DE1302199C2 - Vorrichtung zur verhinderung einer beeinflussung der messung von differenzdruck- oder standmessgeraeten mit biegedurchfuehrung durch den statischen druck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Beeinflussung der Messung von Differenzdruck- oder Standmeßgeräten durch den statischen Druck, bei denen die Meßbewegungen oder -kräfte aus einem unter Druck stehenden Gehäuseraum mittels eines Hebels durch ein biegsames, membran- oder balgförmiges Dichtungselement hindurch nach außen übertragen werden wobei einerseits am äußeren Hebelarm dieses Hebels und andererseits an ortsfesten Halterungen angreifende, biegeelastische Spannteile zur Aufnahme der durch den statischen Druck hervorgerufenen Kräfte vorgesehen sind.

Durch diese Vorrichtung werden die durch den statischen Druck in dem Gehäuseraum hervorgerufenen Kräfte aufgefangen, so daß die Meß- oder Stellbewegungen des Hebels nicht behindert und der Einfluß des statischen Druckes möglichst ausgeschaltet wird.

Um diese Wirkung zu erzielen, müssen die bisher bekannten Geräte der in Rede stehenden Art mit großer Fertigungsgenauigkeit hergestellt werden, wodurch die Fertigung entsprechend teuer wird. Aber auch bei sehr großer Herstellungsgenauigkeit ist eine völlige Ausschaltung der Wirkung des statischen Druckes im allgemeinen nicht möglich, weil sich die hierfür erforderliche völlig symmetrische Ausbildung des Hebelsystems, der Biegedurchführung und der elastischen Spannteile praktisch kaum erreichen läßt.

Die Verwendung von biegeelastischen Spannteilen bei Meß- und Regelgeräten ist z. B. aus den französischen Patentschriften 1 212 312 und 1 270 702 an sich bekannt. Dort handelt es sich aber" nicht um Vorrichtungen, bei denen die Meßbewegungen oder -kräfte aus einem unter Druck stehenden Gehäuseraum durch ein biegsames Dichtungselement hindurch nach außen übertragen werden, sondern um Druckräume in selbst abgeschlossenen Federbälgen, deren Bewegungen von einem Balgboden derselben abgenommen wird. Aus dem älteren deutschen Patent 1 194 163 und der österreichischen Pateritschrift 163 135 sind auch bereits Vorrichtungen zur stopfbüchsenlosen Herausführung von Bewegungen aus einem geschlossenen Druckraum mit Hilfe von membran- oder balgförmigen Dichtungselementen zu entnehmen, wobei die ,Drücke so hoch. sia^d^&_%eine. besondere Abstützung der Membran oder des^vFrederbälges zum Schutz dieser elastischen Abdichtujigsmittel notwendig wird.

Wenn es sich nun um sehr präzise Messungen handelt, bei denen die Meßbewegungen oder die Meßkrärte aus abgeschlossenen Räumen mit verhältnismäßiggroßen Drücken herausgeführt werden müssen, ergeben sich Fehler, die nicht mehr toleriert werden können. In der Praxis hat sich gezeigt, daß auch bei sorgfältiger Herstellung der elastischen AbdichtungsmitteLdie Resultierende der Kräfte, die vom Innendruck auf ßJfeÄbstStzuiig ausgeübt werden, nicht genau durch den Abstützungsminelpunkt geht und dadurch die Meßbewegungen oder die Meßkräfte nicht mehr unabhängig von der Größe des Innendruckes sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu gründe, die Herstellung der eingangs genannten Vorrichtungen zu erleichtern und diese Vorrichtungen so zu verbessern, daß die mit ihnen ausgerüsteten Geräte eine genaue Messung, Anzeige oder sonstige Einstellung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da3 die zur Aufnahme der durch den statischen Druck hervorgerufenen Kräfte vorgesehenen biegeelastischen Spannteile in ihrer ortsfesten, in der Nähe der Biegedurchführung liegenden Halterung mittels in an sich bekannter Weise in drehbaren Exzentern gelagerten Hülsen eingespannt sind. Dadurch ist es möglich, bei der Montage der Meßgeräte die Einstellung so vorzunehmen, daß der Einfluß des Innendruckes auf die Meßbewegungen oder die Meßkräfte auch dann verschwindet, wenn Asymmetrien in der Biegedurchführung (in der Membran oder im Faltenbalg) vorhanden sind. Da der schädliche Einfluß von Fertigungsungenauigkeiten auf diese Weise mit Hilfe der Exzenterverstellung ausgeschaltet werden kann, wird nicht nur die Herstellung solcher Geräte vereinfacht und verbilligt, sondern es wird auch der Ausschuß entsprechend verringert. Ferner können auch im Laufe der Zeit auftretende Ungenauigkeiten durch Nachstellung der Justiervorrichtungen ausgeglichen werden.

Es sei bemerkt, daß solche Exzenter zum Justieren der Zeigerwellen von Meßinstrumenten oder anderen Bauteilen an sich bekannt sind und als solche keinen Gegenstand der Erfindung bilden.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar ist als Ausführungsbeispiel ein schematisch dargestellter Meßwertwandler für Differenzdruck gewählt worden.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Gerät;

F i g. 2 zeigt einen in bezug auf F i g. 1 um 90° gedrehten Längsschnitt durch das gleiche Gerät und

Fig.3 zeigt einen Horizontalschnitt durch den Halteflansch nach der Linie A-B der F i g. 2.

Das Gerät hat ein Gehäuse 1 mit einer Zwischenwand!, in die eine Doppelmembran 3,3' eingebaut ist. Die Räume 4 und 5 des Gehäuses 1 stehen unter Druck, wobei z. B. der Raum 5 an die Plus-Seite einer Meßblende angeschlossen ist, so daß eine in F i g. 1 nach links gerichtete Kraft von der Membran 3' ausgeübt wird.

Diese Kraft greift über ein Federgelenk 6 an dem in den Gehäuseraum 4 ragenden inneren Hebelarm einer Hebelstange 7 an, welche die von der Differenzdruckmembran ausgeübte Kraft oder Bewegung nach außen übertragen soll.

Da der Gehäuseraum 4,5 unter einem verhältnis mäßig hohen statischen Di^ck stehen kann, muß die Hebelstange 7 an ihrer Durchführungsstelle sowohl gelenkig gelagert als auch voIJständig abgedichtet sein. Zu diesem Zweck ist eine elastische Biegedurchführung 8 in Form einer flachen Membranscheibe vorgesehen, deren Umfangsrand zwischen dem Gehäuse 1 und einem Halteflansch 9 eingespannt ist und die in der Mitte mit der Hebelstange 7 fest verbunden ist. Der Halteflansch 9 trägt ferner eine rohrfönnige Verlängerung 10, durch die der äußere Hebelarm der Hebelstange 7 mit genügendem Bewegungsspiel nach außen durchgeführt ist

Das aus dem Rohr 10 herausragende freie Ende der Hebelstange 7 ist fest mit einem Joch 11 verbunden. Mittels einer auf ein Endgewinde der Hebelstange 7 aufgeschraubten Mutter 12 ist an dem Joch Il ein Federgelenk 13 befestigt, dessen freies Ende an einer Stange 14 angreift. Die Stange 14 ist z.B. in einem längsverschiebbaren Lager 15 gelagert und greift mit ihrem anderen Ende an dem Balgboden eines Rückführungsbalges 16 an. Durch einen Druck in diesem Rückführungsbalg wird die Kraft der Differenzdruckmembran 3,3' kompensiert.

An beiden Seiten des Joches 11 sind zwei biegeeli. stische Spannteile 17 in Form von Stangen befestigt, die vorzugsweise aus Stahl bestehen. Die Stangen 17 werden mittels Gewindehülsen 18 und Muttern 19 an dem Joch 11 festgespannt. Die gegenüberliegenden Enden der Stangen 17 sind an dem ortsfesten Halteflansch 9 eingespannt. Über das Joch Il und die Stangen 17 werden die Kräfte, die durch den in Richtung des Pfeiles S wirkenden statischen Druck entstehen, aufgefangen. Da die beiden Stangen 17 und die Hebelstange 7 in einer Ebene liegen, ist eine Bewegung bzw. Drehung der Hebelstange 7 und des Joches 11 senkrecht zur Zeichenebene der F i fr 2 durch die am inneren Hebelarm der Hebelstange 7 angreifenden Kräfte der Differenzdruckmembran möglich Wenn die Hebelstange 7 genau zentrisch durch die Durchfuhrungs-

membrin8 geht und die Stangen 17 genau in dergleichen Ebene üegen, treten durch den statischen Druck keine Kräfte senkrecht zur Zeichenebene der-Fig.2 auf. Dies ist aber nur theoretisch der Fall, wei bei der praktischen Ausführung solcher Gerate stets Unsym-

ίο metrien vorhanden sind.

Daher sind erfindungsgemäß die Enden der Stangen 17 in dem Halteflansch 9 mit Hilfe von Exzentern derart gelagert, daß ihre Angriffspunkte in der FlanschbohrWn i» Sinne eines Ausgleiches der

Ungenauigkeiten verschoben werden können. Dies kann gemäß dem Ausführungsbeisp.el auf einfache Weise dadurch geschehen, daß die Gewindehulsen 20. in denen die Enden der Stangen 17 befestigt and, in Exzentern 21 gelagert sind, welche nut Hilfe ihrer

*o Sechskantköpfe 22 in den Bohrungen des Halteflansches9 drehbar sind. Die Gewindehulsen 20 Stutzer, sich von unten mittels Bunden 23 ander Unterflachc des Halteflansches 9 ab. Auf die oberen Enden der Gewindehulsen 20 sind Kontermuttern 24 auf ge

schraubt. . ,. _

Zwecks Justierung des Gerätes werden die Exzenter 21 so eingestellt, daß durch den statischen Drucs im Gehäuseinnenraum keine Kräfte auftreten, die an der Hebelstange7 senkrecht zur Zeichenebene w:r-

ken. Die Verstellung der Hebelstange 7 erfolgt dauer lediglich durch die am inneren Hebelarm angreiterden Kräfte, im vorliegenden Falle durch den auf an Membran 3,3'wirkenden Differenzdruck.

Die Biegedurchführung ist nicht auf eine Flach

membran beschränkt, sondern anstatt dessen konnse auch z. B. ein Metallbalg od. dgl. verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Verhinderung einer'Beeinflussung der Messung von Differenzdruck- oder Standmeßgeräten durch den statischen Druck, bei denen die Meßbewegungen oder -kräfte aus einem unter Druck stehenden Gehäuseraum mittels eines Hebels durch ein biegsames, membran- oder balgförmiges Dichtungselement hindurch nach außen übertragefi^eTdfen.fwöftejpeinferseits am ,äußeren Hebelann dieses'Hebels ifhd andererseits'ah orfsfesten Halterungen angreifende, biegeelastische Spannteile zur Aufnahme der durch den statischen Druck hervorgerufenen Kräfte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die biegeelastischen Spannteile (17) in ihrer ortsfesten, in der Nähe der Biegedurchführung (8) liegenden Halterung (9) mittels in an sich bekannter Weise in drehbaren Exzentern (21) gelagerten Hülsen (20) eingespannt sind.