DE1750361A1

DE1750361A1 - UEberlastsicherung mit Ventil fuer mit sehr geringem Messhub arbeitendes Differenzdruckmesssystem

Info

Publication number: DE1750361A1
Application number: DE19681750361
Authority: DE
Inventors: Seiler Dipl-Ing Reiner D
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1971-01-28
Also published as: FR2006829A1; NL6904589A

Description

SIEMENS AKIIEHGESEtLSOHAEO! München, den 24. APR. 1968

pa 68/2364

überlastsicherung mit Ventil für mit sehr geringem Meßhub arbeitendes Differenzdrucknießsystem

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung mit Ventil für ein mit sehr geringem Meßhub arbeitendes DifferenzdruckmeCsystem.Derartige-Systeme, bestehen im wesentlichen aus einem Gehäuse mit flussigkeitsgefülltcm Innenraum, in dem das Me£organ angeordnet ist. Die in dem Gehäuse einander gegenüberliegenden öffnungen werden in der Hegel gegen das MeCmediuni mit Yorlagemembranen oder -bälgen abgeschlossen, auf deren Stirnflüchen die Drücke P₁ bzw. P₂ wirken. Bei Differenzdruckmeßsysteinen, die mit sehr geringer Volumenverschiebung der lüllflüssigkeit und demgemäß mit sehr geringem Meßhub arbeiten und bei denen das Meßorgan im Druckraum angeordnet ist, besteht dieses üblicherweise aus Giner ebenen Membran, bzw. einem Federbalg, welche z.3. mit einer

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8.4.1968, Sehp/Scl 009886/0798 -2-

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mit Dehnungsmeßstreifen versehenen Biegefeder gefesselt sind. Sind P-j und Pg ^ohe statische Drücke, so ist "bei Differenzdruckceßsystemen eine Überlastsicherung vorzusehen, um bei plötzlichem Druckabfall auf einer Seite, beispielsweise beim Eruch einer Zuleitung, eine Beschädigung des Keßorgans zu verhindern. Es ist bei Differenzdruckmeßsystemen mit großem Meßhub bekannt, mit dem Meßorgan'ein Ventil zu koppeln, welches im Überlastfall schließt. Bei anderen bekannten Meßgeräten besteht eine hydraulische Kopplung von Meßsystem und Ventileinheit durch Hintereinanderschaltung. Die Funktion solcher Überlastsicherungen ist jedoch nur gesichert, wenn eine entsprechend große Yolumenverschiebung möglich ist, um den nötigen Ventilhub zu erreichen. Dies trifft jedoch.bei Differenzdruckmeßsystemen mit sehr geringem Meßhub nicht zu.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine überlastsicherung mit Ventil für ein mit sehr geringem Heßhub arbeitendes Differenzdruckmeßsystem mit flüssigkeitsgefüllten Gehäuse zu schaffen.

Als eine lösung dieser Aufgabe wird eine überlastsicherung angesehen, die dadurch gekennzeichnet,ist, daß in hydraulischer Parallelschaltung zum Meßsystem ein mit dem Ventilkörper des Ventils verbundener "Federbalg angeordnet ist, und daß wirksame Fläche und Federkenstante des Ventil-Federbalgs so gewählt sind, daß ein zur Schließung des Ventils notwendiger Hub erzielbar ist.

Mit dieser Parallelschaltung von Meßsystem und Ventilsystem kann bei entsprechender Benessung der wirksamen Flächen und der Federkonstanten von Membranen bzw. Federbälgen nahezu je^es beliebige Verhältnis von Meßhub zu Ventilhub erreicht werden. Es besteht weder eine mechanische noch eine, gleiches. VerschiebevolUEen bedingende Kopplung von Meßsystem und Ventilsystem. .

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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Überlastsicherung mit Ventil für ein mit sehr geringen Meßhub arbeitendes DifferenzdruckKeßsystcm, das im wesentlichen aus einem mit Vorlagen abgeschlossenem Gehäuse mit zwei flüssigkeitsgefüllten Drückräumen besteht, zwischen denen das Heßorgan angeordnet ist kennzeichnet sich dadurch, daß in einem Druckraum das nach zwei Richtungen wirkende Ventil und der mit dessen Ventilkürper verbundene, mit dem anderen Druckraum in Verbindung stehende Federbalg angeordnet sind.

Zur Erläuterung der Erfindung sind Ausführungsbeispiele von Überlastsicherungen bei Differenzdruckmeßumformern in den Figuren 1 und 2 dargestellt und im folgenden beschrieben. Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 ! Ein ein Druckmeßorgan 1 enthaltendes vorzugsweise zylindrisches Gehäuse 2 hat an seinen Stirnseiten zwei Öffnungen 3 und 4, die mit den weichen Faltenbälgen 5 und 6 als Vorlagen abgeschlossen sind. Auf die Flächen der Federbälge 5 und 6 wirken die Drücke P₁ und P₂, deren Differenzdruck P₁ - P₂ von dem Meßorgan in ein elektrisches Signal UEgeformt wird. Das Gehäuse 2 enthält zwei voneinander durch die Trennwand 9 getrennte Druckräume 7 und 8, die mit einer möglichst inkoapressiblen Flüssigkeit, beispielsweise mit Öl gefüllt sind.,Das' Keßorgan 1 besteht aus einem Federbalg 10 mit Heßeigenschaften, der auf der dem Druckraum 8 zugekehrten Seite der Trennwand 9 befestigt ist und der über die Bohrung 11 in der Trennwand 9 hydraulisch mit dem Druckraum 7 gekoppelt ist. Auf die Stirnfläche 12 des Meßbalgs 10 wirken also von der einen Seite der Druck P₁, von der^anderen Seite Pg, die von der rüllflüssigkeit übertragen werden. Die Stirnfläche 12 des Keßbalgs 10 ist mit einer Biegefeder 13 mechanisch gekoppelt, welche Dehnungsmeßstreifen H trägt, deren elektrische/Zuleitungen über die druckfeste Durchführung 15 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind. Die eigentliche

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Überlastsicherung "besteht aus einem Ventil 16 mit dem Ventilkörper 17f das im Druckraum 7 angeordnet und so ausgebildet ist, daß es in beiden axialen Bewegungsrichtungen schließen kann. Der Ventilkörper 17 wird von einem Ventilfedertalg 18 betätigt. Der Ventilfederbalg 18 ist auf der dem Druckraum 7 zugekehrten Seite der Trennwand 9 koaxial zum Meßbalg 10 angebracht und steht über die Bohrung 19 mit dem Druckraum 8 in Verbindung. Während das Heßorgan 1 infolge der Steifigkeit der Biegefeder 13 bei Eelastung praktisch keinen MeChub ausfahrt, aus diesem Grunde auch keine wesentliche Volumenverschiebung stattfindet, ist. wirksame Fläche und Fedeikcnstante des Ventilfederbalgs 18 so gewählt, daß unabhängig vcm Ke£hub des Keßtalgs 10 beim Auftreten einer Überlastung ein derartiger Hub erzeugt wird, daß es zum Schließen des Ventils in der einen oder anderen Richtung ausreicht, wodurch eine das lleßsystem schädigende, zu große Volucenverschiebung der Füllflüssigkeit verhindert wird.

Figur 2 : Der hier gezeigte Differenzdruckmeßumformer mit Überlastsicherung zeigt einen ähnlichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel in Figur 1. Der Ventilfederbalg 18 ist jedoch hier nicht an der Trennwand 9, sondern auf der Innenseite der Stirnfläche 12 des Meßbalgs 10 und koaxial zu diesem befestigt. Der Ventilfederbalg 18 steht über die Bohrung 20 in der Stirnfläche 12 des Meßbalgs 10 mit dem Druckraum 8 in Verbindung. Dieses Ausführungsbeispiel weist den Vorteil kürzerer Baulänge auf.

Da infolge der Parallelschaltung der beiden Bälge 10 und keine von der Volumenverschiebung abhängige Kopplung auftritt, ist der Vorteil der Verwendbarkeit einer Ventilüberlastsicherung bei Meßorganen mit sehr geringem Meßhub mit einer vorteilhaften konstruktiven Freizügigkeit bei der Auslegung des lieCorgans und der Ventileinheit verbunden, insbesondere durch die raumsparende koaxiale Anordnung von Heßsystcra und Ventileinheit.

5 Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Überlastsicherung mit Ventil für ein rait sehr geringem Kefihub arbeitendes Differenzdruckmeßsystem mit flüssigkeitsgefülltem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß in hydraulischer Parallelschaltung zun Meßsystem ein mit dem Ventilkörper des Ventils verbundener Federbalg angeordnet ist .

und daß wirksame Fläche und Federkonstante des Ventil-Federbalgs so gewählt sind, daß ein zur Schließung des Ventils notwendiger Hub erzielbar ist.

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1 für ein Differenzdruckmeßsystem, im wesentlichen bestehend aus einem mit Vorlagen abgeschlossenem Gehäuse mit swei flüssigkeitsgefüllten Druckrüumen zwischen denen das Meßorgan angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Druckraum (7) das nach zwei Richtungen wirkende Ventil (16) und der mit dessen Ventilkörper (17) verbundene, mit dem anderen Druckraum (0) in Verbindung stehende Federbälg (18) angeordnet sind. .

3· Überlastsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilfederbalg (18) koaxial zu einem Meßfederbalg (10) angeordnet ist, welcher*in Verbindung mit einer mit Dehnungsmeßstreifen (14) versehener Biegefeder (13) das Meßorgan (1) bildet.

4. überlastsicherung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilfederbelg (18) auf einer Seite der. die Druckräuae trennenden Wand (.9) befestigt ist und über eine Eohrung (19) mit dem anderen Druckraua (8) in Verbin-

. dung steht.

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5· Überlastsicherung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das offene- Inde des Ventilfederbalgs (18) in Innern des Keßfedertalgs (10) an'dessen Stirnfläche (12) befestigt ist und über eine durch die Stirnfläche (12) führende Eohrung (20) mit dem anderen Druckraum in Verbindung steht.

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