DE1573956A1 - Differentialdruckmessgeraet - Google Patents

Description

DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT DIPL-ING. GÜNTHER EISENFUHR

2t BREMEN, FELDSTRASSE 24 · FERNRUF (0421) 491700

Aktenzeichen, Neuanrceldung

PMtK***k«itt·· Ha»fc«ffl 11*011 .. — . . i«i»fclwit«i Iff f !«Mt. trtmi, Knt« 144f

Ham· A Anm.. Yarway Corporation Main Zeichen: Y 20 -

28 Bremen, den f, Okt.

Yarway Corporation, Chestnut Hill, Pa. (V.St.A.

Dlfferentialdruclnneßgerät

Die Erfindung betrifft Differentialdruckmeßgeräte, die insbesondere als Flüssigkeitsstandmesser, Druck- oder Durohflussmeeeerttte geeignet sind.

Ee sind bereits Dlfferentialdruckaefigeräte alt magnetisoher übertragung bekannt, welche jedoch hinsichtlich der Stabilität, der Anzelgeeapfindliohkelt, der Nullpunkteinsteilung, der Veränderbarkeit des Meßbereiches ohne Verschiebung des Nullpunktes und der Zuverlässigkeit der aagnetlschen übertragung noch erhebliche Nachteile aufweisen.

Zur Behebung dieser Nachtelle sollen nun verbesserte DifferentialdrucknieBgGräte mit einer auf den Druckunter-

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schied ansprechenden Membran und mechanischen und magnetischen Übertragungsvorrichtungen vorgeschlagen werden, welche eine gegen tibennässige Verschiebung durch extreme Druckunterschiede geschlitzte Membran mit in allen Betriebs-Stellungen konstanter Wirkungsfläche, verbesserte tJbertragungsvorrichtungen zur Übertragung der Membranbewegungen auf einen Magneten, verbesserte Vorrichtungen zur übertragung der Bewegung des Magneten auf die Anzeigevorrichtungen und verbesserte Vorrichtungen zur Einstellung des Nullpunktes aufweisen.

Dementsprechend wird erfindungsgemass ein DifferentialdruokmeSgerät mit einer in einen Gehäuse senkrecht befestigten biegsamen Membran, einer mit einem Ende am Oehäuse befestigten freitragenden Peder mit einem an deren freiem Ende angeordneten Magnet, Vorrichtungen zur übertragung der Membranbewegungen auf die Peder sowie auf die Magnetbewegungen ansprechende Anzeigevorrichtungen vorgeschlagen, welches gekennzelohnet ist duroh Übertragung*vorrichtungen mit eine« in der Meabran zentrisch angeordneten· zum Magneten hin offenen Stiftlager, eine unabhängig von der Peder an' der von dieser abgewandten Seite dee Magneten angeordneten Platte mit einem zur Membran hin offenen Stiftlager sowie einea in den Stiftlagern ruhenden Übertragungset if t.

Ia Polgenden werden bevorzugte Ausftihrungsfornen des erfin-009883/0382 8ad original

Different ialdruclcmeßgerätes an Hand der bei-Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Ii:j. j einen Querschnitt durch eine bevorzugte AusfÜhrungsfora des erfindungsgeinäseen rifferentialäruckmeB-gerätes»

'ij. c einen vergrösserten Teilquerschnitt der Übertragung*· vorrichtungen des Differentialdruckneegerätes geaMse Flg. 1 alt etwa in seiner mittleren Stellung befindlichen Magneten.

Flg. 2 einen vergrösserten Teilquerschnitt der Befestigung der Meabran zwischen einer ebenen und einer konkav gewölbten Halterungeplatte vor dea Anziehen derselben*

Fig. * einen verg&usserten Teilquerschnitt der an der

Meabran anliegenden, alt einer Spiralnut versehenen P Ho hen.

Pig. 5 eine vergrösserte Teilanelcht der Lagerung der Enden des Obertragungsetiftee.

Pig. 6 eine Ansicht einer bevorzugten AusfUhrungsfora des Magneten,

Pig. 7 einen Querschnitt durch den Magneten längs der Linie 7-7 der Flg. 6,

Flg. β eine Unteransicht des Magneten geaftss Flg. 6 alt den verjungten Polfllchen,

Pig. 9 eine Seitenansicht eines Magneten alt einer abgewandelten· auf die Fora eines splralfOralgen Ankere abgestimmten Polflächen,

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IMg. 10 eine Ansicht der Vorrichtungen zur Einstellung des Meßbereiches zwischen der Achse des Ankers und dem Zeiger,

Fig. 1). eine schematische Darstellung der Vorrichtungen zur Einstellung des KeSfcareiches,

I^;ip;. 1- eine abgewandelte Ausführungsform zur axialen Einstellung des Ankere relativ zum Magneten und

P if,. 15 einen vergrößerten Teilquer schnitt längs der

Linie 13-13 der Pig. 10, welcher die Verbindung der Vorrichtungen zur Einstellung dee Meßbereiches mit der Welle des Ankers erläutert.

Die in Figur 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsfono des erfindungsgemäßen Differentialdruckmeßgerätes weist ein Gehäuse 15, eine an diesen mittels Bolzen 17 befestigte Deckplatte 16 und eine Nembramträgerplatte 2o auf,die mit einem in einer Ringnut 19 angeordneten 0-Dichtring abdichtend am Gehäuse anliegt und durch gegeneinanderanllegende Netallflächen genau ausgerichtet ist. Das Differentialdruckneegerät kann auf beliebige gdgnete Weise, zweckmäßig durch daran angebrachte Klaneern befestigt werden.

Die Membraaträgerplatte 2o besitzt eine öffnung 22 für dl· Übertragungsvorrichtung«!! zur Übertragung der Meabraabewegungen auf die Anzeigevorrichtungen. Die Meebraaträgerplatte 2o besitzt an ihrer Außenseite eine ringförmige Auskehlung 23, in weiche sich eine darüber angeordnete runde,

biegsame Membran 24 anlegen kann. Die Ment 009883/0382

zwischen der äußeren Randfläche der Membremträgerplatte und der Deckplatte 16 fest eingespannt gehalten. Die an der Membran» 24 anliegenden Flächen der Membranträgerplatte 2o und der Deokplatte 16 weisen zur Vermeidung einer Verschiebung der Mercbram relativ zum Qehäuse zweckmäßig eine durchgehende Spiralnut 26 großer Länge auf, wie sie in ähnlicher Form bei Schallplatten bekannt ist. Die Spiralnut 26 stellt vorzugsweise eine archimedische Spirale dar und trägt dazu bei, die Membramflache in allen.Betrlebeetel· lungen der Anzeigevorrichtungen konstant zu halten*

Bei vorbekannten Meßgeräten wird die MembraatrKgerplatte gegen das Oehäuse durch Dichtungen abgedichtet» die Jedoch durch die ständige Einwirkung der Flüssigkeit aufquellen und durch den Druck zwischen OehKuee und Membramträgerplatte zu Verformungen und KrlecherseheInungen neigen* Durch den zunehmenden Vorschuss der Dichtung ergeben sioh dann Verschiebungen der Membran in Abhängigkeit von der Bdastung. Die häufigen Veränderungen der dem Differentialdruok auegesetzten Membrasfläohe beeinträchtigt die Zuverlässigkeit des Meßgerätes und führt zu Abweichungen in der Anzeige.

Durch die erflndungegemäße Anbringung einer Spiralnut 26 auf den an der Membram 24 anliegenden Pläohen wird die Membram 24 unmittelbar und unabhängig von den Belaetungeveränderungen tuvorlas·ig festgehalten* Die in Figur 4 dargestellte Spiraltnufc soll zweckmäßig einen huohetene

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etwa der Metnbraradlcke entsprechenden Abstand zwischen benachbarten Nutwindungen und eine höchstens einen Drittel der Membramdicke entsprechende Nut tiefe aufweisen. So kann bei einer Meobramdiclce von atwa o,3 ram die Nut tiefe etwa 0,C5 - 0,1 ran und der Abstand 23 zwischen benachbarten Nutwindungen etwa C,3 mm betragen. Bei diesen Abmessungens X der Winkel 29 der Nut 26 etwa 60 Grad betragen.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Spiralnut wirkt wegen ihrer ausserordentlichen Länge als Labyrinth, sodaS sie keine Undichtigkeit verursaoht. Die Meabran 2k neigt dazu,duroh Expansion Ihrer nicht-Metallischen Elemente etwas In die Nut einzudringen· Dies trKgt zu einer Verbesserung der Halterung bei und verhindert ein Zerdrücken unter hoher Belastung» sodafi die Zahl der zua Dichten erforderlichen Bolzen 17 verringert werden kann.

Die Meebraa 2* kann zweolcaKBig aus synthetischen Elastomeren, beispielsweise Buna N, Neopren. Butylkautschuk, etc bestehen und als Verstärkungseaterial alt Elaatoaeren Ibprägniertes Nylon oder Dacron enthalten·

In ihre« «ittlerea Abschnitt ist die Meabraa 24 beiderseits durch Halterungeplatten >> und 31 versteift, sodaft sich ihr Mittelteil als Einheit bewegt und eine Biegung der Meabra* ■2k auf ihren luderen Bereich beschränkt bleibt. Die bei den vorbekannten HeBgerMten zur Versteifung der Meabraa ver-

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weine ten ebenen Halterungsplatten sind nachteilig, 4a ei· zwar in ihrem mittleren Abeohnitt durch eine geeignete Schraube alt angezogener Nutter fest anliegen, an ihren MuEsron Rändern jedoch auseinander klaffen· eodafi eich die Meraor.'un zwischen den Halterungsplatten exentriaoh verlagert, und in Betrieb Dehnungen und Fornverändorungen relativ zu ihrer Mitte auftreten. Da hierdurch die Anzeigegenauigkeit: dee Meßgerätes beeinträchtigt wird,war es erforderllota eine bezüglich der Mesferaa starre Vorrichtung vorzusehen, um während des gosaaten Betriebes eine konstante wlrkeaa* Mcmbranfläohe aufrechtzuerhalten.

Nach einer bevorzugten AusffJhrungsfoni der Erfindung sieht man auf einer Seite der Meabraa 2k eine flache Haltsrungspl&tte 3o und auf der anderen Seite der Meabran eine schalenförmig· oder gewölbte Halterungsplatte 31 vor. Durch ef.ne zentrisohe Öffnung in beiden Balterungsplatten und der Menbraa 1st ein Bolzen 32 ge führt, auf welohen von der anderen Seite her eine Mutter 33 aufgesohraubt 1st· Vor den Ansiehen steht die sohalenfuralge Halterungsplatte 31 in ihre« Mittelbereloh In der in Flg. 3 gezeigten VsIm von der Meabraa 2% ab. Mach de« Anziehen Mittels des BoI-ze»3S wird die gewölbt· Halterungsplatte 31 in lhrea Mittelbereloh an dl« Mesibrssi 2k angedrttokt und legt diese in der in Fig. 2 gezeigten Welse fest· Hierdurch wird dls κοκ«Ibte Halterungsplatts 31 an ihre« Aulenrand elastlach gu\aen die Meabraa 2k angedrückt und in ihre« Mittelteil

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durch den Bolzen 32 und die Mutter 33 fest angedrückt, während Im mittleren Bereich ein Hohlraum 34 verbleibt· Hierduroh wird die Membran» 24 gegen eine Dehnung oder Verschiebung an ihren Außenrändern sioher festgelegt und die Membramfläohe konstant gehalten.

Das Außmaß der Wölbung der Halterungsplatte 3(1 bestimmt in Abhängigkeit von ihrer Dicke die Stärke der federnden Kompression der Membran 24. Die Dicke der gewölbten Halterungeplatte 31 sollte zweokmäßig etwa die Hälfte der Dicke der ebenen Halterungeplatte 31 und etwa das Dreifache der Membrane tärke betragen. Die Wolbungatiefe 35 der gewölbten Halterungsplatte 31 beträgt vor den Einspannen zweckmäßig pro cm RadluB etwa das 1,2 fache ihrer Dicke. So kann beispielsweise bei einer 0,3 mn dicken Membran und einem Radius der gewölbten Halterungsplatte 3I von etwa 25 mm die Diolce der ebenen Halterungsplatte 30 zweckmäßig etwa 1,8 mm und die Stärke der gewölbten Halterungsplatte 31 etwa 0,9 mm betragen» sodafl sich für den Abstand 35 zwischen der Membran 24 und dea höoheten Punkt der gewölbten Platte 31 vordem Einspannen ein Abstand von etwa 2,7 mm ergibt.

Die Deckplatte l6 besitzt eine konkave Ausnehmung 36, um die Membran 24 und die Balterungeplatten 30 und 31 aufzunehmen. In der Ausnehmung 36 ist zweckmäßig eine Vertiefung 37 zur Aufnahme des Kopfes des Bolzens 32 vorgesehen. Die Fläche 36 der Deckplatte lödient mit ihren äußersten Be- .

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reich zur Halterung der Membram 24 und verhindert bei extremen Druckunterschieden und einem überdruck in dam in Pig. 1 links von der Membram befindlichen Raum eine übermäßige Verschiebung der Membram 24 über ihren normalen Bewegungsbereich hinaus. Auf ähnliche Weise verhindert die Oberfläche der Membramträgerplatte 2o bei einem übermäßigen Druck von der rechten Seite der Flg. 1 her eine übermäßige Verlagerung der Membram 24.

Der Bolzen^ß besitzt in seinem Inneren Abschnitt 38 ringförmigen Querschnitt zur leichteren Anbringung einer Stiftverbindung zwischen der Membram und den Anzeigevorrichtungen. Der Übertragungsstift 39 liegt jedoch nur während des Zusammenbaues des Meßgerätes auf dem ringförmigen Abschnitt 38 auf, berührt diesen Jedoch während des Betriebes des Meßgerätes nioht. Bei der dargestellten Ausführungsfom ruht ein Ubertragungastlft 39 in einem Stiftlager 4o im Bolzen 32,2ur Einhaltung einer konstanten Stellung des Ubertragungsstiftes 39 relativ zum Stiftlager 4o wird die Berührungsfläche zwlsohen dem Ubertragimgaatift 39 und den Bolzen 32 zweokaäßig durch Prägung des Stiftlagers 4o möglichst gering gehalten. Das Stiftlager 4o besteht zweckmäßig aus einen kalt härtenden Material, beispielsweise rostfreien Stahl der Type 304, und weist eine Lagerform mit gegenüber der Porn des Stiftendes größeren Einschlußwinkel und kleineren Radius auf. Der übertragungsstift 39 besteht aus einem bearbeiteten, härteren Material, beispielsweise vergütetem rostfreiem Stahl der Type 17-4 PH. Nach der Be-

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arbeitung wird der Ubertragungsstift 39 einer Wärmebehandlung unterzogen und dann Bit einem Schleifmittel poliert. Die Oberfläche des Stiftlagers 4o wird durch Prägen kaltgehärtet. Auf diese Weise liegt der Ubertragungeatift 39 nicht ganz an seiner Spitze, sondern in der in Fig. 5 dargestellten Weise längs einer Ringlinie auf dem Stiftlager auft aodaß sich eine konstantere Stellung des Ubertragungsatlftes 39 ergibt.

Das ebenfalls zugespitzte andere Ende des Übertragungsstiftes 39 ruht in einem geprägten Stiftlager 41 Sn einer nur an einem Magneten 43 befestigten« gekröpften Platte 42. Der Magnet 43 ist an einer Blattfeder 46 duroh Schrauben 45 befestigt, welohe duroh Ausnehmungen im Magnet 43 hindurch alt der Platte 42 versohraubt sind.

Bei vorbekannten Differentialdruckneflgeräten bestand das , aa Magnet angeordnete Stiftlager aus einer alt eines Ende an der Blattfeder und alt ihre· offenen Bnde an einer an der anderen Seite des Magneten angeordneten Platte befestigten HUlee. Die Hülse ausste daher exakt die Dicke des Magneten besitzen, da sieh sonst eine ungenaue Befestigung des Lagere und eine ständige Pehlausrichtung des Instrumente· ergeben würde. Diese durch unterschiede in der Dioke des Magneten entstehenden Schwierigkelten werden bei der erfindungegeaJUt vorgeschlagenen Anordnung vermieden, da die Platte 42 nunaehr unabhängig von der Blattfeder 46 aa Magneten 43 befestigt ist.

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-Ή -

Dr. sich der an der Blattfeder 46 befestigte Magnet 43 In einem Bogen im den Drehpunkt der Feder 46 bewegt, wird der ubeztragungsstlft 39 nicht in allen Stellungen horizontal liefen. Dao Stiftlager 41 in der Platte 42 lat sweokmtieig co angeordnet» daß dae in Stiftlager 41 ruhende Ende des Ubertragungsstiftes 39 zu Beginn der Mentorambewegung etwaa UbQr der Horizontalen* in der Mitte der Membranbewegung etwa in der in Pig. 2 gezeigten Horizont einstellung und am Ende der MeabraBbewegung etwaa darunter liegt. Daa andcra Ende dea übertragungsstiftes 39 bewegt eich wegen der Querverschiebung der Meabraa 45 in horizontaler Richtung. j:..y Stlftlcger 41 muse sioh daher den KeIgung«veränderunl.'.n des Ubertragungsstiftes 39 anpassen können. Durch die ei'findungege«a*ee Verteilung der NeigungsverKnderungen beiderseits der Horizontalen anstelle der einseitigen Verteilung bei den vorbekannten Vorrichtungen wird eine linearere Kraftverteilung erzielt und die Mefigenauigkelt des Oerätes verbessert« sodafl die Anzeigevorrichtungen unabhängig von der Stellung der Neabraa bei'gleichen Druckveränderungen iz< wesentlichen vm die gleiche Streoke verschoben werden. C;. die Idealausrichtung der Mittellage des tibertragungsctifte3 39 entspricht» in welcher dieser horizontal und lotrecht zur Nestoren liegt und die beste Kraftübertragung ergibt, ist dl· durch den tbertragungsstift 39 auf den Mae* net en 43 Übertragene Kraft uaeonehr konstant, je weniger die Stellung des tbertragungsstiftes 39 von der Horizontalen abweicht*

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πλοοοο /noon

Die Membram 24 wird Über die Leitungen 47 und 48 einem Differentialdruck ausgesetzt, welcher beispielsweise einem Unterschied in Flüssigkeitsstand, der Druckdifferenz beider* eel ta einer Öffnung oder eines überströmten Wehres entsprechen kann.

Die übertragung des Ausschlages des auf Druck ansprechenden Elemente umfasst grundsätzlich die Übertragung des magnetischen Flusses des permanenten Magneten 43) auf einen drehbar gelagerten Magnetanker 52» welcher in einem gegen den Druck im Meßgerät abgeschlossenen Gehäuse 51 angeordnet ist.

Die magnetische Übertragung beruht auf der Veränderung des magnetischen Widerstandes des Magnetkreises bei der durch die Membrani 24 bewirkten Bewegung des Magneten 43 rechtwinkling zur Pluesrichtung längs der Aohse des Ankers 52» sowie einer der Bewegung des Magneten 43 entsprechenden Drehbewegung des Magnetankers 32 zur Wiederherstellung des Widerstandes des Magnetkreises, der so konstant gehalten wird.

Zur Vermeidung der Einwirkung ungleichmäßiger magnetischer Kr'äf'zc auf die Anheigevorriohtungen ist es wichtig, dafi der ir.agnotische Widerstand für die Ruhelage des Magnetankere 52 über den gesamten Bewegungsbereich der auf Druck ansprechenden Membrani 24 im wesentlichen konstant ist.

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Der Magnet 43 ist ein Permanentmagnet aus einem seine magnetischen Eigenschaften lange Zelt beibehaltenen Material. Der Magnet 43 besitzt zweckmäßig Hufelaenjform alt Polflächen 52, welohe la Oegensatz zu den vorbekannten Vorrichtungen in der in Pig. 8 gezeigten Welse gegenüber dem Körper des Magneten 43 verjüngt sind. Durch die Verjüngung der PoIfiachen 53 wird der magnetische Fluss zwlsohen ihnen auf einen geringeren Bereich konzentriert und ein stärkerer Plusstibergang zum Magnetanker 52 erzeugt, welcher die Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung verbessert· Duroh die Verjüngung der PoIflachen 53 wird ferner das Qewloht des Magneten verringert« Da die TrKghelt des Magneten duroh den Differentialdruok auf die Membran 24 überwunden werden muss, führt die erflndungsgem&a erzielte Gewichtsverminderung durch Entlastung der Membram zu einer Verringerung der mechanischen Hysteresis und einer empfindlicheren Anzeige.

Die Seiten der Polfläohen 53 verjüngen sich bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform längs eines Bogens 54 auf etwa zwei Drittel der Dicke des Magneten· Die PoIflachen 53 können entweder die dargestellte flache Form besitzen oder in gekrümmter Form um das Ankergehäuse herum eingepasst sein. Stattdessen können die Polflächen auoh in der in Figur 9 dargestellten Weise um das Ankergehäuse herum an,?2ordnet sein, bei welcher die Umrißlinie 55 zur Verbesserung der magnetischen Kupplung zwischen dem Magneten 43

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und den Magnetanker 52 der spiraligen Drehung des Magnetankers 52 entspricht, sodafl die Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung weiter gesteigert wird.

Durch die Verkantung des Magneten 43 bei der Biegung der Blattfeder 46 ua ihren Befestigungepunkt «Haien die Polfliohen so geformt sein, daß ei« bei allen Stellungen der Anzeigevorrichtungen an de« Magnetankergehäuse 51 vorbei geführt werden.

Der Magnet kann aus beliebigen geeigneten Magnetlegierungen bestehen» die ihre Magnetischen Eigenschaften beibehalten. Mit einen magnetische» Oussaaterial, wie beispielsweise Alnico, wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Anstelle eines Pernanentaagneten kann auch ein Elektromagnet Verwendung finden, Jedoch ist dies wegen der duroh die notwendigen elektrischen Anschlüsse verursachten Schwierigkeiten in den «eisten Pollen nicht wünschenswert.

IAa die Bewegung des Magneten 43 soweit als aöglich parallel zur Achse des Magnetankers 52 zu halten, ist er an einer Blattfeder 46 angeordnet. Die Blattfeder 46 und die Platte 42 sind dabei an entgegengesetzten Enden des Magneten 43» beispielsweise mittels duroh den Magneten hindurchgeführter Schrauben 45 befestigt.

Dor Magnetanker 52 weist einen spiralförmig gedrehten

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flachen Streifen aus magnetlsierbaren Material auf, dessen Kanten so nahe wie möglich an die Innenflächen des Gehäuses 51 geführt sind, ohne diese Jedoch zu berühren. Auf diese Weise nlrnnt das magnetisierbar Material nahezu die gesam^te Strecke zwischen den beiden Magnetpolen ein.

Das Ankergehfiuse 51 besitzt einen Gewindeabschnitt 49 zur Befestigung aa Gehäuse 15» sowie in seinem Inneren ein feines Einstellgewinde 50 zum Einschrauben eines mit einem Oewinde versehenen Verschluflteiles 55· Das Verschluflteil 55 anthält doppelte Walzen- oder Kugellager 56 2ur freitragenden, einseitigen Lagerung des spiralförmigen Magnetankere 52. Durch die einseitige Lagerung des Ankers in derartigen Miniaturlagern anstelle der bisher Üblichen beiderseitigen Steinlager wird die Reibung welter vermindert und die Schwierigkeit des Spieles der Ankerenden vermieden. Dies trägt ebenfalls zur Verringerung der meohanlsohen Hysteresis bei. Die Lager 56 und der Magnetanker 52 bilden zum Schutz gegen Verschmutzung und Korrosion eine abgeschlossene Einheit, bei der der Anker 52 durch das Ankergehäuse 51 gegen den Innendruck des Meßgerätes gesohützt ist. Die aus den Verschluß struck 55 herausragende, alt den Anker 52 einstückig verbundene Ankerwelle 57 steht, beispielsweise in der in Pig. 10 dargestellten Welse, über geeignete Verbindungstelle 58 mit einem Zeiger 60 in Verbindung.

Infolge der empfindlichen Anzeige des erflndungsgeaäfien

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DifiarcintialdruckmeBgerätes ent epr loht die Nullstellung oder Ruhelage der Anzeigevorrichtungen nicht loner dem NuIl-Tfert auf der Maßeinteilung oder Skala. Ee 1st daher erforderlich, die Anzeigevorrichtungen für eine bestimmte Stellung der Membran auf einen Nullpunkt einstellbar zu machen. Beim erfindungsgem&ßen Differs nt ialdruolcwßge rät ergibt sich eine bequeme Einstellbarkeit durchjachslale Verschiebung des Verschlußteiles 55 und des Magnetankere 52 relativ zum Magnet 43, bis der Zeiger 60 auf die Nullstellung der Meß-βinteilung oder Skala zeigt. Dabei wird das gesamte Verschlußteil 55 mittels des Einstellgewindes 50 relativ zum Ankergehäuse 51 verdreht und auf die richtige StA lung eingestellt. Nach Einstellung des Nullwertes wird das Verschlußteil 55 mittels einer zweckmäßig duroh die Wand des Gehäuses 51 mittels eines Schlüssels angezogenen Arretierschraube 7* festgelegt.

Stattdessen kann die Nullwerteinstellung auoh unter weglaseung des Gewindes 50 duroh gleitende Verschiebung des VerschluBtelles 55 im Gehäuse 51 erfolgen, wobei dlt Arretlersohraube 7* wiederum zum Festlegen in der gewünsohten Stellung dient. Zn diesem Fall kann gemäß Flg. 12 im Verschlußtell 55 eine parallel zur Lagerachse verlaufend· Blnstellschraube 75 vorgesehen sein, um die verschiebbare Lageranordnung aohslal einzustellen.

Bei den vorbekannten Oeräten erfolgte die Mullpunkteinstel-

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lung der Anzeigevorrichtungen dagegen durch Einstellung des Drehpunktes der Blattfeder, wodurch der Magnet relativ zum Magnetanker verschoben wurde, bis der Zeiger die Nullpunktstellung der Skala erreichte. Die erfihdungsgeaäS vorgeschlagene Querverschiebbarke it des Ankere 52 relativ zua Magneten 4} ermöglicht nicht nur eine genauere Nullpunkt* einstellung des Instrumentes, sondern ertfidgt auch die Vorrichtungen zur Veränderung des Drehpunktes der Blattfeder» ErfindungsgemäS wird die Blattfeder 46 zweckmäßig durch einen Halterungsblock 70 an einem am Gehäuse 1§ angeordneten Lagerblook 71 befestigt, dessen Üneerkante 72 al« Drehpunkt für die den Magneten 43 längs der Achse des spiralförmigen Magnetankers 52 hin und her bewegenden Blattfeder 46 dient.

Zur Konstanthaltung der Relation relativ zu» Magneten 4? soll der Spiralanstieg des Magnetankers 52 möglichst gleichmäßig sein, sodafi Jeweils gleiche Versohlebungen des Magnetes 4> längs der Achse des Magnetankers 52 eine Drehung desselben und damit auch des Zeigers ua den gleichen Winkelbetrag bewirken* Zur Sioherstellung eines glelohnäSlgen Spiralanstieges des Magnetankers 52 kann dieser durch Preflgu£ hergestellt werden· Weitere Einzelheiten über die Konstruktion des Magnetankers und seine Bewegung relativ zua Magneten und zua Ankergehäuse sind in früheren Patentanmeldungen des gleichen Anmelders beschrieben.

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Der Zeiger 60 kann direkt mit der Welle 57 des Magnetankers f& verbunden sein. Nach einer anderen Ausftihrungaform wird Jedoch zwischen der Welle 57 und den Zeiger 60 eine Übertragungsvorrichtung eingeschaltet» welche eine Einstellung des Bereiches und der Empfindlichkeit des Zeigers 60 ermöglicht. Dabei ist auf der Welle 57 eine Kellennabe 59 mittels einer Arretierschraube 5?' angeordnet an welcher ein geschlitzter KlftWiebel 62 mittels einer durch den Schlitz 63 geführten und In die Nabe 59 eingeschraubten Schraube 64 verschiebbar befestigt 1st. Die Nabe 59 besitze ferner eine mit dem Klinkhebel 62 zusammenwirkende Ein-Li;o 11 so !"traube 6l» welche, den Drehpunkt 65 relativ zur Welle 57 des Nagnetankers 52 festlegt. An dem durch den Drehpunkt 65 definierten Bnde des Klinkhebele 62 ist eine Verbindungsstange 58 konstanter Länge drehbar befestigt, deren anderes Ende bei 66 an einem alt dem Zeiger 60 starr verbundenen Arn 67 drehbar angelenkt isf. Der Zeiger 60 dreht sich ua den Drehpunkt 68 und trägt an seinem anderen Ende ein Gegengewicht 69*

V'i» eis* 10 zeigt, ist die Winkelbewegung des Zeige» 60 dann gleioh der Winkelbewegung des Magnetankers 52« wenn der Abstand arischen der Welle 57 und dem Drehpunkt 65 den Abstand mischen der Zeigeraohae 68 und dea Drehpunkt 66, d.h. der LKnee des Araes 67 entspricht. Zur Erzielung einer Verstellbarkelt in beiden Richtungen soll diese Bedingung erfüllt sein, wenn sloh die Welle 57 in der Mitte des

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Schlitzes 62 des Klinkhebele 62 befindet. Wenn der Klinkhebel 62 so verschoben wird, daB sich die Welle 57 an deajenlgen Ende des Schlitzes 6> befindet, daß dem größten Abetand zwischen der Welle 57 und dem Drehpunkt 65 entspricht· so erzeugt jede Winkelbewegung der Welle 57 des Magnetankere 52 eine vergrößerte Bewegung des Zeigers.

Wie die schematische Darstellung der Fig. 11 zeigt« ist der Abstand zwischen dem Sohwenkpunkt O der Magnetankerwelle und dem Schwenkpunkt B der Verbindungsstange 58 gleich der Entfernung zwischen dem Drehpunkt 68 des Zeigers und den: Drehpunkt 66 des Armes 67* In der Mittellage des Kinstellberelches liegt der Drehpunkt der Verbindungsstange bei B und eine Drehung um den Winkel d verschiebt den Drehpunkt der Verblndungestange 58 von B im Bogen nach B*, während der Drehpunkt 66 einte Bogen gleicher Länge von X nach Y beschreibt. Wenn der Drehpunkt 65 durch Verschiebung des Klinkhebele 62 nach C verschoben wird, erzeugt dl· gestrichelt dargestellte Verblndungestange 58* bei der gleichen Winkelbewegung oL des Drehpunktes 65 von C nach C eine Verschiebung des Drehpunktes 66 von X naoh Z. Di·· zeigt, «laß dabei die Empfindlichkeit der Anzeige erhöht und der Λnzcigebereich des Meßgerätes verringert wird.

Umgekehrt bewirkt eine Verschiebung des Klinkhebels 62 zum anderen Ende des Schlitzes 65 alt Verlagerung des Drehpunk tee 65 nach A bei der gleiohen Winkelbewegung pC

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οine relativ geringere Bewegung des Drehpunktes 66. Dies entspricht einer Verringerung der Empfindlichkeit und einer Vergrößerung des Meßbereiches des Meßgerätes. Der Klinkhebel 68 ernöglloht eine Einstellung des Meßbereiches des Zeigers ohne Veränderung seiner durch den Drehpunkt 66 bei X dar*» gestellten Nullstellung.

St./k

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Claims (1)

1. Αι

   Neuanroeldung
   Yarway Corporation

   Y 20 2J. Sept. 1966

   Pate nt ans ρ r ü 0 h e

   1. Differentialdruckraeßgerät mit einer in einem Gehäuse senkrecht befestigten, biegsamen Membran« eine mit einem Ende am Gehäuse befestigten freitragenden Peder mit einem an deren freie» Ende angeordneten Magnet, Ubertragungsvorrlohtungen zur tJbertragung der Membranbewegung auf die Peder sowie auf die Magnetbewegungen ansprechende Anzeigevorrichtungen, gekennzeichnet 3-orcn Ubertragungevorrichtungen alt einen in der Membran (24) zentrisoh angeordneten, zum Magneten (4}) hin offenen Stiftlager (40), eine unabhängig von der Peder (46)an der von dieser abgewandten Seite des Magneten (42) angeordneten Platte (42) mit einem zur Membran (24) hin offenen Stiftlager (41) sowie einen in den Stiftlagern (40, 41) ruhenden übertragungsstlft (59).

   Ö. Dlffsreritialdruckmeßgerkt nach Anspruch 1, dadurch

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   gekennzeichnet, dass die an der Membran (24) anliegende Fläche des Gehäuses und/oder die auf der anderen Seite der Meabran (24) anliegende Fläche einer Deckplatte (16) eine relativ flaohe, durchgehende Spiralnut (26) grosser Länge, vorzugsweise eine archimedische Spiralnut mit einen der Membranstärke entsprechenden Abstand zwischen benachbarten Nutwindungen und einer höchstens eines Drittel der Membranst&rke entsprechenden Nuttiefe.

   3· DifferentlaldruclcmeBgerät nach Anspruch 1 und 2, gekennxe1ohnet durch zur Verringerung der KontaktflKohe geprägte Stiftlager (4O,4l).

   4. DifferentlaldruckneBgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzelohnet, dass der Ubertragungsstlft (39) In der Mittellage der Membran (24) zu dieser senkrecht steht·

   5· Differentlaldruckneeger&t nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch an den gegenüberliegenden Flächen dar Meabran (24) anliegende, an dieser nittels durch eine zentrieche Öffnung in der Membran (24) geführter Dichtvorrichtungen (32,33) befestigte Halterungsplatten (3O»3l)> von denen mindestens eine zur Membran (24) hin konkav gewölbt ist, sodass sie in gegeneinander angezogenem Zustand der Halterungeplatten (30#31) sowohl in ihrem Mittelbereich als auch an ihrem äusseren Rand an der Membran (24) fest anliegt.

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   6. Differentlaldruckmeegsrät naoh Anepruch 1 ble 5, gekennzeichnet durch «ine in wesentlichen ebene Halte ronßsplatte (30) und eine konkav gewölbte HalterungspLatte (51).

   7. DifferentialdruckoeSgerKt nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen In einem nichtmagnetlsehen Druckgehäuse (51) un ein· Achse (57) drehbar angeordneten spiralförmigen Anker (52) aus roagnetiaierbaree Material und einen in Abhängigkeit von den übertragungsvorriohtungen (59#*2) in Richtung der Achse (57) aueeen un das DiMicIcgeha'use (51) verschiebbar gelagerten Magnet (45) uiiQ Vorrichtungen (50,7%) zur axialen Einstellung des Ankers (52) im Oebüus« (51) auf einen Nullwert gegenüber den Magneten

   8. DifferentialdruokeeSgerKt naoh Anspruch 1 bis 7·

   gekennzeichnet durch freitragende drehbare Lagerung des Ankers (52) in einem im Oeh&us« (51)* vorzugsweise n'.ttola eines Qewlndes (50), axial einstellbaren (55)·

   9. DifferentlaldruckeeSgerMt naoh Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Magnet (%5) alt zur Konzentration des Magnetflusses und zur Verbesserung der magnetischen Kupplung zwischen dem Magnet (45) und dem 'Anker (52) Id Vergleich zum Querschnitt des Magnetkörpers

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   verjüngten» In ihrer Porn vorzugsweiee auf die Spiral' form des Ankere (52) abgestimmten PoIflachen (53)·

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