2 ,3 ), wobei der Durchmesser der ersten und zweiten Halteöffnungen (6 ,7 ) größer ist als der Außendurchmesser der Messrohre (2 ,3 ), – Betätigen der Schlitzbreitenveränderungseinrichtung (11 ) zur Verringerung des Durchmessers der ersten und zweiten Halteöffnungen (6 ,7 ), bis das erste Messrohr (2 ) in der ersten Halteöffnung (6 ) und das zweite Messrohr (3 ) in der zweiten Halteöffnung (7 ) unter Ausbildung je eines Lötspaltes festgeklemmt sind, – Verlöten des Halteteils (1 ) mit dem ersten und dem zweiten Messrohr2 ,3 ) längs der Lötspalte. - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verlöten das Halteteil (
1 ) auf den Messrohren (2 ,3 ) zusätzlich gesichert wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Sichern durch Heften erfolgt.
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2013
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