DE1927842C

DE1927842C - Device for transmitting rotary motion through the wall of a pressurized room

Info

Publication number: DE1927842C
Authority: DE
Inventors: 6369 Kihanstadten Metzger Reinhold
Original assignee: VDO Tachometer Werke Adolf Schind ling GmbH, 6000 Frankfurt
Publication date: 1971-12-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung einer Dreh bewegung durch die Wand eines unter Druck stehenden Raumes, insbesondere auf eine Durchführung für Differenzdruckmeßgerüle, mit einem Torsionsrohr, dessen eines Ende offen und in einer entsprechenden Ausnehmung der Wand druckdicht befestigt und dessen anderes Ende druckdicht verschlossen ist, und einer Welle, die konzentrisch im Torsionsrohr angeordnet und am verschlossenen Rohrende befestigt ist.The invention relates to a device for transmitting a rotary movement through the wall a pressurized room, in particular a bushing for differential pressure measuring devices, with a torsion tube, one end of which is open and in a corresponding recess in the wall attached pressure-tight and the other end is closed pressure-tight, and a shaft that is concentric is arranged in the torsion tube and attached to the closed tube end.

Derartige Einrichtungen werden vielfach in Differenzdruckmeßgeräten zur Übertragung derdifferenzdruckabhängigen Auslenkung des Druckelements aus einer der beiden Druckkammern nach außen auf das Zeigerwerk des Differenzdruckmeßgerätes, das mittelbar oder unmittelbar mit der Welle verbunden ist, verwendet, aber beispielsweise auch in Flüssigkeitsniveaumeßgeräten zur Übertragung des flüssigkeitsniveauab'hängigen Schwimmerhubes aus einem Flüssigkeit enthaltenden Druckkessel. Diese Einrichtungen haben den Vorteil, daß mit ihnen die bei Einrichtungen mit einer Stopfbuchse auftretenden Abdichtschwierigkeiten gegenüber dem statischen Drude und das Problem der möglichst reibungsfreien Lagerung des Übertragungsglicdes umgangen werden können. Die Dimensionierung des in diesen Einrichtungen vorhandenen Torsionsrohres erfolgt im wesentlichen nach zwei Kriterien: dem auftretenden statischen Druck, dem das Rohr standzuhalten hat, und der gewünschten Tordierbarkeit des Rohres. Dementsprechend werden entweder kurze di-nnwandige Rohre mit kleinem Innendurchmesser oder lange dickwandige Rohre mit größcrem lichtem Innendurchmesser verwendet, was zur Folge hat, daß die Welle entwede- ebenfalls einen kleinen Durchmesser aufweist oder eine relativ große Lange besitzt, so daß über die Welle in beiden Fällen nur relativ geringe Drehmomente übertragen werden können. F.s ist des weiteren bereits vorgeschlagen worden, beispielsweise bei Differenzdruckmeßgcräien die Übertragung der differenziimckabhängigen Auslenkung des Druckelementcs aus einer der beiden Druckkammern über einen auf Biegung beanspruchten Wellrohrdichtkörper oder eine auf Biegung beanspruchte Membran, die in einer Wandöffnung einer der beiden Druckkammern sitzt und in der ein das Druckelement mit dem Zeigerwerk verbindender Hebel gelagert ist, vorzunehmen. Nachteilig ist, daß derartige Finrichlungcn druckempfindlich sind, da sich der in dem Wellrohrdichtkörper oder der Membran liegende Drehpunkt des Hebels je nach der Höhe des in der Druckkammer herrschenden Drucks verlagert Werden dagegen zur Verringerung dieser Druckcmpfindlichkcit die Membran oder der WeII-rnlmliihlkörpcr entsprechend bicgcstcif ausgeführt, so gehl die empfindlichkeit der Hinrichtung erheblich zurück. Die ebenfalls bereits vorgeschlagenen ni.iiini.iisi.il ar heilenden Übcrlragiirigscinrichtungen haben sthliellln.h den Nachteil, daß sie teuer, konstruktiv aufwendig und temperaturempfindlich sind, so daß sie nur in begrenztem Umfang verwendet wer· den könnenSuch devices are often used in differential pressure gauges for transmitting the differential pressure-dependent deflection of the pressure element from a of the two pressure chambers to the outside on the pointer mechanism of the differential pressure measuring device, which is indirect or is directly connected to the shaft, used, but also, for example, in liquid level measuring devices for the transmission of the liquid level-dependent float stroke from a liquid containing Pressure vessel. These facilities have the advantage that with them the facilities with a Gland sealing difficulties in relation to the static pressure and the problem of the Storage of the transfer member as smoothly as possible can be circumvented. The dimensioning of the torsion tube present in these facilities is essentially based on two criteria: the static pressure that occurs, which the Has to withstand pipe, and the desired twistability of the pipe. Be accordingly either short, thin-walled tubes with a small inner diameter or long, thick-walled tubes with Larger clear inner diameter is used, which means that the shaft is also one has a small diameter or has a relatively large length, so that over the shaft in both cases only relatively low torques can be transmitted. F.s is also already proposed has been, for example, in the case of differential pressure measuring devices, the transmission of the differential-dependent deflection des Druckelementcs from one of the two pressure chambers over a stressed on bending Corrugated pipe sealing body or a membrane stressed on bending, which is in a wall opening of a of the two pressure chambers and in which one the pressure element connects with the pointer mechanism Lever is mounted to make. The disadvantage is that such Finrichlungcn are pressure-sensitive because in the corrugated pipe sealing body or the membrane Lying pivot point of the lever shifted depending on the level of the pressure prevailing in the pressure chamber If, on the other hand, this pressure sensitivity is reduced, the membrane or the corrugated membrane body executed accordingly, the sensitivity of the execution is considerable back. The also already proposed ni.iiini.iisi.il ar healing over-arching devices sthliellln.h have the disadvantage that they are expensive, constructive are expensive and sensitive to temperature, so that they are only used to a limited extent the can

Durch die I rfindung werden diese .Schwierigkeiten und Nachteile überwunden, und zwar durch eine I inrichiiing der eingangs beschriebenen Art. Ivi der erfirulungsgcmiil) das Titrsionsrolir über nahezu seine gesamte Oberfläche vorzugsweise gleichmäßig verleih eine Anzahl von die Rohrwiindstarki· ortlich verringernden Vertiefungen mit kleiner Offiuingsfladir aufweist. Ein derartiges Torsinnsrohr kann nunmehr bezüglich seiner Abmessungen ausschließlich nach den Erfordernissen des statischen Drucks dimensioniert werden, also beispielsweise mit relativ großem Hchtem Innendurchmesser bei mittlerer Wundstärke und kurzer Rohrlänge, da die gewünschte Tordierfähigkeit durch die Anzahl, Tiefe und Form der Vertiefungen wegen der kleinen öffnungsflache der Vertiefungen unabhängig vom statischen Druck eiastell-These difficulties and disadvantages are overcome by the invention, namely by an arrangement of the type described at the beginning . Such a torsion tube can now be dimensioned in terms of its dimensions exclusively according to the requirements of the static pressure, for example with a relatively large Hch system inside diameter with medium wound thickness and a short tube length, since the desired twisting ability due to the number, depth and shape of the depressions due to the small opening area of the indentations independently of the static pressure

bar ist. Dies hat zur Folge, daß der Durchmesser der Welle relativ groß und kurz gewählt und somit über die Welle ein großes Drehmoment übertragen werden kann. Darüber hinau;. hat diese erfindungsgemäße Einrichtung den Vorteil, daß, wenn sie für eine Meß · einrichtung — Differenzdruckmeßgerät, Flüssigkeitsni /eaumeßinstrument usw. — verwendet wird, die Einstellung des Meßbereiches, die bisher über die in dem unter Druck stehenden Raum befindlichen und auf das Meßelement — Blattenfeder, Schwimmeris cash. This has the consequence that the diameter of the shaft is chosen to be relatively large and short and thus over the shaft can transmit a large amount of torque can. In addition; this device according to the invention has the advantage that if it is used for a measuring device - differential pressure meter, liquid level meter, etc. - is used, the Adjustment of the measuring range, which was previously over and above those in the pressurized space on the measuring element - leaf spring, float

ao usw. — wirkenden Rückstellfedern erfolgte, nunmehr über außerhalb des unter Druck stehenden Raumes angeordnete, auf die Welle wirkende Rückstellfedern vorgenommen werden kann.ao etc. - acting return springs took place, now outside of the pressurized space arranged return springs acting on the shaft can be made.

Die Form der Vertiefungen kann in weiten Gren-The shape of the depressions can vary widely

a5 zen nahezu beliebig gewählt werden, ebenso ihre Anordnung zueinander. Besonders günstige Ergebnisse im Hinblick auf eine gleichmäßige Verteilung der Torsionskräfte im Rohr erhält man, wenn die Vertiefungen in axialer Richtung auf Lücke zueinandera5 zen can be chosen almost arbitrarily, as can their arrangement to each other. Particularly favorable results in terms of an even distribution of the Torsional forces in the pipe are obtained when the indentations are spaced apart in the axial direction

versetzt sind. Aus den gleichen Gründen empfiehlt es sich im Rohr Vertiefungen mit schmalen Rechtecköffnungen vorzusehen, deren Längsachsen ungefähr parallel zur Rohrachse ausgerichtet sind.
Die Herstellung der Vertiefungen erfolgt am zweck-are offset. For the same reasons, it is advisable to provide recesses with narrow rectangular openings in the pipe, the longitudinal axes of which are approximately parallel to the pipe axis.
The production of the depressions is carried out in the

mäßigsten mittels eines Ätzverfahrens, zumal !.ich die die Rohrwandstärke örtlich verringernden Vertiefungen im allgemeinen nur über einen kleinen Teil der Gesamtwandstärke erstrecken. Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Vertiefungec in einen span-most moderate by means of an etching process, especially since! .me the the pipe wall thickness locally reducing depressions generally only over a small part of the Extend total wall thickness. However, it is also possible to insert the recessec into a machined

anhebenden Arbeitsgang herzustellen. Insbesondere bei einer solchen Herstellung der Vertiefungen empfiehlt sich eine Ausführungsform, bei der die Vertiefungen über die gesamte Rohrwandstärke verlaufen und die Innen- und/oder Außenoberfläche des Rohres zur Erzeugung der erforderlichen Druckdichtigkeit mit einer Beschichtung, vorzugsweise aus einem Kunststoff oder einem Kunstharz, versehen ist, da sich dann eine erheblich einfachere Fertigung ergibt als bei sich nur über einen Teil der Wandstärke erstreckenden Vertiefungen.to establish lifting operation. In particular in the case of such a production of the depressions An embodiment is recommended in which the depressions run over the entire pipe wall thickness and the inner and / or outer surface of the pipe to produce the required pressure tightness provided with a coating, preferably made of a plastic or a synthetic resin is, because then a considerably simpler production results than with only part of the wall thickness extending depressions.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Durchführung für ein Differenzdruckmeßgerät,The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which contains exemplary embodiments in a partially schematic representation. In detail shows 1 shows a perspective view of a bushing for a differential pressure measuring device,

ί ig 2 einen Querschnitt durch das Torsionsrohr der Durchführung gemäß F i g. I,ί ig 2 a cross section through the torsion tube the implementation according to F i g. I,

Fig. Λ einen Längsschnitt durch ein weiteres Torsionsrohr undFig. Λ a longitudinal section through a further torsion tube and

F i g. 4 einen Querschnitt durch das Torsionsrohr der F i g. 3. F i g. 4 shows a cross section through the torsion tube of FIG. 3.

Wie aus den Fig. I und 2 hervorgeht, besteht die für ein Differenzdruckmeßgerät vorgesehene Durch* führung zur Übertragung der Auslenkung der Mem· As can be seen from FIGS. 1 and 2, the implementation provided for a differential pressure measuring device for transmitting the deflection of the mem

bran 1 des Diffcrcn/druckmcßgcrates aus einer der beiden Druckkammern /.um Zeigerwerk 2 aus einem Torsionsrolir i, das mit seinem offenen Ende in einer entsprechenden Ausnehmung der Druckkammer· branch 1 of the diffcrcn / pressure measuring device from one of the two pressure chambers /. to pointer mechanism 2 from a torsion roller blind i, which with its open end in a corresponding recess of the pressure chamber.

wund 4 befestigt ist. Pas andere Ende des Torsionsrohres 3 ist durch einen Stopfen 5 dicht verschlossen. An dem mit dem Stopfen 5 verschlossenen Ende des Torsionsrohres 3 befindet sich ein Hehcl 6, dessen freies Ende auf der Membran 1 aufliegt, Bei einer Auslenkung der Membran I wird dieser Hebel 6 um die Achse 7 des Torsionsrohres 3 geschwenkt, wodurch das Torsionsrohr 3 tordiert und die konzentrisch im Stopfen 5 befestigte Welle 8 verdreht wird. Die gewünschte Tordierfähigkeit des Torsionsroh- Ίο res 3 wird durch eine Anzahl von die Rohrwandstärke örtlich verringernden Vertiefungen 9 mit kleiner Öffnungsfläche erzeugt, die über nahezu die gesamte Oberfläche des Torsionsrohres 3 gleichmäßig verteilt sind. Die schmale Rechtecköffnurigen aufweisenden Vertiefungen 9 sind mit ihren Längsachsen ungefähr parallel zur Rohrachse 7 ausgerichtet und in Rohrumfangsrichtung auf Lücke zueinander versetzt. Wie insbesondere aus der F i g. 2 hervorgeht, erstrecken sich die Vertiefungen 9 nur über einen Teil der Gesamtwandstärke des Torsionsrohres 3. Zur Vermeidung einer radialen Auslenkung der Welle 8 und des Torsionsrohres 3, die die Übertragung der Drehbewegung beeinflussen kann, dienen die Lager 10.sore 4 is attached. Pass the other end of the torsion tube 3 is tightly closed by a plug 5. At the end of the closed with the plug 5 Torsion tube 3 is a Hehcl 6, the free end of which rests on the membrane 1, with a Deflection of the membrane I, this lever 6 is pivoted about the axis 7 of the torsion tube 3, whereby the torsion tube 3 is twisted and the shaft 8 fastened concentrically in the plug 5 is rotated. The desired twisting ability of the Torsionsroh- Ίο res 3 is determined by a number of the pipe wall thickness Locally reducing depressions 9 produced with a small opening area over almost the entire area Surface of the torsion tube 3 are evenly distributed. The narrow rectangle openings Recesses 9 are aligned with their longitudinal axes approximately parallel to the pipe axis 7 and offset to one another in the circumferential direction of the pipe to a gap. As can be seen in particular from FIG. 2 shows the recesses 9 extend only over part of the total wall thickness of the torsion tube 3 Avoidance of a radial deflection of the shaft 8 and the torsion tube 3, which the transmission of the Can influence rotational movement, the bearings 10 are used.

In den F i g. 3 und 4 ist schließlich ein Torsionsrohr 3 dargestellt, bei dem die Vertiefungen 9 sich über die gesamte Rohrwandstärke erstrecken und die Außenoberfläche des Rohres 3 zur Erzeugung der erforderlichen Druckdichtigkei'. mit einer Beschichtung 11 aus Kunstharz versehen ist. Die Vertiefungen 9 sind '.m vorliegenden Ausfiihrungsbeispiel Schlitze, die über nahezu die gesamte Länge des Torsionsrohres 3 verlaufen, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Schlitze in einem spanabhebenden Arbeitsgang besonders einfach hergestellt werden können.In the F i g. 3 and 4, finally, a torsion tube 3 is shown in which the depressions 9 extend over the entire tube wall thickness and the outer surface of the tube 3 to produce the required pressure tightness. is provided with a coating 11 made of synthetic resin. The recesses 9 are '.m present exemplary embodiment slots running over virtually the entire length of the torsion tube 3, which gives the advantage that the slots can be produced particularly easily in a machining operation.

Claims

Patent claims:

1. Device for transmitting a rotary movement through the wall of a standing under pressure Room, in particular feedthrough for differential pressure measuring devices, with a torsion tube, one end of which offer, and pressure-tight in a corresponding recess in the wall attached and the other end is closed pressure-tight, and a shaft that is concentric is arranged in the torsion tube and attached to the closed tube end, characterized in that that the torsion tube (3) is preferably uniform over almost its entire surface distributes a number of runs (9) mil locally reducing the pipe wall thickness has a smaller opening area.

2. Device according to claim I, characterized in that the depressions (9) in the circumferential direction of the pipe versel / t on f.ückc to each other are.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by recesses (9) with narrow rectangular openings, the longitudinal axes of which are aligned approximately parallel to the tube axis (7).

4. Device according to one of claims ϊ to 3, characterized in that the depressions (9) extend over the entire pipe wall thickness and the inner and / or outer surface des Torsionsroh res (3) to produce the required pressure tightness with a coating (11), preferably made of plastic or synthetic resin, is provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the depressions (9) are made by etching.

1 sheet of drawings